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oracle資料庫體系結構

發布時間: 2024-03-08 00:02:22

Ⅰ 請問Oracle的資料庫體系的物理結構是怎樣的

物理結構,即Oracle資料庫使用的操作系統文件結構。
對於資料庫物理結構文件,不同的oracle版本,不同的操作系統平台上有不同的存儲目錄結構.
資料庫的物理結構文件按其作用可以分為三類:
數據文件
日誌文件
控制文件
一、數據文件
數據文件用來存儲資料庫的數據,如表、索引等。讀取數據時,系統首先從資料庫文件中讀取數據,並存儲到SGA的數據緩沖區中。
二、重做日誌文件
重做日誌文件記錄對資料庫的所有修改信息。它是三類文件中最復雜的一類文件,也是保證資料庫安全與資料庫備份與恢復有直接關系的文件。
三、控制文件
控制文件是一個二進制文件,用來描述資料庫的物理結構,一個資料庫只需要一個控制文件,控制文件的內容包括:
資料庫名及資料庫唯一標識
數據文件和日誌文件標識
資料庫恢復所需的同步信息,即檢查點號
.
Oracle資料庫的體系結構包括四個方面:資料庫的物理結構、邏輯結構、內存結構及進程。

Ⅱ oracle 體系結構怎麼樣 去理解


1、 ORACLE 實例――包括內存結構與後台進程 2、 ORACLE 資料庫――物理操作系統文件的集合 3、 了解內存結構的組成 4、 了解手橘升後台進程的作用

1、 Oracle 實例――包括內存結構與後台進程
2、 Oracle 資料庫――物理操作系統文件的集合
3、 了解內存結構的組成
4、 了解後台進程的作用
5、 了解資料庫的物理文件
6、 解釋各種邏輯結構

一、Oracle實例

1、Oracle 實例

System Global Area(SGA) 和 Background Process 稱為資料庫的實例。

2、Oracle 資料庫

一系列物理文件的集合(數據文件,控制文件,聯機日誌,參數文件等)

3、系統全局共享區System Global Area(SGA)

System Global Area 是一塊巨大的共享內存區域,他被看做是Oracle 資料庫的一個大緩沖池,這里的數據可以被Oracle的各個進程共用。其大小可以通過如下語句查看:
SQL> select * from v$sga;
NAME VALUE
-------------------- ---------
Fixed Size 39816
Variable Size 259812784
Database Buffers 1.049E+09
Redo Buffers 327680

更詳細的信息可以參考V$sgastat、V$buffer_pool

主要包括以下幾個部分:

a、 共享池(Shared pool)

共享池是SGA中最關鍵的內存片段,特別是在性能和可伸縮性上。一個太小的共享池會扼殺性能,使系統停止,太大的共享池也會有同樣的效果,將會消耗大量的CPU來管理這個共享池。不正確的使用共享池只會帶來災難。共享池主要又可以分為以下兩個部分:

SQL語句緩沖(Library Cache)

當一個用戶提交一個SQL語句,Oracle會將這句SQL進行分析(parse),這個過程類似於編譯,會耗費相對較多的時間。在分析完這個SQL,Oracle會把他的分析結果給保存在Shared pool的Library Cache中,當資料庫第二次執行該SQL時,Oracle自動跳過這個分析過程,從而減少了系統運行的時間。這也是為什麼第一次運行的SQL 比第二次運行的SQL要慢一點的原因。

下面舉例說明parse的時間
SQL> select count(*) fromscpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.08

這是在Share_pool 和Data buffer 都沒有數據緩沖區的情況下所用的時間
SQL> alter system flush SHARED_POOL;
System altered.

清空Share_pool,保留Data buffer
SQL> select count(*) from scpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.02
SQL> select count(*) from scpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.00

從兩句SQL 的時間差上可以看出該SQL 的Parse 時間約為00:00:00.02

對於保存在共享池中的SQL語句,可以從V$Sqltext、v$Sqlarea中查詢到,對於編程者來說,要盡量提高語句的重用率,減少語句的分析時間。一個設計的差的應用程序可以毀掉整個資料庫的Share pool,提高SQL語句的重用率必須先養成良好的變成習慣,盡量使用Bind變數。

數據字典緩沖區(Data Dictionary Cache)

顯而易見,數據字典緩沖區是Oracle特地為數據字典准備的一塊緩畢老沖池,供Oracle內部使用,沒有什麼可以說伍猜的。

b、塊緩沖區高速緩存(Database Buffer Cache)

這些緩沖是對應所有數據文件中的一些被使用到的數據塊。讓他們能夠在內存中進行操作。在這個級別里沒有系統文件,,戶數據文件,臨時數據文件,回滾段文件之分。也就是任何文件的數據塊都有可能被緩沖。資料庫的任何修改都在該緩沖里完成,並由DBWR進程將修改後的數據寫入磁碟。

這個緩沖區的塊基本上在兩個不同的列表中管理。一個是塊的「臟」表(Dirty List),需要用資料庫塊的

書寫器(DBWR)來寫入,另外一個是不臟的塊的列表(Free List),一般的情況下,是使用最近最少使用 (Least Recently Used,LRU)演算法來管理。塊緩沖區高速緩存又可以細分為以下三個部分(Default pool,Keep pool,Recycle pool)。如果不是人為設置初始化參數(Init.ora),Oracle將默認為Default pool。由於操作系統定址能力的限制,不通過特殊設置,在32位的系統上,塊緩沖區高速緩存最大可以達到1.7G,在64位系統上,塊緩沖區高速緩存最大可以達到10G。

c、重做日誌緩沖區(Redo log buffer)

重做日誌文件的緩沖區,對資料庫的任何修改都按順序被記錄在該緩沖,然後由LGWR進程將它寫入磁碟。這些修改信息可能是DML語句,如(Insert,Update,Delete),或DDL語句,如(Create,Alter,Drop等)。 重做日誌緩沖區的存在是因為內存到內存的操作比較內存到硬碟的速度快很多,所以重作日誌緩沖區可以加快資料庫的操作速度,但是考慮的資料庫的一致性與可恢復性,數據在重做日誌緩沖區中的滯留時間不會很長。所以重作日誌緩沖區一般都很小,大於3M之後的重作日誌緩沖區已經沒有太大的實際意義。

d、java程序緩沖區(Java Pool)

Java 的程序區,Oracle 8I 以後,Oracle 在內核中加入了對Java的支持。該程序緩沖區就是為Java 程序保留的。如果不用Java程序沒有必要改變該緩沖區的默認大小。

e、大池(Large Pool)

大池的得名不是因為大,而是因為它用來分配大塊的內存,處理比共享池更大的內存,在8.0開始引入。

下面對象使用大池:

MTS――在SGA的Large Pool中分配UGA

語句的並行查詢(Parallel Executeion of Statements)――允許進程間消息緩沖區的分配,用來協調 並行查詢伺服器

備份(Backup)――用於RMAN磁碟I/O緩存

4、後台進程(Background process)

後台進程是Oracle的程序,用來管理資料庫的讀寫,恢復和監視等工作。Server Process主要是通過他和user process進行聯系和溝通,並由他和user process進行數據的交換。在Unix機器上,Oracle後台進程相對於操作系統進程,也就是說,一個Oracle後台進程將啟動一個操作系統進程;在Windows機器上, Oracle後台進程相對於操作系統線程,打開任務管理器,我們只能看到一個Oracle.EXE的進程,但是通過另外的工具,就可以看到包含在這里進程中的線程。

在Unix上可以通過如下方法查看後台進程:

ps ?ef | grep ora_
# ps -ef | grep ora_ | grep XCLUAT
Oracle 29431 1 0 Sep 02 2:02 ora_dbwr_SID
Oracle 29444 1 0 Sep 02 0:03 ora_ckpt_SID
Oracle 29448 1 0 Sep 02 2:42 ora_smon_SID
Oracle 29442 1 0 Sep 02 3:25 ora_lgwr_SID
Oracle 29427 1 0 Sep 02 0:01 ora_pmon_SID

a、Oracle系統有5 個基本進程他們是
DBWR(數據文件寫入進程)
LGWR(日誌文件寫入進程)
SMON(系統監護進程)
PMON(用戶進程監護進程)
CKPT(檢查點進程,同步數據文件, 日誌文件,控制文件)

b、DBWR
將修改過的數據緩沖區的數據寫入對應數據文件
維護系統內的空緩沖區
這里指出幾個容易錯誤的概念:
當一個更新提交後,DBWR把數據寫到磁碟並返回給用戶提交完成.
DBWR會觸發CKPT 後台進程
DBWR不會觸發LGWR 進程
上面的概念都是錯誤的.
DBWR是一個很底層的工作進程,他批量的把緩沖區的數據寫入磁碟。和任何前台用戶的進程幾乎沒有什麼關系,也不受他們的控制。至於DBWR會不會觸發LGWR和CKPT進程,我們將在下面幾節里討論。
DBWR工作的主要條件如下
DBWR 超時
系統中沒有多的空緩沖區用來存放數據
CKPT 進程觸發DBWR 等

c、LGWR
將重做日誌緩沖區的數據寫入重做日誌文件,LGWR是一個必須和前台用戶進程通信的進程。當數據被修改的時候,系統會產生一個重做日誌並記錄在重做日誌緩沖區內。這個重做日誌可以類似的認為是以下的一個結構:
SCN=000000001000
數據塊ID
對象ID=0801
數據行=02
修改後的數據=0011
提交的時候,LGWR必須將被修改的數據的重做日誌緩沖區內數據寫入日誌數據文件,然後再通知前台進程提交成功,並由前台進程通知用戶。從這點可以看出LGWR承擔了維護系統數據完整性的任務。
LGWR 工作的主要條件如下
用戶提交
有1/3 重做日誌緩沖區未被寫入磁碟
有大於1M 重做日誌緩沖區未被寫入磁碟
超時
DBWR需要寫入的數據的SCN號大於LGWR 記錄的SCN號,DBWR 觸發LGWR寫入

d、SMON
工作主要包含
清除臨時空間
在系統啟動時,完成系統實例恢復
聚結空閑空間
從不可用的文件中恢復事務的活動
OPS中失敗節點的實例恢復
清除OBJ$表
縮減回滾段
使回滾段離線

e、PMON
主要用於清除失效的用戶進程,釋放用戶進程所用的資源。如PMON將回滾未提交的工作,釋放鎖,釋放分配給失敗進程的SGA資源。

f、CKPT
同步數據文件,日誌文件和控制文件,由於DBWR/LGWR的工作原理,造成了數據文件,日誌文件,控制文件的不一至,這就需要CKPT進程來同步。CKPT會更新數據文件/控制文件的頭信息。
CKPT工作的主要條件如下
在日誌切換的時候
資料庫用immediate ,transaction , normal 選項shutdown 資料庫的時候
根據初始話文件LOG_CHECKPOINT_INTERVAL、LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT、FAST_START_IO_TARGET 的設置的數值來確定
用戶觸發
以下進程的啟動需要手工配置

g、ARCH
當資料庫以歸檔方式運行的時候,Oracle會啟動ARCH進程,當重做日誌文件被寫滿時,日誌文件進行切換,舊的重做日誌文件就被ARCH進程復制到一個/多個特定的目錄/遠程機器。這些被復制的重做日誌文件被叫做歸檔日誌文件。

h、RECO
負責解決分布事物中的故障。Oracle可以連接遠程的多個資料庫,當由於網路問題,有些事物處於懸而未決的狀態。RECO進程試圖建立與遠程伺服器的通信,當故障消除後,RECO進程自動解決所有懸而未決的會話。
i、服務進程Server Process
服務進程的分類
專用服務進程(Dedicated Server Process)
一個服務進程對應一個用戶進程
共享服務進程(MultiTreaded Server Process)
一個服務進程對應多個用戶進程,輪流為用戶進程服務。
PGA & UGA
PGA = Process Global Area
UGA = User Global Area
他保存了用戶的變數、許可權、堆棧、排序空間等用戶信息,對於專用伺服器進程,UGA在PGA中分配。對於多線程進程,UGA在Large pool中分配。

j、用戶進程User Process
在客戶端,將用戶的SQL 語句傳遞給服務進程

5、一個貫穿資料庫全局的概念----系統改變號SCN(System Change Number)
系統改變號,一個由系統內部維護的序列號。當系統需要更新的時候自動增加,他是系統中維持數據的一致性和順序恢復的重要標志。

a. 查詢語句不會使SCN增加,就算是同時發生的更新,資料庫內部對應的SCN也是不同的。這樣一來就保證了數據恢復時候的順序。

b. 維持數據的一致性,當一

二、Oracle 資料庫

Oracle資料庫的組成――物理操作系統文件的集合。主要包括以下幾種。

1、控制文件(參數文件init.ora記錄了控制文件的位置)
控制文件包括如下主要信息
資料庫的名字,檢查點信息,資料庫創建的時間戳
所有的數據文件,聯機日誌文件,歸檔日誌文件信息
備份信息等
有了這些信息,Oracle就知道那些文件是數據文件,現在的重做日誌文件是哪些,這些都是系統啟動和運行的基本條件,所以他是Oracle運行的根本。如果沒有控制文件系統是不可能啟動的。控制文件是非常重要的,一般採用多個鏡相復制來保護控制文件,或採用RAID來保護控制文件。控制文件的丟失,將使資料庫的恢復變的很復雜。
控制文件信息可以從V$Controlfile中查詢獲得

2、數據文件(數據文件的詳細信息記載在控制文件中)
可以通過如下方式查看數據文件
SQL> select name from v$datafile;
NAME
---------------------------------------------
/u05/dbf/PROD/system_01.dbf
/u06/dbf/PROD/temp_01.dbf
/u04/dbf/PROD/users_01.dbf
/u09/dbf/PROD/rbs_01.dbf
/u06/dbf/PROD/applsys_indx_01.dbf
/u05/dbf/PROD/applsys_data_01.dbf
從以上可以看出,數據文件大致可以分為以下幾類:

i. 系統數據文件(system_01.dbf)
存放系統表和數據字典,一般不放用戶的數據,但是用戶腳本,如過程,函數,包等卻是保存在數據字典中的。
名詞解釋:數據字典 數據字典是一些系統表或視圖,他存放系統的信息,他包括資料庫版本,數據文件信息,表與索引等段信息,系統的運行狀態等各種和系統有關的信息和用戶腳本信息。資料庫管理員可以通過對數據字典的查詢,就可以了解到Oracle的運行狀態。

ii. 回滾段文件(rbs_01.dbf)
如果資料庫進行對數據的修改,那麼就必須使用回滾段,回滾段是用來臨時存放修改前的數據(Before Image)。回滾段通常都放在一個單獨的表空間上(回滾表空間),避免表空間碎片化,這個表空間包含的數據文件就是回滾數據文件。

iii. 臨時數據文件(temp_01.dbf)
主要存放用戶的排序等臨時數據,與回滾段相似,臨時段也容易引起表空間碎片化,而且沒有辦法在一個永久表空間上開辟臨時段,所以就必須有一個臨時表空間,它所包含的數據文件就是臨時數據文件,主要用於不能在內存上進行的排序操作。我們必須為用戶指定一個臨時表空間。

iv. 用戶數據文件(/applsys_data_01.dbf ,applsys_indx_01.dbf)
存放用戶數據,這里列舉了兩類常見的用戶型數據,一般數據和索引數據,一般來說,如果條件許可的話,可以考慮放在不同的磁碟上。

3、重做日誌文件(聯機重做日誌)
用戶對資料庫進行的任何操作都會記錄在重做日誌文件。在了解重做日誌之前必須了解重做日誌的兩個概念,重做日誌組和重做日誌組成員(Member),一個資料庫中至少要有兩個日誌組文件,一組寫完後再寫另一組,即輪流寫。每個日誌組中至少有一個日誌成員,一個日誌組中的多個日誌成員是鏡相關系,有利於日誌文件的保護,因為日誌文件的損壞,特別是當前聯機日誌的損壞,對資料庫的影響是巨大的。
聯機日誌組的交換過程叫做切換,需要特別注意的是,日誌切換在一個優化效果不好的資料庫中會引起臨時的「掛起」。掛起大致有兩種情況:
在歸檔情況下,需要歸檔的日誌來不及歸檔,而聯機日誌又需要被重新利用
檢查點事件還沒有完成(日誌切換引起檢查點),而聯機日誌需要被重新利用
解決這種問題的常用手段是:

i.增加日誌組

ii.增大日誌文件成員大小
通過v$log可以查看日誌組,v$logfile可以查看具體的成員文件。

4、歸檔日誌文件
Oracle可以運行在兩種模式之中,歸檔模式和不歸檔模式。如果不用歸檔模式,當然,你就不會有歸檔日誌,但是,你的系統將不會是一個實用系統,特別是不能用於生產系統,因為你可能會丟失數據。但是在歸檔模式中,為了保存用戶的所有修改,在重做日誌文件切換後和被覆蓋之間系統將他們另外保存成一組連續的文件系列,該文件系列就是歸檔日誌文件。
有人或許會說,歸檔日誌文件佔領我大量的硬碟空間,其實,具體想一想,你是願意浪費一點磁碟空間來保護你的數據,還是願意丟失你的數據呢?顯而義見,我們需要保證我們的數據的安全性。其實,歸檔並不是一直佔領你的磁碟空間,你可以把她備份到磁帶上,或則刪除上一次完整備份前的所有日誌文件。

5、初始化參數文件
initSID.ora或init.ora文件,因為版本的不一樣,其位置也可能會不一樣。在8i中,通常位於$Oracle_HOME/admin//Pfile下,初始化文件記載了許多資料庫的啟動參數,如內存,控制文件,進程數等,在資料庫啟動的時候載入(Nomount時載入),初始化文件記錄了很多重要參數,對資料庫的性能影響很大,如果不是很了解,不要輕易亂改寫,否則會引起資料庫性能下降。

6、其他文件
i . 密碼文件
用於Oracle 的具有sysdba許可權用戶的認證.
ii. 日誌文件
報警日誌文件(alert.log或alrt.ora)
記錄資料庫啟動,關閉和一些重要的出錯信息。資料庫管理員應該經常檢查這個文件,並對出現的問題作出即使的反應。你可以通過以下SQL 找到他的路徑select value from v$PARAMETER where name ="background_mp_dest";
後台或用戶跟蹤文件
系統進程或用戶進程出錯前寫入的信息,一般不可能讀懂,可以通過Oracle的TKPROF工具轉化為可以讀懂的格式。對於系統進程產生的跟蹤文件與報警日誌文件的路徑一樣,用戶跟蹤文件的路徑,你可以通過以下SQL找到他的路徑select value from v$PARAMETER where name ="user_mp_dest";

三、Oracle邏輯結構

1、 表空間(tablespace)
表空間是資料庫中的基本邏輯結構,一系列數據文件的集合。一個表空間可以包含多個數據文件,但是一個數據文件只能屬於一個表空間。

2、 段(Segment)
段是對象在資料庫中佔用的空間,雖然段和資料庫對象是一一對應的,但段是從資料庫存儲的角度來看的。一個段只能屬於一個表空間,當然一個表空間可以有多個段。
表空間和數據文件是物理存儲上的一對多的關系,表空間和段是邏輯存儲上的一對多的關系,段不直接和數據文件發生關系。一個段可以屬於多個數據文件,關於段可以指定擴展到哪個數據文件上面。
段基本可以分為以下四種
數據段(Data Segment)
索引段(Index Segment)
回滾段(Rollback Segment)
臨時段(Temporary Segment)

3、區間(Extent)
關於Extent的翻譯有多種解釋,有的譯作擴展,有的譯作盤區,我這里通常譯為區間。在一個段中可以存在多個區間,區間是為數據一次性預留的一個較大的存儲空間,直到那個區間被用滿,資料庫會繼續申請一個新的預留存儲空間,即新的區間,一直到段的最大區間數(Max Extent)或沒有可用的磁碟空間可以申請。 在Oracle8i以上版本,理論上一個段可以無窮個區間,但是多個區間對Oracle卻是有性能影響的,Oracle建議把數據分布在盡量少的區間上,以減少Oracle的管理與磁頭的移動。

4、Oracle數據塊(Block)
Oracle最基本的存儲單位,他是OS數據塊的整數倍。Oracle的操作都是以塊為基本單位,一個區間可以包含多個塊(如果區間大小不是塊大小的整數倍,Oracle實際也擴展到塊的整數倍)。

5、基本表空間介紹

a. 系統表空間
主要存放數據字典和內部系統表基表
查看數據數據字典的SQL
select * from dict
查看內部系統表的SQL
select * from v$fixed_view_definition
DBA對系統的系統表中的數據字典必須有一個很深刻的了解,他們必須准備一些基礎的SQL語句,通過這些SQL可以立即了解系統的狀況和資料庫的狀態,這些基本的SQL包括
系統的剩餘空間
系統的SGA
狀態系統的等待
用戶的許可權
當前的用戶鎖
緩沖區的使用狀況等
在成為DBA 的道路上我們不建議你過分的依賴於OEM/Quest 等優秀的資料庫管理工具,因為他們不利於你對數據數據字典的理解,SQL語句可以完成幾乎全部的資料庫管理工作。
大量的讀少量的寫是該表空間的一個顯著的特點。

b. 臨時表空間.
臨時表空間顧名思義是用來存放臨時數據的,例如排序操作的臨時空間,他的空間會在下次系統啟動的時候全部被釋放。

c. 回滾段表空間

i. 回滾段在系統中的作用
當資料庫進行更新插入刪除等操作的時候,新的數據被更新到原來的數據文件,而舊的數據(Before Image)就被放到回滾段中,如果數據需要回滾,那麼可以從回滾段將數據再復制到數據文件中。來完成數據的回滾。在系統恢復的時候, 回滾段可以用來回滾沒有被commit 的數據,解決系統的一至性。
回滾段在什麼情況下都是大量的寫,一般是少量讀,因此建議把回滾段單獨出來放在一個單獨的設備(如單獨的磁碟或RAID),以減少磁碟的IO爭用。

ii. 回滾段的工作方式
一個回滾表空間可以被劃分成多個回滾段.
一個回滾段可以保存多個會話的數據.
回滾段是一個圓形的數據模型
假設回滾段由4 個區間組成,他們的使用順序就是區間1à區間2à區間3à區間4à區間1。也就是說,區間是可以循環使用的,當區間4到區間1的時候,區間1裡面的會話還沒有結束, 區間4用完後就不能再用區間1,這時系統必須分配區間5,來繼續為其他會話服務服務。
我們分析一個Update 語句的完成

①. 用戶提交一個Update 語句

②. Server Process 檢查內存緩沖.
如果沒有該數據塊的緩沖,則從磁碟讀入

i. 如果沒有內存的有效空間,DBWR被啟動將未寫入磁碟的臟緩沖寫入磁碟

ii. 如果有有效空間,則讀入

③. 在緩沖內更新數據

i. 申請一個回滾段入口,將舊數據寫如回滾段

ii. 加鎖並更新數據

iii. 並在同時將修改記錄在Redo log buffer中

Ⅲ oracle資料庫的結構是什麼

Oracle資料庫的體系結構包括四個方面:資料庫的物理結構、邏輯結構、內存結構及進程。

1. 物理結構

物理資料庫結構是由構成資料庫的操作系統文件所決定,Oracle資料庫文件包括:

數據文件(Data File)
數據文件用來存儲資料庫中的全部數據,例如資料庫表中的數據和索引數據.通常以為*.dbf格式,例如:userCIMS.dbf 。

日誌文件(Redo Log File)
日誌文件用於記錄資料庫所做的全部變更(如增加、刪除、修改)、以便在系統發生故障時,用它對資料庫進行恢復。名字通常為Log*.dbf格式,如:Log1CIMS.dbf,Log2CIMS.dbf 。

控制文件(Control File)
每個Oracle資料庫都有相應的控制文件,它們是較小的二進制文件,用於記錄資料庫的物理結構,如:資料庫名、資料庫的數據文件和日誌文件的名字和位置等信息。用於打開、存取資料庫。名字通常為Ctrl*ctl 格式,如Ctrl1CIMS.ctl。

配置文件
配置文件記錄Oracle資料庫運行時的一些重要參數,如:數據塊的大小,內存結構的配置等。名字通常為init*.ora 格式,如:initCIMS.ora 。

2 邏輯結構

Oracle資料庫的邏輯結構描述了資料庫從邏輯上如何來存儲資料庫中的數據。邏輯結構包括表空間、段、區、數據塊和模式對象。資料庫的邏輯結構將支配一個資料庫如何使用系統的物理空間.模式對象及其之間的聯系則描述了關系資料庫之間的設計.

一個資料庫從邏輯上說是由一個或多個表空間所組成,表空間是資料庫中物理編組的數據倉庫,每一個表空間是由段(segment)組成,一個段是由一組區(extent)所組成,一個區是由一組連續的資料庫塊(database block)組成,而一個資料庫塊對應硬碟上的一個或多個物理塊。一個表空間存放一個或多個資料庫的物理文件(即數據文件).一個資料庫中的數據被邏輯地存儲在表空間上。

表空間(tablespace)
Oracle資料庫被劃分為一個或多個稱為表空間的邏輯結構,它包括兩類表空間,System表空間和非System表空間,其中,System表空間是安裝資料庫時自動建立的,它包含資料庫的全部數據字典,存儲過程、包、函數和觸發器的定義以及系統回滾段。除此之外,還能包含用戶數據。。

一個表空間包含許多段,每個段有一些可以不連續的區組成,每個區由一組連續的數據塊組成,數據塊是資料庫進行操作的最小單位。

每個表空間對應一個或多個數據文件,每個數據文件只能屬於一個表空間。

資料庫塊(database block)
資料庫塊也稱邏輯塊或ORACLE塊,它對應磁碟上一個或多個物理塊,它的大小由初始化參數db-block-size(在文件init.ora中)決定,典型的大小是2k。Pckfree 和pctused 兩個參數用來優化數據塊空間的使用。

區(extent)
區是由一組連續的數據塊所組成的資料庫存儲空間分配的邏輯單位。

段(segment)
段是一個或多個不連續的區的集合,它包括一個表空間內特定邏輯結構的所有數據,段不能跨表空間存放。Oracle資料庫包括數據段、索引段、臨時段、回滾段等。

模式對象(schema object)
Oracle資料庫的模式對象包括表、視圖、序列、同意詞、索引、觸發器、存儲.過程等,關於它們將重點在後面章節介紹。

3.Oracle Server系統進程與內存結構

當在計算機伺服器上啟動Oracle資料庫後,稱伺服器上啟動了一個Oracle實例(Instance)。ORACLE 實例(Instance)是存取和控制資料庫的軟體機制,它包含系統全局區(SGA)和ORACLE進程兩部分。SGA是系統為實例分配的一組共享內存緩沖區,用於存放資料庫實例和控制信息,以實現對資料庫中數據的治理和操作。

進程是操作系統中一個極為重要的概念。一個進程執行一組操作,完成一個特定的任務.對ORACLE資料庫治理系統來說,進程由用戶進程、伺服器進程和後台進程所組成。

當用戶運行一個應用程序時,系統就為它建立一個用戶進程。伺服器進程處理與之相連的用戶進程的請求,它與用戶進程相通訊,為相連的用戶進程的ORACLE請求服務。

為了提高系統性能,更好地實現多用戶功能,ORACLE還在系統後台啟動一些後台進程,用於資料庫數據操作。

系統進程的後台進程主要包括:
SMON 系統監控進程:(system monitor)負責完成自動實例恢復和回收分類(sort)表空間。
PMON 進程監控進程:(PRocess monitor)實現用戶進程故障恢復、清理內存區和釋放該進程所需資源等。
DBWR 資料庫寫進程:資料庫緩沖區的治理進程。
在它的治理下,資料庫緩沖區中總保持有一定數量的自由緩沖塊,以確保用戶進程總能找到供其使用的自由緩沖塊。
LGWR 日誌文件寫進程:是日誌緩沖區的治理進程,負責把日誌緩沖區中的日誌項寫入磁碟中的日誌文件上。每個實例只有一個LGWR進程。
ARCH 歸檔進程:(archiver process)把已經填滿的在線日誌文件拷貝到一個指定的存儲設備上。僅當日誌文件組開關(switch)出現時,才進行ARCH操作。ARCH不是必須的,而只有當自動歸檔可使用或者當手工歸檔請求時才發出。
RECO 恢復進程:是在具有分布式選項時使用的一個進程,主要用於解決引用分布式事務時所出現的故障。它只能在答應分布式事務的系統中出現。
LCKn 封鎖進程:用於並行伺服器系統,主要完成實例之間的封鎖。
內存結構(SGA)
SGA是Oracle為一個實例分配的一組共享內存緩沖區,它包含該實例的數據和控制信息。SGA在實例啟動時被自動分配,當實例關閉時被收回。資料庫的所有數據操作都要通過SGA來進行。

SGA中內存根據存放信息的不同,可以分為如下幾個區域:Buffer Cache:存放資料庫中資料庫塊的拷貝。它是由一組緩沖塊所組成,這些緩沖塊為所有與該實例相鏈接的用戶進程所共享。緩沖塊的數目由初始化參數DB_BLOCK_BUFFERS確定,緩沖塊的大小由初始化參數DB_BLOCK_SIZE確定。大的數據塊可提高查詢速度。它由DBWR操作。

b. 日誌緩沖區Redo Log Buffer:存放數據操作的更改信息。它們以日誌項(redo entry)的形式存放在日誌緩沖區中。當需要進行資料庫恢復時,日誌項用於重構或回滾對資料庫所做的變更。日誌緩沖區的大小由初始化參數LOG_BUFFER確定。大的日誌緩沖區可減少日誌文件I/O的次數。後台進程LGWR將日誌緩沖區中的信息寫入磁碟的日誌文件中,可啟動ARCH後台進程進行日誌信息歸檔。

c. 共享池Shared Pool:包含用來處理的SQL語句信息。它包含共享SQL區和數據字典存儲區。共享SQL區包含執行特定的SQL語句所用的信息。數據字典區用於存放數據字典,它為所有用戶進程所共享。

Cursors:一些內存指針,執行待處理的SQL語句
其他信息區:除了上述幾個信息區外,還包括一些進程之間的通訊信息(如封鎖信息);在多線索伺服器配置下,還有一些程序全局區的信息,請求隊列和響應隊列等。 本文來自: http://hi..com/ipbun/blog/item/3f75d7230a7f5ee698250a7c.html

Ⅳ Oracle資料庫的體系結構特點是什麼啊

還不如直接問體系結構是怎麼構架的,到處都是特點,給你一份我的筆記,自己參考
資料庫體系結構
資料庫體系結構包括了:
1資料庫實例
2資料庫文件
3用戶進程
4伺服器進程
5參數文件
6密碼文件
7歸檔日誌文件等。
其中,1資料庫實例和2資料庫文件是本體系結構中的核心部分,他們組合起來構成了oracle伺服器,又稱為DBMS——資料庫管理系統。

1資料庫實例(instance)
資料庫實例由系統全局區SGA和若干後台進程組成。
SGA:包含資料庫高速緩存database buffer cache,共享池shared pool,重做日誌緩存redo log buffer cache,流池 streaming pool,以及一些可選內存區如Java池java pool、大池large pool、閃回緩存區flahsback buffer等。而資料庫的內存結構則是分為SGA和PGA(PGA介紹參見4伺服器進程)。
共享池由庫高速緩存和數據字典高速緩存組成,庫高速緩存存儲最近使用的SQL和PL/SQL語句,數據字典高速緩存存儲數據文件、表、索引、列、用戶、許可權信息等資料庫對象的定義。
資料庫高速緩存存儲最近使用的數據塊信息或用戶修改過需要寫回資料庫的數據信息。
大池主要分配共享伺服器模式下的UGA內存。
後台進程:包含系統監控進程SMON,進程監控進程PMON,資料庫寫進程DBWR,日誌寫進程LGWR,檢查點進程CKPT這5個必須啟動的進程以及其他的例如歸檔日誌進程ARCH等。

2資料庫文件
資料庫文件分成三類:數據文件datafiles,控制文件controlfile,重做日誌文件redo file。
數據文件:包含資料庫中的實際數據,是資料庫操作中數據的最終存儲位置。
控制文件:包含維護資料庫和驗證資料庫完整性的信息,是二進制文件。
重做日誌文件:包含資料庫發生變化的記錄,在發生故障時用於數據恢復。
資料庫文件又有物理結構和邏輯結構之分。
物理結構:指基於操作系統的資料庫文件結構,至上而下為「datafile——OS block」,即從操作系統層面來將,資料庫文件是作為datafile來存儲的,而datafile是以操作系統的最小塊來進行排列存儲的。注意,資料庫文件的最小塊是操作系統最小塊的正整數倍。
邏輯結構:指oracle基於自身邏輯的抽象結構自上而下一對多關系為「資料庫database——表空間tablespace——段segment——區段extent——資料庫塊oracle block」。
邏輯結構和物理結構的對應關系:tablespace對應了一個或多個datafile,而segment對應同一個tablespcace的一個或者多個datafile的全部或者一部分,extent是datafile的全部或者一部分,也就是說最小的datafile大小為一個區段,oracle block是OS block的正整數倍大小。

3用戶進程
用戶進程是運行於客戶端需要與資料庫進行交互的程序,但是它必須經過伺服器進程的對接轉換,才能實現交互的功能。

4伺服器進程
伺服器進程是運行在伺服器端、服務於用戶進程並直接與資料庫進行交互的程序。用戶進程與伺服器進程之間產生一條資料庫連接connection,伺服器進程與資料庫之間產生若干會話代表用戶進程的若干個會話。伺服器進程有一塊專用的內存叫做進程全局區PGA,PGA獨立於SGA,直接在操作系統的內存區中分配。
用戶全局區UGA表示用戶的會話狀態,為會話分配內存。在共享伺服器模式下,UGA在SGA中分配,而在專有伺服器模式下,UGA在PGA中分配。

5參數文件parameter file
參數文件以正文文本存儲,定義了包含SGA中內存結構分配空間的參數,是oracle重要的文件之一。

6密碼文件password file
密碼文件授予用戶啟動和關閉資料庫實例的許可權,在剛安裝資料庫時,oracle的默認用戶名和密碼就存儲在密碼文件之中。

7歸檔日誌文件 archive log file
歸檔日誌文件是日誌文件的離線備份,用以故障之後進行數據恢復。

Ⅳ 簡要說明oracle資料庫體系的內存結構

內存結構 oracle內存結構大致具有四個區:軟體代碼區、系統全局區、程序全局區和排序區。 1、系統全局區。(SGA) 系統全局區為一組由oracle分配的共享數據結構,它是實例的主要部分,它含有數據維護、SQL語句分析與重做緩存所必須的所有內存結構,系統全局區的數據是共享的,也就是說,多個進程可以在同一時間對SGA中的數據進行訪問和修改。它包含以下內容: <1>、數據塊緩沖區 該區存放最近使用過的數據塊,使用LRU(最近最少使用演算法)進行管理。 <2>、字典緩沖區 該區用於保存數據字典中的行,數據字典中存放oracle系統管理自身所需的所有信息。該區也使用LRU演算法管理。 <3>、重做日誌緩沖區 任何事務在記錄到重做日誌之前都先放到該區,資料庫系統定期將該區內容寫入到聯機重做日誌中。 <4>、SQL共享池 存放所有通過SQL語法分析、准備執行的SQL語句。 <5>、JAVA池 為JAVA命令提供語法分析。 <6>、多緩沖池 可以在SGA中創建多個緩沖池,能夠用多個緩沖池把的數據集與其他的應用程序分開,以減少它們爭奪數據塊緩沖區相同資源的可 能性。 2、程序全局區(PGA) 包含單個伺服器進程或單個後台進程的數據和控制信息,與幾個進程共享的SGA 正相反PGA 是只被一個進程使用的區域,PGA 在創建進程時分配在終止進程時回收。 3、排序區 排序需要內存,這部分空間成為排序區,排序區存在於請求排序的用戶進程的內存中,該空間的大小為適應排序數據量的大小,可增長,但受初始化參數SORT_AREA_SIZER所限制。 4、軟體代碼區 用於存儲正在執行或可以執行的程序代碼。 </FONT></SPAN>

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