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1、Oracle 体系结构,主要内容,存储结构 内存结构 进程结构 数据字典,Oracle体系结构,Oracle 服务器： 是一个数据库管理系统，它提供开放、全面、集成的方法进行信息管理 由 Oracle 实例和 Oracle 数据库组成,Oracle体系结构,数据库结构 - 内存 - 进程 - 存储,Oracle体系结构,实例,SGA,日志缓存,共享池,数据字典 缓冲区,库缓冲区,DBWR,SMON,PMON,CKPT,LGWR,Others,用户进程,服务器进程,PGA,控制文件,数据文件,归档日志 文件,参数文件,口令文件,重做日志 文件,数据库,数据库缓存,物理结构,控制文件,控制文件是一
2、个很小的二进制文件，描述了整个数据库的全局物理结构，用以支持数据库成功地启动和运行。 每个数据库至少拥有一个控制文件。一个数据库也可以同时拥有多个控制文件。,控制文件,控制文件的内容 数据库名称； 数据文件和重做日志文件的名称和位置； 数据库创建的时间； 日志历史； 归档日志信息； 表空间信息； 数据文件脱机范围； 数据文件拷贝信息； 备份信息； 备份数据文件和重做日志信息； 当前日志序列数； 检查点信息。,数据文件,Oracle数据库有一个或多个物理的数据文件。数据库的数据文件包含全部数据库数据。 一个数据库可以拥有多个数据文件，但是一个数据文件仅与一个数据库联系。 当数据库容量越界时，数据
3、文件能够自动扩展。 一个表空间可以由一个或多个数据文件组成。,重做日志文件,重做日志文件，保存了用户对数据库所作的更新操作（DDL、DML），包含的主要信息是记录事务的开始和结束、事务中每项操作的对象和类型、更新操作前后的数据值等。 每个数据库至少需要两个重做日志文件组，每组有一个或多个重做日志成员（日志文件），采用循环写的方式进行工作。当一个重做日志文件写满后，进程LGWR就会移到下一个日志组，称为日志切换，同时信息会写到控制文件中。,重做日志文件组,为了保证LGWR进程的正常进行，通常采用重做日志文件组(GROUP)，每个组中包含若干完全相同的重做日志文件成员，这些成员文件相互镜像。,归档
4、日志文件,Oracle数据库能够把已经写满了的重做日志文件保存到指定的一个或多个位置，被保存的重做日志文件的集合称为归档重做日志文件，这个过程称为归档。 根据是否进行重做日志文件归档，数据库运行可以分为归档模式或非归档模式。,初始化参数文件,初始化参数文件可以是只读的文本文件，也可以是可读写的二进制文件。 二进制文件被称为服务器参数文件（Server Parameter File，SPFile），它始终存放在数据库服务器上。 在Windows操作系统中，默认的文本初始化参数文件名为init%ORACLE_SID%.ora，默认路径为%ORACLE_HOME%database。 %ORACLE_
5、SID%表示当前的数据库实例名，%ORACLE_HOME表示Oracle数据库产品的安装目录。,例如，如果数据库实例为orcl，则文本初始化参数文件的绝对路径为D:appAdministratorproduct11.2.0dbhome_1databaseinitorcl.ora。,逻辑结构,逻辑存储结构是从逻辑的角度来分析数据库的构成的，是数据库创建后利用逻辑概念来描述Oracle数据库内部数据的组织和管理形式。 逻辑结构单元类型 表空间：TABLESPACE 段：SEGMENT 区：EXTENT 数据块：BLOCK,逻辑结构和物理结构,控制文件 日志文件,段存在于表空间。 段由区的集合构成。
6、 区是数据块的集合。 数据块会映射到磁盘块。,表空间,Oracle数据库在逻辑上可以划分为一系列的逻辑空间，每一个逻辑空间就可以称为一个表空间。 一个数据库由有一个或多个表空间构成 一个表空间对应一个或多个数据文件 表空间是存储数据库对象的容器，一个数据库对象只能存储在一个表空间中（分区表和分区索引除外），但可以存储在该表空间所对应的一个或多个数据文件中。,Oracle 11g自动创建的表空间,系统表空间 SYSTEM 表空间，主要存储： 数据库的数据字典； PL/SQL程序的源代码和解释代码，包括存储过程、函数、包、触发器等； 数据库对象的定义，如表、视图、序列、同义词等。 SYSAUX表空
7、间 SYSAUX表空间是Oracle 10g新增的辅助系统表空间，主要用于存储数据库组件等信息，以减小SYSTEM表空间的负荷。 在通常情况下，不允许删除、重命名及传输SYSAUX表空间。,撤销表空间 undotbs 专门进行回滚信息的自动管理，由UNDO_TABLESPACE参数设置。 临时表空间temp 专门进行临时数据管理的表空间 在数据库实例运行过程中，执行排序等SQL语句时会产生大量的临时数据，这些临时数据将保存在数据库临时表空间中。 默认临时表空间 用户表空间 users 保存用户数据 示例表空间 example,段,段的概述 段和数据库对象一一对应 数据库对象在逻辑上是以段来占据
8、表空间的大小 一个段只能属于一个表空间 段的类型： 数据段 索引段 临时段 回滚段,区,区是存储空间分配与回收的最小单位。 当创建一个数据库对象时，Oracle为对象分配若干个区，以构成一个段来为对象提供初始的存储空间。 当段中已分配的区都写满后，Oracle会为段分配一个新区，以容纳更多的数据。,数据块,最小的 I/O单元 包括一个或者多个OS 块 在数据库创建时设置，不可更改 DB_BLOCK_SIZE 参数设置标准块大小,数据块结构,数据库实例,每个运行的Oracle数据库都对应一个Oracle实例（Instance），也可以称为例程。 当数据库服务器上的一个数据库启动时，Oracle将
9、分配一块内存区间，叫做系统全局区（SGA），并启动一个或多个Oracle进程。 SGA和Oracle进程结合在一起，就是一个Oracle实例。,内存结构,SGA SGA是由Oracle分配的共享内存结构，包含一个数据库实例共享的数据和控制信息。当多个用户同时连接同一个实例时，SGA数据可供多个用户共享，SGA又称为共享全局区（Shared Global Area）。 PGA PGA是在用户进程连接数据库、创建一个会话时，由Oracle为用户分配的内存区域，保存当前用户私有的数据和控制信息，因此该区又称为私有全局区（Private Global Area）。,SGA,SGA 包含的内存结构有：
10、数据高速缓冲区（Database Buffer Cache） 共享池（Shared Pool） 重做日志缓冲区（Redo Log Cache） 大型池（Large Pool） Java池（Java Pool） 流池（Streams Pool） 其他结构（如固定SGA、锁管理等）,PGA,功能 PGA 是为每一个与Oracle数据库连接的用户保留的内存区，主要存储该连接使用的变量信息和与用户进程交换的信息。 由排序区、会话区、游标区以及堆栈区组成 排序区主要用于存放排序操作所产生的临时数据，其大小由初始化参数SORT_AREA_SIZE定义；会话区用于保存用户会话所具有的权限、角色、性能统计信息
11、；游标区用于存放执行游标操作时所产生的数据；堆栈区用于保存会话过程中的绑定变量、会话变量等信息。,进程,进程的概念 进程是操作系统中一个独立的可以调度的活动，用于完成指定的任务。进程与程序的区别在于： 进程是动态的概念，即动态创建，完成任务后立即消亡；而程序是一个静态实体。 进程强调执行过程，而程序仅仅是指令的有序集合。 进程的类型 用户进程 服务器进程 后台进程,用户进程 当用户连接数据库执行一个应用程序时，会创建一个用户进程，来完成用户所指定的任务。 服务器进程 服务器进程由Oracle自身创建，用于处理连接到数据库实例的用户进程所提出的请求。用户进程只有通过服务器进程才能实现对数据库的访
12、问和操作。 服务器进程分为专用服务器进程和共享服务器进程两种。,后台进程 后台进程作用 为了保证Oracle数据库在任意一个时刻可以处理多用户的并发请求，进行复杂的数据操作，而且还要优化系统性能，Oracle数据库起用了一些相互独立的附加进程，称为后台进程。服务器进程在执行用户进程请求时，调用后台进程来实现对数据库的操作。 后台进程主要完成以下任务： 在内存与磁盘之间进行I/O操作； 监视各个服务器进程状态； 协调各个服务器进程的任务； 维护系统性能和可靠性等。,Oracle进程,用户进程：在数据库用户请求连接到 Oracle 服务器时启动 服务器进程：可以连接到 Oracle 实例，它在用户建立会话时启动 后台进程：在启动 Oracle 实例时启动,Oracle的后台进程,DBWR LGWR SMON PMON CKPT ARCn RECO LCKn,数据字典,存放有关数据库的信息 静态数据字典 动态数据字典 数据字典表 数据字典视图,
