《ORACLE数据库概述和应用介绍》

1、ORACLE数据库概述和应用介绍作者：魏勇工号：04433课程主要内容 本课程主要通过对Oracle数据库体系架构、日常管理、备份和恢复的讲解，帮助学员掌握Oracle数据库的基础知识，掌握如何安装、配置Oracle数据库以及Oracle数据库工具的基本使用方法。并对Oracle数据库的备份和恢复方法有一定的了解。目录Oracle公司及产品Oracle体系架构Oracle逻辑结构数据库的安装数据库的启动和关闭日常管理数据库备份和恢复Oracle公司介绍1977 年 拉里艾利森 (Larry Ellison)、Bob Miner 和 Ed Oates 共同创建了软件开发实验室 (Software

2、 Development Laboratories)。他们所接手的第一个项目是为美国政府做的，他们将之命名为 Oracle。他们认为 Oracle 意思是“智慧之源”。1978 年软件开发实验室从原来的圣克拉克迁至位于硅谷心脏的 Menlo Park 的 Sand Hill 大街上。为了让人们了解公司的主要业务范围，他们将软件开发实验室更名为关系软件公司 (Relational Software Inc. (RSI)。 1979 年 RSI 开发出第一款商用 SQL 数据库 V2(V1 根本就未推出过)。1982 年 RSI 更名为 Oracle 系统公司 (Oracle System Cor

3、poration)，用产品名称为公司命名，帮助公司赢得了业界的认同。 Oracle公司介绍目前，Oracle是全球领先的信息管理软件供应商和全球第二大独立软件公司。年收入达110亿美元，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，拥有42,700名员工。Oracle是第一家可开发和交付100%的基于互联网的数据库、企业业务应用、应用开发和决策支持工具等企业级软件的软件公司。Oracle中国公司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 在北京建立独资公司2002年10月，甲骨文公司在深圳成立甲骨文中国研发中心，服务于技术开

4、发、产品认证和本地化、技术支持等关键领域。第二个研发中心也于2003年10月在北京揭幕。目前，在北京、上海、广州、成都均设立了分支机构，Oracle公司在中国的员工达400多人。在电信、金融保险、政府、部队等行业拥有广泛的用户群。Oracle主要数据库产品 数据服务器产品（RDBMS） 应用服务器产品（iAS） 开发工具产品 Designer/Develop/programer/Jdeveloper 决策支持产品（Express/Discover） 应用软件（人事、财务、制造业等） 其他产品(Video/Mail/Message/OEM)Oracle数据库 Oracle 是一个面向Intern

5、et计算环境的数据库。它是在数据库领域一直处于领先地位的Oracle（即甲骨文公司）的产品。可以说Oracle关系数据库系统是目前世界上流行的关系数据库管理系统，系统可移植性好、使用方便、功能强，适用于各类大、中、小、微机环境。它是一种高效率、可靠性好的适应高吞吐量的数据库解决方案。 目录Oracle公司及产品Oracle体系架构Oracle逻辑结构数据库的安装数据库的启动和关闭日常管理数据库备份和恢复Oracle架构概述物理结构 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Ora

6、cle架构图Oracle架构概述 物理结构Oracle架构概述 物理结构 是物理存储ORACLE数据库数据的文件。 其特点如下： 每一个数据文件只与一个数据库相联系。 数据文件一旦被建立则不能修改其大小。 一个表空间可包含一个或多个数据文件。数据文件（Data File）Oracle架构概述 物理结构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： 每一个数据库至少包含两个日志文件组。 日志文件组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。日志文件（Log File）Oracle架构概述 物理结构 为实现日志文件组的循环使用而设置的。 出现日志开关的情况如下： 当一

7、个日志文件组被填满时 关闭数据库时 DBA手动转移日志开关日志开关（Log Switch）Oracle架构概述 物理结构 是一个较小的二进制文件，用于描述数据库结构。描述信息如下： 数据库建立的日期。 数据库名。 数据库中所有数据文件和日志文件的文件名及路径。 恢复数据库时所需的同步信息。控制文件（Control File）Oracle架构概述 物理结构 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 要点注意： Oracle 9i版本以后

8、，oracle可以使用服务器参数文件 （System Parameter File）代替传统的init.ora参数文件。SPFILE是Oracle 在操作系统级创建的一个二进制文件，用于存储数据库参数。参数文件（Parameter File）Oracle体系架构 系统全局区（SGA） SGA是ORACLE系统为实例分配的一组共享缓冲存储区，用于存放数据库数据和控制信息，以实现对数据库数据的管理和操作。主要包括三部分： 共 享 池 数据块缓冲区 日 志 缓 冲 区Oracle体系架构 系统全局区（SGA） 库缓存区（library cache）存储SQL语句、分析代码和执行计划 数据字典缓存区（

9、data dictionary cache）存储表、列和其他对象的定 义和权限 大小由SHARED_POOL_SIZE参数确定 共享池Oracle体系架构 系统全局区（SGA） 存储最近被使用到的数据块每个缓存区大小由DB_BLOCK_SIZE参数确定缓存区数量由DB_BLOCK_BUFFERS参数确定 新版本中数据库缓冲区大小由参数 DB_CACHE_SIZE 确定数据块缓冲区Oracle体系架构 系统全局区（SGA） 大小由LOG_BUFFER参数确定 记录实例对数据进行的修改 用于前滚操作 循环使用日志缓冲区Oracle体系架构 数据库进程Oracle体系架构 用户进程 当用户运行一个应

10、用程序、工具 时(如SQL Plus)，就建立了一个用户进程。实现与Oracle Server的交互。 必须首先建立一个连接 不能直接和Oracle 服务器进行交互Oracle体系架构 服务器进程 处理用户进程的请求，只有当用户进程建立一个连接时才会启动一个服务器进程。处理过程： 分析SQL命令并生成执行方案。 从数据缓冲存储区中读取数据。 将执行结果返回给用户。Oracle体系架构 后台进程必要的后台进程DBWn PMON CKPTLGWR SMON可选的后台进程ARCn LMDn QMNnCJQ0 LMON RECODnnn LMS SnnnLCKn PnnnOracle体系架构 后台进程

11、日志写入进程（LGWR）LGWR写发生在： At Commit When one-third full When there is 1MB of redo before DBW0 Writes DBW0需要写入的数据的SCN号大于LGWR 记录的SCN号，DBW0 触发LGWR写入 Every 3 SecondsOracle体系架构 后台进程数据库写入进程（DBW0）DBW0写发生在： 脏列表达到最低限制 No free buffer Every 3 Seconds。 Checkpoint。 Tablespace Offline Tablespace read only Table Drop

12、or truncate Tablespace Begin BackupOracle体系架构 后台进程其他必要的进程： 进程监控进程(PMON) 系统监控进程(SMON) 检查点进程(CKPT) 归档进程(ARC0)Oracle体系架构 后台进程 PMON清除失败的用户进程： 回滚事务 释放锁资源 释放其他资源Oracle体系架构 后台进程 SMON 自动进行实例恢复前滚记录在重做日志的数据修改打开数据库供用户使用回滚未提交的事务 合并自由空间 回收临时段Oracle体系架构 后台进程 CKPT 同步数据文件，日志文件和控制文件。 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

13、数据文件中，LGWR进程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。 检查点启动的情况： 预定数目的记录项被填满。 设置指定的秒数。 日志切换 关闭实例时 DBA手动操作Oracle体系架构 后台进程 ARC0 数据库归档模式当发生磁盘失效时不需要做恢复操作的数据 库使用非归档模式成品数据库使用归档模式 ARC0进程自动归档联机重做日志保存所有对数据库做的修改Oracle体系架构 实例-Instance后台进程内存结构Oracle实例 是存取和控制数据库的软件机制，它由系统全局区（SGA）和后台 进程组成。 是访问Oracle数据库的途径

14、 通常是一个数据库对应一个实例 同一个操作系统上可以同时创建多个实例目录Oracle公司及产品Oracle体系架构Oracle逻辑结构数据库的安装数据库的启动和关闭日常管理数据库备份和恢复Oracle逻辑结构 ORACLE的逻辑结构是由一个或多个表空间组成。 一个表空间由一组分类段（表、索引等）组成 一个段由一组分范围组成 一个范围由一批数据库块组成 一个数据库块对应一个或多个物理块范围是分配单位、块是使用单位Oracle逻辑结构 各种类型的段（Segment）表簇表分区索引索引组织表回滚段Oracle逻辑结构 数据库块（Blocks） I/O的最小单元 有一个或多个OS块组成 由DB_BLO

15、CK_SIZE参数设定 在数据库创建时设定Oracle逻辑结构 数据库块的组成HeaderFree spaceDataOracle逻辑结构 块空间使用情况INITRANSMAXTRANSPCTFREEPCTUSEDOracle逻辑结构 块空间的使用Oracle逻辑结构 Oracle数据库中的数据逻辑存储在表空间中，物理存储在数据文件中。数据库结构数据文件日志文件控制文件参数文件物理结构表空间段分区数据库块逻辑结构目录Oracle公司及产品Oracle体系架构Oracle逻辑结构数据库的安装数据库的启动和关闭日常管理数据库备份和恢复数据库的安装 安装前的准备 环境需求（以AIX操作系统为例）OS

16、：AIX 5.2OS Kernel：64File System：JFS2 Filesets：bos.adt.libm bos.perf.perfstat bos.perf.libperfstat 其他系统内核参数修改/etc/security/limits文件fsize值配置操作系统异步IO修改/etc/hosts文件数据库的安装 安装前的准备 创建用户和用户组更改用户密码建立节点间信任关系创建Oracle用户环境变量 创建ORACLE_HOME目录 更改安装目录权限 数据库的安装 设置环境变量 PATH=/usr/bin:/etc:/usr/sbin:/usr/ucb:$HOME/bin:/

17、usr/bin/X11:/sbin:.export PATHif -s $MAIL # This is at Shell startup. In normalthen echo $MAILMSG # operation, the Shell checksfi # periodically.export PS1=hostname:$PWD$export DISPLAY=127.0.0.1:0.0export ORACLE_BASE=/oracleexport ORACLE_HOME=$ORACLE_BASE/product/9.2.0export NLS_LANG=AMERICAN_AMERIC

18、A.ZHS16GBKexport ORA_NLS33=$ORACLE_HOME/ocommon/nls/admin/dataexport PATH=$PATH:$ORACLE_HOME/binexport LD_LIBRARY_PATH=$ORACLE_HOME/lib:/lib:/usr/libexport ORACLE_SID=asp1 #(ORACLE_SID根据用户需求设定)export LIBPATH=$ORACLE_HOME/lib:/lib:/usr/libexport CLASSPATH=$ORACLE_HOME/product/jlibumask 022数据库的安装 安装过程

19、上传安装介质执行rootpre.sh脚本启动安装程序(./runInstaller)注：安装过程中，请仔细阅读提示信息，根据提示操作，即可方便的完成安装数据库的安装 数据库升级 1、首先要先升级OUI2、然后升级Patchset数据库的安装 启动建库向导 运行命令$DBCA，启动建库向导数据库的安装 设置SID名称 键入GLOBAL DATABASE NAME，不能超过5个字符数据库的安装 设置参数 SGA区字符集块大小和排序区归档模式文件位置数据库的安装 数据文件 控制文件表空间联机日志数据库的安装 完成建库 设置初始密码 目录Oracle公司及产品Oracle体系架构Oracle逻辑结构数

20、据库的安装数据库的启动和关闭日常管理数据库备份和恢复数据库的启动和关闭 启动和关闭的过程 OPENMOUNTNOMOUNTSHUTDOWN所有文件被打开打开控制文件启动实例SHUTDOWNSTARTUP数据库的启动和关闭 启动数据库命令 STARTUP nomount PFILE=/DISK1/initU15.ora;ALTER DATABASE database MOUNT;ALTER DATABASE database OPEN READ ONLY;启动数据库把数据库从nomount状态改变到mount状态把数据库打开到只读状态数据库的启动和关闭 以只读方式打开数据库 任何数据库都可以以只

21、读方式打开 以只读方式打开的数据库可以：执行查询使用本地管理表空间进行磁盘排序操作可以使表空间的数据文件online或offline可以对offline的数据文件和表空间进行恢复操作数据库的启动和关闭 关闭数据库选项 Shutdown mode: A AbortI ImmediateT TransactionalN NormalYESNO数据库的启动和关闭数据库的启动和关闭目录Oracle公司及产品Oracle体系架构Oracle逻辑结构数据库的安装数据库的启动和关闭日常管理数据库备份和恢复日常管理 数据库登录日常管理 数据库登录日常管理 OEM控制台实例管理日常管理 OEM控制台会话管理日常

22、管理 OEM控制台表空间管理日常管理 OEM控制台数据文件管理日常管理 OEM控制台用户管理日常管理 OEM控制台角色管理日常管理 OEM控制台表管理日常管理 OEM控制台视图管理目录Oracle公司及产品Oracle体系架构Oracle逻辑结构数据库的安装数据库的启动和关闭日常管理数据库备份和恢复数据库备份和恢复 归档模式概述 无归档模式： 在介质出现失败时，只能将数据库恢复到最后后备的那一刻。 归档模式： 在介质出现失败时，能使用归档日志文件最大量的恢复数据库数据。 显示归档状态： SQLARCHIVE LOG LIST ;数据库备份和恢复 何时需要备份？ 为保证数据库的正常使用，在数据库

23、出现故障时，能尽可能快的修复数据库，做好数据库的备份工作是十分重要的。 定期执行整个操作系统的备份。 频繁修改的表空间要经常备份。 在修改数据库结构之前和之后，要备份所影响的数据文件、日志文件和控制文件。数据库备份和恢复 备份方法 物理备份-操作系统级备份 逻辑备份-Exp/Imp非归档模式归档模式数据库备份和恢复 备份方法物理备份 离线数据库全备份：数据库无归档操作 在线数据库全备份：数据库归档操作 在线表空间备份：数据库归档操作 离线表空间备份：数据库归档操作 控制文件备份数据库备份和恢复 物理备份 数据文件、日志文件、控制文件和参数文件1、记录数据库所有文件的路径及文件名2、用NORMA

24、L关闭数据库3、用操作系统命令拷贝数据库所有文件4、重新启动ORACLE实例离线数据库全备份数据库备份和恢复 物理备份在线数据库全后备 确保数据库在ARCHIVELOG模式下操作。 用在线表空间后备方法后备数据库所有表空间。 用控制文件后备方法后备数据库的控制文件。数据库备份和恢复 物理备份在线表空间的后备 确保数据库在ARCHIVELOG模式下操作。 使要后备的表空间在线。 开始在线表空间的后备 用操作系统命令拷贝表空间所对应的数据文件。 结束在线表空间的后备。例如：SQLALTER TABLESPACE users BEGIN BACKUP ;SQLhost cp SQLALTER TAB

25、LESPACE users END BACKUP ;数据库备份和恢复 物理备份何时需要备份控制文件? 在下列操作前后，需要备份控制文件增加在线日志文件组增加在线日志文件成员重命名在线日志文件成员删除在线日志文件组删除在线日志文件成员建立表空间增加数据文件重命名数据文件删除表空间数据库备份和恢复 物理备份如何备份控制文件?1、离线备份 离线后拷贝2、在线备份 SQLALTER DATABASE BACKUP CONTROLFILE TO backup directory ;数据库备份和恢复 逻辑备份Exp备份 Exp应用程序将数据库表保存到操作系统文件，这个文件只能由Imp应用程序读入数据库。导

26、出模式如下： Table：导出用户的指定表。 User：导出用户模式中的所有对象。 Full Database：到处数据库中的所有对象。 具有EXP_FULL_DATABASE角色的用户可操作此项。数据库备份和恢复 Exp备份三种命令执行方式参数文件 EXP username/password PARFILE = filename 行命令 EXP username/password 参数1 参数2 . 交互式 EXP 数据库备份和恢复 Exp备份如何获取帮助？联机帮助命令：EXP HELP = y数据库备份和恢复 Exp备份如何实现自动备份？1、编写数据库备份脚本2、设置系统自动作业，设置自动作业时间、执行的备份脚本、输出的日志信息等3、系统定期执行自动作业数据库备份和恢复 介质故障的恢复完全恢复数据库在NO ARCHIVELOG方式下操作时，出现介质失败，做如下恢复