oracle数据库课件chapt4Db结构.ppt

第4章 ORACLE数据库结构,数据库结构是指它存储数据的方式。Oracle数据库结构分为逻辑存储结构（或称之为逻辑数据库）与物理存储结构（或称之为物理数据库）。 逻辑存储结构用于描述在0racle内部组织和管理数据的方式。 物理存储结构定义了Oracle外部，即操作系统中组织和管理数据的方式。,ADMIN:每个数据库在该目录下，跟踪文件,BIN:所有可执行程序,DATABASE默认备份位置,RDBMS：默认归档位置,NETWORKADMIN监听程序、网络服务名配置等,ORADATA：数据文件、控制文件和重做日志,第三章小结,1.什么是实例?实例的组成? 2.实例内存的组成?每种内存中存放的内容? 3.数据库缓存和重做日志缓存? 4.用户进程 服务进程 后台进程 5.后台进程(DBWR，LGWR,ARC0)功能 6.共享和专用服务器进程工作方式. 7.跟踪文件和警告文件的内容.,练习,1 SGA区包括 （ ABCD） A.共享池 B.重做日志缓存 C.数据库缓存 D.排序区 2.哪个后台进程可在实例启动时对实例自动恢复 A.ARCH B. PMON C. SMON D.CKPT 3.对重做日志进行归档的后台进程是（D） A.PMON B. CKPT C. LCKN D.ARCH 4.实例是由_和_组成.服务进程是_. 5.下面_不是Oracle实例的组成部分. A.SGA B.PMON C.控制文件 D. 调度进程 6.SGA中_是以循环方式写入的. A.数据库缓存 B.重做日志缓存 C.共享池 D.大型池 7.Oracle实例中最多可以启动几个DBWR后台进程. A. 1个 B.10个 C.9个 D.无限制,练习,8.如果一服务进程意外终止,用哪个后台进程释放它所占用的资源. A.DBWn B. LGWR C.SMON D.PMON 9.如果服务进程无法在DB缓存中找到空闲空间,会启动哪个进程 A.CKPT B. SMON C.LGWR D.DBWn 10.下面哪个进程不是Oracle实例必须启动的进程? A.DBWn B.LGWR C.SMON D.ARCn (DBWR LGWR CKPT SMON PMON) 11.PMON或DBWn运行时的错误信息记录在跟踪文件中,服务进程的错误信息记录在跟踪文件,实例出现错误信息记录在警告文件 12.DBW0进程是将DB缓存中脏数据块的内容写入到数据文件中,LGWR是将重做日志缓存中的内容写入到联机重做日志文件,ARCn是将联机重做日志文件的内容复制到归档重做日志文件中.,数据库逻辑上是由一个或多个表空间(Tablespace)组成,而表空间在物理上是由一个或多个数据文件组成.,4.1 逻辑存储结构,逻辑数据库是由若干表空间组成，每个表空间由若干个段组成，每个段由若干区组成，每个区是由若干个连续的数据块组成，每个块是由若干字节组成.(块是最小的读写单元）,4.1.1 数据块(Data Block),Oracle是以数据块(简称块)为单位管理数据文件中的存储空间。数据块是数据库读写的最小I/O单位。 Oracle数据库进行输入输出操作时，都是以数据块为单位进行逻辑读写操作。一个Oracle块由一个或多个操作系统块组成。 Oracle块的大小在数据库创建时一旦确定，以后不能再更改。 块大小由初始化参数DB_BLOCK_SIZE指定。,块空间管理可以自动和手工。如果在创建表空间时使用的是本地管理方式，并且将段的存储空间管理方式设置为AUTO，Oracle将自动管理表空间中块的空闲存储空间。,4.1.1 数据块(Data Block),手工是设置 PCTFREE和 PCTUSED来定义。PCTFREE参数用于指定块中必须保留的最小空闲空间比例，小于该比例块将标记为已满（此块只能做UPDATE）。PCTUSED参数用于指定块中已经使用的存储空间降低到指定的百分比时，这个块才被重新标记为可用状态（可插入数据）。,4.1.2 区（EXTENT）,区是由物理上连续存放的块所构成的Oracle逻辑存储单位，由一个或多个区再构成段。区是Oracle为段分配空间的最小单位。 创建带有实际存储结构的数据库对象时，自动分配若干个区作为对象的初始存储空间。 初始区和后续区的分配大小在创建对象时由STORAGE子句指定；或者在创建表空间使用 DEFAULT STORAGE子句设置参数INITLAL、 NEXT和 PCTINCREASE，它将按照指定的方式为数据段分配区。,4.1.3 段(Segment),段由一个或多个区组成的,是独立的逻辑存储结构，而不是存储空间分配的单位。具有独立存储结构的对象中的数据将全部保存在它的段中。 段只属于一个特定的数据库对象。每当创建具有独立段的数据库对象时，Oracle将为它创建一个段，段中至少有一个初始区。 PCTFREE、PCTUSED等参数来控制块的存储空间管理方式，也可以指定INITIAL、NEXT、PCTINCREASE等来指定区的分配方式。,段(Segment),1.数据段 存放所有表的数据。当用CREATE语句建立表或簇时将建立数据段,未分区的表用一个段，而分区的表每个区有一个独立的数据段。在创建表时STORAGE参数指定数据段区分配方式,2.索引段 索引段保存的是索引中的索引条目。在创建索引将为索引创建索引段。未分区索引都用一个段，而分区的索引每个区用一个独立的索引段。STORAGE指定索引段的区分配方式。,SELECT .ORADE BY;SELECT DISTINCT;SELECT GROUP BY ,; SELECT .UNION;SELECT INTERSECT; SELECT MINUS; CREATE INDEX;,段(Segment),3.临时段 临时段是Oracle在进行大的查询或排序时自动分配的临时工作空间,用来保存SQL语句分析和执行的中间结果。如果排序操作能在内存中进行，Oracle不会建立临时段。,4.回滚段 回滚段记录了每个事务修改数据时数据的旧值，不管这个事务是否提交。回滚段是由若干回滚条目组成。每个回滚条目包括块信息（修改的文件号和块ID）和修改前的数据。,4.1.4 表空间（Tablespace）,在逻辑上，Oracle数据库是由一个或多个表空间组成的，表空间被划分为一个个独立的段,数据库中创建的所有对象都必须保存在指定的表空间中。 在物理上，一个表空间对应于操作系统中的一个或多个数据文件。一个对象的数据存储在表空间的任意一个数据文件中，也可将同一个对象的数据分布在表空间的多个数据文件中，还可以将同一个对象分布在多个表空间中（如对表进行分区后的分区表）。,表空间与数据文件的关系,1.用户定义表空间 是用于存储用户数据的普通表空间，它是 根据实际应用由用户自己来建立的。 2.SYSTEM表空间 创建数据库时，自动创建SYSTEM表空间。 SYSTEM表空间中存储数据库数据字典、所有 PL/SQL程序的源代码和解析代码和数据库对 象的定义。 存储SYS模式中的对象。,表空间分类,（如视图、对象类型说明、同义词和序列）,3. 撤消表空间 撤销表空间是用来在自动撤销管理方式下存储撤销信息的专用表空间。在撤销表空间中只能建立撤销段（回滚段）。任何数据库用户（包括管理员）都不能在撤销表空间中创建数据库对象。默认的撤销表空间UNDOTBS 4.临时表空间 运行过程中要使用临时空间来保存SQL语句执行过程中产生的临时数据。如果没有指定临时表空间，临时数据保存在SYSTEM表空间中,表空间分类,4.2 物理数据库结构,Oracle物理数据库是从操作系统的文件级来描述数据库。 Oracle数据库是由若干个物理文件组成，每个物理文件由若干个操作系统物理块组成。 物理数据库由四种类型的操作系统文件组成：数据文件、控制文件、联机重做日志文件和归档重做日志文件。 表空间与数据文件。一个表空间可由多个数据文件组成，一个数据文件只属于一个表空间,4.2.1 数据文件(Data File),数据文件是存储数据库数据的操作系统文件，一个表空间在物理上对应于一个或多个数据文件，而一个数据文件只能属于唯一的表空间。Oracle通过为表空间创建数据文件来从硬盘中获取物理存储空间。 一个数据库对象的数据可以全部保存在一个数据文件中，也可以分布在同一个表空间的多个数据文件中。 表空间的大小由数据文件的大小和个数决定(增加数据文件,扩大数据文件大小,自动增),4.2.2 控制文件(Control File),控制文件是一个记录数据库结构的二进制文件，在其中如下重要信息： 数据库名，数据库建立的时间。 数据文件名称、位置、联机/脱机状态信息 重做日志文件的名称和路径。 表空间名称等信息。 当前日志序列号，日志历史记录。 归档日志信息。最近检查点信息。 恢复管理器RMAN的备份信息等。,实例在加载数据库时读取控制文件，以找到自己所需的操作系统文件。（否则将无法加载和打开数据库） 控制文件必须在整个数据库打开期间始终保持可用状态。 控制文件中的内容只能够由 Oracle本身来修改。(记录数据库结构的二进制文件) 每个数据库必须至少拥有一个控制文件。一个数据库也可同时拥有多个相同的控制文件，但是一个控制文件只能属于一个数据库。,控制文件(Control File),4.2.3 联机重做日志文件,Oracle联机重做日志文件（简称重做日志文件）中以重做记录的形式记录了用户对数据库进行的所有修改操作。重做记录由一组变更向量组成，每个变更向量中记录了事务对数据库中某个数据块所做的修改。,利用重做记录，在系统发生故障而导致数据库崩溃时，Oracle可以恢复丢失的数据修改操作信息。,联机重做日志文件,写入：LGWR循环方式来使用联机重做日志。 提交事务，生成系统变更号SCN。SCN与重做记录一起保存在重做日志文件中。,重做记录中记载修改后的结果，回滚条目中记录事物修改之前的数据。,联机重做日志文件,日志切换和日志序列号 日志切换是指LGWR进程结束当前重做日志文件的使用，开始写入下一个重做日志文件的时刻。自动切换和手工切换。 每当发生日志切换时，Oracle将会生成一个新的日志序列号，并将这个号码分配给即将开始使用的重做日志文件。日志序列号不会重复,在归档时一同保存。 日志序列号表示日志文件使用的先后。,多路重做日志文件 多路重做日志文件是指同时保存一个重做日志文件的多个镜像文件，防止被破坏。这些完全相同的重做日志文件构成一个重做日志文件组，组中每个重做日志文件称为一个日志组成员。,联机重做日志文件,4.2.4 归档重做日志文件,归档是指在重做日志文件被覆盖之前，Oracle将已经写满的重做日志文件复制到指定的位置并以文件形式存放，这类文件称为归档重做日志文件。 归档重做日志文件主要用于进行数据库恢复和更新备份数据库，同时借用LogMiner工具可以得到数据库操作的历史信息。 只有数据库处于归档模式中，才会执行归档操作。归档操作可以由后台进程ARCn自动完成，或由管理员手工通过命令来完成。,归档重做日志文件,归档过程,数据库的归档模式 数据库可以在ARCHIVELOG或非归档模式。数据库的归档模式将记录在控制文件中。 如果将数据库设置为非归档模式，将不会对重做日志文件进行归档操作。当发生日志切换时，LGWR进程直接写入下一个可用的联机重做日志文件，联机重做日志文件中原有的重做记录将被覆盖。不能： 无法进行介质恢复，数据库进行完全备份， 不能够进行联机表空间备份操作。,归档重做日志文件,数据库在归档模式，LGWR进程在写入下一个重做日志文件之前，必须等待该联机重做日志文件完成归档，否则LGWR进程将被挂起，数据库也停止运行。在归档重做日志文件中，记录了自从数据库置于归档模式后，用户对数据库所进行的所有修改操作。优点 可以进行介质恢复，可以进行部分备份， 保证备份数据库与目标库的一致性。,归档重做日志文件,启动数据库过程,4.3 数据字典,数据字典是Oracle数据库最重要的部分之一，它是由一系列提供数据库信息的只读表组成。 所有数据字典都被组织为表或视图，它们都存储在数据库的 SYSTEM 表空间中。,数据字典中的主要内容： 各种对象的定义信息、数据库存储空间的分配信息、数据库安全信息、字段的缺省值和完整性约束信息、数据库运行时的性能和统计信息。,数据字典的主要用途 Oracle通过访问数据字典来获取有关用户、模式、对象以及存储结构的信息；,数据字典,执行DDL语句来修改对象的结构时，Oracle将修改数据字典中的记录；,数据库用户可从数据字典的只读视图中获取各种与数据库相关的信息;,管理员能够从数据字典中监视数据库的运行状态，从而获得进行性能调整的依据。,数据字典,数据字典由基础表和用户视图两部分组成。基础表存储数据库信息，只有Oracle本身才有读写基础表的权限。基础表中的信息经过解密和其他加工处理后以视图的方式展示给用户，这就是用户视图。 数据字典分为三类： USER视图，USER_，用户自己的信息 ALL视图，ALL_，用户可访问 DBA视图，DBA_，数据库中所有的,动态性能视图,在实例的运行过程中，Oracle维护一组虚拟的表，它们记录当前数据库活动的相关信息，这些表称为动态性能表。 动态性能表并不是实际的表，而且它们不能被大多数数据库用户所访问。但管理员可以访问这些表。 在Oracle实例启动时，动态性能表被动态地创建，并向其中写入数据；在Oracle关闭时，动态性能表不会保存下来。,动态性能视图,所有的动态性能表都属于SYS用户，它们以V_$开头。Oracle自动根据动态性能表建立视图（称之为动态性能视图），并为视图建立公共同义词。这些公共同义词都以V$开头。 数据库管理员可以通过SELECT语句来查询所有动态视图。 V$SGA,V$PARAMETERS,关闭数据库,第4章小 结,1.Oracle逻辑数据库和物理数据库的组成。 2.什么是重做日志文件和归档重做日志文件？存放什么内容？联机重做日志写入过程和归档过程？什么是归档？ 3.什么是数据文件？存放的内容是什么？与表空间的关系？ 4.控制文件？存放的内容和最小数量？ 5.表或索引与段的关系。 6.日志切换和日志序列号 7.数据字典和动态性能视图的作用。,第4章 练习,1.数据库逻辑存储结构: A. 块-段-区-表空间-数据库 B. 块-区-段-表空间-数据库 C. 块-区-表空间- 段-数据库 D. 块-表空间-区- 段-数据库 2. 下面哪个不是数据库物理存储结构中的对象. A. 数据文件 B. 重做日志 C. 控制文件 D. 表空间 数据库必须至少有几个控制文件? A. 1 B. 2 C. 4 D. 由初始化参数定 4. 数据库必须至少有几个联机重做日志文件