《数据库基本架构》PPT课件.ppt

目标,在完成本节课后，你应该能够： 描述Oracle服务器的体系结构及其主要组件 列出在用户连接到Oracle实例涉及的结构,概述,Database,Instance,SGA,Redo log buffer,Data buffer cache,PMON,DBW0,SMON,LGWR,CKPT,Others,User process,Server process,PGA,Control files,Data files,Redo log files,Archived log files,Parameter file,Password file,Oracle服务器,一个Oracle服务器,以一个提供了一套开放的、完 整的、综合的信息管理方式的 数据库管理系统,由一个Oracle实例和一个 Oracle数据库组成,Oracle 实例,Background processes,Memory structures,一个Oracle 实例： 是访问Oracle 数据库的一种方法 总是打开一个并且仅仅一个数据库 包括内存和进程结构 V$bgprocess,Oracle数据库,Password file,Parameter file,Archived log files,Database,Data files,Control files,Redo log files,一个Oracle数据库包括： 是作为一个单元的数据集合 有三种文件类型,物理结构,Oracle数据库的物理结构是由为数据信息提供实际物理存储的操作系统文件来决定的：,控制文件 数据文件 重做日志文件,文件头,数据文件 （包括数 据字典）,联机重做 日志文件,控制 文件,内存结构,Oracle的内存结构有两个区域组成： 系统全局区（SGA）：在实例启动的时候分配，是 Oracle实例的基本结构 程序全局区（PGA）：当服务器进程启动的时候分配,系统全局区（SGA）,SGA有几个内存结构组成： 在SGA中有两个可选的内存结构：,共享池 数据库高速缓存 重做日志缓存 其它结构（例如锁和闩锁，数据状态）,大池 JAVA池,系统全局区（SGA）,SGA是动态的，大小由SGA_MAX_SIZE指定 SGA内存由SGA的组件以细粒为单位进行分 配和跟踪 连续的内存分配 基于SGA_MAX_SIZE分配尺寸,共享池,Shared pool,Data dictionary cache,Library cache,共享池用来储存最近执行过的SQL语句和最近使用过的数据定义,它包含两个关键的和性能有关的内存结构 库缓存 数据字典缓存,大小由SHARED_POOL_ SIZE确定,ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 64M;,库缓存,库缓存储存最近执行过的SQL和PL/SQL语句信息。库缓存：,允许共享常用的语句 由LRU算法管理 由两个结构组成 共享SQL区 共享PL/SQL区 通过设置共享池来决定它的大小,数据字典缓存,数据字典缓存收集了最近使用过的数据库中的定义。,它的信息包括数据库文件、表、索引、列、用 户、权限和其它数据库对象 在分析阶段，服务进程查询数据字典解析对象 命名和验证访问的有效性 把数据字典信息缓存进内存可以提高检索的响 应速度 通过设置共享池来决定它的大小,数据库高速缓冲区,数据库高速缓冲区储存了从数据文件中检索到的数据块的镜像拷贝,这让你在获取和修改数据的时候大大地提高 了性能 通过LRU算法管理,DB_BLOCK_SIZE 决定了主块大小,Data buffer cache,数据库高速缓冲区,由独立的子缓冲组成： DB_CACHE_SIZE DB_KEEP_CACHE_SIZE DB_RECYCLE_CACHE_SIZE 数据库高速缓冲可以用ALTER SYSTEM命令来动 态设置大小尺寸 DB_CACHE_ADVICE可以设置来收集预设的不同 缓冲的行为统计,ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE = 96M;,重做日志缓冲区,重做日志缓冲区记录了数据库数据块的所有改变 主要是为了恢复 修改记录在这里叫重做条目 重做条目包含了重构和重做修改信息,Redo log buffer,由LOG_BUFFER 定义大小,大池,它为共享池减轻负担 这个内存区域主要用于会话内存（UGA）， I/O子进程，备份和恢复操作 不像共享池，大池不使用LRU列表 由LARGE_POOL_SIZE定义大小,大池在SGA中是一个可选的内存区域，只有在共享服务器环境才会配置,ALTER SYSTEM SET LARGE_POOL_SIZE = 64M;,JAVA池,JAVA池为JAVA命令的解析要求服务,如果安装了和使用JAVA的话就需要JAVA池 储存的方式跟PL/SQL储存在数据库表中十 分相似 由参数JAVA_POOL_SIZE指定大小,程序全局区 (PGA),PGA是为每个连接到Oracle数据库的用户进程所保留的内存空间,用户进程,服务器进程,共享SQL区,共享SQL区,SGA,SGA,PGA,专有服务器进程,共享服务器进程,堆栈空间,堆栈空间,会话信息、游标信息、排序区,游标信息、排序区,会话信息,进程结构,一个Oracle进程是一个基于某种类型的程序，能够收集信息、执行一系列的步骤或完成一个特定的任务。 Oracle得益于各种类型的进程： 用户进程：在用户请求连接到Oracle服务器 的时候开始 服务器进程：当一个用户建立一个会话的时 候启动并连接到数据库实例 后台进程：数据库实例启动的时候同时启动,用户进程,用户进程是请求与Oracle服务器进程进行交互的程序 必须首先建立连接 并不是直接跟Oracle服务器交换信息,服务器进程,数据库用户,建立连接,建立会话,服务器进程是直接与Oracle服务器进程进行交互的程序,它履行调用同时返回结果 可以为专有或者共享服务器,后台进程,物理结构和内存结构之间的关系由Oracle后台进程来维护 强制性后台进程 可选后台进程,DBWn PMON CKPT LGWR SMON RECO,ARCn LMON Snnn QMNn LMDn CJQ0 Pnnn LCKn Dnnn,数据库写 (DBW0),Database,Control files,Data files,Redo log files,Instance,DBWn,DBWn写的时机： 脏缓冲区到达上限 空闲缓冲区很少 超时 发生检查点 RAC的PING请求 表空间脱机 表空间只读 表被DROP或TRUNCATE 表空间BEGIN BACKUP,日志写 (LGWR),Database,Instance,LGWR,Control files,Data files,Redo log files,LGWR 在下列情况下写日志： 提交 重做日志缓冲区三分之 一满 重做超过1 MB 在DBWn写之前,DBWn,SMON: 系统监测,Database,Instance,Control files,Data files,Redo log files,SMON,自动恢复实例 前滚重做日志中的修改 打开数据库允许用户访问 回滚未提交的事务 合并空闲空间 释放临时段,PMON: 进程监测,Instance,PMON,PGA区,在进程失败后执行清除工作： 回滚事务 释放锁 释放其他资源 重启死掉的调 度器,检查点（CKPT）,Database,Control files,Data files,Redo log files,Instance,DBWn,LGWR,CKPT,负责： 在发生检查点的时 候发信号给DBWn 用检查点信息更新 数据文件头 用检查点信息更新 控制文件,归档,可选的后台进程 如果设置了ARCHIVELOG模式，自动归档联 机重做日志 保留对数据库做出的所有修改,Database,Control files,Data files,Archived log files,Redo log files,ARCn,逻辑结构,Oracle架构的逻辑结构描述了数据库的物理空间是如何使用的。 在这个结构中存在一个这样的层次，它包括表空间、段、片和块,Tablespace,Data file,Segment,Segment,Extent,Blocks,数据库表空间及数据库文件,概述,Database,Control files,Redo log files,SYSTEM 和Non-SYSTEM 表空间,SYSTEM 表空间： 在数据库创建时创建 包含数据字典 包含SYSTEM 回滚段 Non-SYSTEM 表空间： 独立的段 简化空间管理 控制给用户分配的空间,创建表空间,CREATE TABLESPACE userdata DATAFILE /u01/oradata/userdata01.dbf SIZE 100M AUTOEXTEND ON NEXT 5M MAXSIZE 200M;,表空间中的空间管理,本地管理表空间： 空闲片记录在位图中 每一位对应一块或者块组 位值表示空闲或已使用 字典管理的表空间： 默认技术 空闲片记录在数据字典中,本地管理表空间,CREATE TABLESPACE userdata DATAFILE /u01/oradata/userdata01.dbf SIZE 500M EXTENT MANAGEMENT LOCAL UNIFORM SIZE 256K;,减少数据字典表的竞争 不会产生回滚,字典管理表空间,CREATE TABLESPACE userdata DATAFILE /u01/oradata/userdata01.dbf SIZE 500M EXTENT MANAGEMENT DICTIONARY DEFAULT STORAGE ( initial 1M NEXT 1M );,片由数据字典管理 储存在表空间的每一个段都会有不同的储存子句,改变储存设置,ALTER TABLESPACE userdata MINIMUM EXTENT 2M;,ALTER TABLESPACE userdata DEFAULT STORAGE ( INITIAL 2M NEXT 2M MAXEXTENTS 999 );,回滚表空间,用来储存回滚段 不能包含任何其他对象 是本地管理的 在CREATE TABLESPACE命令中只能使用DATAFILE 和EXTENT MANAGMENT子句,CREATE UNDO TABLESPACE undo1 DATAFILE /u01/oradata/undo101.dbf SIZE 40M;,临时表空间,CREATE TEMPORARY TABLESPACE temp TEMPFILE /u01/oradata/temp01.dbf SIZE 500M EXTENT MANAGEMENT LOCAL UNIFORM SIZE 10M;,用于排序操作 不能包含任何永久对象 推荐本地管理片,缺省临时表空间,允许你指定一个数据库范围的缺省临时表空间 省去了使用SYSTEM表空间作为临时数据的排序之用 可以使用CREATE DATABASE或者ALTER DATABASE 命令创建 当使用CREATE DATABASE命令创建的时候，缺省临 时表空间是本地管理的,缺省临时表空间的限制,在新的缺省临时表空间没有确立的时候是不能删 除的。 不能设为脱机 不能把缺省临时表空间改成永久表空间,脱机状态,脱机表空间无法用于数据访问 某些表空间必须联机： SYSTEM 包含活动回滚段的表空间 缺省临时段 把表空间设置为脱机： 把表空间设置为联机：,ALTER TABLESPACE userdata OFFLINE;,ALTER TABLESPACE userdata ONLINE;,只读表空间,ALTER TABLESPACE userdata READ ONLY;,表空间只能进行读操作 可以从表空间中删除对象 要在可移动介质驱动器上创建只读表空间： ALTER TABLESPACEREAD ONLY; 把数据移动到WORM驱动器 ALTER TABLESPACE.RENAME DATAFILE.;,删除表空间,从数据字典中删除表空间 内容从数据字典中移走 加上AND DATAFILES子句选项的话OS文件可以 一起删除：,DROP TABLESPACE userdata INCLUDING CONTENTS AND DATAFILES;,改变表空间的大小,添加数据文件 修改数据文件的大小 自动 手动,Tablespace APP_DATA,app_data_02.dbf,app_data_01.dbf,200M,app_data_03.dbf,100M,100M,允许数据文件自动扩展,ALTER DATABASE DATAFILE /u01/oradata/userdata02.dbf SIZE 200M AUTOEXTEND ON NEXT 10M MAXSIZE 500M;,app_data_01.dbf,app_data_02.dbf,app_data_03.dbf,app_data_04.dbf,手动修改数据文件的大小,ALTER DATABASE DATAFILE /u03/oradata/userdata02.dbf RESIZE 200M;,Tablespace APP_DATA,100M,100M,100M,200M,200M,app_data_01.dbf,app_data_02.dbf,app_data_03.dbf,app_data_04.dbf,添加数据文件到表空间,ALTER TABLESPACE app_data ADD DATAFILE /u01/oradata/userdata03.dbf SIZE 200M;,Tablespace APP_DATA,100M,200M,app_data_01.dbf,app_data_02.dbf,app_data_03.dbf,移动数据文件： ALTER TABLESPACE,表空间必须脱机 目标数据文件必须存在,ALTER TABLESPACE userdata RENAME DATAFILE /u01/oradata/userdata01.dbf TO /u02/orada