了解Oracle DB体系结构（课堂PPT）

1、1版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。了解了解Oracle DB体系结构体系结构 版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。课程目标课程目标 学完本课程后，应能完成以下工作：学完本课程后，应能完成以下工作： 列出列出 Oracle DB 的主要体系结构组件的主要体系结构组件说明内存结构说明内存结构 描述后台进程描述后台进程 将逻辑存储结构与物理存储结构关联起来将逻辑存储结构与物理存储结构关联起来描述描述 ASM 存储组件存储组件版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。Oracle DBOracle 关系数据库管理系统 (RDBMS) 提供了开放的、全面的、集成的信息管

2、理方法版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。连接到服务器连接到服务器客户机客户机中间层中间层服务器服务器所示为多层体系结构所示为多层体系结构版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。Database (Storage Structures)Oracle DB体系结构：概览体系结构：概览ServerprocessPGAUserprocessInstanceMemory Structures (System Global Area) Process StructuresClientServer版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。实例：数据库配置实例：数据库配置D1D2I

3、1I2I1I2I3D集群系统集群系统非集群系统非集群系统本地存储本地存储共享存储共享存储版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。连接到数据库实例连接到数据库实例连接：用户进程和实例之间的通信连接：用户进程和实例之间的通信会话：用户通过用户进程与实例之间建立的特定连接会话：用户通过用户进程与实例之间建立的特定连接SQL Select 会话会话连接连接用户用户用户进程用户进程服务器进程服务器进程会话会话版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。Oracle DB内存结构内存结构Serverprocess 1Shared poolDatabasebuffercacheRedo logb

4、ufferStreams poolLarge poolJava poolStackSpace系统全局区系统全局区 (SGA)程序全局区程序全局区 (PGA)Serverprocess 2KEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cacheUserGlobalAreaStackSpaceUserGlobalAreaPGA版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。Shared poolDatabasebuffercacheRedo logbufferStreams poolLarge poolJa

5、va poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cache共享池共享池属于属于 SGA 包含：包含： 库高速缓存库高速缓存- 共享共享 SQL 区域区域 数据字典高速缓存数据字典高速缓存 控制结构控制结构Shared SQL areaLibrary cacheData dictionary cacheOther固定区域固定区域版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。Shared poolDatabasebuffercacheRedo l

6、ogbufferStreams poolLarge poolJava poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cache数据库缓冲区高速缓存数据库缓冲区高速缓存属于属于 SGA 存放从数据文件读取的数据块的副本存放从数据文件读取的数据块的副本由所有并行用户共享由所有并行用户共享版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。重做日志缓冲区重做日志缓冲区是 SGA中的循环缓冲区 存放有关对数据库所做更改的信息包含重做条目，这些条目包含对 DML 和 DDL等操作所做的更改进行重做的相关信息S

7、hared poolDatabasebuffercacheStreams poolLarge poolJava poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cacheRedo logbuffer版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。Shared poolDatabasebuffercacheRedo logbufferStreams poolLarge poolJava poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buffe

8、r poolnK buffer cache大型池大型池为以下对象提供大型内存分配：共享服务器和 Oracle XA 接口的会话内存I/O 服务器进程Oracle DB备份和还原操作Large poolI/O 缓冲区缓冲区响应队列响应队列请求队列请求队列空闲内存空闲内存并行查询并行查询高级排队高级排队版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。Shared poolDatabasebuffercacheRedo logbufferStreams poolLarge poolJava poolSystem Global Area (SGA)KEEP buffer poolRECYCLE buf

9、fer poolnK buffer cacheJava 池和流池池和流池 Java 池内存用于存储JVM中所有特定于会话的Java代码和数据。Oracle Streams 以独占方式使用流池内存来执行以下操作： 存储缓冲的队列消息 为 Oracle Streams 进程提供内存Java poolStreams pool版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。程序全局区程序全局区 (PGA)Serverprocess 1StackSpaceSystem Global Area (SGA)PGAShared poolDatabasebuffercacheRedo logbufferStre

10、ams poolLarge poolJava poolKEEP buffer poolRECYCLE buffer poolnK buffer cacheUserGlobalArea用户会话数据用户会话数据游标状态游标状态 排序区排序区散列区散列区位图创建区位图创建区SQL 工作区工作区位图合并区位图合并区版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。小测验小测验包含服务器进程或后台进程的数据及控制信息的内存区域称为包含服务器进程或后台进程的数据及控制信息的内存区域称为:共享池共享池PGA缓冲区高速缓存缓冲区高速缓存1.用户会话数据用户会话数据版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。

11、小测验小测验从数据文件读取到数据库缓冲区高速缓存中的是什么从数据文件读取到数据库缓冲区高速缓存中的是什么? 行行更改更改块块1.SQL版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。进程体系结构进程体系结构用户进程 是连接到 Oracle DB 的应用程序或工具数据库进程 服务器进程： 连接到 Oracle 实例，在用户建立会话时启动 后台进程：在Oracle 实例启动时启动守护程序 / 应用程序进程 网络监听程序 Grid Infrastructure 守护程序版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。进程结构进程结构 PMONSMONOthers实例实例 (ASM 实例实例 and

12、数据库实例互相独立数据库实例互相独立) RECOARCn DBWn LGWRCKPTPGAUserprocessServerprocess后台进程后台进程System Global Area (SGA)必需必需:ASMBRBAL可选可选:ListenerGrid Infrastructure 进程进程(ASM and Oracle Restart) orarootagent ohasdocssddiskmonoraagentcssdagent版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。数据库写进程数据库写进程 (DBWn)将数据库缓冲区调整缓

13、存中经过修改的缓冲区（灰数据缓冲区）写入磁盘有两种方式：在执行其它处理时异步执行推进检查点Database buffer cacheDatabase writer processData files DBWn版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。日志写进程日志写进程 (LGWR)将重做日志缓冲区写入磁盘上的重做日志文件中在以下情况下执行写操作： 用户进程提交事务处理时 重做日志缓冲区的三分之一已满时 DBWn 进程将经过修改的缓冲区写入磁盘之前 每隔 3 秒Redo log bufferLog Writer processRedo lo

14、g files LGWR版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。检查点进程检查点进程 (CKPT) 检查点信息记录在以下位置检查点信息记录在以下位置 控制文件控制文件 每个数据文件头每个数据文件头Checkpoint processData filesControl fileCKPT版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。系统监视器进程系统监视器进程 (SMON)在实例启动时执行恢复在实例启动时执行恢复清除不使用的临时段清除不使用的临时段InstanceTemporary segmentSystem Monitor process

15、SMON版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。进程监视器进程进程监视器进程 (PMON)在用户进程失败时执行进程恢复在用户进程失败时执行进程恢复 清除数据库缓冲区高速缓存清除数据库缓冲区高速缓存 释放该用户进程使用的资源释放该用户进程使用的资源监视会话，查看是否发生空闲会话超时监视会话，查看是否发生空闲会话超时 在监听程序中动态注册数据库服务在监听程序中动态注册数据库服务Process Monitor processDatabase buffer cacheFailed user processUserPMONServerprocesstnslsnr版权所有 2006，Oracle。

16、保留所有权利。恢复器进程恢复器进程用于分布式数据库配置用于分布式数据库配置 自动连接到有问题的分布式事务处理中涉及的其它数据自动连接到有问题的分布式事务处理中涉及的其它数据库库自动解决所有有问题的事务处理自动解决所有有问题的事务处理删除对应于有问题的事务处理的所有行删除对应于有问题的事务处理的所有行数据库数据库A中的恢复器进程中的恢复器进程数据库数据库B中有问题的事务处理中有问题的事务处理RECO版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。归档进程归档进程 (ARCn)在发生日志切换之后，将重做日志文件复制到指定的存在发生日志切换之后，将重做日志文件复制到指定的存储设备储设备可以收集事务处

17、理重做数据，并将该数据传输到备用目可以收集事务处理重做数据，并将该数据传输到备用目标位置标位置归档进程归档进程归档目标位置归档目标位置 重做日志文件的副本重做日志文件的副本ARCn版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。Oracle Grid Infrastructure 由由 OS 初始化守护程序启动。初始化守护程序启动。Oracle Grid Infrastructure 安装程序会修改安装程序会修改 /etc/inittab 文件，以确保每次启动计算机时在相应运文件，以确保每次启动计算机时在相应运行级别启动行级别启动Oracle Grid Infrastructure 。进程启动

18、顺序进程启动顺序init.ohasd (root)ohasd.binoraagent.binorarootagent.bindiskmon.bincssdagentocssd.bin initGrid Infrastructure包装脚本包装脚本Grid Infrastructure守护程序和进程守护程序和进程操作系统操作系统初始化守护程序初始化守护程序# cat /etc/inittab.h1:35:respawn:/etc/init.d/init.ohasd run /dev/null 2&1 /dev/null ASM实例实例 监听程序监听程序 DB 实例实例 用户定义的用户定义

19、的应用程序应用程序版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。数据库存储体系结构数据库存储体系结构Online redo log filesPassword fileParameter fileArchived redo log filesControl filesData filesAlert log and trace filesBackup files版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。逻辑和物理数据库结构逻辑和物理数据库结构DatabaseLogicalPhysicalTablespaceData fileSegmentE

20、xtentOracle datablock存储系统存储系统 SAN NAS Exadata File System NFS ASM RAW版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。段、区和块段、区和块段存在于表空间中。段存在于表空间中。段是区的集合。段是区的集合。区是数据块的集合。区是数据块的集合。数据块映射到磁盘块。数据块映射到磁盘块。段段区区数据块数据块磁盘块磁盘块(文件系统存储文件系统存储)版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。表空间和数据文件表空间和数据文件8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb

21、8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8Kb8KbTablespace 1Datafile 1Datafile 2Extent64KBExtent96KBSegment160KB Tablespace 2 (Bigfile)Datafile 3Only 1 datafileallowed= 128 TB版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。SYSTEM 和和 SYSAUX 表空间表空间 SYSTEM 和 SYSAUX 表空间是在创建数据库时创建的必需存在的表空间，这些表空间必须联机。 SYSTEM 表空间用于核心功能（例如数据字典表）。 辅助的 SYSAUX 表空间用于附加的数据

22、库组件（例如，Enterprise Manager Repository）。不建议使用SYSTEM和SYSAUX表空间来存储应用程序的数据版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。自动存储管理自动存储管理ASM 集群集群文件系统文件系统ASM 动态卷动态卷管理器管理器应用程序应用程序Oracle DB操作系统操作系统Oracle DB的的ASM文件文件自动存储管理自动存储管理是可移植的高性能集群文件系统 管理 Oracle DB文件 通过ASM集群文件系统（ACFS）管理应用程序文件将数据分布到各个磁盘中以平衡负载 建立数据镜像以防范故障 解决存储管理挑战版权所有 2006，Oracle。保留所有权利。ASM 存储组件存储组件OracleDB数