1 Oracle体系结构

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oracle 体系架构

oracle 体系架构

三、oracle 体系结构1、oracle内存由SGA+PGA所构成2、oracle数据库体系结构数据库的体系结构是指数据库的组成、工作过程与原理,以及数据在数据库中的组织与管理机制。

oracle工作原理:1)、在数据库服务器上启动Oracle实例;2)、应用程序在客户端的用户进程中运行,启用Oracle网络服务驱动器与服务器建立连接;3)、服务器运行Oracle网络服务驱动器,建立专用的服务器进程执行用户进程;4)、客户端提交事务;5)、服务器进程获取sql语句并检查共享池中是否有相似的sql语句,如果有,服务器进程再检查用户的访问权限;否则分配新的sql共享区分析并执行sql语句;6)、服务器从实际的数据文件或SGA中取得所需数据;7)、服务器进程在SGA中更新数据,进程DBWN在特定条件下将更新过的数据块写回磁盘,进程LGWR在重做日志文件中记录事务;8)、如果事务成功,服务器进程发送消息到应用程序中。

3、oracle服务器i、oracle服务器由oracle数据库和oracle实例组成。

ii、oracle数据库是一个数据的集合,存放在数据文件里,该集合被视为一个逻辑单元。

iii、oracle实例由管理数据库的后台进程和内存结构所构成。

4、oracle实例i、Oracle实例是内存结构和后台进程的集合ii、启动Oracle实例的过程,即:分配内存、启动后台进程iii、Oracle实例的内存包括SGA和PGA;当启动实例的时候分配SGA;当服务器进程建立时分配PGA;一般情况下,SGA:PGA=8:1分配内存。

iiii、Oracle实例的后台进程包括SMON、PMON、DBWR、LGWR、ARC、CKPT等。

5、SGA(System Global Area): 系统全局区i0、数据库信息存储于SGA,由多个数据库进程共享。

i1、SGA包括:共享池、数据缓冲区、日志缓冲区、Large池、Java池、Stream池。

《ORACLE体系结构》PPT课件

《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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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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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体系结构

Oracle体系结构

牢记安全之责,善谋安全之策,力务 安全之 实。2020年10月15日 星期四9时51分 17秒T hursday, October 15, 2020
相信相信得力量。20.10.152020年10月 15日星 期四9时51分17秒20.10.15
谢谢大家!
文件中?
wanghailiang
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1520.10.15Thursday, October 15, 2020
人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。09:51:1709:51:1709:5110/15/2020 9:51:17 AM
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20.10.1509:51:1709:51Oc t-2015- Oct-20
作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。2020年10月15日星期 四9时51分17秒 09:51:1715 October 2020
好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。上 午9时51分17秒 上午绩,梅开二度,业 绩保底 。20.10.1520.10.1509:5109:51:1709:51:17Oc t-20
2
Oracle实例
实例 SGA
后台进程
wanghailiang
3
Oracle数据库
参数文件
控制文件
口令文件
数据文件
重做日志 归档日志
数据库
wanghailiang
4
SELECT * FROM emp ORDER BY ename;
用户进程
处理查询
Statement Handle Handle
解析
相信相信得力量。20.10.152020年10月 15日星 期四9时51分17秒20.10.15

描述oracle数据库体系结构的组成及其关系。

描述oracle数据库体系结构的组成及其关系。

描述oracle数据库体系结构的组成及其关系。

Oracle数据库体系结构由以下几个部分组成:1. 实例(Instance):实例是在计算机内存中运行的一个进程,负责管理数据库的操作。

每个实例都有自己的内存空间和进程,可以同时运行多个实例。

2. 数据库(Database):数据库是一个存储数据的容器,包含了表、视图、索引等对象。

一个实例可以管理多个数据库,每个数据库由一个或多个数据文件组成。

3. 数据文件(Data File):数据文件是用来存储数据库的实际数据的文件,包含了表、索引等对象的数据。

一个数据库可以有多个数据文件,每个数据文件具有独立的文件名和路径。

4. 控制文件(Control File):控制文件是用来记录数据库的结构和状态信息的文件,包括数据库名、数据文件的路径、表空间的信息等。

一个数据库通常有一个或多个控制文件。

5. 日志文件(Redo Log File):日志文件是用来记录数据库的变化操作的文件,包括数据更改、事务回滚等。

日志文件用于实现数据库的恢复和数据的一致性。

每个数据库通常有多个日志文件。

6. 表空间(Tablespace):表空间是数据库中逻辑数据存储的单位,用来管理和组织对象。

每个表空间由一个或多个数据文件组成,不同表空间可以包含不同的数据对象。

7. 段(Segment):段是逻辑存储结构的基本单位,是指数据库中的一个连续空间。

每个表、索引等对象都占用一个或多个段。

8. 区(Extent):区是段的扩展单位,是一组连续的数据块。

一个段由多个区组成。

9. 块(Data Block):块是数据库存储的最小单位,通常是8KB大小。

每个数据文件由多个块组成。

以上组成部分之间的关系如下:- 实例与数据库:一个实例可以管理多个数据库,每个数据库都有自己的实例。

- 数据库与数据文件:一个数据库可以由一个或多个数据文件组成,每个数据文件存储数据库的实际数据。

- 实例与控制文件:一个实例通常有一个或多个控制文件,控制文件记录了数据库的结构和状态信息。

oracle数据库DBA管理手册1

oracle数据库DBA管理手册1

4 第一部分 数据库体系结构
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• 序列。 • 过程、函数、软件包和触发器。 • 同义词。 • 权限及角色。 • 数据库链接。 • 段、盘区和块。 • 回滚段。 • 快照与显形图。 下面对上述每一种元素进行详细介绍。
1.4.1 表、列和数据类型
表是数据在一个 Oracle数据库中的存储机制,如图 1-1所示,它包含一组固定的列。表中 的列描述该表所跟踪的实体的属性,每个列都有一个名字及各自的特性。
1.2.2 文件
每个表空间由同一磁盘上的一个或多个文件组成,这些文件叫数据文件 (datafile)。一个数 据文件只能属于一个表空间。在 Oracle 7.2中,数据文件创建后可改变大小。创建新的表空间 需要创建新的数据文件。
数据文件一旦加入到表空间中,就不能从这个表空间中移走,也不能与其他表空间发生 联系。
1.1 数据库概述及实例
要了解 Oracle体系结构,必须先了解两个基本概念:数据库和实例。下面两节将详细描述 这两个基本概念及其在 Oracle中的实现。
1.2 数据库
数据库(database)是一个数据集合。 Oracle能够提供按照一致性方式定义的定义模型 (称作 关系模型 )存储和访问数据的方法,因此 Oracle被认为是一种关系数据库管理系统 (RDBMS)。 对“数据库”一词的大多数引用不仅是指物理的数据,也指本章中描述的物理、内存及进程 对象的组合。
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3 第1章 Oracle体系结构
1.3 实例
为了访问数据库中的数据, Oracle使用一组所有用户共享的后台进程。此外,还有一些存 储结构(统称为System Global Area,即SGA)用来存储最近从数据库查询的数据。数据块缓存 区和SQL共享池(Shared SQL Pool)是SGA中的最大部分,一般占分配给 SGA的内存95%以上。 通过减少对数据文件的 I/O次数,这些存储区域可以改善数据库性能。

oracle体系架构与使用技巧

oracle体系架构与使用技巧

oracle体系架构与使用技巧Oracle是目前最为流行的关系数据库管理系统之一,其体系架构设计合理,功能强大,使用技巧独特。

本文将从Oracle体系架构和使用技巧两个方面进行阐述。

一、Oracle体系架构1. 逻辑架构Oracle的逻辑架构包括三层:用户层、逻辑层和物理层。

用户层是最上层,提供给用户进行数据操作的接口;逻辑层负责数据的处理和管理,包括SQL解析、查询优化、事务管理等;物理层负责数据的存储和访问,包括表空间、数据文件、段、块等。

2. 实例架构Oracle实例架构由后台进程和内存结构组成。

后台进程包括数据库启动进程、系统监控进程、后台管理进程等,负责数据库的管理和维护;内存结构包括共享池、数据字典缓冲区、重做日志缓冲区等,用于存储和管理数据库的数据和元数据。

3. 存储架构Oracle的存储架构包括表空间、段和块三个层次。

表空间是逻辑存储单位,由一个或多个数据文件组成;段是逻辑存储单位,由一组相邻的区域组成;块是最小的存储单位,每个块的大小一般为8KB。

二、Oracle使用技巧1. SQL优化为了提高查询效率,可以使用索引、合理设计SQL语句、避免全表扫描等技巧。

可以通过使用EXPLAIN PLAN命令分析SQL语句的执行计划,找出执行效率较低的地方进行优化。

2. 数据备份与恢复为了保证数据的安全性,需要定期进行数据备份。

可以使用Oracle 提供的工具如RMAN进行全量备份或增量备份,并定期测试备份数据的可恢复性,以防止数据丢失。

3. 数据库性能监控通过监控数据库的性能指标,可以及时发现并解决性能问题。

可以使用Oracle提供的AWR报表、ASH报表等工具进行性能分析,找出性能瓶颈,并进行调整和优化。

4. 事务管理Oracle提供了强大的事务管理功能,可以通过设置事务隔离级别、使用事务控制语句如COMMIT和ROLLBACK等来确保数据的一致性和完整性。

5. 高可用性和容灾为了保证系统的高可用性,可以使用Oracle提供的RAC集群技术,实现数据库的水平扩展和故障切换。

oracle体系结构-内存篇

oracle体系结构-内存篇
20150502 20160601 ……
张三 李燕
王五 马六 ……
男 女
男 男 ……
1981.3 1991.2
1990.3 1995.6 ……
销售部 人事部
销售部 销售部 ……
销售经理 招聘专员
销售专员 实习生 ……
Oracle体系结构 -- 概要
Instance
PGA Server process
Memory Structures (System Global Area) Server
Process Structures
User process
Database (Storage Structures)
Client
Oracle体系结构 -- 概要

Oracle 数据库服务器由一个Oracle 数据库(静态) 以及 一个或多个oracle实例(动态)组成。
内存结构 -- SGA

数据库缓冲区高速缓存 (database buffer cache)
– 存放从数据文件读取的数据块的副本
并行连接到实例的所有用户共享对数据库缓冲区高速缓存的访问,Oracle DB 用户进程第一次需要特定数据片段时,将在数据库缓冲区高速缓存中 搜索数据。 如果该进程在高速缓存中找到数据(称为高速缓存命中),则直接从内 存中读取数据。 如果进程在高速缓存中找不到数据(称为高速缓存未命中),则在访问 数据之前,必须将磁盘上的数据文件中的数据块复制到高速缓存中的缓 冲区中。 高速缓存命中时访问数据要比高速缓存未命中时访问数据快。
内存结构 -- SGA

Java 池 (java pool)
– 用于存储在JVM中所有特定会话的Java代码和数据。

Oracle数据库体系结构

Oracle数据库体系结构

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。

Oracle数据库体系结构

Oracle数据库体系结构

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。

简述oracle体系结构

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数据库体系结构

Oracle数据库体系结构
(1)PFILE
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 基础 体系结构 底层原理

oracle 基础 体系结构 底层原理

oracle 基础体系结构底层原理Oracle是一种关系数据库管理系统(RDBMS),具有多层次的体系结构。

底层原理:Oracle数据库的底层原理包括以下几个方面:1. 数据存储:Oracle将数据以表的形式存储在数据文件中。

数据文件是操作系统上的一个物理文件,用于持久性存储数据库的数据。

每个数据文件再细分为一组大小固定的数据块,通常为8KB。

数据块是数据库存储单位的最小单元,用于存储表中的数据。

2. 数据缓存:Oracle使用SGA(System Global Area)作为数据缓存,用于存放数据库缓存的数据块。

SGA由多个组件组成,包括数据库缓冲区(Database Buffer Cache)、共享池(Shared Pool)、重做日志缓冲区(Redo Log Buffer)等。

SGA中的数据被频繁使用,可以提高数据库的访问速度。

3. 事务处理:Oracle使用ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)事务模型来保证数据库的可靠性和一致性。

每个事务被视为一个独立的工作单元,要么完全执行,要么完全回滚。

通过使用锁机制和多版本并发控制(MVCC)来实现事务的隔离性。

4. 查询优化:Oracle使用CBO(Cost-Based Optimizer,基于成本的优化器)来选择最优的执行计划。

CBO通过估算各种执行路径的成本,并选择成本最低的执行计划。

为了实现这一点,CBO需要统计和分析数据库中的数据分布、数据相关性和查询语句的特性。

5. 日志和恢复:Oracle通过重做日志(Redo Log)和恢复日志(Undo Log)来保证数据库的持久性和可恢复性。

重做日志记录数据库的修改操作,以便在发生故障时进行恢复。

恢复日志用于回滚无效或中断的事务,以维护数据库的一致性。

综上所述,Oracle的底层原理涵盖了数据存储、数据缓存、事务处理、查询优化、日志和恢复等方面,这些原理共同构成了Oracle数据库的基础体系结构。

Oracle体系结构(共79张PPT)

Oracle体系结构(共79张PPT)

32
日期
第32页,共79页。
分析
在执行COMMIT操作时,后台进程LGWR要 开始工作,所以事务变化被记载到重做日志 中。因为只有在发出检查点时,才会将SCN 值写入控制文件和数据文件头部,所以控制 文件和数据文件的SCN值保持一致,并且存 放的是先前检查点的SCN值。
控制文件和数据文件的SCN值一致,与重做 日志不一致!
28
日期
第28页,共79页。
CKPT工作原理
当Oracle发出检查点时,系统会将检查点时刻的
SCN值写入到控制文件和数据文件头部,同时还会促
使DBWR进程将所有脏缓冲区写入到数据文件中。
29
日期
第29页,共79页。
检查点工作机制
在DBWR进程工作之前,LGWR进程首 先将重做日志缓冲区内容写入到重做日志文 件,即该时刻的SCN值会被写入重做日志。
Oracle使用的主要内存结构包括系统全局 区SGA和程序全局区PGA。
9
日期
第9页,共79页。
SGA区
日期
10 第10页,共79页。
数据高速缓存
保存最近从数据文件中读取的数据块。分为 脏缓存块、空闲缓存块和命中缓存块三类。
脏缓冲块:当执行INSERT、UPDATE以及 DELETE操作时,服务器进程修改数据高速 缓存的相应数据,此时缓冲区的内容与数据 文件中的内容不一致。
当CKPT进程工作的时候,会将当前时 刻的SCN值写入数据文件和控制文件。
在发出检查点时刻,数据文件、控制文 件和重做日志的SCN值完全一致。
30
日期
第30页,共79页。
系统恢复
当运行Oracle Server时,在访问数据 文件、控制文件和重做日志时,Oracle会定 期检查并比较每种文件的SCN值,确定文件 是否损坏、系统是否出现异常,最终确定系 统是否需要进行恢复。

《ORACLE体系结构》课件

《ORACLE体系结构》课件
包括问题定位、问题处理、问题 跟踪等流程,需要进行详细的日 志记录。
常见问题与解决方案
内存不足、数据库挂起、备份失 败等常见问题和方法,以及问题 解决的经验。
总结
数据库管理的疑难杂症,需要不 断深入研究和学习,只有通过实 践,才能获得更加全面的技术能 力。
参考文献
相关书籍
《ORACLE高级PL/SQL编程》、 《ORACLE高级数据库管理技术 与应用》等。
ORACLE官方文档
Oracle® Database Administrator's Guide、Oracle® Database Performance Tuning Guide 等。
网络资源
ORACLE官方网站、ORACLE技术 社区、第三方博客和技术文档 等。
*备注:本PPT为ORACLE体系结构课件,欢迎下载学习。*
SQL和PL/SQL
SQL语言介绍
SQL是结构化查询语言,用于管理和操作数据库中的数据。
PL/SQL语言介绍
PL/SQL是嵌入SQL的过程式语言,常用于编写存储过程、触发器、函数等数据库逻辑。
数据库对象
数据库对象是指关系数据库系统中表示实体和关系的对象,包括表、视图、过程等。
数据库备份和恢复
1
数据库备份介绍
ORACLE的数据存储介绍
数据存储和表空间管理是ORACLE 数据库的核心功能,它们保证数 据在存储和访问时的高效性和可 靠性。
数据文件和控制文件
数据文件是存储ORACLE数据的物 理文件,控制文件是管理和控制 数据库状态和操作的文件。
表空间和数据块
表空间是由一个或多个数据文件 组成的逻辑存储单元,数据块是 进行数据存储和访问的最小单位。

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数据库体系结构(详细版)

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数据库体系架构详解

oracle数据库体系架构详解

oracle数据库体系架构详解在学习oracle中,体系结构是重中之重,一开始从宏观上掌握它的物理组成、文件组成和各种文件组成。

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。

体系结构是对一个系统的框架描述。

是设计一个系统的宏观工作。

这好比建一栋大楼。

你首先应该以图纸的方式把整个大楼的体系架构描述出来。

然后一点点的往里面填充东西。

下面我们先以一个图解的方式对oracle体系结构有一个基本了解根据示图,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。

下面我们来详细看一下oracle数据库的体系架构Oracle体系架构主要有两大部分组成:数据库实例(Instance)和数据库文件(database)数据库实例指数据库服务器的内存及相关处理程序,它是Oracle的心脏。

与Oracle 性能关系最大的是SGA(System Global Area,即系统全局区活共享内存区),SGA包含三个部分:1、数据缓冲区,可避免重复读取常用的数据;2、日志缓冲区,提升了数据增删改的速度,减少磁盘的读写而加快速度;3、共享池,使相同的SQL语句不再编译,提升了SQL的执行速度。

Oracle体系结构详解

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

Oracle的体系结构
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。
(1). SYSTEM表空间(SYSAUX表空间加以辅 助),用于存储:
数据字典、内部系统表基表 PL/SQL程序的源代码和解析代码 数据库对象的定义
2.逻辑存储结构
2.4表空间
(2). 撤销表空间,专门用来在自动撤销 管理方式下存储撤销信息,即回退信息。
(3).临时表空间。在实例运行过程中, Oracle使用一些临时空间来保存SQL语句执 行过程中所产生的临时数据。
4.实例的内存结构
Oracle的2个主要的内存结构
系统全局区(System Global Area,SGA) 程序全局区(Program Global Area,PGA)
4.实例的内存结构
4.1系统全局区SGA
位于系统的共享内存段中,SGA区中的数据可以被所有的 服务和后台进程共享。
如果多个用户连接到同一个数据库实例,则实例的SGA区 中的数据可被多个用户共享。在数据库实例启动时,SGA 的内存被自动分配;当数据库实例关闭时,SGA被回收。
段 段
数据库的逻辑存储组成
2.逻辑存储结构
2.1数据块(Data Blocks)
数据块是Oracle用来管理存储空间的最小单元, 也是执行数据库输入输出操作时的最小单位。
SQL> select name,value from V$parameter where name='db_block_size';
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DBWn LGWR
CKPT
Data files
Control files
Redo log files
数据库
•检查点是使物理数据文件与 检查点是使物理数据文件与 数据库高速缓存当前状态同 步的一个操作 操作。 步的一个操作。 •执行检查点操作将减少系统 执行检查点操作将减少系统 失败时带来的所需的恢复时 失败时带来的所需的恢复时 在检查点之后, 间。在检查点之后,重做日 志文件中的重做记录对于实 例恢复不再有用。 例恢复不再有用。 •在Oracle中,检查点是一个 在Oracle中 数据库事件, 数据库事件,它将已修改的 数据从高速缓存刷新写入磁 盘中, 盘中,并更新控制文件和数 据文件。 据文件。
• 后台进程(Background Process) 后台进程(Background
DBWR:数据写入进程 数据写入进程,将修改后的数据写入数据库文件中 数据写入进程 LGWR:日志写入进程 日志写入进程,将事务写入一个日志文件 日志写入进程 SMON:系统监控进程 SMON:系统监控进程,执行数据库恢复工作 PMON:进程监控进程 PMON:进程监控进程,监控用户进程,恢复失败的用户进程,释放
资源
CKPT:检查点进程 CKPT:检查点进程,把内存中的脏数据块写回磁盘
查看进程信息
• select * from v$process; • select * from v$bgprocess; • select SERIAL#, PROCESS,USERNAME,SCHEMANAME, TERMINAL, PROGRAM from V$SESSION;
OverHead
Free space
Extent 数据块 Data Block
Data
Oracle 体系结构总结
Oracle数据库对象 Instance Shared Pool SGA内存 Data Buffer
Redo Log Buffer 后台进程:PMON, SMON, DBWR, LGWR,… 数据库文件 控制文件 日志文件
PMON: 进程监控
实例 SGA
PMON
一个服务器进程(Server 一个服务器进程(Server Process)失败后做清理 Process)失败后做清理 工作: 工作: • 回滚事务 • 释放数据块 • 释放其它资源
程序全局区 (私有全局区 私有全局区) 私有全局区
CKPT: 检查点进程
实例 SGA
ARCn
Archived Redo log files
内存结构(Memory Structure)
• SGA:系统全局区 系统全局区
Oracle存放系统信息的一块内存区域,所有的用户和服务器进程 都访问这一块区域 数据缓冲区:存放最近使用过的数据块; 数据缓冲区 重做日志缓冲区:缓存重做日志 重做日志缓冲区 共享池 库缓冲区:存放共享的编译后的SQL语句,程序块等 数据字典缓冲:存放数据字典信息
归档日 志文件
文件组成
• 数据文件: 存放数据库数据,包括系统和用户数据 • 控制文件: 记录数据库中所有文件的相关信息,保持数据库的完 整性 • 重做日志文件: 也就是事务日志文件,记录对数据库做的修改操作或 事务,至少要有两个日志文件以完成日志交换。
实例与数据库文件
文本参 数文件 启动 服务器参 数文件
Oracle数据库管理体系结构 数据库管理体系结构
目标
结束本节课后,应当达到如下目标 • 描述 Oracle服务器的基本结构和它的主要组成部 件 • 列出用户连接一个实例时的进程结构 • 使用安装工具( Universal Installer)安装Oracle • 配置Oracle网络连接
Oracle数据库服务器概览
DBWn: 数据库写进程
实例 SGA
数据 缓冲区
DBWn
数据 文件
Control files
Redo log files
数据库
DBWn 调用 调用: There are many dirty buffers(脏数据) There are few free buffers(空闲空间) Timeout occurs(过时) Checkpoint occurs(检查点) DBWn作用 作用: 作用 Uses a LRU algorithm to keep most recently used blocks in memory Manages the database buffer cache so that server processes can always find free buffers Defers writes for I/O optimization
客户端 服务器 服务进程
应用服务器 User 浏览器
Client-Application Server-Server
DBMS处理一个查询
• 编译 编译: • 在缓冲区中搜索有没有已经编译好的执行计划 • 语法、语义(对象)、权限检查 • 锁定对象(数据字典数据) • 创建和保存执行计划。 • 执行 产生数据行 执行: • 获取 将数据行返回给用户进程 获取:
重做日志缓冲区 (Redo log Buffer) )
• 由参数 LOG_BUFFER 定义大小,较大的缓冲区可以 减少写日志的磁盘I/O • 该缓冲区是一个顺序使用的,循环的结构,当写满时, 再从头部开始。
Oracle 数据文件
数据集合
数据文 件 参数文件 控制文件 重做日志 文件
口令文件
数据nd Server Process 三个核 心文件 物理存储 Database 逻辑存储
三个辅助文件:参数文件、
口令文件,归档文件
Oracle-DBMS
表空间 段 区 块
Oracle 实例(程序)
• 一个Oracle 实例: 一个对应于一个数据库的服务器进程集,有自己的系 统全局区和数据库文件,由一个唯一的SID来表示。
Connection established User process process Session created Oracle server
监听器 Listener
数据库用户
连接一个实例
用户进程 服务进程
Host-Based
Oracle服务器 Oracle服务器
用户进程
服务进程
Client Server
LGWR: 日志写进程
实例 SGA
LGWR调用 调用: 调用
重做日志 缓冲区
DBWn LGWR
• • • • •
At commit(提交 提交) 提交 When one-third full When there is 1 MB of redo Every 3 seconds Before DBWn writes
• PGA:程序全局区 程序全局区
单个进程使用的内存区域
SHOW SGA
共享池(Shared Pool)
共享池 库缓存
(Library cache) )
数据字典缓存
(Data dictionary cache) )
• 库缓存中包含使用过的 SQL语句文本,编译后的代码和 执行计划. • 数据字典缓冲包含表、列、权限以及其它对象定义. • 共享池的大小由SHARED_POOL_SIZE参数来确定.
Oracle进程 Oracle进程 数据文件
控制文件 日志和错误 消息文件
联机重做 日志文件
归档日志 文件
Oracle 逻辑存储结构
数据库 物理结构
数据文件
控制文件
日志文件
Datafile1
Datafile2
Datafile3
Datafile4
Datafile5
系统表空间
用户数据 表空间
其他表空间 其他表空间
实例( 实例(instance) ) 用户进程 系统全局区( ) 共享池系统全局区(SGA) 库缓冲区 服务进程
程序全局区 (PGA)
数据 缓冲区
重做日志 缓冲区
程序
数据字典缓冲
SMON DBW0 PMON CKPT
LGWR 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
SMON: 系统监控
实例
SGA
SMON
Data files
控制 文件
Redo log files
数据库
• 自动恢复一个实例 按照重做日志进行前滚 按照重做日志进行前滚 回滚到前面的某个时点) (回滚到前面的某个时点) 操作 为用户打开数据库 回滚未完成的事务 回滚未完成的事务 • 整理空闲空间 • 释放临时段(temporary 释放临时段( segments) )
数据库对象(存储在表空间中 数据库对象 存储在表空间中) 存储在表空间中
数据库物理结构
• • • • • 数据文件 数据文件和表空间的关系 教师演示: 教师演示:给表空间增加数据文件 日志格式(归档日志,非归档日志) 日志格式(归档日志,非归档日志) 教师演示: 教师演示:使用企业管理器和命令行切换 两种日志 • 控制文件 • 教师演示:察看和备份控制文件 教师演示:
使用OEM创建表对象 创建表对象 使用
• 创建表空间,指定表 创建表空间, 空间有那些数据文件 • 创建用户,指定用户 创建用户, 数据的存放位置 • 给用户分配权限 • 创建数据库表 • 注意以 注意以SYSDBA身份 身份 进入系统
表空间:Tablespace 段:Segment
Segment 区:Extent
数据块缓存(Database Buffer Cache)
数据缓存 (Data buffer cache) cache)
• 保存最近使用的数据块 • 一个缓存块的大小由参数 DB_BLOCK_SIZE定义 • 数据缓存区的大小由参数DB_CACHE_SIZE 来定义
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