Oraclei數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)詳述

Oracle9i數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)1Oracle9i數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)2Oracle9i

物理結(jié)構(gòu)

3SGA(SystemGlobalArea)BackgroundProcessesServersUsersDataFilesRedoLogFilesControlFilesParameterFileServerParameterFile4日志文件(RedoLogFiles)

RedoLog文件記錄對于數(shù)據(jù)庫的所有修改，用于數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)如果對于日志文件進(jìn)行鏡像，則相同的RedoLog信息被寫入多個聯(lián)機(jī)的RedoLog文件中Oracle運(yùn)行NOARCHIVELOG時只有歷史日志，沒有歸檔日志5日志文件(RedoLogFiles)每個Oracle數(shù)據(jù)庫至少有兩個RedoLog日志文件組，每組有一個或多個日志文件建議對RedoLog文件進(jìn)行鏡像，以保證數(shù)據(jù)庫安全運(yùn)行建議使用四個RedoLog文件組，每組2或3個日志文件組內(nèi)RedoLog文件位于不同磁盤RedoLog文件是循環(huán)使用的6ServersUsersDataFilesRedoLog

FilesDatabase

BufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGA(SystemGlobalArea)DBWRARCHLGWR日志產(chǎn)生過程1237RedoLog文件鏡像一個日志組中RedoLog文件具有相同的信息選擇合適的日志文件大小組中的成員同時被更新每組應(yīng)包含與其他組中數(shù)目相同的日志成員鏡像的RedoLog文件可以防止

RedoLog

文件丟失8

Oracle9iDatabase(WindowsNT)

9

Oracle9iDatabase(Unix)

10日志切切換當(dāng)ORACLE從一個個RedoLog文件切切換到到另一一個日日志文文件時時發(fā)生生日志志切換換當(dāng)LGWR寫滿一一組日日志文文件時時發(fā)生生日志志切換換DBA可強(qiáng)制制日志志切換換數(shù)據(jù)庫庫關(guān)閉閉時發(fā)發(fā)生日日志切切換日志切切換時時，當(dāng)當(dāng)前日日志文文件被被賦予予一個個新的的日志志序列列號，，用于于標(biāo)識識其中中的信信息日志切切換時時產(chǎn)生生檢查查點(diǎn)CKPT(Checkpoint)11RedoLog文件組組Group1MemberAGroup2MemberAGroup3MemberAGroup1MemberBGroup2MemberBGroup3MemberBGroup1MemberCGroup2MemberCGroup3MemberCLogFile1LogFile2LogFile312Oracle9iforUnix日志文文件結(jié)結(jié)構(gòu)(SunSolaris)redo01.logredo02.logredo03.log三個日日志文文件組組,每每組一一個日日志成成員13Oracle9i日志文件結(jié)結(jié)構(gòu)(WindowsNT)Redo01.log三個日志文文件組,每每組一個日日志成員Redo02.logRedo03.log14Oracle9i數(shù)據(jù)庫參數(shù)數(shù)文件服務(wù)器參數(shù)數(shù)參數(shù)spfileServerParameterFile文本參數(shù)pfileParameterFile15控制文件(ControlFiles)控制文件是是描述數(shù)據(jù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的的二進(jìn)制文文件控制文件所有必須的的數(shù)據(jù)文件件和日志文文件在控制制文件中標(biāo)標(biāo)識數(shù)據(jù)庫名存存儲在控制制文件中控制文件用用于打開和和存取數(shù)據(jù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫恢復(fù)復(fù)所需的同同步信息存存儲在控制制文件中控制文件數(shù)據(jù)庫的物物理組成與與控制文件件中的記錄錄不同時,系統(tǒng)則不不能正常啟啟動或發(fā)生生down機(jī)現(xiàn)象16控制文件(ControlFiles)建議設(shè)置：：至少使用兩兩個控制文文件,并存放于于不同磁盤盤參數(shù)Control_Files指明控制文文件控制文件的的鏡像可以以在數(shù)據(jù)庫庫創(chuàng)建或創(chuàng)創(chuàng)建完成后后進(jìn)行17Oracle9iDatabase(WindowsNT)18Oracle9iDatabase(Unix)19Oracle9i邏輯結(jié)構(gòu)20DatabaseTablespaceSegmentDataIndexTempRollbackExtentFreeUsedDataBlockPartofPartofOracle9i數(shù)據(jù)庫的邏邏輯結(jié)構(gòu)21表空間Oracle表空間類型型數(shù)據(jù)字典管管理表空間間(Oracle7,8,8i)本地化管理理表空間(Oracle8i,9i)UniformAutoAllocate22Oracle表空間類型型23Oracle9i臨時段管理理Oracle9i的缺省臨時時表空間（（DefaultTemporaryTablespace））用于用戶排排序時SQL的Orderby語句使用，，在創(chuàng)建用用戶時指定定用戶缺省省的臨時表表空間。在Oracle9i中，允許數(shù)數(shù)據(jù)庫管理理員重新創(chuàng)創(chuàng)建并設(shè)置置系統(tǒng)臨時時表空間，，而不使用用系統(tǒng)表空空間作為排排序、匯總總等臨時表表空間使用用。如果系系統(tǒng)設(shè)置了了系統(tǒng)缺省省臨時表空空間，則用用戶不得使使用其他表表空間作為為臨時表空空間使用。。24回退段(RollbackSegments)為什么要設(shè)設(shè)回退段?回退段是數(shù)數(shù)據(jù)庫的一一部分，是Oracle數(shù)據(jù)庫的一一個重要參參數(shù),其設(shè)設(shè)計是否正正確直接影影響到數(shù)據(jù)據(jù)庫的動態(tài)態(tài)性能。Rollback段的使用用用于保存一一個事務(wù)的的操作,以以便在某些些情況下回回退或取消消操作。每個Oracle數(shù)據(jù)庫都有有多個回退退段回退段的作作用并發(fā)操作時時，保證數(shù)數(shù)據(jù)的讀一一致性使用SQL語句rollback回退一個事事務(wù)的操作作25回退段(RollbackSegments)事務(wù)恢復(fù)的的需要回退段操作作舉例由于語句錯錯誤回退一一個事務(wù)回退一個事事務(wù)、或回回退事務(wù)到到一個保存存點(diǎn)(SavePoint)由于異常進(jìn)進(jìn)程中斷而而回退在例程恢復(fù)復(fù)中回退所所有沒未完完成的事務(wù)務(wù)26Oracle9i自動Undo空間管理在Oracle8i以前的數(shù)據(jù)據(jù)庫中，對對于回退段段的設(shè)置與與管理已一一直是一個個十分復(fù)雜雜的工作，，其正確的的設(shè)置既困困難又費(fèi)時時。對于大大的事務(wù)往往往產(chǎn)生回回退段不足足的錯誤，，或在RBS表空間回退退段中消耗耗過大。Oracle9i引如了一個個新的概念念，即AutomaticUndoManagement，Undo空間自動管管理。在Oracle9i中，可以使使用傳統(tǒng)的的回退段，，也可以使使用Undo表空間，Oracle9i對Undo空間自動管管理，使回回退段的管管理變的十十分容易。。在Oracle9i中，可以使使用自動Undo管理代替回回退段，Oracle9i使用Undo表空間，并并對Undo空間自動管管理。27Oracle9i自動Undo空間管理在Oracle8i中，私通使使用手動管管理Undo空間，使用用在RBS表空間中創(chuàng)創(chuàng)建大的回回退段的方方法處理大大的事務(wù)，，由于一個個事務(wù)只可可以使用一一個回退段段，當(dāng)一個個回退段動動態(tài)擴(kuò)展超超過區(qū)最大大值、或超超過數(shù)據(jù)文文件的允許許擴(kuò)展范圍圍時，將產(chǎn)產(chǎn)生回退段段不足的錯錯誤，事務(wù)務(wù)被進(jìn)行過過程被終止止。在Oracle9i中，一個事事務(wù)可以使使用多個回回退段。使使用Oracle9i的Undo空間自動管管理特點(diǎn)，，當(dāng)一個回回退段不足足時，Oracle會自動使用用其他回退退段，不終終止事務(wù)的的運(yùn)行。在Oracle9i中，數(shù)據(jù)庫庫管理員只只需了解Undo表空間是否否有足夠的的空間即可可。28自動Undo空間管理29Oracle9i內(nèi)存結(jié)構(gòu)30ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGA(SystemGlobalArea)DBWRARCHLGWR系統(tǒng)全局區(qū)區(qū)SGA31ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLGWR數(shù)據(jù)緩沖沖區(qū)(DatabaseBufferCache)32DB數(shù)據(jù)緩沖沖區(qū)Dirtylist....LRUlist....DatafilesDatafiles數(shù)據(jù)緩沖沖區(qū)(DatabaseBufferCache)ServerDBWRSGAFree,Dirty,PinnedServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLGWR日志緩沖沖區(qū)(RedoLogBuffer)34ServersUsersDataFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolSGADBWR共享池(SharedGlobalArea)ServersServersUsersUsers35Oracle9i實(shí)例的進(jìn)程結(jié)結(jié)構(gòu)36Oracle啟動時,將分配配系統(tǒng)全全局區(qū)SGA并啟動Oracle后臺進(jìn)程程(BackgroundProcesses)。。內(nèi)存區(qū)域域和后臺臺進(jìn)程合合稱為一一個Oracle實(shí)例(Instance)。SGA是由Oracle為一個實(shí)例分分配的一組共共享內(nèi)存區(qū)區(qū)域后臺進(jìn)程異步步地為所有的的數(shù)據(jù)庫用戶戶執(zhí)行不同的的任務(wù)參數(shù)文件決定定了實(shí)例的特特征及大小不正確的參數(shù)數(shù)文件,會導(dǎo)導(dǎo)致實(shí)例啟動動失敗Oracle數(shù)據(jù)庫的Instance決定了動態(tài)運(yùn)運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫庫的ORACLE_SIDOracle實(shí)例(Instance)37SystemGlobalAreaBackgroundProcessesServersUsersDataFilesRedoLogFilesControlFiles38Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)程結(jié)結(jié)構(gòu)Oracle可以在多進(jìn)程程和單進(jìn)程配配置下工作。多進(jìn)程配置多個進(jìn)程執(zhí)行行Oracle代碼的不同部部分多進(jìn)程允許多多個用戶同時時使用單進(jìn)程配置所有的Oracle代碼由一個進(jìn)進(jìn)程執(zhí)行單進(jìn)程實(shí)例只只允許單個用用戶使用主要用于單任任務(wù)的機(jī)器上上通常使用的Oracle都是多進(jìn)程實(shí)實(shí)例結(jié)構(gòu)39DatabaseBufferCacheSharedPoolSGAOracle數(shù)據(jù)庫單進(jìn)程程結(jié)構(gòu)ORACLERDBMSSERVER應(yīng)用軟件40DatabaseBufferCacheSharedPoolSGALISTENEROracle數(shù)據(jù)庫多進(jìn)程程結(jié)構(gòu)DBWRLGWRDnnnUSERRECOCKPTSMONPMONARCH41用戶進(jìn)程與服服務(wù)器進(jìn)程42ServersUsersDataFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolSGADBWRUser與Server進(jìn)程ServersServersUsersUsers43用戶進(jìn)程與服服務(wù)器進(jìn)程用戶進(jìn)程（UserProcess）在用戶運(yùn)行應(yīng)應(yīng)用程序時自自動產(chǎn)品產(chǎn)生生系統(tǒng)創(chuàng)建服務(wù)器進(jìn)進(jìn)程（ServerProcess）處理用戶進(jìn)進(jìn)程的請求Server進(jìn)程和User進(jìn)程通信信并為所連接接的User進(jìn)程請求服務(wù)務(wù)44Server進(jìn)程工作過程程：分析、編譯、、執(zhí)行用戶的的SQL語句確定執(zhí)行計劃劃，形成分析析樹從磁盤數(shù)據(jù)文文件將數(shù)據(jù)讀讀入SGA的共享數(shù)據(jù)庫庫緩沖區(qū)將SQL語句的結(jié)果返返回給用戶進(jìn)進(jìn)程相同的SQL代碼只編譯一一次存在SQL優(yōu)化問題45DBWR進(jìn)程46DBWR進(jìn)程在存儲數(shù)據(jù)之之前，服務(wù)器器進(jìn)程必須將將數(shù)據(jù)放入數(shù)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)快快存中修改后的數(shù)據(jù)據(jù)塊通過后臺臺進(jìn)程：數(shù)數(shù)據(jù)庫寫(DatabaseWriter-DBWR)寫回磁盤為處理SQL語句，Server進(jìn)程使用了SGA中的共共享內(nèi)存47DBWR進(jìn)程DBWR管理DatabaseBufferCache以便user進(jìn)程總能找到到空閑的緩沖沖區(qū)將所有修改后后的緩沖區(qū)數(shù)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)據(jù)文件使用LRU算法來將最近近使用過的塊塊保留在內(nèi)存存中通過延遲寫來來優(yōu)化磁盤I/O讀寫可以啟動多個個數(shù)據(jù)寫入進(jìn)進(jìn)程參數(shù)DB_WRITER_PROCESSES決定DBWR啟動的個數(shù)進(jìn)程名稱分別別為DBW0、DBW1、、、、DBWj48DBWR進(jìn)程DBWR在下面情況將將dirty緩沖區(qū)寫入磁磁盤：dirty隊列達(dá)到一定定長度某個進(jìn)程在LRU隊列中掃描指指定數(shù)目的緩緩沖區(qū)仍沒有有找到空閑緩緩沖區(qū)超時(Time_Out)發(fā)生檢驗點(diǎn)(checkpoint)發(fā)生49LGWR進(jìn)程50ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLGWR日志產(chǎn)生過程程12351LGWR進(jìn)程LGWR在下面情況將將RedoLog緩沖區(qū)的信息息寫入RedoLog文件：發(fā)生數(shù)據(jù)提交交RedoLog緩沖區(qū)池達(dá)到到總數(shù)的三分分之一時超時(Time_Out)發(fā)生DBWR需為檢驗點(diǎn)(checkpoint)清除緩沖區(qū)塊塊時52LGWR進(jìn)程每一個例程(instance)只有一個RedoLog寫進(jìn)程直到事務(wù)已被被寫入redolog文件，提交確確認(rèn)才被執(zhí)行行并發(fā)提交使每每次提交的平平均I/O數(shù)小于153PMON與SMONPMONLCKnRECOSMONCKPT54ARCH進(jìn)程歸檔進(jìn)程(ARCH,ArchiverProcess)在聯(lián)機(jī)RedoLog文件存滿時將將它們存儲到到指定的存儲儲設(shè)備。55歸檔進(jìn)程(ARCH)將RedoLog文件寫到磁盤盤或磁帶機(jī)上上用于介質(zhì)失失敗時的數(shù)據(jù)據(jù)庫恢復(fù)ARCH只有當(dāng)日志文文件組切換時時才工作ARCH是可選的，由由參數(shù)LOG_ARCHIVE_START啟動ARCH可寫到磁帶或或磁盤上56ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLGWRCKPT進(jìn)程CKPT57檢驗點(diǎn)在檢驗點(diǎn)(checkpoint),DBWR將databasebuffercache中的所有的dirty緩沖區(qū)寫入磁磁盤，以保證證上一個檢驗驗點(diǎn)以來修改改過的所有數(shù)數(shù)據(jù)塊都被真真正寫到磁盤盤。58檢驗點(diǎn)產(chǎn)生條條件：在每個日志切切換上一個檢驗點(diǎn)點(diǎn)之后，又經(jīng)經(jīng)過了指定的的時間從上一個檢驗驗點(diǎn)之后，當(dāng)當(dāng)預(yù)定義數(shù)量量的RedoLog塊被寫入磁盤盤之后例程關(guān)閉DBA強(qiáng)制產(chǎn)生當(dāng)表空間置為為offline時59檢驗點(diǎn)：在檢驗點(diǎn)發(fā)生生時和日志切切換之后，LGWR將更新數(shù)據(jù)庫庫頭和控制文文件參數(shù)LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT決定一個檢驗驗點(diǎn)發(fā)生的時時間間隔參數(shù)