3數(shù)據(jù)庫管理配置與維護2

成都醫(yī)學(xué)院教案首頁2013級 信息管理與信息系統(tǒng)本科班 任課教師：羊牧課程Oracle數(shù)據(jù)庫題目數(shù)據(jù)庫管理維護和配置2學(xué)時講授2實驗練習(xí)行課時間2015年9月9日第4節(jié)至5節(jié)課次第3次教材OracleDatabase11g應(yīng)用與開發(fā)教程，姚瑤，清華大學(xué)出版社，第1版教具電子課件教學(xué)目的要求通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握OracleDatabase的存儲結(jié)構(gòu)，包括物理存儲結(jié)構(gòu)和邏輯存儲結(jié)構(gòu)，掌握OracleDatabase的進程結(jié)構(gòu)，掌握OracleDatabase的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，了解Oracle數(shù)據(jù)字典。教學(xué)重點難點及其解決方案重點：OracleDatabase的進程結(jié)構(gòu)解決方案：講授法、圖示法。難點：Oracle存儲結(jié)構(gòu)。解決方案：對比法。參考資料Oracle數(shù)據(jù)庫管理、開發(fā)與實踐，楊永健、劉尚毅，人民郵電出版社，第一版；Oracle數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)教程，王瑛、李祥勝，人民郵電出版社，第一版；Oracle11g數(shù)據(jù)庫管理與開發(fā)基礎(chǔ)教程，袁鵬飛，人民郵電出版社，第一版。實施情況小結(jié)教研室主任簽名:2015年月日教研室主任簽名:教學(xué)過程、內(nèi)容及時間分配教學(xué)方法與手段課前復(fù)習(xí)（2分鐘）安裝Oracle11g所必需的硬件條件和軟件條件，如何在WindowsXP環(huán)境下安裝和完全卸載Oracle11g的具體步驟。然后介紹了Oracle的基本工具的使用方法，SQLPlus工具、OEM工具、SQLDeveloper工具和PL/SQLDeveloper工具。其中SQLPlus是一個比較常用的Oracle數(shù)據(jù)庫操作工具。本書中實例的大部分也是使用SQLPlus完成的。新課引入：（3分鐘）OracleDatabase11g具有豐富的、強大的體系結(jié)構(gòu)。Oralce數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)決定了Oracle如何使用網(wǎng)絡(luò)、磁盤和內(nèi)存。本章從四個方面介紹Oracle的體系結(jié)構(gòu)，分別是數(shù)據(jù)庫的物理存儲結(jié)構(gòu)、邏輯存儲結(jié)構(gòu)、進程結(jié)構(gòu)和內(nèi)存結(jié)構(gòu)。最后簡要的介紹了Oracle中的數(shù)據(jù)字典的相關(guān)內(nèi)容。一存儲結(jié)構(gòu)（15分鐘）Oracle數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)分為物理存儲結(jié)構(gòu)和邏輯存儲結(jié)構(gòu)，這兩種存儲結(jié)構(gòu)既相互獨立又相互聯(lián)系（如圖3-1所示）。對于DBA而言，必須對這兩種存儲結(jié)構(gòu)有清晰的理解，并且要清楚在一個具體數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中，這兩種存儲結(jié)構(gòu)的具體對應(yīng)關(guān)系，否則就不能進行正常的管理操作、數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)、性能優(yōu)化等。本節(jié)重點介紹上述兩種存儲結(jié)構(gòu)。1物理存儲結(jié)構(gòu)物理存儲結(jié)構(gòu)主要描述Oracle數(shù)據(jù)庫的外部存儲結(jié)構(gòu)，即在操作系統(tǒng)中如何組織、管理數(shù)據(jù)，它是數(shù)據(jù)庫的物理載體。因此，物理存儲結(jié)構(gòu)是和操作系統(tǒng)平臺有關(guān)的。從物理上看，數(shù)據(jù)庫由數(shù)據(jù)文件、控制文件、重做日志文件等操作系統(tǒng)文件組成。2邏輯存儲結(jié)構(gòu)邏輯存儲結(jié)構(gòu)主要描述Oracle數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)，即從技術(shù)概念上描述在Oracle數(shù)據(jù)庫中如何組織、管理數(shù)據(jù)。因此，邏輯存儲結(jié)構(gòu)是和操作系統(tǒng)平臺無關(guān)的，是由Oracle數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建和管理的。一般可以通過查詢Oracle數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)字典找到邏輯存儲結(jié)構(gòu)的描述。從邏輯結(jié)構(gòu)上來講，一個數(shù)據(jù)庫包含若干個表空間，不同類型的數(shù)據(jù)存儲在不同的表空間中，如系統(tǒng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、臨時數(shù)據(jù)和回滾數(shù)據(jù)等分別存儲在不同的表空間中。表空間中包含若干個段，同一個表空間中的數(shù)據(jù)又可進一步根據(jù)類型不同而存儲在不同的段中，如數(shù)據(jù)段、索引段、講授法圖示法演示法臨時段等。一個段中又可以包含若干個區(qū)，區(qū)是Oracle分配存儲空間和回收存儲空間的基本單位。區(qū)是由連續(xù)的多個數(shù)據(jù)塊組成的，數(shù)據(jù)塊是Oracle讀寫數(shù)據(jù)庫的基本單位。表空間、段、區(qū)和數(shù)據(jù)塊組成了數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。二數(shù)據(jù)庫實例（10分鐘）對比法舉例法對數(shù)據(jù)庫的訪問是一個動態(tài)的過程，必須通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來進行。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器不僅包括數(shù)據(jù)文件，還包括一組用來訪問數(shù)據(jù)文件的內(nèi)存結(jié)構(gòu)和后臺進程。這些內(nèi)存結(jié)構(gòu)和后臺進程稱之為實例。實例Oracle對比法舉例法Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)指具有管理Oracle數(shù)據(jù)庫功能的計算機系統(tǒng)。每一個運行的Oracle數(shù)據(jù)庫都對應(yīng)一個Oracle實例（Instance），一個Oracle實例為存取和控制數(shù)據(jù)庫的軟件機制。當(dāng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的一個數(shù)據(jù)庫啟動時，Oracle將分配一塊內(nèi)存區(qū)間，叫做系統(tǒng)全局區(qū)（SGA），并啟動一個或多個Oracle進程。因此實例是一組內(nèi)存結(jié)構(gòu)和后臺進程的集合。用戶訪問數(shù)據(jù)庫的操作是通過實例來完成的。實例通過后臺進程與數(shù)據(jù)庫中的文件進行交互，將用戶修改過得或新增加的數(shù)據(jù)寫入文件，而用戶對數(shù)據(jù)的所有訪問都是在實例的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中進行的。數(shù)據(jù)位于內(nèi)存中，用戶讀寫內(nèi)存的速度要比直接讀寫磁盤快得多，而且內(nèi)存中的數(shù)據(jù)可以在多個用戶之間共享，故引入實例在某個方面可以提高數(shù)據(jù)訪問的并發(fā)性。當(dāng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器啟動時，首先啟動實例，然后加載并打開數(shù)據(jù)庫。當(dāng)用戶訪問數(shù)據(jù)庫時，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器便為用戶進程啟動一個服務(wù)器進程，負責(zé)處理用戶進程的所有請求，例如將用戶訪問的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)文件讀到內(nèi)存中。只有數(shù)據(jù)庫管理員才能啟動實例，并打開數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫被打開后，數(shù)據(jù)庫管理員可以將數(shù)據(jù)庫關(guān)閉，此時用戶就無法訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。為了區(qū)分不同的實例，每個實例都有一個系統(tǒng)標(biāo)識符SID，通常SID與數(shù)據(jù)庫同名。每個服務(wù)器進程的命名也與SID相匹配。三內(nèi)存結(jié)構(gòu)（15分鐘）內(nèi)存結(jié)構(gòu)是Oracle數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)中最為重要的部分之一，內(nèi)存也是影響數(shù)據(jù)庫性能的主要因素。在Oracle數(shù)據(jù)庫中，服務(wù)器內(nèi)存的大小將直接影響數(shù)據(jù)庫的運行速度，特別是多個用戶連接數(shù)據(jù)庫時，服務(wù)器必須有足夠的內(nèi)存支持，否則有的用戶可能連接不到服務(wù)器，或查詢速度明顯下降。當(dāng)實例啟動時，系統(tǒng)為實例分配了一段內(nèi)存空間，并啟動若干后臺進程。內(nèi)存空間分成不同的部分，分別用來存儲不同的信息，具體如下：程序代碼。連接會話的信息。進程通信和共享的相關(guān)信息。程序運行過程中的信息（例如當(dāng)前查詢的狀態(tài)等）。緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，如用戶要訪問的數(shù)據(jù)、重做日志等。這部分也叫做SGA。

當(dāng)用戶發(fā)出一條SQL語句時，首先由服務(wù)器進程對用戶的SQL語句進行語法分析并執(zhí)行，然后將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)文件讀入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，修改后的數(shù)據(jù)由服務(wù)器進程寫回到數(shù)據(jù)文件中。按照系統(tǒng)對于內(nèi)存的使用方法不同，Oracle數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存可以分為系統(tǒng)全局區(qū)（SGA）和程序全局區(qū)（PGA）。四進程結(jié)構(gòu)（15分鐘）進程是操作系統(tǒng)中的一種機制，可執(zhí)行一系列的操作步驟。在有些操作系統(tǒng)中使用作業(yè)或任務(wù)等類似術(shù)語。Oracle是一個多進程系統(tǒng)。Oracle實例中的每個進程都執(zhí)行特定的任務(wù)。通過把Oracle和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的工作分解成不同的進程，多個用戶和應(yīng)用程序就可以同時連接到一個數(shù)據(jù)庫實例，從而可使系統(tǒng)保持較好的性能。在多進程系統(tǒng)中，進程分為兩類：用戶進程和Oracle進程。用戶進程指運行應(yīng)用程序或Oracle工具所建立的進程，它們向Oracle服務(wù)器發(fā)送所要執(zhí)行的SQL語句。Oracle進程指運行Oracle服務(wù)器代碼。Oracle進程包括服務(wù)器進程和后臺進程。服務(wù)器進程用于處理連接到數(shù)據(jù)庫實例的用戶進程的請求。系統(tǒng)為了使性能最好和協(xié)調(diào)多個用戶，在多進程系統(tǒng)中使用一些附加進程，稱為后臺進程。在許多操作系統(tǒng)中，后臺進程在實例啟動時自動建立。一個Oracle實例可以有許多后臺進程，但它們不是一直存在。主要的后臺進程將在下面分別介紹。五數(shù)據(jù)字典（15分鐘）數(shù)據(jù)字典是一種系統(tǒng)表，是Oracle存放有關(guān)數(shù)據(jù)庫信息的地方，主要是用來描述數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫被創(chuàng)建時自動產(chǎn)生，并且由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器本身進行維護和更新。在數(shù)據(jù)字典中存儲了以下信息：數(shù)據(jù)庫對象信息，如表、視圖、索引、同義詞、存儲過程、約束、包等各種對象。數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)信息。安全信息，如權(quán)限、角色、完整性約束等信息。實例運行時的性能和統(tǒng)計信息。審計信息。數(shù)據(jù)字典是一個較復(fù)雜的表，其所有者是SYS用戶，為了便于用戶訪問，Oracle提供了許多數(shù)據(jù)字典視圖。這些數(shù)據(jù)字典視圖建立在數(shù)據(jù)字典基表上。數(shù)據(jù)字典視圖的結(jié)構(gòu)可以通過在SQL*Plus中執(zhí)行DESC命令來查看。Oracle中的數(shù)據(jù)字典一般可分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)數(shù)據(jù)字典主要用在用戶訪問數(shù)據(jù)字典時不會發(fā)生改變；但是動態(tài)數(shù)據(jù)字典依賴于數(shù)據(jù)庫運行的性能，反映了實例的實際運行情況，所以在訪問這類數(shù)據(jù)字典的信息時往往是動態(tài)變化的。課堂小結(jié)及課后作業(yè)或復(fù)習(xí)思考題（5分鐘）課堂小結(jié)：本章首先介紹了Oracle數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)是由物理存儲結(jié)構(gòu)和邏輯存儲結(jié)構(gòu)兩部分組成。數(shù)據(jù)庫中有三類必需的文件：控制文件、重做日志文件和數(shù)據(jù)文件?？刂莆募鎯ν暾孕畔⒁约爸赶驍?shù)據(jù)庫其余部分的指針。重做日志存儲應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫的最新更改矢量。數(shù)據(jù)文件存儲數(shù)據(jù)。外部文件包括：參數(shù)文件、口令文件、歸

檔重做日志以及日志和跟蹤文件。表空間將邏輯數(shù)據(jù)存儲（段）從物理數(shù)據(jù)存儲（數(shù)據(jù)文件）中提取出來。表空間可由多個數(shù)據(jù)文件組成。一個段包含多個區(qū)間，一個區(qū)間包含多個Oracle塊，一個Oracle塊包含多個操作系統(tǒng)塊。段可以包含位于多個數(shù)據(jù)文件的區(qū)間。然后介紹了數(shù)據(jù)庫實例的相關(guān)概念。緊接著闡述了Oracle數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)全局區(qū)和程序全局區(qū)兩部分構(gòu)成，并分別介紹了每種內(nèi)存結(jié)構(gòu)的重要組成和用途。實例共享內(nèi)存是系統(tǒng)全局區(qū)域（SGA）。會話的專用區(qū)域是程序全局區(qū)域（PGA）。SGA由一組子結(jié)構(gòu)組成，其中一些是必需的（數(shù)據(jù)庫高速緩存區(qū)、日志緩沖區(qū)和共享池），而另一些是可選的（大池、Java池和流池）?？梢詣討B(tài)重調(diào)SGA結(jié)構(gòu)的大小，也可對其進行自動化管理，但日志緩沖區(qū)除外。另外詳細介紹了Oracle數(shù)據(jù)庫的進程結(jié)構(gòu)。當(dāng)用戶連接時，將根據(jù)需要啟動會話服務(wù)器進程。后臺進程在啟動實例時啟動，在關(guān)閉實例前一直存在。服