了解Oracle DB體系結(jié)構(gòu)（課堂PPT）

1、1版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。了解了解Oracle DB體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。課程目標(biāo)課程目標(biāo) 學(xué)完本課程后，應(yīng)能完成以下工作：學(xué)完本課程后，應(yīng)能完成以下工作： 列出列出 Oracle DB 的主要體系結(jié)構(gòu)組件的主要體系結(jié)構(gòu)組件說明內(nèi)存結(jié)構(gòu)說明內(nèi)存結(jié)構(gòu) 描述后臺進程描述后臺進程 將邏輯存儲結(jié)構(gòu)與物理存儲結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)起來將邏輯存儲結(jié)構(gòu)與物理存儲結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)起來描述描述 ASM 存儲組件存儲組件版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。Oracle DBOracle 關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (RDBMS) 提供了開放的、全面的、集成的信息管

2、理方法版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。連接到服務(wù)器連接到服務(wù)器客戶機客戶機中間層中間層服務(wù)器服務(wù)器所示為多層體系結(jié)構(gòu)所示為多層體系結(jié)構(gòu)版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。Database (Storage Structures)Oracle DB體系結(jié)構(gòu)：概覽體系結(jié)構(gòu)：概覽ServerprocessPGAUserprocessInstanceMemory Structures (System Global Area) Process StructuresClientServer版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。實例：數(shù)據(jù)庫配置實例：數(shù)據(jù)庫配置D1D2I

3、1I2I1I2I3D集群系統(tǒng)集群系統(tǒng)非集群系統(tǒng)非集群系統(tǒng)本地存儲本地存儲共享存儲共享存儲版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。連接到數(shù)據(jù)庫實例連接到數(shù)據(jù)庫實例連接：用戶進程和實例之間的通信連接：用戶進程和實例之間的通信會話：用戶通過用戶進程與實例之間建立的特定連接會話：用戶通過用戶進程與實例之間建立的特定連接SQL Select 會話會話連接連接用戶用戶用戶進程用戶進程服務(wù)器進程服務(wù)器進程會話會話版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。Oracle DB內(nèi)存結(jié)構(gòu)內(nèi)存結(jié)構(gòu)Serverprocess 1Shared poolDatabasebuffercacheRedo logb

4、ufferStreams poolLarge poolJava poolStackSpace系統(tǒng)全局區(qū)系統(tǒng)全局區(qū) (SGA)程序全局區(qū)程序全局區(qū) (PGA)Serverprocess 2KEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cacheUserGlobalAreaStackSpaceUserGlobalAreaPGA版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。Shared poolDatabasebuffercacheRedo logbufferStreams poolLarge poolJa

5、va poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cache共享池共享池屬于屬于 SGA 包含：包含： 庫高速緩存庫高速緩存- 共享共享 SQL 區(qū)域區(qū)域 數(shù)據(jù)字典高速緩存數(shù)據(jù)字典高速緩存 控制結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)Shared SQL areaLibrary cacheData dictionary cacheOther固定區(qū)域固定區(qū)域版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。Shared poolDatabasebuffercacheRedo l

6、ogbufferStreams poolLarge poolJava poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cache數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存屬于屬于 SGA 存放從數(shù)據(jù)文件讀取的數(shù)據(jù)塊的副本存放從數(shù)據(jù)文件讀取的數(shù)據(jù)塊的副本由所有并行用戶共享由所有并行用戶共享版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。重做日志緩沖區(qū)重做日志緩沖區(qū)是 SGA中的循環(huán)緩沖區(qū) 存放有關(guān)對數(shù)據(jù)庫所做更改的信息包含重做條目，這些條目包含對 DML 和 DDL等操作所做的更改進行重做的相關(guān)信息S

7、hared poolDatabasebuffercacheStreams poolLarge poolJava poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cacheRedo logbuffer版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。Shared poolDatabasebuffercacheRedo logbufferStreams poolLarge poolJava poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buffe

8、r poolnK buffer cache大型池大型池為以下對象提供大型內(nèi)存分配：共享服務(wù)器和 Oracle XA 接口的會話內(nèi)存I/O 服務(wù)器進程Oracle DB備份和還原操作Large poolI/O 緩沖區(qū)緩沖區(qū)響應(yīng)隊列響應(yīng)隊列請求隊列請求隊列空閑內(nèi)存空閑內(nèi)存并行查詢并行查詢高級排隊高級排隊版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。Shared poolDatabasebuffercacheRedo logbufferStreams poolLarge poolJava poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buf

9、fer poolnK buffer cacheJava 池和流池池和流池 Java 池內(nèi)存用于存儲JVM中所有特定于會話的Java代碼和數(shù)據(jù)。Oracle Streams 以獨占方式使用流池內(nèi)存來執(zhí)行以下操作： 存儲緩沖的隊列消息 為 Oracle Streams 進程提供內(nèi)存Java poolStreams pool版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。程序全局區(qū)程序全局區(qū) (PGA)Serverprocess 1StackSpaceSystem Global Area (SGA)PGAShared poolDatabasebuffercacheRedo logbufferStre

10、ams poolLarge poolJava poolKEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cacheUserGlobalArea用戶會話數(shù)據(jù)用戶會話數(shù)據(jù)游標(biāo)狀態(tài)游標(biāo)狀態(tài) 排序區(qū)排序區(qū)散列區(qū)散列區(qū)位圖創(chuàng)建區(qū)位圖創(chuàng)建區(qū)SQL 工作區(qū)工作區(qū)位圖合并區(qū)位圖合并區(qū)版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。小測驗小測驗包含服務(wù)器進程或后臺進程的數(shù)據(jù)及控制信息的內(nèi)存區(qū)域稱為包含服務(wù)器進程或后臺進程的數(shù)據(jù)及控制信息的內(nèi)存區(qū)域稱為:共享池共享池PGA緩沖區(qū)高速緩存緩沖區(qū)高速緩存1.用戶會話數(shù)據(jù)用戶會話數(shù)據(jù)版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。

11、小測驗小測驗從數(shù)據(jù)文件讀取到數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存中的是什么從數(shù)據(jù)文件讀取到數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存中的是什么? 行行更改更改塊塊1.SQL版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。進程體系結(jié)構(gòu)進程體系結(jié)構(gòu)用戶進程 是連接到 Oracle DB 的應(yīng)用程序或工具數(shù)據(jù)庫進程 服務(wù)器進程： 連接到 Oracle 實例，在用戶建立會話時啟動 后臺進程：在Oracle 實例啟動時啟動守護程序 / 應(yīng)用程序進程 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽程序 Grid Infrastructure 守護程序版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。進程結(jié)構(gòu)進程結(jié)構(gòu) PMONSMONOthers實例實例 (ASM 實例實例 and

12、數(shù)據(jù)庫實例互相獨立數(shù)據(jù)庫實例互相獨立) RECOARCn DBWn LGWRCKPTPGAUserprocessServerprocess后臺進程后臺進程System Global Area (SGA)必需必需:ASMBRBAL可選可選:ListenerGrid Infrastructure 進程進程(ASM and Oracle Restart) orarootagent ohasdocssddiskmonoraagentcssdagent版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。數(shù)據(jù)庫寫進程數(shù)據(jù)庫寫進程 (DBWn)將數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)調(diào)整緩

13、存中經(jīng)過修改的緩沖區(qū)（灰數(shù)據(jù)緩沖區(qū)）寫入磁盤有兩種方式：在執(zhí)行其它處理時異步執(zhí)行推進檢查點Database buffer cacheDatabase writer processData files DBWn版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。日志寫進程日志寫進程 (LGWR)將重做日志緩沖區(qū)寫入磁盤上的重做日志文件中在以下情況下執(zhí)行寫操作： 用戶進程提交事務(wù)處理時 重做日志緩沖區(qū)的三分之一已滿時 DBWn 進程將經(jīng)過修改的緩沖區(qū)寫入磁盤之前 每隔 3 秒Redo log bufferLog Writer processRedo lo

14、g files LGWR版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。檢查點進程檢查點進程 (CKPT) 檢查點信息記錄在以下位置檢查點信息記錄在以下位置 控制文件控制文件 每個數(shù)據(jù)文件頭每個數(shù)據(jù)文件頭Checkpoint processData filesControl fileCKPT版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。系統(tǒng)監(jiān)視器進程系統(tǒng)監(jiān)視器進程 (SMON)在實例啟動時執(zhí)行恢復(fù)在實例啟動時執(zhí)行恢復(fù)清除不使用的臨時段清除不使用的臨時段InstanceTemporary segmentSystem Monitor process

15、SMON版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。進程監(jiān)視器進程進程監(jiān)視器進程 (PMON)在用戶進程失敗時執(zhí)行進程恢復(fù)在用戶進程失敗時執(zhí)行進程恢復(fù) 清除數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存清除數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存 釋放該用戶進程使用的資源釋放該用戶進程使用的資源監(jiān)視會話，查看是否發(fā)生空閑會話超時監(jiān)視會話，查看是否發(fā)生空閑會話超時 在監(jiān)聽程序中動態(tài)注冊數(shù)據(jù)庫服務(wù)在監(jiān)聽程序中動態(tài)注冊數(shù)據(jù)庫服務(wù)Process Monitor processDatabase buffer cacheFailed user processUserPMONServerprocesstnslsnr版權(quán)所有 2006，Oracle。

16、保留所有權(quán)利?；謴?fù)器進程恢復(fù)器進程用于分布式數(shù)據(jù)庫配置用于分布式數(shù)據(jù)庫配置 自動連接到有問題的分布式事務(wù)處理中涉及的其它數(shù)據(jù)自動連接到有問題的分布式事務(wù)處理中涉及的其它數(shù)據(jù)庫庫自動解決所有有問題的事務(wù)處理自動解決所有有問題的事務(wù)處理刪除對應(yīng)于有問題的事務(wù)處理的所有行刪除對應(yīng)于有問題的事務(wù)處理的所有行數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫A中的恢復(fù)器進程中的恢復(fù)器進程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫B中有問題的事務(wù)處理中有問題的事務(wù)處理RECO版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。歸檔進程歸檔進程 (ARCn)在發(fā)生日志切換之后，將重做日志文件復(fù)制到指定的存在發(fā)生日志切換之后，將重做日志文件復(fù)制到指定的存儲設(shè)備儲設(shè)備可以收集事務(wù)處

17、理重做數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺溆媚靠梢允占聞?wù)處理重做數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺溆媚繕?biāo)位置標(biāo)位置歸檔進程歸檔進程歸檔目標(biāo)位置歸檔目標(biāo)位置 重做日志文件的副本重做日志文件的副本ARCn版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。Oracle Grid Infrastructure 由由 OS 初始化守護程序啟動。初始化守護程序啟動。Oracle Grid Infrastructure 安裝程序會修改安裝程序會修改 /etc/inittab 文件，以確保每次啟動計算機時在相應(yīng)運文件，以確保每次啟動計算機時在相應(yīng)運行級別啟動行級別啟動Oracle Grid Infrastructure 。進程啟動

18、順序進程啟動順序init.ohasd (root)ohasd.binoraagent.binorarootagent.bindiskmon.bincssdagentocssd.bin initGrid Infrastructure包裝腳本包裝腳本Grid Infrastructure守護程序和進程守護程序和進程操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)初始化守護程序初始化守護程序# cat /etc/inittab.h1:35:respawn:/etc/init.d/init.ohasd run /dev/null 2&1 /dev/null ASM實例實例 監(jiān)聽程序監(jiān)聽程序 DB 實例實例 用戶定義的用戶定義

19、的應(yīng)用程序應(yīng)用程序版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。數(shù)據(jù)庫存儲體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫存儲體系結(jié)構(gòu)Online redo log filesPassword fileParameter fileArchived redo log filesControl filesData filesAlert log and trace filesBackup files版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。邏輯和物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)邏輯和物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)DatabaseLogicalPhysicalTablespaceData fileSegmentE

20、xtentOracle datablock存儲系統(tǒng)存儲系統(tǒng) SAN NAS Exadata File System NFS ASM RAW版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。段、區(qū)和塊段、區(qū)和塊段存在于表空間中。段存在于表空間中。段是區(qū)的集合。段是區(qū)的集合。區(qū)是數(shù)據(jù)塊的集合。區(qū)是數(shù)據(jù)塊的集合。數(shù)據(jù)塊映射到磁盤塊。數(shù)據(jù)塊映射到磁盤塊。段段區(qū)區(qū)數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊磁盤塊磁盤塊(文件系統(tǒng)存儲文件系統(tǒng)存儲)版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。表空間和數(shù)據(jù)文件表空間和數(shù)據(jù)文件8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb

21、8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8KbTablespace 1Datafile 1Datafile 2Extent64KBExtent96KBSegment160KB Tablespace 2 (Bigfile)Datafile 3Only 1 datafileallowed= 128 TB版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。SYSTEM 和和 SYSAUX 表空間表空間 SYSTEM 和 SYSAUX 表空間是在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時創(chuàng)建的必需存在的表空間，這些表空間必須聯(lián)機。 SYSTEM 表空間用于核心功能（例如數(shù)據(jù)字典表）。 輔助的 SYSAUX 表空間用于附加的數(shù)據(jù)

22、庫組件（例如，Enterprise Manager Repository）。不建議使用SYSTEM和SYSAUX表空間來存儲應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。自動存儲管理自動存儲管理ASM 集群集群文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)ASM 動態(tài)卷動態(tài)卷管理器管理器應(yīng)用程序應(yīng)用程序Oracle DB操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)Oracle DB的的ASM文件文件自動存儲管理自動存儲管理是可移植的高性能集群文件系統(tǒng) 管理 Oracle DB文件 通過ASM集群文件系統(tǒng)（ACFS）管理應(yīng)用程序文件將數(shù)據(jù)分布到各個磁盤中以平衡負(fù)載 建立數(shù)據(jù)鏡像以防范故障 解決存儲管理挑戰(zhàn)版權(quán)所有 2006，Oracle。保留所有權(quán)利。ASM 存儲組件存儲組件OracleDB數(shù)