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Oracle数据库体系结构介绍

发布时间:2021-01-21 09:07:47 阅读: 来源:阳离子咪唑啉厂家

在学习oracle中,体系结构是重中之重,掌握的越深入越好。在实际工作遇到疑难问题,其实都可以归结到体系结构中来解释,所以我们根据下面的示图了解一下oracle体系结构。

mmarize

根据示图,便于我们记忆,示图分三部分组成,左侧User Process、Server Process、PGA可以看做成Clinet端,上面的实例(Instance)和下面的数据库(Database)及参数文件(parameter file)、密码文件(password file)和归档日志文件(archived logfiles)组成Oracle Server,所以整个示图可以理解成一个C/S架构。 Oracle Server由两个实体组成:实例(instance)与数据库(database)。这两个实体是独立的,不过连接在一起。在数据库创建过程中,实例首先被创建,然后才创建数据库。在典型的单实例环境中,实例与数据库的关系是一对一的,一个实例连接一个数据库,实例与数据库也可以是多对一的关系,即不同计算机上的多个实例打开共享磁盘系统上的一个公用数据库。这种多对一关系被称为实际应用群集(Real Application Clusters,RAC)RAC极大提高了数据库的性能、容错与可伸缩性(可能耗费更多的存储空间)并且是oracle网格(grid)概念的必备部分。

ient端

在Client端的作用是如何从客户端创建服务器进程与数据库进行交互的过程。

2.1 User process

用户运行一个应用程序时与Oracle数据库进程交互(例如:sql/plus)时,oracle创建一个用户进程来运行用户的应用程序。

2.2 Server process

Server Process是用来处理连接到实例的用户进程(User Process)提交的请求。当应用程序与Oracle服务器运行在同一台机器上时,某些用户进程(User Process)可以与Server Process合并为同一个进程,即便减小系统开销。从逻辑层面来讲,用户进程必须要通过一个Server Process来同Oracle进行通信的。(只不过有些时候在同一台机器的时候,某些User Process和Server Process会合并罢了) 2.3 PGA

PGA(ProgramGlobal Area)程序全局区,是用户进程连接到数据库并创建一个会话时,由Oracle服务器进程分配的专门用于当前用户会话的内存区,该区域是私有的。 为每个用户连接Oracle数据库保留的内存 当进程创建时分配 进程结束后被释放 只能被一个进程使用 参数:PGA_AGGREGATE_TARGET指定PGA的总共大小

3. Database

"3+3"结构,3个必要文件+3个可选文件。

3.1 Data files

内容:

1)用户数据:用户表、DML语句可调整;

2)数据字典数据:数据字典表记录DB结构、只读不可修改、DDL语句调整

3)真实看到的文件

作用:

读取数据

特点:

1)至少包含一个SYSTEM表空间、DDL语言

2)各种不同表空间数据字典信息

3)我的数据保存在表空间上,表空间是以多个数据文件的形式体现的。

3.2 Control files

内容:

1)DB基本信息:DBID

2)DB结构信息

3)最后一次同步的SCN信息

3.1)同步:内存区域database buffer cache的脏数据写出磁盘

3.2)SCN:(system change number),时间轴、生命线

4)当前日志序列号

5)RMAN备份信息

作用:

1)记录数据库基本信息

2)记录内存下一些信息

特点:

1)大小一般不变(固定部分、可变部分)

2)个数,一个即可,分类存放

3.3 Redo log files

内容:

按时间顺序记录着DB中的改变(redoentry条目),数据块改变就会生成redo

作用:

提供数据的可恢复性

特点:

1)大小不变

2)顺序写

3)容量有限,循环覆写

4)至少两组日志,日志成员冗余

5)提供恢复的手段

3.4 Parameter file

内容:

1)记录那些定制的DB参数

2)参数默认值

3)pfile:需要重启实例和spfile

作用:

定义数据库实例的属性

特点:

两种类型参数的特点

3.5 Password file

内容:

特权身份用户的口令

作用:

用于特权身份用户登录的验证

特点:

1)操作系统、密码认证方式登录数据库

2)特高、特权身份登录到数据库实例启动数据库,跳过了数据字典的验证

3)O7:Oracle 7版本,启用普通身份登录

3.6 Archived logfiles

内容:

重做日志(redo log)历史

作用:

1)长期保存日志以便恢复

2)保证redo log不丢失

特点:

1)个数=当前日志数-1

2)大小<=在线日志文件大小

3)命名需要具有唯一性:序列号、RAC节点号

4)离线文件可通过操作系统命令管理

4. Instance

实例由存储结构和进程组成,并且只短暂存在于RAM和CPU中。

4.1 SGA

内存结构包括两个部分

1)系统全局(SGA):在实例启动时候分配,是Oracle实例的基础组件。

2)程序全局(PGA):当服务器进程生成分配。

4.1.1 Shared Pool

用于存储:

1)最近执行的SQL语句

2)最近使用的数据定义

由两个与性能相关的部分组成:

1)库缓存

2)数据字典缓存

由参数SHARED_POOL_SIZE决定大小

4.1.1.1 Library Cache

1.1)存储最近使用的SQL和PL/SQL语句的信息(软解析,缓存一次多次使用)

1.2)共享常用的语句

1.3)管理上遵循LRU规则

1.4)包括两个部分

1.4.1)共享SQL区

1.4.2)共享PL/SQL区

1.5)大小由Shared Pool的大小决定

4.1.1.2 Data Dictionary Cache

2.1)存储在数据库中最近使用的定义

2.2)包括数据文件、表、索引、列、用户、权限和其他的数据库对象

2.3)在分析阶段,服务器进程查找数据字典去验证对象的名字以及是否是合法访问

2.4)对于查询和DML语句,如果数据字典的信息在缓存中能够提高响应时间

2.5)大小由Shared Pool的大小决定

4.1.2 Database Buffer Cache

1)存储从数据文件中获得的数据块的镜像

2)当获取和更新数据的时候能够大幅度的提高性能

3)管理上遵循LRU规则

4)参数DB_BLOCK_SIZE其块的大小

5)包括以下独立的子缓存:

DB_CACHE_SIZE

DB_KEEP_CACHE_SIZE

DB_RECYCLE_CACHE_SIZE

6)能够动态的调整大小

4.1.3 Redo Log Buffer

1)记录所有数据库的块改变

2)主要的目的是用于恢复

3)大小由参数LOG_BUFFER(不可动态调整)决定

4.1.4 Large Pool

1)是系统全局区中可选的一个部分

2)用于:

2.1)RMAN备份恢复操作

2.2)I/0并行进程

2.3)共享服务器的会话内存(UGA),以减轻在共享池中的负担

3)大小由参数LARGE_POOL_SIZE决定

4)能够被动态的改变大小

4.1.5 Java Pool

1)Java命令的分析

2)如果要安装和使用Java

3)大小由参数JAVA_POOL_SIZE决定,如果granule是4M,默认是24M,granule是16M,默认大小是32M

4.1.6 Streams Pool

流相关的数据在流池中,提高缓存效果。目前oracle较为弱化,提高采用Oracle Golden Gate(OGG),高级复制功能。

4.2Process structure

Oracle有以下几种进程:

1)用户进程:在用户连接数据时产生

2)服务器进程:当连接到Oracle实例并且用户建立会话的时候产生

3)后台进程:Oracle实例启动的时候产生

4)维持物理和内存之间的联系

4.1)必须要有的后台进程:DBWn、PMON、CKPT、LGWR、SMON

4.2)可选的后台进程:ARCn、CJQn、Jnnn、RECO、MMAN、MMON、Snnn、Dnnn、Pnnn

4.2.1 PMON

PMON(进程监测进程):

1)清除失败的进程

1.1)回滚事务

1.2)释放锁

1.3)释放其他资源

1.4)重启死掉的dispatchers

1.5)动态注册监听器

4.2.2 SMON

SMON(系统检测进程)作用:

1)实例恢复:

1.1)前滚所有重做日志中的改变

1.2)打开数据库为了用户能访问

1.3)回滚没有提交的事务

2)释放临时表空间(deallocated)

4.2.3 DBWR

DBWn(数据库写进程)写的条件:

1)发生检查点

2)脏缓存到达限制(1/4满)

3)没有自由的缓存

4)超时发生

5)RACping请求(8i)

6)表空间离线

7)表空间只读

8)热备份表空间开始动作

9)表被删除或者截断

4.2.4 LGWR

LGWR(日志写进程)的条件:

1)commit的时候

2)达到三分之一满

3)日志的大小到1M

4)每隔三秒

5)在DBWn进程写之前

4.2.5 CKPT

CKPT(检查点进程)作用:

1)给DBWn信号

2)更新数据文件头

3)更新控制文件

4.2.6 ARCn

ARCn(归档进程):

1)可选的后台进程

2)当启用归档方式后自动归档重做日志文件

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