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1、2. Oracle的体系结构,学习目的,了解掌握组成Oracle系统的主要组成部分，这些组成部分之间的关系，以及这些部分的工作方式。 掌握数据库和实例概念 理解数据库物理结构 理解数据库逻辑结构 理解数据库内存结构 了解数据库进程,Oracle服务器由Oracle实例和Oracle数据库组成,2.1 数据库和实例,数据库和实例,数据库（Database）及实例（Instance） 数据库：物理操作系统文件或磁盘（disk）的集合。 实例：数据库启动时，系统首先在服务器内存中分配系统全局区（SGA），构成了Oracle的内存结构，然后启动若干个常驻内存的操作系统进程，即组成了Oracle的进程结
2、构，内存区域和后台进程合称为一个Oracle实例。,数据库和实例,实例和数据库之间的关系是： 数据库可以由多个实例装载和打开，而实例可以在任何时间点装载和打开一个数据库。实际上，实例在其整个生存期中最多能装载和打开一个数据库。,数据库,.,用户,实例,实例,实例,用户,2.2 Oracle的物理结构,物理结构 数据文件，日志文件，控制文件，参数文件 .ora .dbf .ctl .log,归档日志文件,控制文件,数据文件,重做日志文件,Oracle 数据库,参数文件,口令文件,2.2.1 数据文件(.dbf),数据文件是用来存放用户数据的地方。这些数据文件对于用户数据的稳定性和完整性十分重要。
3、如果失去了这些数据文件，用户就不会有数据了，当然也就不会有数据库了。 每一个数据库至少有一个与之相关的数据文件。通常情况下，一个数据库有多个数据文件。 把数据文件与控制台中的表空间名对照可以看出，默认情况下系统为每个表空间创建了一个数据文件，并且在文件名中加了01，随着表空间中数据的增加，当超出数据文件大小时，系统会自动增加数据文件，并按顺序编号，如02。 数据文件包括： 系统用户文件(SYSTEM01.DBF) 用户数据文件(USERS01.DBF) 临时数据文件(TEMP01.DBF)，但不属于v$datafile 回滚数据文件(UNDOTBS01.DBF) 索引数据文件(INDX01.D
4、BF),2.2.2 日志文件(.log),日志文件对Oracle数据库至关重要，它是数据库的事务日志。重做日志文件仅用于恢复数据库。当实例或存储介质失败时，使用日志文件来维护数据库。 事实上，在Oracle系统中执行的每一步步操作都生成了一定数量的重做日志，它们被写入到联机重做日志文件中。 Oracle数据库要求每个数据库实例都至少有两个重做日志文件组，每一个重做日志文件组中至少有一个日志文件成员，每个日志文件成员对应于一个物理文件。 日志文件组以循环的方式进行写操作：重做(联机)日志、归档(脱机)日志,归档日志文件：是处于非活动（INACTIVE）的状态的重做日志文件的备份。它对ORACLE
5、数据库的备份和恢复起至关重要的作用。 非归档模式（NOACRCHIVELOG） 归档模式（ACRCHIVELOG） 日志工作模式相关操作 查看日志工作模式 修改日志工作模式 修改自动归档模式,2.2.3 控制文件(.ctl),控制文件(control files)是一个较小的二进制文件，在Oracle服务器在启动期间用来标识物理文件和数据库物理结构。 创建数据库时，创建控制文件。数据库的启动和正常运行都离不开控制文件。启动数据库时，Oracle从初始化参数文件中获得控制文件的名字及位置，打开控制文件，然后从控制文件中读取数据文件和联机日志文件的信息，最后打开数据库。数据库运行时，Oracle会
6、修改控制文件。 三个控制文件内容一样，镜像关系。 控制文件包括： 数据库建立的日期； 数据库名； 数据库中所有数据文件和日志文件的名字、位置 恢复数据库时要用到的同步信息,starup mount 打开控制文件 alter database open 打开数据文件,与控制文件相关的视图,2.2.4 参数文件(.ora),参数文件包含了所有的数据库配置信息(包括数据库实例名称(SID)、数据库主要文件的位置、实例所使用的主要内存区域的大小等)，它非常重要，用于启动实例时配置数据库。 参数文件(parameter files) 只在建立数据库或启动实例时才被访问，在修改该文件之前必须关闭实例。 在
7、oracle9i之前，都是只有pfile一种参数文件，是文本格式的。在oracle9i之后，新增了服务器文件参数，既spfile，是二进制格式。 初始参数文件的名称通常为init.ora 生成参数文件SPFILE.ora,show parameter spfile; /查看参数文件格式 spfile.oraspfile.ora init.ora /启动实例时读取参数文件配置过程,物理结构,2.3 Oracle的逻辑结构,db_block_size,Oracle的逻辑结构,分配数据库块大小是在Oracle数据库创建时设置的，数据块是Oracle读写的基 本单位。数据区是一组连续的数据块。,ora
8、cle数据库中的数据逻辑存储在表空间中，物理存储在数据文件中。,Oracle的逻辑结构,2.4 Oracle的内存结构,Oracle有系统全局区(System Global Area, SGA)和程序全局区(Program Global Area, PGA)两种内存结构。,2.4.1 系统全局区,SGA(System Global Area)：Oracle系统在实例启动时分配的一组共享缓冲存储区，被看成是Oracle数据库的一个大缓冲池，用于存放数据库数据和控制信息，以实现对数据库数据的管理和操作。这里的信息可以被所有的服务和后台进程共享。 共享池：用于保存用户程序 数据库高速缓存：内存中用来
9、频繁访问数据的区域 重做日志缓存：SGA中循环缓存区，记录数据库发生改变的信息 数据词典缓冲区：保存数据库对象信息，比如用户账号信息等 大池（可选）：用于分配大量的内存 JAVA池（可选）：为java命令提供语法分析,数据字典并没有与之对应的数据文件，它只是对一系列系统表及视图的统称，用来描述数据库中的数据信息，如数据库版本信息，系统的运行状况，数据文件信息，表的创建者信息，创建时间信息，所属表空间信息，用户访问权限信息等。,2.4.2 程序全局区,PGA(Process Global Area)：当server进程建立时分配，是包含oracle进程数据和控制信息的内存区域。它是oracle进
10、程的私有内存区域，不能共享。一个Oracle进程拥有一个PGA内存区。一个PGA也只能被拥有它的那个服务进程所访问，只有这个进程中的Oracle代码才能读写它。,2.5.1 用户进程,当用户运行一个应用程序时，就建立一个用户进程,2.5.2 服务器进程,处理用户进程的请求 处理过程 分析SQL命令并生成执行方案 从数据缓存存储区提取数据 将执行结果返回用户,2.5.3 后台进程,为所有数据库用户异步完成各种任务,2.5 Oracle的进程结构,用户进程,服务器进程,后台进程,2.5.3.1 DBWR进程,数据库写进程。该进程执行将缓冲区写入数据文件，是负责缓冲存储区管理的一个ORACLE后台进
11、程。 当缓冲区中的一缓冲区被修改，它被标志为“弄脏”，DBWR的主要任务是将“弄脏”的缓冲区写入磁盘，使缓冲区保持“干净”。 日志写入进程。把重做日志缓冲区中的内容写入到重做日志文件中。 用户进程提交一个事务（commit） 日志缓冲区达到1/3范围 DBWR对一个检查点需要清除缓冲块 出现超时（3s未活动，则进行一次写操作）,2.5.3.2 LGWR进程,2.5.3.3 CKPT进程,检测点进程用于同步数据文件、日志文件和控制文件，在检查点进程开启后会自动触发其它进程。 日志切换，关闭实例，DBA手动触发时启动该进程。 参数log_checkpoint_timeout设置指定的间隔时间。 在
12、日志文件组出现切换时，将旧日志文件的内容拷贝到脱机存储介质上，出现系统错误时用于恢复数据。 参数log_archive_start确定了该进程的启动/不启动状态。,2.5.3.4 ARCH进程,Smon(System Monitor) 负责完成自动实例恢复，该进程在启动实例时自动启动 Pmon(Process Monitor) 撤销异常中断的用户进程，并释放该进程所获得的系统资源。 RECO(Recover) 在分布式操作的情况下，恢复一个事务的失败。 LCKn(Lock) 在并行服务器系统间加锁，最多可以加10个锁，分别为LCK1，LCK2 LCK10。,2.5.3.5 其它进程,实验内容,1 熟悉oracle的安装条件和安装过程。 2 学会操作几种oracle的开发管理工具。 3 了解oracle数据库各组成部分的工作方式。 4 查看数据库文件系统的位置，学会更改日志文件的归档方式。 (1)从视图v$database中查询数据库编号，数据库名称和日志模式等信息 (2)从视图V$controlfile_record_section中查询到控制文件的记录类型，记录大小，记录总数量，使用记录数量信息 (3)将数据库非归档方式修改为归档方式，并且设置自动归档。,
