Oraclei數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)

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行鏡像，則相同的RedoLog信息被寫入多個聯(lián)機的RedoLog文件中Oracle運行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文件進行鏡像，以保證數(shù)據(jù)庫安全運行建議使用四個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日志志文文件件結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)(WindowsNT)Redo01.log三個個日日志志文文件件組組,每每組組一一個個日日志志成成員員Redo02.logRedo03.log14Oracle9i數(shù)據(jù)據(jù)庫庫參參數(shù)數(shù)文文件件服務(wù)務(wù)器器參參數(shù)數(shù)參參數(shù)數(shù)spfileServerParameterFile文本本參參數(shù)數(shù)pfileParameterFile15控制制文文件件(ControlFiles)控制制文文件件是是描描述述數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的二二進進制制文文件件控制制文文件件所有有必必須須的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)文文件件和和日日志志文文件件在在控控制制文文件件中中標(biāo)標(biāo)識識數(shù)據(jù)據(jù)庫庫名名存存儲儲在在控控制制文文件件中中控制制文文件件用用于于打打開開和和存存取取數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫數(shù)據(jù)據(jù)庫庫恢恢復(fù)復(fù)所所需需的的同同步步信信息息存存儲儲在在控控制制文文件件中中控制制文文件件數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的物物理理組組成成與與控控制制文文件件中中的的記記錄錄不不同同時時,系系統(tǒng)統(tǒng)則則不不能能正正常常啟啟動動或或發(fā)發(fā)生生down機現(xiàn)現(xiàn)象象16控制制文文件件(ControlFiles)建議議設(shè)設(shè)置置：：至少少使使用用兩兩個個控控制制文文件件,并并存存放放于于不不同同磁磁盤盤參數(shù)數(shù)Control_Files指明明控控制制文文件件控制制文文件件的的鏡鏡像像可可以以在在數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫創(chuàng)創(chuàng)建建或或創(chuàng)創(chuàng)建建完完成成后后進進行行17Oracle9iDatabase(WindowsNT)18Oracle9iDatabase(Unix)19Oracle9i邏輯輯結(jié)構(gòu)構(gòu)20DatabaseTablespaceSegmentDataIndexTempRollbackExtentFreeUsedDataBlockPartofPartofOracle9i數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的邏邏輯輯結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)21表空空間間Oracle表空空間間類類型型數(shù)據(jù)據(jù)字字典典管管理理表表空空間間(Oracle7,8,8i)本地地化化管管理理表表空空間間(Oracle8i,9i)UniformAutoAllocate22Oracle表空空間間類類型型23Oracle9i臨時時段段管管理理Oracle9i的缺缺省省臨臨時時表表空空間間（（DefaultTemporaryTablespace））用于于用用戶戶排排序序時時SQL的Orderby語句句使使用用，，在在創(chuàng)創(chuàng)建建用用戶戶時時指指定定用用戶戶缺缺省省的的臨臨時時表表空空間間。。在Oracle9i中，，允允許許數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫管管理理員員重重新新創(chuàng)創(chuàng)建建并并設(shè)設(shè)置置系系統(tǒng)統(tǒng)臨臨時時表表空空間間，，而而不不使使用用系系統(tǒng)統(tǒng)表表空空間間作作為為排排序序、、匯匯總總等等臨臨時時表表空空間間使使用用。。如如果果系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)置置了了系系統(tǒng)統(tǒng)缺缺省省臨臨時時表表空空間間，，則則用用戶戶不不得得使使用用其其他他表表空空間間作作為為臨臨時時表表空空間間使使用用。。24回退退段段(RollbackSegments)為什什么么要要設(shè)設(shè)回回退退段段?回退退段段是是數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的一一部部分分，，是Oracle數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的一一個個重重要要參參數(shù)數(shù),其其設(shè)設(shè)計計是是否否正正確確直直接接影影響響到到數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的動動態(tài)態(tài)性性能能。。Rollback段的的使使用用用用于于保保存存一一個個事事務(wù)務(wù)的的操操作作,以以便便在在某某些些情情況況下下回回退退或或取取消消操操作作。。每個個Oracle數(shù)據(jù)據(jù)庫庫都都有有多多個個回回退退段段回退退段段的的作作用用并發(fā)發(fā)操操作作時時，，保保證證數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的讀讀一一致致性性使用用SQL語句句rollback回退退一一個個事事務(wù)務(wù)的的操操作作25回退退段段(RollbackSegments)事務(wù)務(wù)恢恢復(fù)復(fù)的的需需要要回退退段段操操作作舉舉例例由于于語語句句錯錯誤誤回回退退一一個個事事務(wù)務(wù)回退退一一個個事事務(wù)務(wù)、、或或回回退退事事務(wù)務(wù)到到一一個個保保存存點點(SavePoint)由于于異異常常進進程程中中斷斷而而回回退退在例例程程恢恢復(fù)復(fù)中中回回退退所所有有沒沒未未完完成成的的事事務(wù)務(wù)26Oracle9i自動動Undo空間間管管理理在Oracle8i以前前的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫中中，，對對于于回回退退段段的的設(shè)設(shè)置置與與管管理理已已一一直直是是一一個個十十分分復(fù)復(fù)雜雜的的工工作作，，其其正正確確的的設(shè)設(shè)置置既既困困難難又又費費時時。。對對于于大大的的事事務(wù)務(wù)往往往往產(chǎn)產(chǎn)生生回回退退段段不不足足的的錯錯誤誤，，或或在在RBS表空空間間回回退退段段中中消消耗耗過過大大。。Oracle9i引如如了了一一個個新新的的概概念念，，即即AutomaticUndoManagement，，Undo空間間自自動動管管理理。。在在Oracle9i中，，可可以以使使用用傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的回回退退段段，，也也可可以以使使用用Undo表空空間間，，Oracle9i對Undo空間間自自動動管管理理，，使使回回退退段段的的管管理理變變的的十十分分容容易易。。在Oracle9i中，，可可以以使使用用自自動動Undo管理理代代替替回回退退段段，，Oracle9i使用用Undo表空空間間，，并并對對Undo空間自動動管理。。27Oracle9i自動Undo空間管理理在Oracle8i中，私通通使用手手動管理理Undo空間，使使用在RBS表空間中中創(chuàng)建大大的回退退段的方方法處理理大的事事務(wù)，由由于一個個事務(wù)只只可以使使用一個個回退段段，當(dāng)一一個回退退段動態(tài)態(tài)擴展超超過區(qū)最最大值、、或超過過數(shù)據(jù)文文件的允允許擴展展范圍時時，將產(chǎn)產(chǎn)生回退退段不足足的錯誤誤，事務(wù)務(wù)被進行行過程被被終止。。在Oracle9i中，一個個事務(wù)可可以使用用多個回回退段。。使用Oracle9i的Undo空間自動動管理特特點，當(dāng)當(dāng)一個回回退段不不足時，，Oracle會自動使使用其他他回退段段，不終終止事務(wù)務(wù)的運行行。在Oracle9i中，數(shù)據(jù)據(jù)庫管理理員只需需了解Undo表空間是是否有足足夠的空空間即可可。28自動Undo空間管理理29Oracle9i內(nèi)存結(jié)構(gòu)構(gòu)30ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGA(SystemGlobalArea)DBWRARCHLGWR系統(tǒng)全局局區(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實例的進程結(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后臺進程程(BackgroundProcesses)。。內(nèi)存區(qū)域域和后臺臺進程合合稱為一一個Oracle實例(Instance)。。SGA是由Oracle為一個實實例分配配的一組組共享內(nèi)內(nèi)存區(qū)區(qū)域后臺進程程異步地地為所有有的數(shù)據(jù)據(jù)庫用戶戶執(zhí)行不不同的任任務(wù)參數(shù)文件件決定了了實例的的特征及及大小不正確的的參數(shù)文文件,會會導(dǎo)致實實例啟動動失敗Oracle數(shù)據(jù)庫的的Instance決定了動動態(tài)運行行的數(shù)據(jù)據(jù)庫的ORACLE_SIDOracle實實例(Instance)37SystemGlobalAreaBackgroundProcessesServersUsersDataFilesRedoLogFilesControlFiles38Oracle數(shù)據(jù)庫進進程結(jié)構(gòu)構(gòu)Oracle可以在多多進程和和單進程程配置下下工作。多進程配配置多個進程程執(zhí)行Oracle代碼的不不同部分分多進程允允許多個個用戶同同時使用用單進程配配置所有的Oracle代碼由一一個進程程執(zhí)行單進程實實例只允允許單個個用戶使使用主要用于于單任務(wù)務(wù)的機器器上通常使用用的Oracle都是多進進程實例例結(jié)構(gòu)39DatabaseBufferCacheSharedPoolSGAOracle數(shù)據(jù)庫單單進程結(jié)結(jié)構(gòu)ORACLERDBMSSERVER應(yīng)用軟件件40DatabaseBufferCacheSharedPoolSGALISTENEROracle數(shù)據(jù)庫多多進程結(jié)結(jié)構(gòu)DBWRLGWRDnnnUSERRECOCKPTSMONPMONARCH41用戶進進程與與服務(wù)務(wù)器進進程42ServersUsersDataFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolSGADBWRUser與Server進程ServersServersUsersUsers43用戶進進程與與服務(wù)務(wù)器進進程用戶進進程（（UserProcess）在用戶戶運行行應(yīng)用用程序序時自自動產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)產(chǎn)生系統(tǒng)創(chuàng)建服服務(wù)器器進程程（ServerProcess）處理理用戶戶進程程的請請求Server進程和和User進程程通信信并為為所連連接的的User進程請請求服服務(wù)44Server進程工工作過過程：：分析、、編譯譯、執(zhí)執(zhí)行用用戶的的SQL語句確定執(zhí)執(zhí)行計計劃，，形成成分析析樹從磁盤盤數(shù)據(jù)據(jù)文件件將數(shù)數(shù)據(jù)讀讀入SGA的共享享數(shù)據(jù)據(jù)庫緩緩沖區(qū)區(qū)將SQL語句的的結(jié)果果返回回給用用戶進進程相同的的SQL代碼只只編譯譯一次次存在SQL優(yōu)化問問題45DBWR進程46DBWR進程在存儲儲數(shù)據(jù)據(jù)之前前，服服務(wù)器器進程程必須須將數(shù)數(shù)據(jù)放放入數(shù)數(shù)據(jù)緩緩沖區(qū)區(qū)快存存中修改后后的數(shù)數(shù)據(jù)塊塊通過過后臺臺進程程：數(shù)數(shù)據(jù)庫庫寫(DatabaseWriter-DBWR)寫回磁磁盤為處理理SQL語語句，，Server進程使使用了了SGA中中的共共享內(nèi)內(nèi)存47DBWR進程DBWR管理DatabaseBufferCache以便user進程總總能找找到空空閑的的緩沖沖區(qū)將所有有修改改后的的緩沖沖區(qū)數(shù)數(shù)據(jù)寫寫入數(shù)數(shù)據(jù)文文件使用LRU算法來來將最最近使使用過過的塊塊保留留在內(nèi)內(nèi)存中中通過延延遲寫寫來優(yōu)優(yōu)化磁磁盤I/O讀寫可以啟啟動多多個數(shù)數(shù)據(jù)寫寫入進進程參數(shù)DB_WRITER_PROCESSES決定DBWR啟動的的個數(shù)數(shù)進程名名稱分分別為為DBW0、、DBW1、、、、DBWj48DBWR進程DBWR在下面面情況況將dirty緩沖區(qū)區(qū)寫入入磁盤盤：dirty隊列達達到一一定長長度某個進進程在在LRU隊列中中掃描描指定定數(shù)目目的緩緩沖區(qū)區(qū)仍沒沒有找找到空空閑緩緩沖區(qū)區(qū)超時(Time_Out)發(fā)生檢驗點點(checkpoint)發(fā)生49LGWR進程50ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLGWR日志產(chǎn)產(chǎn)生過過程12351LGWR進程LGWR在下面面情況況將RedoLog緩沖區(qū)區(qū)的信信息寫寫入RedoLog文件：：發(fā)生數(shù)數(shù)據(jù)提提交RedoLog緩沖區(qū)區(qū)池達達到總總數(shù)的的三分分之一一時超時(Time_Out)發(fā)生DBWR需為檢檢驗點點(checkpoint)清除緩緩沖區(qū)區(qū)塊時時52LGWR進程每一個個例程程(instance)只有一一個RedoLog寫進程程直到事事務(wù)已已被寫寫入redolog文件，，提交交確認認才被被執(zhí)行行并發(fā)提提交使使每次次提交交的平平均I/O數(shù)小于于153PMON與SMONPMONLCKnRECOSMONCKPT54ARCH進程歸檔進進程(ARCH,ArchiverProcess)在聯(lián)機機RedoLog文件存存滿時時將它它們存存儲到到指定定的存存儲設(shè)設(shè)備。。55歸檔進進程(ARCH)將RedoLog文件寫寫到磁磁盤或或磁帶帶機上上用于于介質(zhì)質(zhì)失敗敗時的的數(shù)據(jù)據(jù)庫恢恢復(fù)ARCH只有當(dāng)日志志文件組切切換時才工工作ARCH是可選的，，由參數(shù)LOG_ARCHIVE_START啟動ARCH可寫到磁帶帶或磁盤上上56ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLG