Oracle体系结构详解
《ORACLE体系结构》PPT课件

– 将表空间设置为脱机或 只读
– 删除或截断表
– 备份表空间
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24
LOG Writer(LGWR)
LGWR在以下情况将缓 冲区中的数据写入磁盘:
– 事务提交 – 三分之一的redo日志缓
冲区已满
– Redo日志缓冲区中的内 容超过1M
– 每三秒钟 – 在DBWn写磁盘之前
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System Monitor(SMON)
Redo Log Buffer Cache缓存对于数据块 的所有修改。
– 主要用于恢复 – 其中的每一项修改记录都被称为redo 条目。 – 利用Redo条目的信息可以重做修改。
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15
Large Pool
Large Pool是SGA中一个可选的内存区域, 它只用于shared server环境。
information
SGA
Shared Server
Stack space
sort area, cursor information
SGA Session information
Shared SQL整A理repapt
Shared SQL Area
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Program Global Area(PGA)
– ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 64M;
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Library Cache
Libray Cache缓存最近被执行的SQL和 PL/SQL的相关信息。
– 实现常用语句的共享 – 使用LRU算法进行管理 – 由以下两个结构构成:
• Shared SQL area • Shared PL/SQL area
Oracle数据库体系结构
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Oracle数据库体系结构⼀、oracle数据库体系结构基本组成:Oracle server:⼀般情况下是⼀个instance和⼀个database组成⼀般:1个instance只能对应⼀个数据库。
特殊:1个数据库可以有多个instance(RAC)⼀台服务器上同时可装多套版本的数据库软件,每个数据库软件可建多个数据库,但是每个数据库只对应⼀个instance,也可以理解成每个数据库只有⼀个SID 。
利⽤DBCA建出的每个库都是相对独⽴的,在同⼀服务器上如果创建多库必须将环境变量的参数⽂件做区分,并且在对实例切换时需如下操作:connect ⽤户名/密码@实例的服务名1.1 oracle服务器和实例1.1.1实例由内存区和后台进程组成①内存区:数据库⾼速缓存、重做⽇志缓存、共享池、流池以及其它可选内存区(如Java池),这些池也称为数据库的内存结构②后台进程:包括系统监控进程(SMON)、进程监控(PMON)、数据库写进程(DBWR)、⽇志写进程(LGWR)、检验点进程(CKPT)、其它进程(SMON,如归档进程、RECO进程等)③注:要访问数据库必须先启动实例,实例启动时先分配内存区,然后再启动后台进程,后台进程执⾏库数据的输⼊、输出以及监控其它Oracle进程。
在数据库启动过程中有五个进程是必须启动的,它们是系统监控进程(SMON)、进程监控(PMON)、数据库写进程(DBWR)、⽇志写进程(LGWR)、检验点进程(CKPT),否则实例⽆法创建。
1.1.2服务器Oracle服务器由数据库实例和数据⽂件组成,也就是我们常说的数据库管理系统。
数据库服务器除了维护实例和数据库⽂件之外,还在⽤户建⽴与服务器的连接时启动服务器进程并分配PGA1.2 oracle数据库逻辑结构表空间:据库的基本逻辑结构,是⼀系列数据⽂件的集合;段:不同类型数据在数据库中占⽤的空间,有许多区组合⽽成;区:由连续的块组成,⽬的是为数据⼀次性预留⼀个较⼤的空间,oracle为存储空间进⾏分配回收都是以区为单位的;块:最⼩的存储单位,在创建数据库时指定,不能修改。
(参考资料)oracle 体系结构详解

oracle 体系结构详解一、体系结构图oracle实例=SGA区+后台进程oracle服务器=oracle实例+oracle数据库数据库实例启动实质上即为:分配SGA区,启动后台进程Oracle 实例1、是访问Oracle 数据库的一种方式2、通常只开一个且仅开一个数据库3、由内存结构和进程结构组成,即SGA区+后台进程连接Oracle实例:包括建立用户连接和创建会话Oracle数据库是作为整体的数据集,由三类文件组成:Data files, Control files, Redo log files二、物理结构主要由三类文件组成:data files ,control files,redo-log files1.data files:数据文件,存放基本表信息(即表中数据等)、索引信息(系统内建有索引表)、回退信息(主要为数据的rollback)、临时信息(如有orderby 等操作时系统有临时信息)、系统引导信息(如数据字典等)2、control files:控制文件(二进制的)。
存放库物理结构、库名、库创建日期、序列号(存有同步信息);控制文件至少有两个一摸一样的,用做备份用参数Controlfiles=/../../文件名1,/../../文件名2;指定3、redo log files:回退日志文件,存放修改前后的信息,主要用于数据的恢复,一个数据库至少有两个redo log files文件,以便可以循环记录信息注:三类文件都有序列号,必须同步才能使用,且已Control files中的序列号为准,其他的必须与其保持一致除了上面三类文件还有:Parameter file(参数文件),Password file(口令文件),Archived log files(归档文件)等参数文件:有二进制、文本两种,用于设定参数的值。
二进制参数文件可以及时更改,即时生效;文本参数文件需重启口令文件:可用orapwd.exe 建口令文件。
第4章ORACLE服务器体系结构和组成

PFILE子句是必需的,SPFILE子句可以省略, 那么SPFILE存贮在缺省位置 <ORACLE_HOME>\DATABASE\下。
ORACLE的体系构造 物理构 造
• 查看效劳器端参数文件
• 在SQL PLUS中使用SHOW PARAMETERS命令
• 修改效劳器端参数文件
• 在9i中直接手工修改本地参数化文件是没 用的,不会改变数据库的设置。
• 利用ALTER SYSTEM SET parameter = value语句可以在数据库运行时修改初始化参 数的值。
• 在SET子句中可以使用SCOPE选项来设 置影响范围,所谓影响范围就是ALTER SYSTEM语句对参数的修改是仅对当前实例 有效〔记录在内存中〕,还是永久有效〔记 录在SPFILE中〕。
日志缓冲存储区〔Log Buffer〕 日志缓冲区
以记录项的形式备份数据库缓
冲区中被修改的缓冲块,这些
记录将被写到日志文件中。
LOG_BUFFER
日志文件
确定日志缓冲区的大小。
ORACLE的体系构造 图示
PMON LCKn RECO SMON
共享池
SGA
数据缓冲区 日志缓冲区
体系构造
Server UUUssseeerrr
当一个日志文件组被填满时
关闭数据库时
ORACLE的体系构造 物理构 造
日志文件写操作图示
Log File 2
ORACLE的体系构造 物理构 造
镜像日志文件是为防止日志文件的丧失,在 不同磁盘上同时维护两个或多个联机日志文件 的副本。 其特点如下: 每个日志文件组至少包含两个日志文件成员。 每组的成员数目一样。 同组的所有成员同时被修改。 同组的成员大小一样,不同组的成员大小可 不同。
Oracle数据库体系结构
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Oracle数据库体系结构一.Oracle数据库体系结构1.实例:一组用于管理数据库文件的内存结构,实例对应着数据库;RAC/CDB CDB:CDB为数据库容器,PDB插拔数据库。
在ORACLE 12C之前,实例与数据库是一对一或多对一关系(RAC),即一个实例只能与一个数据库相关联,数据库可以被多个实例所加载。
而实例与数据库不可能是一对多的关系。
当进入ORACLE 12C后,实例与数据库可以是一对多的关系。
RAC:允许多个Oracle数据库实例在多台服务器上共享同一个数据库存储空间,并通过集群来保证高可用性和容错性。
简单来说,RAC就是将多个数据库实例连接起来,形成一个“集群”。
2.ShardingSphere:中间件,不同的数据库对应不同的实例,中间有一个中间件,使用者连接中间件;数据库中间件可以简化对读写分离以及分库分表的操作,并隐藏底层实现细节,可以像操作单库单表那样操作多库多表。
常见的中间件有MyCat,Mysql-Proxy,DRDS,Atlas,Zebra二.Orcal数据库体系结构:Orcal服务器=数据库+实例1.实例是暂时的,它只不过是一组逻辑划分的内存结构和进程结构,它会随着数据的关闭而消失数据库它就是一堆物理文件(控制文件、数据文件、日志文件等等)它呢是永久存在的数据库和实例是一对一的,这种结构我们一般称为单实例体系结构;既然有一对一,那就会有一对多,在复杂的分布式结构中,一个数据库可以对多个实例,多个实例之间可以通过网络来进行数据的一个交互或着交换2.PGA:程序全局区,为单独的服务器进程存储私有数据的内存区域(SAG属于公共资源,PAG是私有的)3.SGA:系统全局区,所有用户都可以访问的共享内存区域启动Oracle数据库时,系统先在内存内规划一个固定区域,用来储存用户需要的数据,以及Oracle运行时必备的系统信息4.后台进程结构,此处只罗列必须启动的5个后台进程系统监控器SMON:负载检查数据库一致性,有必要会在数据库打开时启动数据库恢复进程监视器PMON:负责一个Orcal数据库进程失败时清理资源,会定期唤醒或者被其他主动事务主动唤醒数据库写进程DBWR:负责将更改的数据从“数据库高速缓冲区”写入“数据文件”日志写进程LGWR:负载把日志数据写到练级日志文件检查点进程SKPT:负责检查点操作,主要检查数据库状态一致性和记录系统变更时间5.三个文件1)控制文件:存储数据库结构,一个控制文件只属于一个数据库,包含数据文件日志文件信息及相关状态归档信息,2)数据文件:存储数据,xxx.dbf文件存储着系统数据,数据字典数据,索引数据及用户存储的数据3)日志文件:存储与事务有关的重做日志三.逻辑存储结构1.块是Oracle用来管理存储的最小单元,也是最小的逻辑存储结构2.区是Oracle数据库分配空间的最小单位3.段由多个区组成,这些区可以是连续的,也可以是不连续的4.表空间是Oracle数据库的最大逻辑划分区域,通常用来存放数据表、索引、回滚段等数据对象。
第2讲_Oracle的体系结构

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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会修改控制文件。 三个控制文件内容一样,镜像关系。
– 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
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服务器进程
后台进程
用户进程
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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”。
实例
用户进程 共享缓冲区 库缓冲区 服务器进程 PGA 数据字典
SGA
数据缓冲区 日志缓冲区 大池
Java池
PMON SMON DBWR LGWR CKPT Others
参数文件 口令文件
数据文件
控制文件
重做日 志文件
归档日志文件
数据库
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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的进程结构,内存区域和后台 进程合称为一个Oracle实例。
简述oracle体系结构

简述oracle体系结构
Oracle体系结构
Oracle是一种支持分布式数据库管理系统,其体系结构主要包
括E-R图,表和索引,存储过程和视图, SQL,PL/SQL程序和组件,等等。
1. E-R图
E-R图是一种关系数据库管理系统的基本模型,其中实体表示客观事物,关系表示实体之间的联系。
E-R图可以被用来描述实体和它们之间的关系,以及实体的属性和它们之间的关系。
2.表和索引
表是由一系列列组成的逻辑结构,它们包含每行和每列的数据。
索引是一种特别的表,可以被用来提高表的搜索速度和性能。
3.存储过程和视图
存储过程是一种特定类型的程序,它们可以被用来完成某些操作,比如查询和更新。
视图是一种准备好的查询,它们可以被用来返回数据库中的数据。
4.SQL,PL/SQL程序和组件
SQL(Structured Query Language)是一种用于在数据库中执行查询和更新操作的语言,是一种面向关系型数据库的核心语言。
PL/SQL是一种可以嵌入SQL语句的程序设计语言,用来定义复杂的
查询,更新和实现回调函数。
组件是一种模块化的程序,用来构建更复杂的系统。
Oracle体系结构简要介绍

Oracle体系结构简要介绍1.o racle数据库软件介绍oracle数据库包括:oracle数据库和oracle实例两个东西。
Oracle实例指的是:oracle 启动后占用的内存和后台进程的总称;oracle数据库是实例和数据文件的总称。
数据库关闭后数据库实例就不存在了,数据库文件一直存在。
Oracle是由oracle软件和oracle数据库组成,oracle数据库主要指的是三类文件,分别是控制文件(*.ctl)、日志文件(*.log)、数据文件(*.dbf)。
2.o racle中内存结构介绍oracle数据库启动起来后有两大内存结构,一是SGA(系统全局区),二是PGA,其中SGA 是用来共享的,PGA是用来给进程使用的。
2.1SGA介绍Sga是就是oracle系统的全局区,在linux和nuix中用ipcs -m命令来查看占用的共享内存。
Sga包括:共享池(shared pool)、stream池(stream pool)、大型池(large pool)、java 池、数据库缓冲区高速缓存(buffer cache)、重做日志缓冲区(log buffer)。
其中主要的缓冲区包括:共享池(shared_pool)、数据库高速缓存区(db_cache)、重做日志缓冲区(log_buffer),最容易出问题的也是这三个。
在plsql中可以通过show parameters sga 或者show sga 来查看sga的参数配置。
2.1.1共享池(shard pool)共享池(shard pool)主要用来缓存SQL语句以及所对应的SQL执行计划。
参数是shared_pool_size。
SQL语句的执行计划存放在shard pool中,下次去执行的时候先到shard pool中去找,这样大大减少资源的消耗。
SQL语句的解析以及执行计划的缓存、shard pool的访问,都是有server process 来做的。
Oracle数据库体系结构

在Oracle 9i之前,初始化参数都是以文本格式存放 的。在Windows平台上,建议将PFILE文件存放在 %ORACEL_HOME%\database目录中,文件名为 initSID.ora,其中SID为实例名。
(2)SPFILE
SPFILE是以二进制格式存放的。在Window 平台上,Oracle建议将SPFILE存放在 %ORACLE_HOME%\dbs 目录中。文件名为sp。
2.4.2 段
• 段是用户建立的数据库对象(如:表,索引, 簇等)的存储表示。它是有一个或多个区组 成的。
• 当建立表、索引、簇时,Oracle会为这些对 象分配段,以存放它们的数据信息,并且段 名与对象名完全相同。
• 用户建立的每一个表都会有一个在表空间中 存储的逻辑段。为用户所建立的对象生成的 段都要在磁盘上占用空间。
• 日志文件主要用于数据库恢复。
• 查看重做日志文件
SQL> select member from v$logfile;
MEMBER -------------------------------------------------E:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\REDO03.LOG E:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\REDO02.LOG E:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\REDO01.LOG
db_block_size 指定标准oracle块的尺寸
db_cache_size 指定标准数据高速缓存的尺寸
share_pool_size 指定共享池的尺寸
常用初始化参数(一)
参数名 log_buffer sga_max_size java_pool_size large_pool_size
oracle第一篇:oracle12c体系结构

oracle第⼀篇:oracle12c体系结构1、oracle12c的体系结构:内存(逻辑)结构:SGA可以分为数据缓冲区、⽇志缓冲区、共享池、⼤型池、JAVA池、流池。
数据缓冲区(data buffer cache):oracle读取数据的缓存区,执⾏数据的临时存储空间以及修改未提交时,未写⼊磁盘的脏数据。
主要作⽤是提⾼数据的查询速度和减少磁盘的I/O操作;⽇志缓冲区(redo log buffer cache):在执⾏sql语句之前,需要计算出sql执⾏语句的改变向量,并将该向量以⽇志的形式临时存储在该内存区域,然后再去数据缓冲区进⾏数据的更改。
共享池(share pool):共享池分为库缓存、数据字典缓存、sql查询和pl/sql函数结果查询缓存;共享池的⼤⼩9i版本之后就可以直接调整⼤⼩。
库缓存:⽤于临时存储近期已经分过的代码,再次使⽤时就不需要对该代码进⾏分析,直接调⽤。
提⾼语法的执⾏效率。
数据字典缓存:⽤于对近期调⽤的数据字典进⾏缓存,并且数据字典缓存的分配是在库缓存之后的,所以只要库缓存没问题,数据字典缓存也就没问题。
sql查询和pl/sql函数结果查询缓存:当同⼀会话或者多个不同的会话执⾏多次,就会将该查询的结果存储在内存中,当下⼀次查询时直接去调⽤该查询的结果。
在运⽤该执⾏结果之前缓存机制会⾃动的检查查询中的表等对象是否发⽣了变化。
如果变化就会重新查询,使⽤重新查询得到的结果。
⼤型池(large pool):可选择型的内存区域,主要⽤于共享服务器进程的使⽤。
如果未分配再⽤⼑该内存时会在共享池中进⾏分配。
JAVA池(java pool):在运⾏java过程时才使⽤到java池,它作⽤于java对象所需要的堆空间。
但是实际java的实际运⾏还是在数据缓存区。
流池(stream pool):⽤于在redo log中获取⽇志向量,并重新构造执⾏语句,在远程数据库执⾏。
⽽在redo log中提取更改的进程以及应⽤更改的进程将⽤到内存,该内存即是流池。
Oracle数据库体系结构小结

Oracle数据库体系结构小结——参考文献:Concepts双语版Oracle数据库体系结构分为四大体系结构,即:Oracle网格体系结构、应用体系结构、物理数据库结构、逻辑数据库结构;一、 Oracle网格体系结构:Oracle是第一个为企业网格计算而设计的数据库。
在网格体系中所有资源被统一储备、随需分配。
回顾网格的相关内容:1、网格将相似的IT资源整体地看做一个池。
2、网格中管理的IT资源包括:基础设施:组成数据存储、软件运行环境的硬件和软件;应用:定义业务过程(business process)的程序逻辑(program logic)和流程(flow);信息:蕴含于各种数据中用于指导业务的数据的内在含义;3、网格中的两个独特核心理念:虚拟化和资源供给;虚拟化,就是将各类独立的资源视为一个池,经过抽象后提供给资源消费者。
这意味着打破了资源提供者与资源消费者之间的硬性联系(也就是说没有明确规定哪一块资源就是某个消费者独有的)。
资源供给,就是当消费者通过虚拟层请求资料时,网格在幕后找出满足需求的资源,并分配给消费者。
注:基础设施、应用、信息三种资源的虚拟化与资源供给的具体方法各不相同,但思路是相通的。
并且通过网格供给三种资源给用户带来的益处也各不相同,但都具备商质量、低造价、及灵活的特点。
将基础设施资源视为一个池并随需分配,提高了资源利用水平,减少了冗余资源,节约了软硬件购买资金。
数据库服务器的网格特性:1、基础设施网格:A、服务能力虚拟化:Oracle实时应用集群(RAC Oracle Real Application Clusters)可以使一个数据库运行在网格中多个集群节点上,即把多个计算机的处理能力作为池。
Oracle是目前唯一不需要将数据分区再分布处理就能利用多个计算机提供的处理能力的数据库。
B、存储能力虚拟化。
Oracle数据库10g的自动存储管理功能(ASM,Automatic Storage Management)在数据库存储硬件之间建立了一个虚拟层,多个磁盘可以被视为一个磁盘组,而且磁盘可以在保持数据库联机的状态下动态地添加或先移除。
Oracle数据库的体系结构介绍

Oracle数据库的体系结构介绍Oracle数据库是目前世界领先的企业级关系数据库管理系统,其卓越的性能、可靠性以及安全性被广泛地应用于企业级应用系统中。
本文将详细介绍Oracle数据库的体系结构,帮助读者更好地了解Oracle数据库。
一、概述Oracle数据库的体系结构分为三层:物理层、逻辑层和视图层。
物理层描述了数据在物理介质上的存储方式和管理方式;逻辑层主要由Oracle数据库的核心服务组成,该层体现了Oracle数据库的最核心功能;视图层则提供给应用程序用户和管理员使用,是Oracle数据库的最外层。
二、物理层Oracle数据库的物理层包括数据文件、控制文件和重做日志文件。
其中,数据文件用于存储数据表、索引和其他对象的数据;控制文件则记录了数据库的结构信息和操作日志,是维护数据库一致性和恢复数据的关键元素;重做日志文件用于记录正在进行的操作和已经完成的操作,以便在系统崩溃或停机时进行恢复。
三、逻辑层Oracle数据库的逻辑层包括多个服务组件,如SQL解析器、优化器、缓存池、锁管理器、存储管理器等。
其中,SQL解析器用于解析SQL语句,将其转换成可执行的优化器,并进行语法和语义检查;优化器则负责分析并优化SQL执行计划,以提高查询效率;缓存池用于存储查询结果和表空间等数据对象,提高查询响应速度;锁管理器则负责管理并发访问,防止数据冲突,保证数据库的一致性和稳定性。
四、视图层Oracle数据库的视图层提供了多种视图和接口,包括SQL*Plus、SQL Developer、Toad等。
其中,SQL*Plus是Oracle自带的命令行工具,提供简单的SQL语句执行和结果输出;SQL Developer是Oracle 提供的图形化界面工具,提供更为便捷的数据库管理和开发支持;Toad则是第三方软件,提供了更为强大和灵活的数据库管理和开发支持。
五、总结Oracle数据库作为目前世界领先的企业级关系数据库管理系统,其体系结构设计合理,层次清晰,提供了完备的物理、逻辑和视图三层管理机制,为企业级应用系统提供了高效、可靠、稳定的运行环境和数据服务。
oracle体系结构简介

oracle体系结构简介一、物理存储结构1、数据文件存放数据库数据,以dbf为扩展名。
将数据放在多个数据文件中,再将数据文件分放在不同的硬盘中,可以提高存取速度。
数据文件由数据块构成,块大小由数据库创建时确定。
2、重做日志文件,以rdo为扩展名。
含对数据库所做的更改记录,这样万一出现故障可以启用数据恢复。
一个数据库至少需要两个重做日志文件。
重做日志在日志文件中以循环的方式工作。
有归档日志模式和非归档日志模式。
3、控制文件,以ctl或ctrl为扩展名。
控制文件维护数据库的全局物理结构,记录数据库中所有文件的控制信息,每个数据库至少要有一个控制文件,建议用户使用两个或更多控制文件,并存放在不同的磁盘上。
Oracle系统通过控制文件保持数据库的完整性,以及决定恢复数据时使用哪些重做日志。
4、参数文件,以ora为扩展名。
在一个数据库启动时,每个参数都有一个默认值,而参数文件中的设置值被用来更改默认值,参数值极大影响了oracle如何去执行其不同的任务。
参数文件包括以下几种:<1>、初始化参数文件。
当创建一个数据库时,oracle创建了一个默认的init.ora文件,如果不修改任何参数,oracle将用所有的缺省值来启动数据库,通常根据实际的应用修改参数设置以提高性能。
<2>、配置参数文件。
一般被命名为config.ora,它被用于特定实例的信息。
这个文件是一个由init.ora文件调用或激活的文本文件,init.ora中包含一个ifile参数以设置config.ora文件的位置。
既然一个数据库可以有一个或多个实例与之关联,那么配置文件中每一个参数对于不同的实例配置可能不同,当然,如果和数据库关联的实例只有一个,所有信息都保存在文件init.ora中,那么config.ora文件就不是必需的了。
<3>、服务器参数文件(spfile)。
它被设计为一个服务器端的参数文件,可以被认为是在oracle数据库服务器执行的机器上被管理的初始化参数的仓库。
《ORACLE系统架构》课件

ORACLE系统的备份和恢复
数据库备份和恢复的重要性
数据库备份和恢复是保证数据安全和业务连续性的重要手段。
备份和恢复的基本原理
数据库备份是将数据复制到另一个位置以防止数据丢失,恢复则是将备份的数据恢复到原来 的状态。
常用的备份和恢复策略
常见的备份和恢复策略包括完全备份、增量备份和日志备份。
《ORACLE系统架构》PPT 课件
这个PPT课件将帮助您深入了解ORACLE系统架构,包括其概述、组成部分、工 作原理、性能调优、备份和恢复等方面的内容。
ORACLE系统架构概述
ORACLE系统架构是指整个ORACLE数据库系统的组织结构和工作原理。ห้องสมุดไป่ตู้解系统架构对于数据库管理员和开发 人员非常重要,因为它能够帮助他们更好地理解和优化数据库的性能。
ORACLE数据库的工作原理
1
数据库的启动和关闭过程
ORACLE数据库的启动过程包括加载参数
连接和会话
2
文件、创建后台进程等步骤,关闭过程 则是相反的操作。
连接是指应用程序与数据库之间建立的
通信链路,而会话是连接上下文中的一
个操作环境。
3
数据库请求的处理流程
当应用程序提交一个数据库请求时, ORACLE数据库会按照一定的流程对请求 进行处理,包括解析SQL语句、执行优化 等。
ORACLE系统的性能调优
1 性能调优的目标
性能调优的目标是提高数据库的响应速度和吞吐量,减少资源的消耗。
2 常见的性能问题及解决方法
常见的性能问题包括查询缓慢、死锁等,可以通过索引优化、语句重写等方式进行解决。
3 优化SQL查询语句的技巧
通过合理的索引设计、使用绑定变量、避免过度连接等技巧可以提高SQL查询的性能。
Oracle数据库体系结构详解

Oracle体系结构详解(上)一、oracle数据库的整体架构由上图可知,oracle数据库由实例和数据库组成。
二、数据库存储结构:2.1数据库存储结构Oracle数据库有物理结构和逻辑结构。
数据库的物理结构是数据库中的操作系统文件的集合。
数据库的物理结构由数据文件、控制文件和重做日志文件组成。
数据文件:数据文件是数据的存储仓库。
联机重做日志文件:联机重做日志文件包含对数据库所做的更改记录,在发生故障时能够恢复数据。
重做日志按时间顺序存储应用于数据库的一连串的变更向量。
其中仅包含重建(重做)所有已完成工作的最少限度信息。
如果数据文件受损,则可以将这些变更向量应用于数据文件备份来重做工作,将它恢复到发生故障的那一刻前的状态。
重做日志文件包含联机重做日志文件(对于连续的数据库操作时必须的)和归档日志文件(对于数据库操作是可选的,但对于时间点恢复是必须的)。
查看系统的redo log的信息SQL> select group#,sequence#,bytes,members,status from v$log;GROUP# SEQUENCE# BYTES MEMBERS STATUS---------- ---------- ---------- ---------- ----------------1 22 524288001 INACTIVE2 23 524288001 CURRENT3 21 524288001 INACTIVESQL> select member from v$logfile;MEMBER/u01/app/oracle/oradata/hnzk/redo03.log/u01/app/oracle/oradata/hnzk/redo02.log/u01/app/oracle/oradata/hnzk/redo01.log控制文件:控制文件包含维护和验证数据库完整性的必要的信息。
Oracle数据库体系结构(详细版)

Oracle体系结构Oracle核心竞争力可扩充性:Oracle系统有能力承担增长的工作符合,并且相应的扩充系统资源利用情况。
可靠性:无论出现系统资源崩溃,电源断电还是系统故障的时候,我们都可以对Oracle进行配置。
以保证检索用户数据事务处理的时候,不受到影响。
可管理性:数据库管理员可以微调Oracle使用内存的方式,以及Oracle向磁盘写入数据的频率。
并且管理可以调整,数据库为连接到数据库的用户分配操作系统进程的方式。
Oracle总体结构分为三个部分第一部分:系统全局区(SGA)第二部分:程序全局区和后台进程第三部分:Oracle的文件如果从功能上划分的话:存储结构:由这些文件就构成了Oracle的物理存储结构。
内存结构:使用内存最多的是SGA,也是影响数据库系统性能最大的一个参数。
进程结构:前台进程服务进程和用户进程,是根据实际需要而运行的,并在需要结束后立刻结束。
后台进程是指Oracle数据库启动后自动启动的几个操作系统进程。
存储结构包括物理结构和逻辑结构,既独立又相互联系的。
物理结构:是和操作系统平台有关的。
逻辑结构:逻辑存储结构是和操作系统平台无关的。
_______________________________________________________________________________这个图是两种存储结构中的对应关系表空间包括系统表空间和用户表空间。
表空间也是最大的逻辑单位。
块是最小的一个逻辑单位。
逻辑结构的表空间对应着物理结构的数据文件,也就是创建表空间的时候要给它指定数据文件,但是一个表空间可以对应多个数据文件。
表空间的大小也就是他包含的数据文件大小的总和。
数据文件呢同时又对应着操作系统中的数据块,数据文件也是以数据块的形式,存在于操作系统中。
逻辑结构中的块也对应着操作系统的数据块。
——————————————————————————————————————— 物理存储结构Oracle的物理存储结构,也就是Oracle的数据库文件数据库文件又分为主要文件和其他文件主要文件:首先来看数据文件:就是物理存储Oracle数据库数据的文件有一下特点:◆每一个数据文件,只与一个数据库相关联。
Oracle体系结构详解

Oracle体系结构就是围绕这张图展开的,要想深入了解oracle,就必须把这张图搞明白。
如图:一、基本组成:Oracle server:一般情况下是一个instance和一个database组成1个instance只能对应一个数据库。
特殊:1个数据库可以有多个instance(rac)一台服务器上同时可装多套版本的数据库软件,每个数据库软件可建多个数据库,但是每个数据库只对应一个instance,也可以理解成每个数据库只有一个SID 。
利用DBCA建出的每个库都是相对独立的,在同一服务器上如果创建多库必须将环境变量的参数文件做区分,并且在对实例切换时需如下操作:connect 用户名/密码@实例的服务名Oracle Instance:是由内存(SGA)和后台进程(backupground Process)组成通过instance来访问database一个实例只能打开一个数据库Oracle database:数据文件(Data files):数据文件永远存储数据库的数据,包括数据字典、用户数据(表、索引、簇)、undo数据等重做日志(Redo log):“先记后写”重做日志用于记录数据库的变化,当进行例程恢复或介质恢复时需要使用重做日志执行DDL或DML操作时,事物变化会被写到重做日志缓冲区,而在特定的时刻LGWR会将重做日志缓冲区中的内容写入重做日志。
控制文件(Control file)控制文件用于记录和维护数据库的物理结构,并且每个Oracle数据库至少要包含一个控制文件。
归档日志(Archive log):是非活动(Inactive)重做日志的备份。
口令文件(Password file):用于验证特权用户(具有SYSDBA、SYSOPER权限的特殊数据库用户)参数文件(Parameter file):用于定义启动实例所需要的初始化参数,包括文本参数文件(pfile)和服务器参数文件(spfile)(二进制文件放入裸设备,引入spfile)User and Server process :在执行sql语句时产生的进程,每一个连接,oracle server创建一个session,产生一个server process,在client发起一个connection时就产生了一个user process。
Oracle的体系结构

•临时表空间所对应的临时数据文件是一类比较特殊的数据文件。 •临时文件的信息只能通过数据字典视图DBA_TEMP_FILE和动 态性能视图V$TEMPFILE来查看;不能像普通数据文件一样通过 DBA_DATA_FILES和V$DATAFILE视图来查看。
3.物理存储结构
3.2控制文件
数据库控制文件是一个很小的二进制文件,在其中包含了关 于数据库物理结构的重要信息。通过在加载数据库时读取控 制文件,Oracle才能找到自己所需的操作系统文件(数据文 件、重做日志文件等)。
当一个段中的所有空间被使用完后,系统将自动 为该段分配一个新的盘区。
2.逻辑存储结构
2.3段
段是由一系列盘区组成,它也不再是存储空间的 分配单位,而是一个独立的逻辑存储结构。
对于具有独立存储结构的对象,它的数据全部存 储在保存它的段中。一个段只属于一个特定的数 据库对象,每当创建一个具有独立段的数据库对 象时,Oracle将为它创建一个段。
5.实例的进程结构
5.1用户进程
用户执行一个Oracle应用程序或启动一个Oracle工具(如 SQL*Plus)时,创建一个用户进程来执行相应的用户任务。 相关概念:
(1)连接:是一个用户进程与数据库实例之间的一条通信路径, 这条通信路径通过操作系统平台中的进程间通信机制或网络连接来 实现。
3.物理存储结构
3.3重做日志文件
重做日志文件是记录数据库中所有修改信息的文件
1.修改前的数据 2.修改后的数据 当满足一定条件时先将修改操作所产生的重做记录写入重做日志文件 中,然后才将内存中的修改结果成批的写入数据文件,最后再提交事 务。 重做日志文件是由重做记录组成的,重做记录是由修改向量组成的。 当用户执行一条update语句对某一个表中的记录进行修改时,会生成 一条记录。这条记录用多个向量记录下了被这条语句修改过的各个数 据块中的信息。
ORACLE体系结构逻辑结构-表空间、段、区和数据块

ORACLE体系结构逻辑结构-表空间、段、区和数据块转⾃:⼀、Oracle的逻辑结构Oracle的逻辑结构是⼀种层次结构。
主要由:表空间、段、区和数据块等概念组成。
逻辑结构是⾯向⽤户的,⽤户使⽤Oracle开发应⽤程序使⽤的就是逻辑结构。
数据库存储层次结构及其构成关系,结构对象也从数据块到表空间形成了不同层次的粒度关系。
1.数据块(Data Blocks)1.1 数据块是Oracle最⼩的存储单位,Oracle数据存放在“块”中。
⼀个块占⽤⼀定的磁盘空间。
特别注意的是,这⾥的“块”是Oracle的“数据块”,不是操作系统的“块”。
1.2 Oracle每次请求数据的时候,都是以块为单位。
也就是说,Oracle每次请求的数据是块的整数倍。
如果Oracle请求的数据量不到⼀块,Oracle也会读取整个块。
所以说,“块”是Oracle读写数据的最⼩单位或者最基本的单位。
1.3 块的标准⼤⼩由初始化参数DB_BLOCK_SIZE指定。
具有标准⼤⼩的块称为标准块(Standard Block)。
块的⼤⼩和标准块的⼤⼩不同的块叫⾮标准块(Nonstandard Block)。
1.4 操作系统每次执⾏I/O的时候,是以操作系统的块为单位;Oracle每次执⾏I/O的时候,都是以Oracle的块为单位。
1.5 Oracle数据块⼤⼩⼀般是操作系统块的整数倍。
1.6 数据块的格式(Data Block Format)块中存放表的数据和索引的数据,⽆论存放哪种类型的数据,块的格式都是相同的,块由块头(header/Common and Variable),表⽬录(Table Directory),⾏⽬录(Row Directory),空余空间(Free Space)和⾏数据(Row Data)五部分组成块头(header/Common and Variable):存放块的基本信息,如:块的物理地址,块所属的段的类型(是数据段还是索引段)。
Oracle的体系架构

Oracle的体系架构Oracle存储结构分物理存储结构和逻辑存储结构。
物理存储结构:数据文件、日志文件和控制文件逻辑存储结构:数据块-> 区-> 段-> 表空间-> 数据库1、Oracle逻辑存储结构:1)数据块(Data Blocks)2)数据区(Extent)3)段(Segment)4)表空间(TableSpace)数据块(Data Blocks)数据块是Oracle数据库逻辑存储结构中的最小单位,也是执行数据库输入输出的最小存储单位。
通常Oracle数据块是操作系统块的整数倍。
数据块的标准大小被写入到初始化参数DB_BLOCK_SIZE中,Oracle允许在同一个数据库中存在不同大小的数据块,与标准块大小不同的就是非标准块。
数据区(Extent)数据区是由一组连续的Oracle数据块所构成的Oracle存储结构,由一个或多个数据块组成。
一个或多个数据区组成一个段,当段中所有空间被使用完后,Oracle系统将自动为该段分配一个新的数据区,可见,数据区是Oracle存储分配的最小单位。
区是磁盘空间分配的最小单位。
磁盘按区划分,每次至少分配一个区。
区存储于段中,它由连续的数据块组成。
区的分配过程中,每次至分配5个区。
如果所剩的空闲空间不够5个区,就会出现错误:ORA-01653。
可以通过字典dba_tablespaces查询表空间中区的信息。
可以通过字典user_tables查询段中区的信息。
可以通过字典user_extents查询区的分配状况。
我们可以通过以下SQL语句分别查询表空间、段、区中区的分配信息一个或多个块组成区,一个或多个区组成段。
一个区只能属于一个数据文件。
SELECT t.segment_name 区名称, t.segment_type 区类型,t.tablespace_name 表空间, t.extent_id 区id, t.bytes 区大小,t.blocks 块数目FROM user_extents t;(1)区的分配当创建一个表时,oracle会给这个表的数据段分配一个初始区(initial extent),即使没有数据的插入,oracle还是会分配这个初始区。
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Oracle体系结构就是围绕这张图展开的,要想深入了解oracle,就必须把这张图搞明白。
如图:一、基本组成:Oracle server:一般情况下是一个instance和一个database组成1个instance只能对应一个数据库。
特殊:1个数据库可以有多个instance(rac)一台服务器上同时可装多套版本的数据库软件,每个数据库软件可建多个数据库,但是每个数据库只对应一个instance,也可以理解成每个数据库只有一个SID 。
利用DBCA建出的每个库都是相对独立的,在同一服务器上如果创建多库必须将环境变量的参数文件做区分,并且在对实例切换时需如下操作:connect 用户名/密码@实例的服务名Oracle Instance:是由内存(SGA)和后台进程(backupground Process)组成通过instance来访问database一个实例只能打开一个数据库Oracle database:数据文件(Data files):数据文件永远存储数据库的数据,包括数据字典、用户数据(表、索引、簇)、undo数据等重做日志(Redo log):“先记后写”重做日志用于记录数据库的变化,当进行例程恢复或介质恢复时需要使用重做日志执行DDL或DML操作时,事物变化会被写到重做日志缓冲区,而在特定的时刻LGWR会将重做日志缓冲区中的内容写入重做日志。
控制文件(Control file)控制文件用于记录和维护数据库的物理结构,并且每个Oracle数据库至少要包含一个控制文件。
归档日志(Archive log):是非活动(Inactive)重做日志的备份。
口令文件(Password file):用于验证特权用户(具有SYSDBA、SYSOPER权限的特殊数据库用户)参数文件(Parameter file):用于定义启动实例所需要的初始化参数,包括文本参数文件(pfile)和服务器参数文件(spfile)(二进制文件放入裸设备,引入spfile)User and Server process :在执行sql语句时产生的进程,每一个连接,oracle server创建一个session,产生一个server process,在client发起一个connection时就产生了一个user process。
体系结构可以分为,database结构和instance结构如下结构:二、instance结构详解1、内存结构主要包括sga(system global area)和pga(program global area)Pga是当程序起来时,给server process用(排序,数据挖掘等order by)SGA(System Global Area)由一组内存结构组成,它是由所有用户进程共享的一块内存区域。
启动例程时,Oracle自动分配SGA,关闭例程时,oracle自动释放SGA所占用的内存空间。
Sga包括,share pool,db buffer cache,redo log buffer,large pool,java pool。
在9i 中我们都知道在管理Oracle中使用动态SGA时,Granule(是连续虚拟内存分配的单位)的大小是和SGA的大小有关系。
SGA 分配的最小单元为一个granule.Oracle SGA的大小总是granule的整数倍,即分配是以整数个granule来分配的。
9i 中的规则如下:linux/unixSGA <=128 M granule 4MSGA >128M granule 16MWindowsSGA <=128 M granule 4MSGA >128M granule 8M10g 中的分配规则为linux/unixSGA <=1G granule 4MSGA >1G granule 16MWindowsSGA <=1G granule 4MSGA >1G granule 8MSQL> select component, granule_size from v$sga_dynamic_components; COMPONENT GRANULE_SIZE---------------------------------------------------------------- ------------shared pool 4194304large pool 4194304java pool 4194304streams pool 4194304DEFAULT buffer cache 4194304KEEP buffer cache 4194304RECYCLE buffer cache 4194304DEFAULT 2K buffer cache 4194304DEFAULT 4K buffer cache 4194304DEFAULT 8K buffer cache 4194304DEFAULT 16K buffer cache 4194304DEFAULT 32K buffer cache 4194304ASM Buffer Cache 419430413 rows selected.Elapsed: 00:00:00.06SQL>SQL> desc v$sga_dynamic_components;Name Type--------------------------------------------------------COMPONENT VARCHAR2(64)CURRENT_SIZE NUMBERMIN_SIZE NUMBERMAX_SIZE NUMBERUSER_SPECIFIED_SIZE NUMBEROPER_COUNT NUMBERLAST_OPER_TYPE VARCHAR2(13)LAST_OPER_MODE VARCHAR2(9)LAST_OPER_TIME DATEGRANULE_SIZE NUMBERSQL>SQL> select * from v$sga_dynamic_components;COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE MAX_SIZE USER_SPECIFIED_SIZE OPER_COUNT LAST_OPER_TYP LAST_OPER LAST_OPER GRANULE_SIZE-------------------- ------------ ---------- ---------- ------------------- ---------- ------------- --------- --------- ------------shared pool 92274688 92274688 0 0 0STATIC 4194304large pool 4194304 4194304 0 0 0STATIC 4194304java pool 4194304 4194304 0 0 0STATIC 4194304streams pool 0 0 0 0 0STATIC 4194304DEFAULT buffer cache 62914560 62914560 0 0 0 INITIALIZING 4194304KEEP buffer cache 0 0 0 0 0STATIC 4194304RECYCLE buffer cache 0 0 0 0 0STATIC 4194304DEFAULT 2K buffer ca 0 0 0 0 0STATIC 4194304DEFAULT 4K buffer ca 0 0 0 0 0STATIC 4194304DEFAULT 8K buffer ca 0 0 0 0 0STATIC 4194304DEFAULT 16K buffer c 0 0 0 0 0STATIC 4194304DEFAULT 32K buffer c 0 0 0 0 0STATIC 4194304ASM Buffer Cache 0 0 0 0 0STATIC 419430413 rows selected.Buffer Cache Size数据缓存,调高数据命中率可以提高性能。
按数据块存放。
db_cache_sizedb_keep_cache_sizedb_recycle_cache_sizealter system set db_cache_size = xxx MSQL> show parameter adviceNAME_COL_PLUS_SHOW_PARAM TYPE VALUE_COL_PLUS_SHOW_PARA M--------------------------------------------------------------------------------db_cache_advice string ONSQL>SQL> select * from v$db_cache_advice;SQL>Large Pool Size rman 和一些并行处理时候会用到。
Java Pool Size java存储过程的支持Streams Pool SizeOracle 10g 中sga_target自动调整只是针对这四项:data buffer cache, large_pool, shared_pool, java_pool1)03:41:30 SQL> show sga2)3)Total System Global Area 285212672 bytes4)Fixed Size 1218992 bytes5)Variable Size 71304784 bytes6)Database Buffers 209715200 bytes7)Redo Buffers 2973696 bytes8)04:45:40 SQL>9)04:46:18 SQL> select name,bytes/(1024*1024) ,resizeable from v$sgainfo;10)11)NAME BYTES/(1024*1024) RES12)-------------------------------- ----------------- ---13)Fixed SGA Size 1.16252136 No14)Redo Buffers 2.8359375 No15)Buffer Cache Size 200 Yes16)Shared Pool Size 60 Yes17)Large Pool Size 4 Yes18)Java Pool Size 4 Yes19)Streams Pool Size 0 Yes20)Granule Size 4 No ;区组大小为4M21)Maximum SGA Size 272 No22)Startup overhead in Shared Pool 36 No23)Free SGA Memory Available 024)04:49:34 SQL> select sum(bytes)/(1024*1024) size_in_mb from v$sgastat;25)26)SIZE_IN_MB27)----------28)276.00307129)30)04:48:19 SQL> select * from v$sgastat;31)32)POOL NAME BYTES33)------------ -------------------------- ----------34)shared pool KKJ WRK LAT 30035)shared pool kfkhsh_kfdsg 205236)shared pool event statistics ptr arra 68037)shared pool KGKP randnum 4000038)large pool PX msg pool 20620839)large pool free memory 398809640)java pool free memory 419430441)42)602 rows selected.43)04:50:37 SQL> show parameter sga;44)45)NAME TYPE VALUE46)------------------------------------ ----------- ------------------------------47)lock_sga boolean FALSE48)pre_page_sga boolean FALSE49)sga_max_size big integer 272M50)sga_target big integer 272MSGA动态尺寸总计不能超过初始化参数SGA_MAX_SIZE的值。