ORACLE数据库管理系统组成PPT课件

数据库管理系统组成 1 执行文件与进程 主要文件与进程 Oracle exe ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 BIN oracle exe描述 对应的服务OracleServiceORCL 数据库服务进程Java exe ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 jdk bin java exe描述 java语言解释器程序Omtsreco exe ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 BIN omtsreco exe描述 对应的服务OracleMTSRecoveryService 该服务允许数据库充当一个微软事务服务器MTS COM COM 对象和分布式环境下的事务的资源管理器 用于在程序级进行事务操作多线程程序能够使程序的不同部分同时运行 TNSLSNR exe ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 BIN TNSLSNR exe描述 对应的服务OracleOraDb11g home1TNSListener 服务只有在数据库需要远程访问时才需要 无论是通过另外一台主机还是在本地通过SQL Net网络协议都属于远程访问 本地访问可以不用这个服务 2 执行文件与进程 主要文件与进程 perl exe ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 perl bin perl exe描述 Perl语言解释器程序nmz exe ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 ccr bin nmz exe描述 对应的服务OracleOraDb11g home1ConfigurationManager 收集EBS的配置信息 然后上传到Oracle的Support系统 以前叫MetaLink 现在改叫MyOracleSupport 这样Oracle的Support工程师就能了解到客户的EBS配置信息 方便故障诊断和排除 nmesrvc exe ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 BIN nmesrvc exe描述 对应的服务OracleDBConsoleorcl oracle企业管理器oem控制台服务进程extjob exe ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 Bin extjob exe描述 对应服务OracleJobSchedulerORCL 定时器服务 用于数据库工作日程调度 3 数据库启动 数据库管理系统的启动 Startupopen 打开数据库 允许访问 当前实例的控制文件中所描述的所有文件都打开Startupmount 挂载 mount 数据库 仅仅给DBA进行管理操作 不允许数据库的用户访问 仅仅当前实例的控制文件打开 数据文件未打开Startupnomount 仅仅通过初始化文件分配SGA区 启动数据库后台进程 没有打开控制文件和数据文件 不能访问数据库Startuppfile filename 以指定的初始化文件启动数据库Startupforce 中止当前数据库运行 并重新正常的启动数据库 当数据库出现问题无法正常关闭时使用该命令Startuprestrict 只允许具有RESTRICTEDSESSION权限的用户访问数据库 4 数据库启动 Startupnomount 读取初始参数文件 分配物理内存 启动后台进程 定位控制文件 打开 写alert文件Nomount可以访问的动态性能视图 v parameter v sga v option v process v version v instance等Nomount mount Alterdatabasemount打开控制文件 确认database的结构信息Mount可以访问的动态视图 v thread v controlfile v database v datafile v datafile header v logfile等mount open alterdatabaseopen打开数据文件 打开重做日志文件 检查一致性 启动smon进程恢复数据 5 动态视图 动态视图 由oracle根据控制文件和内存信息动态构建的视图 这些都是由oracle自己管理的数据结构 查询v fixed tables可以得到动态视图的信息GV 全局视图 V 是针对某个实例的视图 X是表 是所有数据的来源 ORACLE HOME rdbms admin存放着创建动态视图的脚本 在catalog sql中存在创建的具体信息例如 v controlfile v datafile Fixed size SGA中固定组件 它在编译oracle数据库本身时就固定于其中 的大小 它是固定大小的内存 用来指向SGA的其它部分 SGA这一部分的大小是不能改变的 variablesize 指分配的内存块大小可变 SGA的可变块 分为共享池 大池 JAVA池 数据流池 Databasebuffers 数据库高速缓冲存储区Redobuffers 重做日志缓冲区 6 内存结构 数据库高速缓冲存储区 DBC DatabaseBufferCache 数据库高速缓冲存储区存储了最近使用的从数据文件中读入的数据块的备份 这些信息可以被连接到数据库的所有用户共享 数据库高速缓冲存储区的大小是由参数DB BLOCK SIZE的值与DB BLOCK BUFFER的值相乘得到的 DB BLOCK SIZE确定数据块的大小 此参数值为物理块的倍数 DB BLOCK BUFFER确定放入缓冲区中数据块的数目 数据库高速缓冲存储区的三种类型 dirty free pinnedbuffers1 dirtybuffers 是需要被写到数据文件的缓冲块 2 freebuffers 没有包含数据 或该freebuffers的数据可以被重写 3 pinnedbuffers 是KEEP当前正在被访问的缓冲 或未将来使用而明确保留的缓冲 Oracle将以上三类缓冲区归结成两个队列 dirty队列和LRU队列Dirty队列 也称写队列 由dirtybuffers组成 该队列中包含了已经修改并且需要被写到磁盘上的缓冲区信息 LRU队列 也称最近没有使用的队列 由freebuffers pinnedbuffers以及还没有转移到dirty队列的dirtybuffers组成 LRU队列也可以看作块的队列 最近经常使用的块叫做MRU 最近没有使用的叫做LRU 7 内存结构 重做日志缓冲区 RLB RedologBuffer 重做日志缓冲区用于保存数据库的全部修改信息 修改指的是通过INSERT UPDATE DELETE CREATE ALTER DROP命令对数据库所做的修改 这些修改也称为重做入口 entry 重做日志缓冲区有如下特性 1 重做日志缓冲区是一个重复使用的缓冲区 2 重做日志缓冲区的大小由参数文件中的参数log buffer的值决定 但是和log buffer有点出入3 重做日志缓冲区是依次顺序使用的 一个事务所做的修改可能与另一个事务所做的修改相互插入在一起4 重做日志缓冲区存储了重做的记录 包括发生修改的块 修改的位置以及修改后的新值 8 内存结构 Variable 可变块 1 共享池 包含了库缓存 librarycache 数据字典缓存区 dictionarycache 并行执行消息缓冲区 buffersforparallelexecutionmessages 以及用于系统控制的各种内存结构 初始化参数SHARED POOL SIZE用于设定共享池的容量 此参数的默认值在32位系统上为8MB 在64位系统上为64MB 增大此参数值将增大SGA内为共享池预留的内存数量 2 大池 大池是为了实现数据库的备份与恢复这种特定的操作而提供的较大的内存分配 大池允许Oracle从单独的缓冲池中获得较大的内存分配 而避免多个应用对相同内从的竞争 大池的大小由LARGE POOL SIZE的值决定 3 java池 Java池是在Oracle使用Java语言进行开发时 在SGA区中开发的一块内存空间 用于存储Java语句的文本 语法分析表 执行计划等信息 4 数据流池 在数据库中 管理员可以在SGA内配置一个被称为数据流池 Streamspool 的内存池供Oracle数据流 Stream 分配内存 管理员需要使用STREAMS POOL SIZE初始化参数设定数据流池的容量 单位为字节 如果Oracle数据流第一次使用时系统中没有定义数据流池 Oracle将自动地创建一个 9 内存结构 共享池 SGA的共享池 sharedpool 内包含了库缓存 librarycache 数据字典缓存区 dictionarycache 并行执行消息缓冲区 buffersforparallelexecutionmessages 以及用于系统控制的各种内存结构1 库缓存 库缓存 librarycache 中包含共享SQL区 sharedSQLarea 私有SQL区 privateSQLarea 当系统运行在共享服务器模式下时 PL SQL过程和包 以及用于系统控制的各种内存结构 例如锁 lock 及库缓存句柄 librarycachehandle 等2 数据字典缓存区 数据字典是一系列保存了数据库参考信息 例如数据库结构 数据库用户等 的表和视图 Oracle需要频繁地使用经过解析的SQL语句访问数据字典 数据字典信息对Oracle能否正常运行至关重要 3 PL SQL程序结构及共享池 Oracle为每个程序结构分配一块公共内存区以保存其解析及编译的结果 同时Oracle还要为程序结构创建私有内存区 以保存程序结构在其运行的会话中所独有的信息 包括本地变量 localvariable 全局变量 globalvariable 包变量 packagevariable 也被称为包实例 packageinstantiation 及SQL执行缓冲区 buffersforexecutingSQL 当多个用户运行同一个程序结构时 所有用户都使用唯一的一个共享区 同时每个用户拥有一个私有区 存储此程序结构在用户会话内的独有信息 清空共享池 altersystemflushshared pool altersessionsetevents immediatetracenameflush cachelevel1 10 内存结构 PGA区 专用服务器下的配置就是为每一个数据库的连接分配一个专用的服务器进程 具体包含了如下信息 1 排序区 用于任何排序操作 在处理数据或数据返回给用户之前需要排序区 对于专用服务器来说 排序区在PGA区 对于多线程服务器 MTS 来说 排序区在SGA中 2 会话信息 如会话中用户的权限 3 游标的状态 指出了会话中当前使用的各种游标处理的阶段 4 堆栈空间 包含了会话的变量和数组 以及其他属于会话的信息 11 数据库启动 Nomount启动后台进程open启动的后台进程Select fromv bgprocess 12 Process概要 ARCn ArchivalProcessn n 0 9 a t 描述 归档进程 该进程将已填满的在线日志文件拷贝到指定的存储设备 CKPT Checkpoint描述 该进程在检查点出现时 对全部数据文件的标题进行修改 指示该检查点 CJQ0 JobQueueCoordinator描述 作业调度进程 包括 向作業隊列中添加作業 從作業隊列中刪除作業 立即執行作業隊列中的作業 修改作業隊列中作業的描述 修改作業隊列中作業的時間調度等DBRM DatabaseResourceManager描述 数据库资源管理进程 Thedatabaseresourcemanagerprocess 负责设置资源计划和其他的资源管理的工作 DBWn dbwriterprocessn n 0 9 a v 描述 该进程执行将缓冲区写入数据文件 是负责缓冲存储区管理的一个ORACLE后台进程 DIAn Diagnosibilityprocessn n 0 9 描述 另一个数据库诊断进程 负责检测Oracle数据库中的挂起 hang 和死锁的处理 DIAG Diagnosibilityprocess描述 数据库诊断进程 Thediagnosibilityprocess 负责维护管理各种用于诊断的转储文件 并执行oradebug命令 13 Process概要 DSKM Slavediskmonprocess描述 Theslavediskmonprocess 负责oracle实例 asm实例和磁盘的管理进程之间的iofencing信息的交换 如果使用SAGE的存储 该进程还负责SAGE存储的一些信息的管理 FBDA Flashbackdataarchiverprocess描述 涉及到flashback data archive新特性的一个进程 Theflashbackdataarchiverprocess 用于将 轨表 trackedtables 的历史数据进行归档 当 轨表 上的事务提交以后 fbda进程负责将数据的前镜像保存到flashbackarchive区域 该进程还负责flashback的数据归档的空间管理 分配 保留 跟踪trackedtransactions 什么是 轨表 trackedtables 是指启用了flashbackarchive特性的表 GMON Diskgroupmonitor描述 用于维护asm磁盘组的磁盘之间的关系LGWR logwriterprocess描述 该进程将日志缓冲区写入磁盘上的一个日志文件 它是负责管理日志缓冲区的一个ORACLE后台进程 14 Process概要 MARK Markauforresynckoordinator描述 如果有向asm离线磁盘的missed写请求 该进程将ASM分配的单元的状态标记为staleMMAN MemoryManager描述 进程负责执行数据库系统的内部任务 在进行动态内存调整时 这个进程要发挥其作用MMNL ManageabilityMonitorProcess2描述 进程负责执行轻量级的且频率较高的和可管理性相关的后台任务 例如捕获会话历史信息 测量值计算等 MMON MemoryMonitor描述 进程负责执行多种和可管理性相关 manageability related 的后台任务例如 当某个测量值 metrics 超过了预设的限定值 thresholdvalue 后提交警告创建新的MMON隶属进程 MMONslaveprocess 来进行快照 snapshot 捕获最近修改过的SQL对象的统计信息PMON Processcleanup描述 该进程在用户进程出现故障时执行进程恢复 负责清理内存储区和释放该进程所使用的资源 15 Process概要 PSP0 Processspawner描述 用于产生oracle进程QMNC AQCoordinator描述 基于流的复制QMNC使用AQ来完成复制 因此不使用作业队列进程 QMNC进程对于AQ表来说就相当于CJQ0进程之于作业表 RECO distributedrecovery描述 该进程是在具有分布式选项时所使用的一个进程 自动地解决在分布式事务中的故障 SMCO Spacemanagementprocess描述 该进程负责空间管理协调管理工作 负责执行空间的分配和回收 SMON SystemMonitorProcess描述 该进程实例启动时执行实例恢复 还负责清理不再使用的临时段 VKTM virtualkeeperoftimeprocess描述 用于提供wall clocktime 每秒钟更新一次 提供每二十毫秒更新一次的reference timecounter 看起来有点类似计时器的功能 16 Processdetails DBWn 数据库写进程 Databasewriterprocessn 1 DBWn的作用是将SGA区中的数据库高速缓冲缓存区中的dirtybuffers的内容写到数据文件中 以证数据库高速缓冲存储区中有足够数量的freebuffers 2 DBWn可以的启动数量由DB WRITE PROCESSES参数决定 默认为1 该参数的取值范围为1 10 对应的数据库写进程为DBW0 DBW9 3 DBWn以批量写入的方式将dirtybuffers缓冲区写入磁盘数据文件中 每次写的块数依赖于操作系统 LRU算法 4 当满足以下条件时 DBWn进程会将脏缓冲区写入磁盘如果服务进程 serverprocess 扫描了一定数量的缓冲区后仍不能找到可用缓冲区 她将通知DBWn进程进行写入 DBWn在执行其他操作的同时 能够异步地将脏缓冲区写入磁盘 DBWn进程周期性地将脏缓冲区写入磁盘 从而使检查点 checkpoint 前移 检查点是进行实例恢复 instancerecovery 时应用重做日志的起始点的位置 此位置是由数据缓冲区内时间最早的脏缓冲区决定的 17 Processdetails LGWR 日志写入进程 logwriterprocess 1 负责对重做日志进行管理 将重做日志缓冲区 redologbuffer 内的数据写入磁盘上的重做日志文件中 LGWR进程将上次写入之后进入缓冲区的所有重做条目 redoentry 写入磁盘中2 LGWR进程将同步地向当前活动的重做日志文件镜像组 activemirroredgroupofredologfiles 写入数据 如果镜像组内的某个文件被损坏或不可用 LGWR进程将继续向组内的其他文件写入数据 并在LGWR进程的跟踪文件 tracefile 及系统的告警日志 alertlog 内记录一条错误信息 如果镜像组内的所有文件均被损坏 或镜像组因为未归档而不可用 LGWR进程将无法继续工作3 LGWR进程每次将重做日志缓冲区中的一组连续的缓冲区写入磁盘 LGWR进程写入的内容有 当用户进程 userprocess 提交一个事务时的提交记录 commitrecord 重做日志缓冲区每3秒写入一次当重做日志缓冲区的使用容量超过总容量的1 3当DBWn进程向磁盘写入脏缓冲区时 且相关的重做日志还没有写入磁盘 18 Processdetails CKPT 检查点进程 checkpointprocess 1 当一个检查点 checkpoint 事件发生时 Oracle需要更新所有数据文件的文件头来记录检查点事件的详细信息 这个工作是由CKPT进程完成的 2 检查点进程用于减少实例恢复所需要的时间 3 检查点既不中断活动 也不影响当前事务出现下列情况是产生检查点 从上一个检查点之后 当预定义数量的重做日志块被写入磁盘之后 LOG CHECKPOINT INTERVAL确定了执行一个检查点需要填满的重做日志文件块数上一个检查点之后 又经过了一段指定的时间 LOG CHECKPOINT TIMEOUT确定间隔秒数 每个日志切换时 DBA发送命令强制发生检查点时 开始备份命令altertablespacexxxbeginbackup表空间或数据文件脱机 offline 时 19 Processdetails SMON 系统监视进程 systemmonitorprocess 1 实例启动时如有需要 SMON负责进行恢复 recovery 工作 2 SMON还负责清除系统中不再使用的临时段 temporarysegment 以及为数据字典管理的表空间 dictionarymanagedtablespace 合并相邻的可用数据扩展 extent 3 在实例恢复过程中 如果由于文件读取错误或所需文件处于脱机状态而导致某些异常终止的事务未被恢复 SMON将在表空间或文件恢复联机状态后再次恢复这些事务 4 SMON将定期地检查系统中是否存在问题 5 系统内的其他进程需要服务时也能够调用SMON进程 20 Processdetails PMON 进程监视进程 processmonitorprocess 进程监控进程检查系统中用户进程的运行状态 主要任务如下 当用户进程执行失败时 清除失败的用户进程清除异常中断的连接清楚数据库高速缓冲存储区中的缓存数据 并释放该进程所占用的系统资源及其被锁定的模式对象PMON回退没有提交的事务 重置活动事务表的状态 从系统活动进程列表中删除用户进程标识号 ID 检测死锁 并通过自动回退事务来解决死锁 释放用户所拥有的表和行上的锁 Oracle会定期唤醒PMON 检查用户进程的状态 PMON还定期检查调度进程和服务器进程 并重新启动被异常挂起的调度进程和服务器进程 21 Processdetails ARCH 归档进程 Archiverprocess 1 当联机重做日志被填满 或者数据库管理员执行ALTERSYSTEMSWITCHLOGFILE命令强制进行日志切换时 系统启动归档进程 ARCH 2 归档进程执行归档功能 将联机重做日志文件复制到指定的存储设备中 3 归档进程只有数据库运行在归档模式下 并且自动归档时才能使用 LOG ARCHIVE START TRUE 4 一个ORACLE实例可以启动的归档进程的数量由LOG ARCHIVE MAX PROCESS决定 调用ALTERSYSTEM命令可以动态改变数据库实例的归档进程数 5 归档进程数量范围为1 10 对应名称分别为ARC0 ARC96 当归档日志不能用时 LGWR进程将启动新的ARCH进程 22 数据文件 系统数据文件 SYSTEM表空间 ORACLE BASE ORADATA ORCL SYSTEM01 DBF说明 存储数据字典 数据库创建的PL SQL程序单元等数据库运行的基本信息 必须保持联机系统辅助文件 SYSAUX表空间 ORACLE BASE ORADATA ORCL SYSAUX01 DBF说明 作为system的辅助表空间 以前一些使用独立表空间或系统表空间的数据库组件 现在在sysaux表空间中创建通过分离这些组件和功能 system表空间的负荷得以减轻 反复创建一些对象及组件引起system表空间碎片的问题得以避免如果sysaux不可用 数据库核心功能将保持有效 使用sysaux表空间的特点将会失败或者功能受限 查询视图v sysaux occupants将获取使用sysaux的组件列表临时数据文件 TEMP表空间 ORACLE BASE ORADATA ORCL TEMP01 DBF说明 用于存储SQL操作 比如排序 重组表 创建索引和连接表 期间所需的内部临时数据 23 数据文件 回滚数据文件 UNDOTBS1表空间 ORACLE BASE ORADATA ORCL UNDOTBS01 DBF说明 只用于存储撤销信息 undoinformation 用户不能在其中创建段 segment 例如表或索引 一个数据库中可以没有撤销表空间 也可以包含多个用户数据文件 USER表空间 ORACLE BASE ORADATA ORCL USERS01 DBF说明 保存的是用户自己的数据 例如用户创建的表 视图等例子数据文件EXAMPLE表空间 ORACLE BASE ORADATA ORCL EXAMPLE01 DBF说明 保存的是oracle附带的实例 选择安装 24 非数据文件 Pfile parameterfile 即init oraOracle8i以前使用的数据库实例启动参数 以文本文件形式存在 可以使用vi编辑器修改 文件格式为init ora或initSID ora路径 ORACLE BASE admin orcl pfile init ora xxxxxxx 后面的xxxxxxx是时间戳 Spfile Serverparameterfile 数据库实例启动参数文件 oracle9i以后开始使用 以二进制文本形式存在不能使用vi编辑器对其中参数进行修改 文件格式为spfileSID ora路径 ORACLE BASE product 11 2 0 dbhome 1 database可以使用如下语句修改spfile参数 ALTERSYSTEMSETparameter value ALTERSYSTEMRESETparametersid sid papameter value 参数名以及参数的新值 comment text 是一个与此参数设置相关的可选注释 deferred 指定系统修改是否只对以后的会话生效 对当前会话无效 包括指定此修改的会话 默认情况下 ALTERSYSTEM命令会立即生效 但是有些参数不能 立即 修改 只能为新建立的会话修改这些参数scope memory spfile both 指示了这个参数设置的 作用域 sid sid 主要用于集群环境 默认值为sid 通过该参数可以为集群中任何给定的实例唯一地指定参数设置 25 非数据文件 默认采用spfile启动 查找顺序 spfile ora spfile ora init ora使用如下语句可以在spfile pfile之间转换 Createpfile 路径fromspfileCreatespfile 路径frompfile 26 非数据文件 监听配置文件为了使得外部进程能够访问Oracle数据库必须配置Oracle网络服务器环境当输入sqlplususername password service name port SID的时候1 查询sqlnet ora看看名称的解析方式 发现是TNSNAME则查询tnsnames ora文件 从里边找SID的记录 并且找到主机名 端口和service name 2 如果service name填写的是IP则不需要tnsnames ora文件3 如果listener进程没有问题的话 建立与listener进程的连接 4 根据不同的服务器模式如专用服务器模式或者共享服务器模式 listener采取接下去的动作 默认是专用服务器模式 没有问题的话客户端就连接上了数据库的serverprocess 5 这时候网络连接已经建立 listener进程的历史使命也就完成了 listener ora 服务器 定义和配置一个监听器sqlnet ora 服务器 配置名称解析方式 及认证方式等信息tnsnames ora客户端 配置service name解析信息 27 非数据文件 listener ora listener oraNetworkConfigurationFile F app Administrator product 11 2 0 dbhome 1 network admin listener ora GeneratedbyOracleconfigurationtools SID LIST LISTENER SID LIST SID DESC SID NAME CLRExtProc ORACLE HOME F app Administrator product 11 2 0 dbhome 1 PROGRAM extproc ENVS EXTPROC DLLS ONLY F app Administrator product 11 2 0 dbhome 1 bin oraclr11 dll SID DESC GLOBAL DBNAME orcl ORACLE HOME F app Administrator product 11 2 0 dbhome 1 SID NAME ORCL LISTENER DESCRIPTION LIST DESCRIPTION ADDRESS PROTOCOL IPC KEY EXTPROC1521 ADDRESS PRlistener oraOTOCOL TCP HOST 192 168 8 20 PORT 1521 ADR BASE LISTENER F app Administrator 28 非数据文件 sqlnet ora SQLNET AUTHENTICATION SERVICES NTS 配置认证方式 参数选项NONE ALL NTSNAMES DIRECTORY PATH TNSNAMES EZCONNECT 选择名称解析的方式 参数选项TNSNAMES EZCONNECT ONAMES HOSTNAME NAMES DEFAULT DOMAIN 选择所属域 启用后会自动在SID后面加上域后缀 例 29 非数据文件 tnsnames ora LISTENER ORCL A