02_Oracle體系結(jié)構(gòu)和組件

1、大型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)Oracle體系結(jié)構(gòu)和組件主要組件一覽InstanceSGARedo logbuffer cacheShared poolData Dict.cacheLibrarycacheDBWRSMONPMONCKPTLGWROthersUserprocessServerprocessPGAControl filesData files Archived log filesParameterfilePasswordfileRedo log filesDatabaseDatabasebuffer cacheOracle服務(wù)器一個(gè)Oracle服務(wù)器：l是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它為信息管理提供開(kāi)放

2、的、全面的集成方法l由一個(gè)Oracle實(shí)例和一個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)組成Oracle ServerOracle實(shí)例一個(gè)Oracle實(shí)例：l是一種存取Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的方法l總開(kāi)放一個(gè)且僅一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)l由存儲(chǔ)和進(jìn)程結(jié)構(gòu)組成Background structuresMemory structuresSGARedo logbuffer cacheDatabase buffer cacheShared poolDBWRSMONPMONCKPTLGWROthersData DictionarycacheLibrarycacheInstance建立連接和創(chuàng)建對(duì)話連接到一個(gè)Oracle實(shí)例，由建立用戶連接和創(chuàng)

3、建對(duì)話兩部分組成Connection establishedSession createdDatabase userUserprocessOracle serverServerprocessOracle數(shù)據(jù)庫(kù)一個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)l是被看作一個(gè)單元的數(shù)據(jù)的集合l由三種文件類(lèi)型組成Control filesData files Archived log filesParameterfilePasswordfileRedo log filesOracle Database物理結(jié)構(gòu)一個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)，是由為數(shù)據(jù)庫(kù)信息提供真實(shí)物理存儲(chǔ)的操作系統(tǒng)文件決定的l控制文件l數(shù)據(jù)文件l重做日志文件

4、ControlfilesData files(includes data dictionary) HeaderOnlineredo logfiles)內(nèi)存結(jié)構(gòu)Oracle內(nèi)存結(jié)構(gòu)由兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域組成：l系統(tǒng)全局區(qū)(System Global Area，SGA)：在實(shí)例啟動(dòng)時(shí)被分配，是Oracle實(shí)例的一個(gè)基本組件l程序全局區(qū)(Program Global Area，PGA)：在服務(wù)器進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)分配系統(tǒng)全局區(qū)(SGA)lSGA由幾個(gè)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)組成：共享池?cái)?shù)據(jù)庫(kù)緩沖高速緩存重做日志緩沖其它結(jié)構(gòu)(例如鎖管理、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))lSGA中能配置兩個(gè)可選存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)大池Java池系統(tǒng)全局區(qū)(SGA)lSGA是可變大小的

5、，使用SGA_MAX_SIZE來(lái)設(shè)置大小lSGA組件分配SGA內(nèi)存空間，并分割成更小的顆粒分配連續(xù)的虛擬內(nèi)存基于SGA_MAX_SIZE來(lái)分配大小共享池共享池用于存儲(chǔ)最近執(zhí)行的SQL語(yǔ)句和最近使用過(guò)的數(shù)據(jù)定義l它包括兩個(gè)關(guān)鍵的性能相關(guān)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：庫(kù)高速緩存數(shù)據(jù)字典高速緩存l由參數(shù)SHARED_POOL_SIZE來(lái)決定大小Shared poolData dictionarycacheLibrarycacheALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 64M;庫(kù)高速緩存庫(kù)高速緩存存儲(chǔ)的是最近使用過(guò)的SQL和PL/SQL語(yǔ)句相關(guān)的信息。庫(kù)高速緩存：l使得共同使用的語(yǔ)句可以

6、共享l可由最近最少使用(LRU)算法來(lái)管理l由兩種結(jié)構(gòu)組成：共享SQL區(qū)域共享PL/SQL區(qū)域l它的大小由共享池大小的設(shè)置來(lái)決定數(shù)據(jù)字典高速緩存數(shù)據(jù)字典高速緩存是數(shù)據(jù)庫(kù)中最近最多使用的定義的集合l它包括數(shù)據(jù)庫(kù)文件、表、索引、列、用戶、特權(quán)和其它數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的有關(guān)信息l在解析階段，服務(wù)器進(jìn)程查看數(shù)據(jù)字典，核對(duì)信息，以解析對(duì)象名，并驗(yàn)證存取l把數(shù)據(jù)字典信息高速緩存到內(nèi)存，提高查詢(xún)響應(yīng)時(shí)間l大小由共享池大小的設(shè)置來(lái)決定數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖器高速緩存數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖器高速緩存，存儲(chǔ)由數(shù)據(jù)文件中重新獲得的數(shù)據(jù)塊的拷貝l它使得獲得和更新數(shù)據(jù)時(shí)，能獲得高性能l它由最近最少使用(LRU)算法來(lái)管理lDB_BLOCK_SIZE決

7、定基本塊大小Database buffercache數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖器高速緩存l 由獨(dú)立的子高速緩存組成DB_CACHE_SIZEDB_KEEP_CACHE_SIZEDB_RECYCLE_CACHE_SIZEl 數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖器高速緩存，能使用ALTER_SYSTEM動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)大小，包括增加或減小l DB_CACHE_ADVICE能被設(shè)置為收集統(tǒng)計(jì)量，以預(yù)測(cè)不同高速緩存的大小調(diào)整ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE = 96M;重做日志緩沖器高速緩存重做日志緩沖器高速緩存，記錄了所有的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)塊所做的改變l它的主要目的是恢復(fù)l內(nèi)部已記錄的改變被稱(chēng)為重做項(xiàng)目l重做項(xiàng)目包括重建或

8、重做改變的信息l大小由LOG_BUFFER來(lái)定義Redo logbuffer cache大池大池是SGA中內(nèi)存的一個(gè)可選區(qū)域，只在共享服務(wù)器環(huán)境中配置l它減輕了共享池的負(fù)擔(dān)l這個(gè)配置好的存儲(chǔ)區(qū)域，用于會(huì)話內(nèi)存(UGA)、I/O控制和備份和存儲(chǔ)操作l跟共享池不同，大池不使用LRU列表l大小由LARGE_POOL_SIZEALTER SYSTEM SET LARGE_POOL_SIZE = 64M;Java池Java池用于解析Java命令l建立和使用Java時(shí)需要l它被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)表中，以與PL/SQL相同的方式l由JAVA_POOL_SIZE以參數(shù)來(lái)決定它的大小程序全局區(qū)(PGA)PGA，是為每

9、一個(gè)連接到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶進(jìn)程預(yù)留的內(nèi)存UserprocessStackspaceSession informationsort area, cursor informationSGAShared SQL areasSGASessioninformation PGA Dedicated server Shared server ServerprocessShared SQL areasStackspacesort area, cursor information進(jìn)程結(jié)構(gòu)Oracle進(jìn)程是一個(gè)程序，根據(jù)它的類(lèi)型不同，能請(qǐng)求信息、執(zhí)行一系列步驟、或者執(zhí)行一個(gè)特定的工作。Oracle利用不同

10、類(lèi)型的進(jìn)程：l用戶進(jìn)程：始于數(shù)據(jù)庫(kù)用戶請(qǐng)求Oracle服務(wù)器連接的時(shí)候l服務(wù)器進(jìn)程：連接到Oracle實(shí)例，始于用戶建立會(huì)話時(shí)l后臺(tái)進(jìn)程：當(dāng)一個(gè)Oracle實(shí)例啟動(dòng)時(shí)可利用用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程是一個(gè)程序，它請(qǐng)求與Oracle服務(wù)器的連接l它必須首先建立一個(gè)連接l它不直接與Oracle服務(wù)器進(jìn)行交互Database userServerprocessUserprocessConnection established服務(wù)器進(jìn)程服務(wù)器進(jìn)程是一個(gè)程序，它與Oracle服務(wù)器直接作用l它回應(yīng)用戶進(jìn)程產(chǎn)生的調(diào)用，并返回結(jié)果l可能是獨(dú)占的或共享的服務(wù)器Connection establishedSession

11、createdDatabase userUserprocessOracle serverServerprocess后臺(tái)進(jìn)程硬盤(pán)和內(nèi)存之間的關(guān)系被保持，并由Oracle的后臺(tái)進(jìn)程驅(qū)動(dòng)l 必須的后臺(tái)進(jìn)程：DBWn PMON CKPT LGWR SMON RECOl 可選的后臺(tái)進(jìn)程ARCn LMON Snnn QMNn LMDn CJQ0 Pnnn LCKn Dnnn數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程（DBWn）DBWn寫(xiě)的時(shí)機(jī)：l 檢查點(diǎn)Checkpointl 臟數(shù)據(jù)達(dá)到閾值時(shí)l 無(wú)自由緩存時(shí)l 超時(shí)時(shí)l RAC ping響應(yīng)l 表空間離線時(shí)l 表空間只讀時(shí)l 表DROP或TRUNCATEl 表空間BEGIN BACK

12、UPInstanceSGADatabase buffercacheDBWnControl filesData files Redo log filesDatabase日志寫(xiě)進(jìn)程（LGWR）LGWR寫(xiě)：l 在提交時(shí)l 在1/3滿時(shí)l 在有2MB需重做時(shí)l 每3秒鐘l 在DBWn寫(xiě)之前InstanceSGADBWnRedo logbufferControl filesData files Redo log filesLGWRDatabase系統(tǒng)監(jiān)控（SMON）責(zé)任：l 實(shí)例恢復(fù)：在重做日志中前滾改變?yōu)橛脩舸嫒〈蜷_(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)回滾未提交的事務(wù)處理l 每3秒鐘對(duì)自由空間的整理l 對(duì)臨時(shí)段的清空Instanc

13、eSGASMONControl filesData files Redo log filesInstanceSGASMONDatabase進(jìn)程監(jiān)控（PMON）進(jìn)程失敗后清理：l回滾事務(wù)處理l釋放鎖l釋放其它資源l重啟死鎖的調(diào)度器InstanceSGAPMONPGA area檢查點(diǎn)Checkpoint(CKPT)負(fù)責(zé)：l在檢查點(diǎn)通知DBWnl用檢查點(diǎn)信息更新數(shù)據(jù)文件頭l用檢查點(diǎn)信息更新控制文件InstanceSGADWW0Redo LogBufferLGWRInstanceSGADBWnLGWRCKPTControl filesData files Redo log files歸檔日志（ARCn

14、）l可選的后臺(tái)進(jìn)程l在ARCHIVELOG模式下，自動(dòng)歸檔在線重做日志l保留對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的所有改變的記錄Control filesData files Redo log filesArchived Redo log filesARCn邏輯結(jié)構(gòu)lOracle體系的邏輯結(jié)構(gòu)，指示怎樣使用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理空間。l這個(gè)結(jié)構(gòu)中存在的層次，由表空間、段、分區(qū)和塊組成。TablespaceData fileSegmentBlocksExtentSegment處理SQL語(yǔ)句l連接到一個(gè)實(shí)例，使用：用戶進(jìn)程服務(wù)器進(jìn)程l所使用的Oracle服務(wù)器組件依賴(lài)于SQL語(yǔ)句的類(lèi)型：查詢(xún)返回行DML語(yǔ)句改變?nèi)罩居涗浱峤槐ＷC事務(wù)恢復(fù)l一些Oracle服務(wù)器組件不參與SQL語(yǔ)句的處理處理SELECT語(yǔ)句l搜索共享池l驗(yàn)證語(yǔ)句l驗(yàn)證數(shù)據(jù)源l獲得鎖l檢查優(yōu)先級(jí)l解析語(yǔ)句l執(zhí)行語(yǔ)句l從游標(biāo)取值處理DML語(yǔ)句l解析語(yǔ)句l執(zhí)