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。

2.1.2数据库缓冲区高速缓存（buffer cache）

数据库缓冲区高速缓存（buffer cache）主要用来缓存DBF的数据，这些数据通过SQL语句的执行计划得来的。参数是db_cache_size 。

数据库缓存区高速缓存对应的是数据库写进程（DBWN），数据库写进程（DBWN）对应的是数据文件和控制文件。

2.1.3重做日志缓冲区（log buffer）

重做日志缓冲区（log buffer）主要用来存放日志的。参数是log_buffer。

重做日志缓冲区对应的是日志写进程（LGWR），日志写进程（LGWR）对应的数据文件是重做日志文件，也就是日志文件。

2.1.4stream 池（stream pool）

stream 池（stream pool）是由oracle的stream来使用的。参数是streams_pool_size。

2.1.5大型池（large pool）

大型池（large pool）用于为某些大型的进程提供大量的内存分配，如数据备份等。

参数是：lorge_pool_size

2.1.6java 池（java pool）

java 池（java pool）用于java虚拟机中特定会话的所有java代码和数据，参数是：java_pool_size。

2.1.7修改SGA参数的语法：

在10g和11g这2个版本中，空间的大小一般都是oracle自动划分出来的，也可以手动设置，它们都是动态的，所以更改后不会立即生效，需要重启，使用命令:alter system set sga_max_size=xxxM scope=spfile;和alter system set sga_target = xxxM scope=spfile;sga_max_size必须大于等于sga_target，并且在设置sga的值大小时候是根据总内存大小的60%的70%-80%，pga的大小是根据总内存大小的60%的20-30%。

2.2PGA介绍

Pga是用来个进程使用的，在oracle10g中不仅前台进程分配了PGA空间，后台进程也分配了PGA空间。它是私有全局区，主要用来存放每个进程来了后单独存放内存区域。

2.3oracle 实例介绍

把oracle启动起来后分配的内存和进程统称为oracle实例，也就是说oracle启动起来后就会产生一个实例，当oracle数据库关闭后数据库实例就会消失了。一个数据库可以对应多个实例，如oracle，一般是双数，如2、4、6、8，8台机器用的很少。

3. oracle中进程介绍

oracle中有六大进程，分别是：检查点进程（CKPT）、系统监视器（SMON）、进程监视器（PMON）、数据库写进程（DBWN）、日志写进程（LGWR）、归档进程（ARCN）。

Oracle中进程共分为三类，分别是用户进程、服务进程、后台进程。其中后天进程伴随实例的启动而启动，他们主要是维护数据库的稳定，相当于一个企业中的管理者及内部服务人员，他们并不直接给用户提供服务。

3.1 数据库写进程（DBWN）

Database write（DBWN）数据库写进程，它的作用是把SGA中被修改的数据同步到磁盘文件中，保证Buffer cache 中有足够的空闲数据块的数量。用来处理数据库缓冲区的数据写到硬盘。

触发条件是：1.检查点；2.一个服务进程在设定的时间内没有找到空闲块；3、每隔三秒钟自动唤醒一次。

设置：DB_WRITER_PROCESSES用来定义DBWn进程数量。（commit命令只是把记录修改写入日志文件，不是把修改后的数据写入数据文件，下面还会提到。）从buffer cache中将数据写入DBF的时候，是由DBWN进程来完成的。

3.2 日志写进程（LGWR）

Log write（LGWR）日志写进程，它的作用是把log buffer中的日志内容写入联机的日志文件中，释放log用户的buffer空间。

触发条件是：1.用户发出commit命令。（在oracle中称为快速提交机制（fast commit）：把redo log buffer中的记录写入日志文件，写入一条已提交的记录）；2.三秒钟定时唤醒；

3.log buffer 超过1/3，或者日志数据量超过1M；

4.DBWR进程触发：DBWR试图将脏数据写入磁盘先检查它的相关rode记录是否写入联机日志文件，如果没有就通知LGWR进程，在oracle中称为提交写机制（write ahead）：redo记录先于数据记录被写入磁盘。

将rode log buffer中的日志写入到redo log日志文件里去，是由LGWR来完成的。

3.3 检查点进程（CKPT）

Checkpoint（CKPT）检查点进程，它的作用是维护数据库的一致性状态，检查点时刻检查数据文件盒SGA中的内容一致，这不是一个单独的进程，要和前面两个进程一起工作，DBWR写入脏数据，同事触发LGWR进程。用于将数据库当前的状态写在控制文件和数据文件的头部。

CKPT更新控制文件中检查点的记录。

触发条：日志切换（log switch）会触发检查点。

3.4 进程监视器（PMON）

Process monitor （PMON）维护用户进程或者进程监视器，它的作用是1、发现用户进程异常终止，并进行清理。释放占用资源。（清理异常终止用户使用的锁）。2、向监听程序动态注册实例。

触发条件是：定时被唤醒，其他进程也会主动唤醒它。

3.5 系统监视器（SMON）

System monitor（SMON）实例维护或者系统监视器，它的作用是1、负责实例恢复，前滚（Roll Forward）恢复到实例关闭时刻的状态，使用最后一次检查点后的日志进行重做。这时包括提交和未提交的事务。打开数据库进行回滚（roll back），回滚未提交的事务。（oracle承诺commit之后的数据不会丢失，现在我们可以大致的了解oracle 是如何实现这个承诺的，以及在数据安全性和数据库性能之间的平衡选择）；2、负责清理临时段，已释放空间。

触发条件是：定期被唤醒或者被其他事务主动唤醒。