Oracle体系结构组.ppt

1 Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. Oracle 体系结构组件 1-2Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 目标 完成这一课的学习后，您应该能达到下列目标： 概括 Oracle 体系结构及其主要组件 列出在用户连接到 Oracle 例程过程中涉及的结构 1-3Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 口令文件 基本组件概览 例程 SGA 重做日志 缓冲区 共享池 数据字典 高速缓存 库高速缓存 DBWnSMONPMONCKPTLGWR其它 用户进程 服务器进程 PGA 控制文件 数据文件 数据库 数据库高速缓冲区 重做日志 文件 Java 池 大型共享池 参数文件 归档 日志文件 1-4Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-5Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. Oracle 服务器 Oracle 服务器： 是一个数据库管理系统，它为 信息管理提供了开放、综合和 集成的方法 包括 Oracle 例程和 Oracle 数据库 Oracle 服务器 1-6Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. Oracle 例程 Oracle 例程： 是一种访问 Oracle 数据库的方式 始终打开一个，并且只打开一个数据库 由内存结构和后台进程结构组成 后台进程结构 内存结构 例程 SGA 重做日志 缓冲区 共享池 数据字典 高速缓存 库高速缓存 DBWRSMONPMONCKPTLGWR 其它 数据库缓冲区 高速缓存 Java 池 大型共享池 1-7Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 建立连接和创建会话 连接到 Oracle 例程包括： 建立用户连接 创建会话 创建的会话 数据库用户 用户进程 服务器进程 建立的连接 Oracle 服务器 1-8Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-9Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. Oracle 数据库 Oracle 数据库： 是一个被统一处理的数据集合 包括三类文件 口令文件 参数文件 归档的 日志文件 控制 文件 数据 文件 重做 日志 文件 Oracle 数据库 1-10Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 物理结构 物理结构包括以下三种文件类型： 控制文件 数据文件 重做日志文件 控制文件 数据文件 （包括数据 字典） 标头 联机重做 日志文件 1-11Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 内存结构 Oracle 的内存结构由两个内存区组成，分别是： 系统全局区 (SGA) ：在例程启动时分配，是 Oracle 例程的基本组件 程序全局区 (PGA) ：在服务器进程启动时分配 1-12Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 系统全局区 SGA 包括以下几种内存结构： 共享池 数据库缓冲区高速缓存 重做日志缓冲区 其它结构（例如锁定和栓锁管理以及统计数据） 在 SGA 中还可配置其它两种内存结构： 大型共享池 Java 池 1-13Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-14Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 系统全局区 SGA 是动态的 大小由 SGA_MAX_SIZE 参数指定 由 SGA 组件以粒组为单位进行分配和跟踪 连续的虚拟内存分配 粒组大小由估算的 SGA_MAX_SIZE 总计大小确定 1-15Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 共享池 用于存储： 最近执行的 SQL 语句 最近使用的数据定义 它包括以下两个与性能相关的关键内存结构： 库高速缓存 数据字典高速缓存 其大小由 SHARED_POOL_SIZE 参数确定共享池 数据字典 高速缓存 库高速缓存 ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 64M; 1-16Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 库高速缓存 存储有关最近使用的 SQL 和 PL/SQL 语句的信息 启用常用语句共享 由 “最近最少使用算法” (LRU) 管理 包括以下两个结构： 共享的 SQL 区 :共享执行计划 共享的 PL/SQL 区 大小由共享池的大小确定 1-17Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 数据字典高速缓存 数据库中最近使用的定义的集合 包括与数据库文件、表、索引、列、用户、权限和其它数 据库对象相关的信息 在语法分析阶段，服务器进程会在数据字典中查找用于解 析对象名和验证访问的信息 将数据字典信息高速缓存到内存中，可缩短查询和 DML 的响应时间 大小由共享池的大小决定 1-18Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 数据库缓冲区高速缓存 存储已从数据文件中检索到的数据块的副本 能够大幅提高获取和更新数据时的性能 通过 LRU 算法管理 主块的大小由 DB_BLOCK_SIZE 确定 数据库缓冲区 高速缓存 1-19Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 数据库缓冲区高速缓存 由独立的子高速缓存组成： DB_CACHE_SIZE DB_KEEP_CACHE_SIZE DB_RECYCLE_CACHE_SIZE 大小可以进行动态调整 设置 DB_CACHE_ADVICE 可收集用于预测不同 高速缓存大小行为的统计信息 统计信息由 V$DB_CACHE_ADVICE 显示 ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE = 96M; 1-20Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-21Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 重做日志缓冲区 记录对数据库数据块所做的全部更改 主要用于恢复 其中记录的更改称作重做条目 重做条目包含用于重新构造或重做更改的信息 大小由 LOG_BUFFER 定义 重做日志 缓冲区 1-22Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 大型共享池 SGA 中的可选内存区 分担了共享池的一部分工作 用于： 共享服务器的会话内存 (UGA) I/O 服务器进程 备份和恢复操作或 RMAN 并行执行消息缓冲区 将 PARALLEL_AUTOMATIC_TUNING 设置为 TRUE 不使用 LRU 列表 大小由 LARGE_POOL_SIZE 确定 1-23Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-24Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. Java 池 存储 Java 命令的服务分析要求 在安装并使用 Java 时是必需的 大小由 JAVA_POOL_SIZE 参数确定 1-25Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 程序全局区 为连接到 Oracle 数据库的每个用户进 程保留的内存 在创建进程时分配 在终止进程时回收 仅供一个进程使用 服务器进程 PGA 用户进程 1-26Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-27Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-28Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 进程结构 Oracle 利用了以下几种进程的优势： 用户进程：在数据库用户请求连接到 Oracle 服务器时 启动 服务器进程：与 Oracle 例程相连接，在用户建立会话 时启动 后台进程：在 Oracle 例程启动时启动 1-29Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 用户进程 请求与 Oracle 服务器交互的程序 必须先建立连接 不与 Oracle 服务器直接交互 数据库用户 服务器进程 用户进程 建立的连接 1-30Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 服务器进程 直接与 Oracle 服务器交互的程序 执行生成的调用并返回相关结果 可以是专用服务器或共享服务器 建立的连接 创建的会话 数据库用户 用户进程 服务器进程 Oracle 服务器 1-31Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 后台进程 维护并加强物理结构与内存结构之间的关系 必备的后台进程： DBWnPMONCKPT LGWRSMON 可选的后台进程： ARCnLMDn RECO CJQ0LMON Snnn DnnnPnnn LCKnQMNn 1-32Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 数据库写入程序 (DBWn) 在以下情况下写入： 出现检查点 灰数据缓冲区达到阈值 没有空闲缓冲区 出现超时 执行了 RAC ping 请求 表空间处于 OFFLINE 状态 表空间处于 READ ONLY 状态 对表执行 DROP 或 TRUNCATE 操作 对表空间执行 BEGIN BACKUP 操作 例程 SGA 控制 文件 数据 文件 重做 日志 文件 数据库 DBWn 数据库 缓冲区 高速缓存 1-33Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 日志写入器 (LGWR) LGWR 在以下情况下写入： 提交时 三分之一填满时 有 1 MB 的重做时 每隔三秒 DBWn 写入前 例程 SGA 控制 文件 数据 文件 重做 日志 文件 数据库 重做日志 缓冲区 DBWn LGWR 1-34Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 系统监控程序 (SMON) 职责： 例程恢复 前滚重做日志中的更改 打开数据库供用户访问 回退未提交的事务处理 合并空闲空间 回收临时段 控制 文件 数据 文件 重做 日志 文件 数据库 例程 SGA SMON 1-35Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 过程监视器 (PMON) 例程失败后，通过以下方法 进行清理： 回退事务处理 释放锁 释放其它资源 重新启动已失效的调度 程序 PGA 区 例程 SGA PMON 1-36Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 检查点 (CKPT) 职责包括： 在检查点发信号给 DBWn 使用检查点信息更新数据 文件的标头 使用检查点信息更新控制 文件 控制 文件 数据 文件 重做 日志 文件 数据库 例程 SGA DBWn LGWRCKPT 1-37Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 归档程序 (ARCn) 可选的后台进程 设置 ARCHIVELOG 模式时自动归档联机重做日志 保留数据库的全部更改记录 ARCn 归档的 重做日 志文件 控制 文件 数据 文件 重做 日志 文件 1-38Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-39Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 逻辑结构 指示数据库物理空间的使用情况 层次结构由表空间、段、区和块组成 表空间 数据文件 段 块 区 段 1-40Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-41Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 1-42Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved. 处理 SQL 语句 通过以下进程连接到一个例程： 用户进程 服务器进程 所用的 Oracle 服