ORACLE 系统管理简介课件

ORACLE系統架構

1數位教材-資料庫系統設計與應用

ORACLE系統架構1數位教材-資料庫系統設計與應用Oracle系統架構2數位教材-資料庫系統設計與應用Oracle系統架構2數位教材-資料庫系統設計與應用Oracle系統架構(Cont.)整個

Oracle系統架構包含以下三個部分，如圖一所示：SystemGlobalArea(系統共同區，SGA)Process(處理單元)Files(系統檔案)

3數位教材-資料庫系統設計與應用Oracle系統架構(Cont.)整個Oracle系統SystemGlobalArea(SGA)

每當

Oracle系統啟動時，會佔用主機一大塊資料庫專屬的記憶体空間來控制資訊與儲存資料，這塊資料庫專屬的記憶体空間稱為

SystemGlobalArea(SGA)。4數位教材-資料庫系統設計與應用SystemGlobalArea(SGA)每當OrSGA主要是由三個主要部份所組成：SharedDatabaseBufferCache

RedoLogBuffer5數位教材-資料庫系統設計與應用SGA主要是由三個主要部份所組成：5數位教材-資料庫系統設SharedPoolSharedPool主要是由LibraryCache、DictionaryCache與一些控制結構(controlstructures)所組成。6數位教材-資料庫系統設計與應用SharedPoolSharedPool主要是由LiDatabaseBufferCache用來存放最近由資料庫讀出的資料。7數位教材-資料庫系統設計與應用DatabaseBufferCache用來存放最近由資料RedoLogBuffer為了加快線上交易的效率，異動交易的記錄之內容並不直接寫入磁碟檔案中，而是存放在RedoLogBuffer這記憶体空間中。8數位教材-資料庫系統設計與應用RedoLogBuffer為了加快線上交易的效率，異動交Process(處理單元)

在

Oracle中的

Process分為：UserProcessOracleProcess9數位教材-資料庫系統設計與應用Process(處理單元)在Oracle中的ProUserProcess當使用者的應用程式欲以SQL指令存取資料庫資料時，例如：Pro*C程式、OracleTools、SQL*plus、OracleForm等等，Oracle會產生UserProcess去執行這些工作。10數位教材-資料庫系統設計與應用UserProcess當使用者的應用程式欲以SQL指令OracleProcessOracleProcess依執行的方式不同可大概分為

ServerProcess與

BackgroundProcess。11數位教材-資料庫系統設計與應用OracleProcessOracleProcess依BackgroundProcessesDatabaseWriter(DBWR)LogWriter(LGWR)ProcessMonitor(PMON)SystemMonitor(SMON)Checkpoint(CKPT)Archiver(ARCH)Recoverer(RECO)LOCK(LCKn)12數位教材-資料庫系統設計與應用BackgroundProcessesDatabaseWDatabaseWriter(DBWR)當

Oracle系統存取資料時，為了考慮執行效率，並不會直接存取磁碟中的資料，而是先到

SGA中的

DatabaseBufferCache中去找，若找不到再去存取磁碟中的資料。

13數位教材-資料庫系統設計與應用DatabaseWriter(DBWR)當OracleLogWriter(LGWR)Oracle系統將使用者所執行的異動交易(Transaction)記錄在日誌檔(RedoLogFile)中，以供

Oracle系統回復資料之用。

14數位教材-資料庫系統設計與應用LogWriter(LGWR)Oracle系統將使用者ProcessMonitor(PMON)PMON監控所有

client端的連線程式，並在

UserProcess處理失敗時，負責回收使用者所佔用的系統資源。

15數位教材-資料庫系統設計與應用ProcessMonitor(PMON)PMON監控所SystemMonitor(SMON)SMON監控所有系統資料的正確性，當資料庫開啟時檢查資料的一致性，一旦發現了資料有不一致性時會進行

CrashRecovery資料回復動作。

16數位教材-資料庫系統設計與應用SystemMonitor(SMON)SMON監控所有Checkpoint(CKPT)每隔一段固定的時間

DBWR會將

SGA的

DatabaseBufferCache中已修過的資料寫回

DataFile中，這個時間點稱為

Checkpoint，而

CKPT的任務是負責當

Checkpoint時間到了時告訴

DBWR要進行資料更新動作。

17數位教材-資料庫系統設計與應用Checkpoint(CKPT)每隔一段固定的時間DBWArchiver(ARCH)在

LGWR重頭開始寫入第一個

RedoLogFile之前，

ARCH負責將

RedoLogFile中的異動交易(Transaction)記錄備份至其他的磁碟或是離線備份檔(OfflineStorage)中。

18數位教材-資料庫系統設計與應用Archiver(ARCH)在LGWR重頭開始寫入第一Recoverer(RECO)主要用於處理分散式異動交易(DistributedTransaction)環境下的資料回復。通常用於分散式資料庫中的失敗處理。

19數位教材-資料庫系統設計與應用Recoverer(RECO)主要用於處理分散式異動交易(LOCK(LCKn)主要用於處理多個

OracleInstance之間的鎖定(Lock)。

20數位教材-資料庫系統設計與應用LOCK(LCKn)主要用於處理多個OracleIns資料庫結構

(DatabaseStructure)

一個

ORACLE資料庫可分為：實體結構是以作業系統(OperatingSystem)觀點去看ORACLE資料庫結構，主要是作業系統中ORACLE資料庫的所有檔案。邏輯結構是以ORACLE資料庫系統的觀點去看ORACLE資料庫結構，主要是ORACLE資料庫系統運作的結構。

21數位教材-資料庫系統設計與應用資料庫結構

(DatabaseS實體資料庫結構的構成RedoLogFiles(異動交易記錄檔)ControlFile(控制檔)DataFile(資料檔)22數位教材-資料庫系統設計與應用實體資料庫結構的構成RedoLogFiles(異動交易記RedoLogFiles(異動交易記錄檔)主要記載使用者所執行的異動交易(Transaction)記錄，以便日後進行資料回復之用。23數位教材-資料庫系統設計與應用RedoLogFiles(異動交易記錄檔)主要記載使用者ControlFile(控制檔)每個資料庫至少有一個

ControlFile。它儲存一些與資料庫相關的關鍵訊息，Oracle資料庫透過

ControlFile保持資料庫的完整性(Integrity)，與決定資料回復需使用那一個

RedoLogFile。24數位教材-資料庫系統設計與應用ControlFile(控制檔)每個資料庫至少有一個CoDataFile(資料檔)DataFile用以儲存所有的資料庫資料，Oracle資料庫是由一個或多個

DataFile所組成。DataFile被

Oracle格式化為

Oracle區塊(Block),以便管理檔案內的儲存空間。

25數位教材-資料庫系統設計與應用DataFile(資料檔)DataFile用以儲存所有邏輯資料庫結構的組成表空間(Tablespace)段(Segment)、區段(Extent)與資料區塊(DataBlock)

26數位教材-資料庫系統設計與應用邏輯資料庫結構的組成表空間(Tablespace)26數位教表空間(Tablespace)一個資料庫被劃分為一個或多個邏輯單位，該邏輯單位稱為表空間(Tablespace)。

27數位教材-資料庫系統設計與應用表空間(Tablespace)一個資料庫被劃分為一個或多個邏OFA的七種表空間與其用途28數位教材-資料庫系統設計與應用OFA的七種表空間與其用途28數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)、區段(Extent)與資料區塊(DataBlock)ORACLE透過段(Segment)、區段(Extent)與資料區塊(DataBlock)等邏輯資料庫結構來控制磁碟實體空間的使用。

29數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)、區段(Extent)與資料區塊(Da段(Segment)資料段(DataSegments)：對於每個沒有簇集(Cluster)的表格都有一個資料段(DataSegment)。簇集段(ClusterSegments)：對於每個簇集(Cluster)都有一個簇集段(ClusterSegment)。其中每個簇集段包含一個或多個被設計者簇集(Cluster)在一起的表格，其目的是為了改善存取效能。

30數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)資料段(DataSegments)：對段(Segment)(cont.)回復段(RollbackSegments)：ORACLE系統有一個或多個回復段(RollbackSegment)。回復段(RollbackSegment)儲存當異動交易(Transaction)回復(Rollback)所需要的資訊。索引段(IndexSegments)：儲存個別的索引(Index)。索引段(IndexSegments)：儲存個別的索引(Index)。31數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)(cont.)回復段(Rollback段(Segment)(cont.)暫存段(TemporarySegments)：主要用來做暫存工作區，尤其是對查詢結果的排序。系統管理者(DBA)在建立使用者(CreateUser)時可以指定暫存段，否則系統會內定為表空間SYSTEM。

32數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)(cont.)暫存段(Temporary表空間(Tablespace)

一個資料庫劃分為一個或多個邏輯單位，該邏輯單位稱為表空間(Tablespace)。每一個表空間是由一個或多個資料檔(DataFile)所組成，該資料檔(DataFile)儲存表空間中全部邏輯結構資料。

33數位教材-資料庫系統設計與應用表空間(Tablespace)一個資料庫劃分為一個或多個邏建立表空間－CREATETABLESPACE此指令的作用是在資料庫中建立一表空間，其語法如下：

34數位教材-資料庫系統設計與應用建立表空間－CREATETABLESPACE此指令的作用是更改表空間指令－ALTERTABLESPACE

此指令修改已存在的表空間，主要功能如下：增加或重新命名DATAFILE(資料檔)。修改預定的儲存參數。使表空間上線(Online)或離線(Offline)。開始或停止備份。允許或不允許寫入表空間。

35數位教材-資料庫系統設計與應用更改表空間指令－ALTERTABLESPACE此指令修36數位教材-資料庫系統設計與應用36數位教材-資料庫系統設計與應用刪除表空間指令－DROPTABLESPACE此指令將已存在的表空間從資料庫中刪除。其語法如下：

37數位教材-資料庫系統設計與應用刪除表空間指令－DROPTABLESPACE此指令將已存在主要的初始資料庫帳號

38數位教材-資料庫系統設計與應用主要的初始資料庫帳號38數位教材-資料庫系統設計與應資料庫的啟動

資料庫的狀況有：「關閉」(Shutdown)「已啟動」(Started)(Nomount)「已掛載」(Mounted)「開啟」(Open)STARTUP[OPEN|MOUNT|NOMOUNT]

39數位教材-資料庫系統設計與應用資料庫的啟動資料庫的狀況有：39數位教材-資料庫系統設計與NOMOUNT的模式資料庫的啟動的第一階段是讓使用者能成功在記憶體中開啟

INSTANCE。在

NOMOUNT的模式下，可以執行指令來建立資料庫，並且產生

Controlfile來控制資料庫的運作，以完成建立資料庫的動作。

40數位教材-資料庫系統設計與應用NOMOUNT的模式資料庫的啟動的第一階段是讓使用者能成功MOUNT的模式這是資料庫啟動的第二階段，此模式的目的是讓已建立成功的資料庫能順利的由”開啟

INSTANCE”模式(NOMOUNT)進入“MOUNT”的模式。在這階段，資料庫已能順利讀取

Controlfile、Redologfiles與

Datafiles的資料。

41數位教材-資料庫系統設計與應用MOUNT的模式這是資料庫啟動的第二階段，此模式的目的是讓已OPEN模式這是資料庫啟動的最後一階段，在這階段使用者可以依其權限正常地存取資料庫的的資料。

42數位教材-資料庫系統設計與應用OPEN模式這是資料庫啟動的最後一階段，在這階段使用者可以關閉資料庫

資料庫管理者在關閉資料庫時視狀況可以有三種模式：SHUTDOWNNORMAL：當資料庫管理者執行SQL>SHUTDOWNNORMAL;或SQL>SHUTDOWN;

要求關閉資料庫時，會等待線上的使用者把其工作處理完成並離線後，才依序地執行”關閉資料庫”、”卸載資料庫”與”關閉INSTANCE”等程序。

43數位教材-資料庫系統設計與應用關閉資料庫資料庫管理者在關閉資料庫時視狀況可以有三種模式：關閉資料庫(cont.)SHUTDOWNIMMEDIATE：當資料庫管理者執行

SQL>SHUTDOWNIMMEDIATE

這個指令的優點是可以節省資料庫關閉的等待時間，所以當資料庫的連線人數很多，如果使用

SHUTDOWNNORMAL的指令需要等待很多時間才能正常關閉，因此可以利用

SHUTDOWNIMMEDIATE的指令來加速資料庫關閉過程。

44數位教材-資料庫系統設計與應用關閉資料庫(cont.)SHUTDOWNIMMEDIATE關閉資料庫(cont.)SHUTDOWNABORT：當資料庫管理者執行

SQL>SHUTDOWNABORT

這種是使用暴力方式關閉資料庫。使用這種方式關閉資料庫的時機，是當使用“SHUTDOWNNORMAL”或“SHUTDOWNIMMEDIATE”都無法關閉資料庫時才用這指令，不然儘量少用。

45數位教材-資料庫系統設計與應用關閉資料庫(cont.)SHUTDOWNABORT：當資料

ORACLE系統架構

46數位教材-資料庫系統設計與應用

ORACLE系統架構1數位教材-資料庫系統設計與應用Oracle系統架構47數位教材-資料庫系統設計與應用Oracle系統架構2數位教材-資料庫系統設計與應用Oracle系統架構(Cont.)整個

Oracle系統架構包含以下三個部分，如圖一所示：SystemGlobalArea(系統共同區，SGA)Process(處理單元)Files(系統檔案)

48數位教材-資料庫系統設計與應用Oracle系統架構(Cont.)整個Oracle系統SystemGlobalArea(SGA)

每當

Oracle系統啟動時，會佔用主機一大塊資料庫專屬的記憶体空間來控制資訊與儲存資料，這塊資料庫專屬的記憶体空間稱為

SystemGlobalArea(SGA)。49數位教材-資料庫系統設計與應用SystemGlobalArea(SGA)每當OrSGA主要是由三個主要部份所組成：SharedDatabaseBufferCache

RedoLogBuffer50數位教材-資料庫系統設計與應用SGA主要是由三個主要部份所組成：5數位教材-資料庫系統設SharedPoolSharedPool主要是由LibraryCache、DictionaryCache與一些控制結構(controlstructures)所組成。51數位教材-資料庫系統設計與應用SharedPoolSharedPool主要是由LiDatabaseBufferCache用來存放最近由資料庫讀出的資料。52數位教材-資料庫系統設計與應用DatabaseBufferCache用來存放最近由資料RedoLogBuffer為了加快線上交易的效率，異動交易的記錄之內容並不直接寫入磁碟檔案中，而是存放在RedoLogBuffer這記憶体空間中。53數位教材-資料庫系統設計與應用RedoLogBuffer為了加快線上交易的效率，異動交Process(處理單元)

在

Oracle中的

Process分為：UserProcessOracleProcess54數位教材-資料庫系統設計與應用Process(處理單元)在Oracle中的ProUserProcess當使用者的應用程式欲以SQL指令存取資料庫資料時，例如：Pro*C程式、OracleTools、SQL*plus、OracleForm等等，Oracle會產生UserProcess去執行這些工作。55數位教材-資料庫系統設計與應用UserProcess當使用者的應用程式欲以SQL指令OracleProcessOracleProcess依執行的方式不同可大概分為

ServerProcess與

BackgroundProcess。56數位教材-資料庫系統設計與應用OracleProcessOracleProcess依BackgroundProcessesDatabaseWriter(DBWR)LogWriter(LGWR)ProcessMonitor(PMON)SystemMonitor(SMON)Checkpoint(CKPT)Archiver(ARCH)Recoverer(RECO)LOCK(LCKn)57數位教材-資料庫系統設計與應用BackgroundProcessesDatabaseWDatabaseWriter(DBWR)當

Oracle系統存取資料時，為了考慮執行效率，並不會直接存取磁碟中的資料，而是先到

SGA中的

DatabaseBufferCache中去找，若找不到再去存取磁碟中的資料。

58數位教材-資料庫系統設計與應用DatabaseWriter(DBWR)當OracleLogWriter(LGWR)Oracle系統將使用者所執行的異動交易(Transaction)記錄在日誌檔(RedoLogFile)中，以供

Oracle系統回復資料之用。

59數位教材-資料庫系統設計與應用LogWriter(LGWR)Oracle系統將使用者ProcessMonitor(PMON)PMON監控所有

client端的連線程式，並在

UserProcess處理失敗時，負責回收使用者所佔用的系統資源。

60數位教材-資料庫系統設計與應用ProcessMonitor(PMON)PMON監控所SystemMonitor(SMON)SMON監控所有系統資料的正確性，當資料庫開啟時檢查資料的一致性，一旦發現了資料有不一致性時會進行

CrashRecovery資料回復動作。

61數位教材-資料庫系統設計與應用SystemMonitor(SMON)SMON監控所有Checkpoint(CKPT)每隔一段固定的時間

DBWR會將

SGA的

DatabaseBufferCache中已修過的資料寫回

DataFile中，這個時間點稱為

Checkpoint，而

CKPT的任務是負責當

Checkpoint時間到了時告訴

DBWR要進行資料更新動作。

62數位教材-資料庫系統設計與應用Checkpoint(CKPT)每隔一段固定的時間DBWArchiver(ARCH)在

LGWR重頭開始寫入第一個

RedoLogFile之前，

ARCH負責將

RedoLogFile中的異動交易(Transaction)記錄備份至其他的磁碟或是離線備份檔(OfflineStorage)中。

63數位教材-資料庫系統設計與應用Archiver(ARCH)在LGWR重頭開始寫入第一Recoverer(RECO)主要用於處理分散式異動交易(DistributedTransaction)環境下的資料回復。通常用於分散式資料庫中的失敗處理。

64數位教材-資料庫系統設計與應用Recoverer(RECO)主要用於處理分散式異動交易(LOCK(LCKn)主要用於處理多個

OracleInstance之間的鎖定(Lock)。

65數位教材-資料庫系統設計與應用LOCK(LCKn)主要用於處理多個OracleIns資料庫結構

(DatabaseStructure)

一個

ORACLE資料庫可分為：實體結構是以作業系統(OperatingSystem)觀點去看ORACLE資料庫結構，主要是作業系統中ORACLE資料庫的所有檔案。邏輯結構是以ORACLE資料庫系統的觀點去看ORACLE資料庫結構，主要是ORACLE資料庫系統運作的結構。

66數位教材-資料庫系統設計與應用資料庫結構

(DatabaseS實體資料庫結構的構成RedoLogFiles(異動交易記錄檔)ControlFile(控制檔)DataFile(資料檔)67數位教材-資料庫系統設計與應用實體資料庫結構的構成RedoLogFiles(異動交易記RedoLogFiles(異動交易記錄檔)主要記載使用者所執行的異動交易(Transaction)記錄，以便日後進行資料回復之用。68數位教材-資料庫系統設計與應用RedoLogFiles(異動交易記錄檔)主要記載使用者ControlFile(控制檔)每個資料庫至少有一個

ControlFile。它儲存一些與資料庫相關的關鍵訊息，Oracle資料庫透過

ControlFile保持資料庫的完整性(Integrity)，與決定資料回復需使用那一個

RedoLogFile。69數位教材-資料庫系統設計與應用ControlFile(控制檔)每個資料庫至少有一個CoDataFile(資料檔)DataFile用以儲存所有的資料庫資料，Oracle資料庫是由一個或多個

DataFile所組成。DataFile被

Oracle格式化為

Oracle區塊(Block),以便管理檔案內的儲存空間。

70數位教材-資料庫系統設計與應用DataFile(資料檔)DataFile用以儲存所有邏輯資料庫結構的組成表空間(Tablespace)段(Segment)、區段(Extent)與資料區塊(DataBlock)

71數位教材-資料庫系統設計與應用邏輯資料庫結構的組成表空間(Tablespace)26數位教表空間(Tablespace)一個資料庫被劃分為一個或多個邏輯單位，該邏輯單位稱為表空間(Tablespace)。

72數位教材-資料庫系統設計與應用表空間(Tablespace)一個資料庫被劃分為一個或多個邏OFA的七種表空間與其用途73數位教材-資料庫系統設計與應用OFA的七種表空間與其用途28數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)、區段(Extent)與資料區塊(DataBlock)ORACLE透過段(Segment)、區段(Extent)與資料區塊(DataBlock)等邏輯資料庫結構來控制磁碟實體空間的使用。

74數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)、區段(Extent)與資料區塊(Da段(Segment)資料段(DataSegments)：對於每個沒有簇集(Cluster)的表格都有一個資料段(DataSegment)。簇集段(ClusterSegments)：對於每個簇集(Cluster)都有一個簇集段(ClusterSegment)。其中每個簇集段包含一個或多個被設計者簇集(Cluster)在一起的表格，其目的是為了改善存取效能。

75數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)資料段(DataSegments)：對段(Segment)(cont.)回復段(RollbackSegments)：ORACLE系統有一個或多個回復段(RollbackSegment)。回復段(RollbackSegment)儲存當異動交易(Transaction)回復(Rollback)所需要的資訊。索引段(IndexSegments)：儲存個別的索引(Index)。索引段(IndexSegments)：儲存個別的索引(Index)。76數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)(cont.)回復段(Rollback段(Segment)(cont.)暫存段(TemporarySegments)：主要用來做暫存工作區，尤其是對查詢結果的排序。系統管理者(DBA)在建立使用者(CreateUser)時可以指定暫存段，否則系統會內定為表空間SYSTEM。

77數位教材-資料庫系統設計與應用段(Segment)(cont.)暫存段(Temporary表空間(Tablespace)

一個資料庫劃分為一個或多個邏輯單位，該邏輯單位稱為表空間(Tablespace)。每一個表空間是由一個或多個資料檔(DataFile)所組成，該資料檔(DataFile)儲存表空間中全部邏輯結構資料。

78數位教材-資料庫系統設計與應用表空間(Tablespace)一個資料庫劃分為一個或多個邏建立表空間－CREATETABLESPACE此指令的作用是在資料庫中建立一表空間，其語法如下：

79數位教材-資料庫系統設計與應用建立表空間－CREATETABLESPACE此指令的作用是更改表空間指令－ALTERTABLESPACE

此指令修改已存在的表空間，主要功能如下：增加或重新命名DATAFILE(資料檔)。修改預定的儲存參數。使表空間上線(Online)或離線(Offline)。開始或停止備份。允許或不允許寫入表空間。

80數位教材-資料庫系統設計與應用更改表空間指令－ALTERTABLESPACE此指令修81數位教材-資料庫系統設計與應用36數位教材-資料庫系統設計與應用刪除表空間指令－DROPTABLESPACE此指令將已存在的表空間從資料庫中刪除。其語法如下：

82數位教材-資料庫系統設計與應用刪除表空間指令－DROPTABLESPACE此指令將已存在主要的初始資料庫帳號

83數位教材-資料庫系統設計與應用主要的初始資料庫帳號38數位教材-資料庫系統設計與應資料庫的啟動

資料庫的狀況有：