Oracle9i基础知识.ppt

1,Oracle 9i中文版 数据库基础知识,授课教师：俞晓 邮 箱：,2,教学要求,了解Oracle公司的发展史 了解Oracle数据库的发展历程和版本信息 掌握Oracle数据库的体系结构 了解Oracle数据库服务的工作原理,3,教学重点和难点,一、 Oracle数据库的体系结构 二、 Oracle Server 工作原理,4,ORACLE介绍起源,1977年6月，Larry Ellison与Bob Miner和Ed Oates在硅谷共同创办了一家名为软件开发实验室（Software Development Laboratories，SDL）的计算机公司（ORACLE公司的前身）。没多久，第一位员工Bruce Scott）加盟进来。 1979年，SDL更名为关系软件有限公司（Relational Software，Inc.，RSI），毕竟“软件开发实验室”不太像一个大公司的名字。1983年，为了突出公司的核心产品，RSI再次更名为 ORACLE。 Oracle数据库的头两个用户是美国中央情报局和海军情报所。,5,ORACLE介绍,6,ORACLE介绍,Bruce Scott,Larry Ellison,7,ORACLE介绍发展,1984年软件市场的情形，在数据库市场上的霸主是Asnton-Tale公司，他们的拳头产品是刚推出不久的dBase III（确切的说dBase是PC上的数据库软件霸主），刚刚成为全球第三大的独立软件公司（第一和第二分别是微软、Lotus，ORACLE在当时还排不上号），这一年，也是苹果公司Macintosh诞生的年度。 1986年3月12日，ORACLE公司以每股15美元公开上市，当日以20.75美元收盘，公司市值2.7亿美元。3月13日，微软以每股21美元的发行价上市，以28美元收市，公司市值达到7亿美元。远远超过了ORACLE。成功的光环下的微软和盖茨遮盖住了ORACLE和Ellison的光芒，可能这也是Ellison敌视微软的开始。,8,ORACLE介绍发展,ORACLE公司（即甲骨文公司）自86年推出版本5开始,系统具有分布数据库处理功能.88年推出版本6,ORACLE RDBMS(V6.0)可带事务处理选项(TPO),提高了事务处理的速度.1992年推出了版本7,在ORACLE RDBMS中可带过程数据库选项(procedural database option)和并行服务器选项（parallel server option）,1996年推出ORACLE8.0.6增加了表分区的功能，1998年推出了ORACLE8I，增加了对数据库的增强性管理、一起在数据库中存储对象等，2001年，推出了ORACLE9I，使数据库的操作更加的简便，增强数据的安全性，同时，能够对数据库的权限细分到ROW的级别，对数据库有着更好的控制，而且其主要面向WWW的应用，数据库功能得到非常强大的更新。,9,ORACLE介绍发展,2003年9月8日，旧金山举办的ORACLE World大会上，Ellison宣布下一代数据库产品为“ORACLE 10g”。ORACLE应用服务器10g（ORACLE Application Server 10g）也将作为甲骨文公司下一代应用基础架构软件集成套件。“g”代表“grid ,网格”。何谓网格计算？网格计算可以把分布在世界各地的计算机连接在一起，并且将各地的计算机资源通过高速的互联网组成充分共享的资源集成。通过合理调度，不同的计算环境被综合利用并共享。ORACLE公司已经把这一次的“赌注”押在了网格计算的大市场上。但前景如何？让我们拭目以待。,10,ORACLE介绍发展,2003年6月初，ORACLE突然宣布51亿美金收购商务软件公司仁科（PeopleSoft），业内再次震动。此举又一次露出ORACLE 一贯善于进攻的本性。 最终Oracle公司于2004年12月13日，与仁科公司达成协议，将以每股26.5美元的价格收购仁科股权，收购交易总值高达103亿美元,ICT是信息、通信和技术三个英文单词的词头组合(Information and Communications Technology，简称ICT) 。它是信息技术与通信技术相融合而形成的一个新的概念和新的技术领域。 08年底整个ICT领域遇到了前所未有的挑战，仅金融危机本身导致的全球主要股市ICT类高科技股大幅度缩水，就可谓触目惊心，无论历经风雨的老牌劲旅或是迅速崛起的新秀军莫不如此。,11,金融危机对ICT的影响,这里选择了15家企业，我们可以看看他们现在的股价比最近一年的高点下跌了多少。NVIDIA，-81；Sun，-76；AMD，-68；eBay，-59；雅虎，-57；苹果，-56；戴尔，-56；Google，-54；思科，-45；英特尔，-42；Adobe，-40；微软，-31；Oracle，-28；IBM，-26；惠普，-25（数据仅到08年10月初）。,12,金融危机对ICT的影响,在过去一年里，这15家巨头的合计市值损失了5700多亿美元，其中长期狂飚的Google损失最为惨重，股价从2007年11月的747.24美元跌至346.01美元后，市值也从2350多亿美元直落到约1090亿美元，蒸发了1260亿美元之多。,13,金融危机对ICT的影响,14,前言：数据库与数据库管理员,Oracle公司简介： Oracle公司是全球最大的信息管理软件及服务供应商，成立于1977年，总部位于美国加州。 Oracle公司是全球领先的电子商务解 决方案供应商，也是全球第二大软件公司，在全世界145 个国家为客户提供数据库系统、工具、应用产品以及相关 的咨询、培训和支持服务。 财富100强中的98家公司都采用Oracle技术。 Oracle公司于1989年正式进入中国市场，是第一家进入 中国的世界软件巨头。1991年7月在北京建立了独资公 司，目前在国内设有北京、上海、广州、成都4个办事处。,15,数据库： 是信息的载体，是一个服务于一个核心目标的数据有组织的集合。其系统主要包括：数据、硬件、软件和数据库用户。 数据库管理员：DataBase Administrator（DBA） 其主要任务是： 了解ORACLE数据库的体系结构 安装并且升级数据库服务器和应用工具。 为数据库系统分配存储空间并规划存储空间。 启动和关闭数据库，管理和监控数据库用户。 建立数据库，维护系统安全。 控制并监视数据库用户对数据库的存取操作。 备份并恢复数据库。,16,Oracle市场价格（参考）,Oracle9i/10g 企业级25User 358,680 Oracle9i/10g 企业级50User 717,360 Oracle9i/10g 标准版10User 64,000,17,Oracle 9i 简介,Oracle 9i 的版本 企业版： 构建安全可靠的、大容量的互联网应用和数据仓库，面向企业级应用。 标准版 提供能够通过Web浏览器进行管理的高性能数据库服务，面向部门级应用。 个人版 全功能单用户版本，面向开发技术人员。,18,Oracle体系结构决定了数据库如何使用内存、硬盘、cpu和网络。 一个Oracle server是由Oracle实例(instance)和数据库两部分组成。 实例 = 内存结构 + 一组后台进程 一个 Oracle 数据库是一个数据单位的集合。 主要目的是为了储存和读取信息。Oracle 数据库可以分为逻辑结构和物理结构。,Oracle 9i 的体系结构,19,Oracle数据库基本结构,20,逻辑结构,逻辑结构主要是从数据库使用者的角度考查数据库的组成。,21,ORACLE的逻辑结构,ORACLE的逻辑结构是由一个或多个表空间组成。 一个数据库由若干个表空间组成 一个表空间由逻辑对象组成 一个逻辑对象由多个数据段组成 一个数据段由一批数据区间组成 一个数据区间由若干个连续的数据块组成 一个数据库块对应一个或多个物理块,22,数据块,数据块（Data Block） 是数据库使用的I/O最小单元，又称逻辑块或ORACLE块。常用大小为2KB或者4KB（是OS块的倍数）。 一个数据库块对应一个或多个物理块，块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE确定。（ init.ora ),23,区间（Extent）是数据库存储空间分配的逻辑单位，一个区间由一组数据块组成，区间是由段分配的，分配的第一个区间称初始区间，以后分配的区间称增量区间。 段（Segment）是表空间中一个指定类型的逻辑存储结构，它由一个或多个区间组成，段将占用并增长存储空间。,24,段的分类,25,表空间(Table spaces) 是数据库的逻辑组成部分，对应一个或多个数据文件，表空间的大小是它所对应的数据文件大小的总和。 一个表空间只能同时属于一个database。 一个表空间可能包含一个或多个段，但段不能跨越表空间;,26,物理结构,数据文件 日志文件 控制文件 参数文件,27,数据文件,数据文件（Data File）用于物理存储ORACLE数据库数据数据，如：系统数据、用户数据等。其特点如下： 每一个数据文件只与一个数据库相联系。 在oracle数据库中，至少要包含一个数据文件。 当数据库空间不足时，数据文件具有自动扩展的特性。 一个或者多个数据文件构成数据库的逻辑存储单元叫做表空间(table space).,28,物理结构,数据库文件或数据文件 它们是物理操作系统文件，它们包括诸如用户数据、系统数据等所有数据库数据 数据文件中的数据以块为单位 任何数据库创建时至少包含一个数据文件,29,重做日志文件,重做日志文件（ReDo Log File）记录所有对数据库数据的修改，以备恢复数据时使用。其特点如下： 每一个数据库包含多个日志文件。 日志文件以循环方式进行写操作。 每一个日志文件成员对应一个物理文件。 工作模式为：归档模式和非归档模式,30,日志切换（Log Switch）是为实现日志文件的循环使用而设置的。 出现日志切换的情况如下： 当一个日志文件被填满时 关闭数据库时 DBA手动转移日志开关,31,日志文件写操作图示,32,参数文件,参数文件（Parameter File）是一个文本文件，可直接使用操作系统下的文本编辑器对其内容进行修改。该文件只在建立数据库或启动实例时才被访问，在修改该文件之前必须关闭实例。 初始参数文件：init.ora 生成参数文件：initSID.ora config.ora 任意一个实例都对应一个初始化文件init.ora,它决定实例的大小及组成参数.,33,参数文件的作用,确定存储结构的大小。 设置数据库的全部缺省值。 设置数据库的区间。 设置数据库的各种物理属性。 优化数据库性能。,34,Parameter files,在参数文件中包括大量影响Oracle数据库实例功能的设置。 。数据库控制文件的定位 。Oracle用来缓存从磁盘上读取的数据的内存数量 。Oracle 用来缓存SQL语句的执行计划，PL/SQL过程和数据字典信息以便与它们不必从磁盘连续读取的内存的数量 。默认的优化程序的选择,35,Parameter files,和数据库文件相关，执行两个重要的功能： 1为数据库指出控制文件 2为数据库指出归档日志的目标,36,参数文件中参数的数据类型： 整型参数 例：DB_BLOCK_SIZE = 2048 -数据块大小 字符型参数 例：DB_NAME = ora9 -数据库名称,37,控制文件,控制文件（Control File）是一个较小的二进制文件，用于记录和维护数据库的物理结构。,描述信息如下： 数据库名称及创建时间。 数据文件的位置及大小。 重做日志文件的位置及大小。 日志序列号。,要点注意： 在打开和存取数据库时都访问该文件。 数据库至少包含一个控制文件。 镜像控制文件。 记录控制文件名及路径的参数为： CONTROL_FILES,38,Control file,控制文件把Oracle引导到数据库文件的其它部分。启动一个实例时，Oracle 从参数文件中读取控制文件的名字和位置。安装数据库时，Oracle 打开控制文件。最终打开数据库时，Oracle 从控制文件中读取数据文件的列表并打开其中的每个文件。,39,参数文件,控制文件,控制文件,日志文件,日志文件,数据文件,数据文件,每个控制文件的 内容是完全相同,指向控制文件,控制文件指向数据和日志文件,40,体系结构,物理结构 数据文件、日志文件、控制文件、参数文件 系统全局区（System Global Area） 共享池、数据缓冲区、日志缓冲区 进 程 用户进程、服务器进程、后台进程,41,Oracle 9i的内存结构,使用计算机的内存存放常用的信息和所有调度运行的程序。 系统全局区（SGA）： 由所有用户进程共享的一块内存区域。 数据缓冲区：存储最近从数据库中读取出来的数据块 重做日志缓冲区：记录事务 共享池：程序高速缓冲区。 程序全局区（PGA）,42,数据缓冲区,数据缓冲区（Database Buffer Cache）用于存储最近从数据库中读取出来的数据块。,DB_BLOCK_SIZE 确定数据块的大小，一般为2K或4K，对于大数据块的数据库，此参数值为物理块的倍数。 DB_nK_CACHE_SIZE 定义非标准数据块的大小。,43,重做日志缓冲区（Redo Log Buffer）是由一条条重做记录组成，每条记录记载了被修改数据块的位置和变化后的数据。 LOG_BUFFER 确定日志缓冲区的大小。,44,共享池： SQL程序的高速缓冲区 存放的是所有通过SQL语法分析并准备执行的SQL语句 主要由库高速缓存和数据字典高速缓存组成 SHARED_POOL_SIZE定义其大小,45,Oracle 9i的进程结构,用户进程：向服务器进程提出操作请求 当用户运行一个应用程序时，就建立一个用户进程。 后台进程：多进程系统中，使用的一些附加进程 为所有数据库用户异步完成各种事务。 服务器进程：接受用户进程发出的请求并完成其相应的操作。 服务器进程主要包括：分析、优化和执行SQL语句，将硬盘数据读到系统全局区（SGA），将SQL语句的结果返回给用户进程，完成系统的维护等。,46,后台进程,主要的后台进程有 DBWR (Database Writer) 数据库写进程 LGWR (Log Writer) 日志写进程 CKPT（Checkpoint process）检查点写进程 SMON（System Monitor） 系统监控进程 PMON（Process Monitor） 进程监控进程 ARCH（Archive Process） 归档进程 RECO 恢复进程 LCKn 封锁进程,47,DBWR（Database Writer） 将数据缓冲区中所有修改过的缓冲块数据写到数据文件中，并使用LRU算法（最近最少使用算法）来保持缓冲区中的数据块为最近使用的，以减少I/O次数。该进程在启动实例时自动启动。 通过设置DB_Writer_processes定DBWR个数。,48,LGWR（Log Writer） 将日志缓冲区中的所有记录项写到日志文件中。 该进程在启动实例时自动启动。 LGWR进行写操作的情况： 用户进程提交一个事务（Commit） 重做日志缓冲区达到1/3区间 在DBWR进程将脏缓冲区写入到数据文件之前 出现超时（3秒钟内未活动，则进行一次写操作。） Oracle总是“先日志后修改”。,49,检查点（Checkpoint） ： 在检查点出现期间，DBWR进程将数据缓冲区中的所有脏缓冲块写到数据文件中，LGWR将日志缓冲区中的所有记录项写到日志文件中，以确保上一个检查点至今修改过的所有数据块都被写到磁盘上。,50,CKPT(Checkpointer) 在控制文件中记录检查点。参数CHECKPOINT_PROCESS 确定了检查点的启动/不启动状态。 若CKPT进程不启动，则该进程的工作将由LGWR进程代劳。（如果数据库的数据文件过多，这样操作会降低系统性能。） 其进程主要用于同步数据库的数据文件、控制文件和重做日志。,检查点进程CKPT,51,SMON进程,用于执行例程恢复、合并空间碎片并释放临时段 主