Oracle数据库整体架构及启停介绍

1、技术创新，变革未来Oracle数据库整体架构及启停介绍数据库启动与关闭4数据库物理结构2数据库逻辑结构31数据库创建过程概念性知识-数据库upgradeCritical Patch Update (CPU)now refers to the overall release of security fixes each quarter rather than the cumulative database security patch for the quarter. Think of the CPU as the overarching quarterly release and not as

2、 a single patch.Patch Set Updates (PSU)are the same cumulative patches that include both the security fixes and priority fixes. The key with PSUs is they are minor version upgrades (e.g., 11.2.0.1.1 to 11.2.0.1.2). Once a PSU is applied, only PSUs can be applied in future quarters until the database

3、 is upgraded to a new base version.Security Patch Update (SPU)terminology is introduced in the October 2012 Critical Patch Update as the term for the quarterly security patch. SPU patches are the same as previous CPU patches, just a new name. For the database, SPUs can not be applied once PSUs have

4、been applied until the database is upgraded to a new base version.Bundle Patches are the quarterly patches for Windows and Exadata which include both the quarterly security patches as well as recommended fixes.Patch就是早期大家常说的PSRPSR。这是在主版本号上发布的补丁集，修复了较多的Bug，可能会包 含一些增强功能（Enhancement）。比如11.2.0.1是一个主版本，那

5、么11.2.0.2、11.2.0.3就是2个不 同的Patch set。这种补丁集经过了严格的集成测试，也是累积型的。所以推荐安装最新的Patch SetOracle-数据库Patch概念性小常识.pdfQuick Reference to Patch Numbers for Database PSU, SPU(CPU), BundlePatches and Patchsets (文档 ID 1454618.1)概念性知识-数据库版本主机A主机BRAC架构SAN交换机千兆交换机存储网络2主机B存储千兆交换机单机架构概念性知识-数据库硬件架构Primary ComponentsSGARedo l

6、og buffer cacheShared poolLibrary cacheData Dict.cacheInstancePMONSMONDBWRLGWRCKPTOthersUser processServer processPGAControl filesData filesArchived log filesParameter filePasswordfileRedo log filesDatabaseDatabase buffer cacheOracle InstanceAn Oracle instance:Is a means to access an Oracle database

7、Always opens one and only one databaseConsists of memory and process structuresBackgroundstructuresMemory structuresSGARedo logbuffer cacheDatabasebuffer cacheShared poolLibrary cacheData Dictionary cacheInstancePMONSMONDBWRLGWRCKPTOthersOracle DatabaseAn Oracle database:Is a collection of data that

8、 is treated as a unitConsists of three file typesControl filesData filesArchivedlog filesParameter filePasswordfileRedo log filesOracle Database正确创建一个数据库安装数据库软件创建监听DBCA建库（手工建库）最优化参数调整系统监控部署创建一个数据库软件安装一、环境确认，参数调整根据不同的主机调整相应的参数创建基本的安装用户确认主机包及补丁安装完全确认节点时区，时间是否正确确认交换空间，内存，CPU是否符合要求确认多路径是否配置完全，磁盘状态是否正常二、

9、图形界面调用，安装软件确认安装版本确认安装路径创建一个数据库建库一、注意以下要点数据库名字符集内存大小设置连接数连接模式二、创建模式DBCA建库手工建库创建一个数据库最优化参数调整密码过期参数密码错误登录次数密码大小写敏感密码错误延迟登录Oracle审计参数延迟段创建直接路径读SCN参数优化内存参数优化REDO大小优化创建一个数据库系统监控部署OSWatch部署AWR策略调整AWR基线创建数据库启动与关闭4数据库物理结构2数据库逻辑结构31数据库创建过程数据库物理结构参数文件:$ORACLE_HOME/dbs/spfilesid.ora密码文件:$ORACLE_HOME/dbs/orapwsi

10、d控制文件:数据文件同目录/control0 x.ctl数据文件:存放真实数据日志文件:记录对数据所作的修改归档文件:在线日志的归档数据库物理结构参数文件SGARedo log bufferData buffer cacheShared poolLibrary cacheData dict. cacheOracle InstancePMONSMONDBW0LGWRCKPTOthersspfiledb01.oraInitialization Parameter FilesSQL CONNECT / AS SYSDBA SQL STARTUP数据库物理结构参数文件PFILE Example# In

11、itialization Parameter File: initdb01.oradb_name instance_name control_files= db01= db01= ( /u03/oradata/db01/control01db01.ctl,/u03/oradata/db01/control02db01.ctl)db_block_size db_block_buffers shared_pool_size= 4096= 500= 31457280 # 30M Shared Pooldb_files= 1024max_dump_file_size= 10240background_

12、dump_dest = /u05/oracle9i/admin/db01/bdump= /u05/oracle9i/admin/db01/udump= /u05/oracle9i/admin/db01/cdump= auto= undtbsuser_dump_dest core_dump_dest undo_management undo_tablespace. . .数据库物理结构密码文件oracle的口令文件的作用是存放所有以sysdba或者sysoper权限连接数据库的用户的口令，如果想以sysdba权限远程连接 数据库，必须使用口令文件，否则不能连上，由于sys用户在连 接数据库时必须

13、以sysdba or sysoper方式，也就是说sys用 户要想连接数据库必须使用口令文件数据库物理结构控制文件Control FileThe control file is a binary file that defines the current state of the physical database.Loss of the control file requires recoveryIs read at MOUNT stageIs required to operateIs linked to a single databaseShould be multiplexedMain

14、tains integrity of databaseDatabaseControl files数据库物理结构控制文件使用控制文件的原则使用控制文件时应该:-对控制文件进行多元化处理-在初始化参数 CONTROL_FILES中指定控制文件的完整路径-当数据库结构改变后要备份控制文件对其进行修改而控制文件:-在创建数据库时大小即确定-有一个可重用的部分，因为Recovery Manager进行扩展数据库物理结构控制文件多元化控制文件关闭数据库复制控制文件修改参数位置启动数据库control_files=(/DISK1/control01.con,/DISK2/control02.con)Disk

15、 1control01.conDisk 2control02.con数据库物理结构控制文件获取控制文件具体信息：oraclewekiserver tmp$ sqlplus / as sysdba SQL oradebug setmypidStatement processed. SQL oradebug unlimit Statement processed.SQL alter database backup controlfile to trace;Database altered.SQL oradebug tracefile_name/server/oracle/app/diag/rdbm

16、s/weki/weki/trace/weki_ora_29003.trc数据库物理结构控制文件CREATE CONTROLFILE REUSE DATABASE WEKI RESETLOGS FORCE LOGGING ARCHIVELOGMAXLOGFILES 16MAXLOGMEMBERS 3MAXDATAFILES 100MAXINSTANCES 8MAXLOGHISTORY 1168 LOGFILEGROUP 1 /server/oracle/oradata/weki/redo01.log SIZE 50M BLOCKSIZE 512, GROUP 2 /server/oracle/o

17、radata/weki/redo02.log SIZE 50M BLOCKSIZE 512, GROUP 3 /server/oracle/oradata/weki/redo03.log SIZE 50M BLOCKSIZE 512- STANDBY LOGFILE DATAFILE/server/oracle/oradata/weki/system01.dbf, /server/oracle/oradata/weki/sysaux01.dbf, /server/oracle/oradata/weki/undotbs01.dbf, /server/oracle/oradata/weki/use

18、rs01.dbf, /server/oracle/oradata/weki/confluence_data_01.dbf CHARACTER SET ZHS16GBK;数据库物理结构控制文件v$controlfilev$controlfile_record_section v$logfilev$datafile v$tempfile v$tablespace数据库物理结构数据文件注意点：业务表索引分离，分布不同表空间建议每个数据文件大小统一数据文件命令规范有序数据文件自动扩展关闭创建表空间步骤：检查当前表空间数据文件位置：SQL select name from v$datafile;+MCD

19、ATA/ora11g/system01.dbf创建表空间：create tablespace test datafile +MCDATA/ora11g/app_data01.dbf size 8g extent management localuniform size 1msegment space management auto;添加与创建一致，同样要确保数据文件位置，大小，目前顺序数据库物理结构在线日志文件Using Redo Log FilesRedo log files record all changes made to data and provide a recovery mec

20、hanism from a system or media failure.Redo log files are organized into groups.An Oracle database requires at least two groups.Each redo log within agroup is called a member.DatabaseRedo log files数据库物理结构在线日志文件Structure of Redo Log FilesGroup 2Group 3Group 1MemberDisk 1Disk 2MemberMemberMemberMemberM

21、ember数据库启动与关闭4数据库物理结构2数据库逻辑结构31数据库创建过程数据库逻辑结构SchemaTablespaceSegmentExtentsOracle data block数据库启动与关闭4数据库物理结构2数据库逻辑结构31数据库创建过程数据库启动揭秘Oracle 数据库的启动分为3 个阶段，首先是启动实例，然后是装载 数据库，最后是打开数据库如果没有启动Oracle 实例，当使用SQL*Plus 以普通用户身份连接时，会显示错误信息数据库启动揭秘Starting Up a Database-NOMOUNTOPENMOUNTSHUTDOWNNOMOUNTInstancestarte

22、dSTARTUPSHUTDOWN数据库启动揭秘-nomount：一、在两种情况下需要启动数据库到该阶段：创建数据库创建控制文件二、在该阶段打开的文件有初始化参数文件警告日志文件当启动实例时，系统首先要读取初始化参数文件，然后根据初始化 参数文件的设置分配系统全局区(SGA)，并启动Oracle 后台进程。另外，操作系统还会打开“警告日志”， 并且将启动信息存放到“ 警告日志” 中警告日志存放在初始化参数background_dump_dest 所对应的目录中，其文件名格式为alert.log数据库启动揭秘-nomount数据库启动揭秘Starting Up a Database-MOUNTOP

23、ENMOUNTNOMOUNTSHUTDOWNInstancestartedSTARTUPSHUTDOWNControl file opened for this instanceStarting Up a Database-MOUNT进入该阶段的目的是执行特定的数据库维护操作。有如下三个典型的维护 操作：修改数据文件名。执行数据库完全恢复。日志文件的联机/脱机，修改归档方式。 在该阶段打开的文件是：控制文件。装载数据库时，系统会按照初始化参数control_files 的设置查找并打开控制文件。Oracle是通过控制文件在实例和数据库之间建立关联的，通过控制文件 可以取得数据文件和重做日志的名

24、称和所处状态。但对数据文件和日志文件是否存在不作检查。数据库启动揭秘数据库启动揭秘Starting Up a Database-OPENOPENMOUNTNOMOUNTSHUTDOWNInstancestartedSTARTUPSHUTDOWNControl file opened for this instanceAll files opened as described by the control file for this instance数据库启动揭秘只有在打开数据库之后，客户才能够访问Oracle服务器,并执行各种数据访问操作。在该阶段，打开的文件有:联机的数据文件。联机的重做日志

25、文件。如果在尝试打开数据库时有任何数据文件或联机重做日志文件不存在，Oracle 服 务器将返回错误消息后台进程SMON 要检查控制文件、数据文件以及重做日志，并确定它们是否处于同步状态。如果处于同步状态，则Oracle 会直接打开所有数据文件和重做日志；如果不处于 同步状态，并且可以进行实例恢复，那么SMON 将自动进行实例恢复，然后打开 数据库；如果不处于同步状态，并且不能进行实例恢复，那么SMON 会提示数据 库管理员进行介质恢复。数据库启动揭秘-open mode(read only)只读状态打开数据库,在只读状态下，用户只能查询数据库，但不能以任何方式 对数据库对象进行修改(rest

26、rict)限制模式打开数据库,只有Create Session 和Restricted Session系统权限 或者具有 SYSDBA 和SYSPORE 系统权限的用户才能连接到数据库，已经连接的用户不 断开(upgrade)升级模式打开数据库(QUIESCE)会让新的非SYS和SYSTEM用户登录HANGH住，而且登录的会话如果再想执行语句也会被HANG住。注意改变为静默模式需要等待当前所有的ACTIVE会话完成其操作，可能需要较长的时间(suspend)挂起状态，挂起数据文件和控制文件的I/O操作。挂起状态可以避免备份数据库 时的IO操作。当数据库试图进入挂起状态时，允许当前活动的事务完成，新 发起的事务会进入队列中数据库关闭-关闭模式当DBA 要执行完全数据库备份、修改初始化参数以及其他系统维护操作时，需要停止Oracle 服务器。根据数据库关闭方式,Oracle 数据库共有4 种关闭方式，根据不同的情况，管理员可采用 不同的方式关闭数据库。NORMAL：正常关闭方式。TRANSACTIONAL：事务关闭方式。IMMEDIATE：立即关闭方式。ABORT：强制终止关闭方式。Shutdown ModeAITNAllow new connectionsxxxxWait unti