Oraclei数据库体系结构

Oracle9i数据库体系结构1Oracle9i数据库体系结构2Oracle9i

物理结构

3SGA(SystemGlobalArea)BackgroundProcessesServersUsersDataFilesRedoLogFilesControlFilesParameterFileServerParameterFile4日志文件(RedoLogFiles)

RedoLog文件记录对于数据库的所有修改，用于数据库的恢复如果对于日志文件进行镜像，则相同的RedoLog信息被写入多个联机的RedoLog文件中Oracle运行NOARCHIVELOG时只有历史日志，没有归档日志5日志文件(RedoLogFiles)每个Oracle数据库至少有两个RedoLog日志文件组，每组有一个或多个日志文件建议对RedoLog文件进行镜像，以保证数据库安全运行建议使用四个RedoLog文件组，每组2或3个日志文件组内RedoLog文件位于不同磁盘RedoLog文件是循环使用的6ServersUsersDataFilesRedoLog

FilesDatabase

BufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGA(SystemGlobalArea)DBWRARCHLGWR日志产生过程1237RedoLog文件镜像一个日志组中RedoLog文件具有相同的信息选择合适的日志文件大小组中的成员同时被更新每组应包含与其他组中数目相同的日志成员镜像的RedoLog文件可以防止

RedoLog

文件丢失8

Oracle9iDatabase(WindowsNT)

9

Oracle9iDatabase(Unix)

10日志切切换当ORACLE从一个个RedoLog文件切切换到到另一一个日日志文文件时时发生生日志志切换换当LGWR写满一一组日日志文文件时时发生生日志志切换换DBA可强制制日志志切换换数据库库关闭闭时发发生日日志切切换日志切切换时时，当当前日日志文文件被被赋予予一个个新的的日志志序列列号，，用于于标识识其中中的信信息日志切切换时时产生生检查查点CKPT(Checkpoint)11RedoLog文件组组Group1MemberAGroup2MemberAGroup3MemberAGroup1MemberBGroup2MemberBGroup3MemberBGroup1MemberCGroup2MemberCGroup3MemberCLogFile1LogFile2LogFile312Oracle9iforUnix日志文文件结结构(SunSolaris)redo01.logredo02.logredo03.log三个日日志文文件组组,每每组一一个日日志成成员13Oracle9i日志志文文件件结结构构(WindowsNT)Redo01.log三个个日日志志文文件件组组,每每组组一一个个日日志志成成员员Redo02.logRedo03.log14Oracle9i数据据库库参参数数文文件件服务务器器参参数数参参数数spfileServerParameterFile文本本参参数数pfileParameterFile15控制制文文件件(ControlFiles)控制制文文件件是是描描述述数数据据库库结结构构的的二二进进制制文文件件控制制文文件件所有有必必须须的的数数据据文文件件和和日日志志文文件件在在控控制制文文件件中中标标识识数据据库库名名存存储储在在控控制制文文件件中中控制制文文件件用用于于打打开开和和存存取取数数据据库库数据据库库恢恢复复所所需需的的同同步步信信息息存存储储在在控控制制文文件件中中控制制文文件件数据据库库的的物物理理组组成成与与控控制制文文件件中中的的记记录录不不同同时时,系系统统则则不不能能正正常常启启动动或或发发生生down机现现象象16控制制文文件件(ControlFiles)建议议设设置置：：至少少使使用用两两个个控控制制文文件件,并并存存放放于于不不同同磁磁盘盘参数数Control_Files指明明控控制制文文件件控制制文文件件的的镜镜像像可可以以在在数数据据库库创创建建或或创创建建完完成成后后进进行行17Oracle9iDatabase(WindowsNT)18Oracle9iDatabase(Unix)19Oracle9i逻辑辑结构构20DatabaseTablespaceSegmentDataIndexTempRollbackExtentFreeUsedDataBlockPartofPartofOracle9i数据据库库的的逻逻辑辑结结构构21表空空间间Oracle表空空间间类类型型数据据字字典典管管理理表表空空间间(Oracle7,8,8i)本地地化化管管理理表表空空间间(Oracle8i,9i)UniformAutoAllocate22Oracle表空空间间类类型型23Oracle9i临时时段段管管理理Oracle9i的缺缺省省临临时时表表空空间间（（DefaultTemporaryTablespace））用于于用用户户排排序序时时SQL的Orderby语句句使使用用，，在在创创建建用用户户时时指指定定用用户户缺缺省省的的临临时时表表空空间间。。在Oracle9i中，，允允许许数数据据库库管管理理员员重重新新创创建建并并设设置置系系统统临临时时表表空空间间，，而而不不使使用用系系统统表表空空间间作作为为排排序序、、汇汇总总等等临临时时表表空空间间使使用用。。如如果果系系统统设设置置了了系系统统缺缺省省临临时时表表空空间间，，则则用用户户不不得得使使用用其其他他表表空空间间作作为为临临时时表表空空间间使使用用。。24回退退段段(RollbackSegments)为什什么么要要设设回回退退段段?回退退段段是是数数据据库库的的一一部部分分，，是Oracle数据据库库的的一一个个重重要要参参数数,其其设设计计是是否否正正确确直直接接影影响响到到数数据据库库的的动动态态性性能能。。Rollback段的的使使用用用用于于保保存存一一个个事事务务的的操操作作,以以便便在在某某些些情情况况下下回回退退或或取取消消操操作作。。每个个Oracle数据据库库都都有有多多个个回回退退段段回退退段段的的作作用用并发发操操作作时时，，保保证证数数据据的的读读一一致致性性使用用SQL语句句rollback回退退一一个个事事务务的的操操作作25回退退段段(RollbackSegments)事务务恢恢复复的的需需要要回退退段段操操作作举举例例由于于语语句句错错误误回回退退一一个个事事务务回退退一一个个事事务务、、或或回回退退事事务务到到一一个个保保存存点点(SavePoint)由于于异异常常进进程程中中断断而而回回退退在例例程程恢恢复复中中回回退退所所有有没没未未完完成成的的事事务务26Oracle9i自动动Undo空间间管管理理在Oracle8i以前前的的数数据据库库中中，，对对于于回回退退段段的的设设置置与与管管理理已已一一直直是是一一个个十十分分复复杂杂的的工工作作，，其其正正确确的的设设置置既既困困难难又又费费时时。。对对于于大大的的事事务务往往往往产产生生回回退退段段不不足足的的错错误误，，或或在在RBS表空空间间回回退退段段中中消消耗耗过过大大。。Oracle9i引如如了了一一个个新新的的概概念念，，即即AutomaticUndoManagement，，Undo空间间自自动动管管理理。。在在Oracle9i中，，可可以以使使用用传传统统的的回回退退段段，，也也可可以以使使用用Undo表空空间间，，Oracle9i对Undo空间间自自动动管管理理，，使使回回退退段段的的管管理理变变的的十十分分容容易易。。在Oracle9i中，，可可以以使使用用自自动动Undo管理理代代替替回回退退段段，，Oracle9i使用用Undo表空空间间，，并并对对Undo空间自动动管理。。27Oracle9i自动Undo空间管理理在Oracle8i中，私通通使用手手动管理理Undo空间，使使用在RBS表空间中中创建大大的回退退段的方方法处理理大的事事务，由由于一个个事务只只可以使使用一个个回退段段，当一一个回退退段动态态扩展超超过区最最大值、、或超过过数据文文件的允允许扩展展范围时时，将产产生回退退段不足足的错误误，事务务被进行行过程被被终止。。在Oracle9i中，一个个事务可可以使用用多个回回退段。。使用Oracle9i的Undo空间自动动管理特特点，当当一个回回退段不不足时，，Oracle会自动使使用其他他回退段段，不终终止事务务的运行行。在Oracle9i中，数据据库管理理员只需需了解Undo表空间是是否有足足够的空空间即可可。28自动Undo空间管理理29Oracle9i内存结构构30ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGA(SystemGlobalArea)DBWRARCHLGWR系统全局局区SGA31ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLGWR数据缓冲冲区(DatabaseBufferCache)32DB数据缓冲冲区Dirtylist....LRUlist....DatafilesDatafiles数据缓冲冲区(DatabaseBufferCache)ServerDBWRSGAFree,Dirty,PinnedServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLGWR日志缓冲冲区(RedoLogBuffer)34ServersUsersDataFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolSGADBWR共享池(SharedGlobalArea)ServersServersUsersUsers35Oracle9i实例的进程结结构36Oracle启动时,将分配配系统全全局区SGA并启动Oracle后台进程程(BackgroundProcesses)。。内存区域域和后台台进程合合称为一一个Oracle实例(Instance)。。SGA是由Oracle为一个实实例分配配的一组组共享内内存区区域后台进程程异步地地为所有有的数据据库用户户执行不不同的任任务参数文件件决定了了实例的的特征及及大小不正确的的参数文文件,会会导致实实例启动动失败Oracle数据库的的Instance决定了动动态运行行的数据据库的ORACLE_SIDOracle实实例(Instance)37SystemGlobalAreaBackgroundProcessesServersUsersDataFilesRedoLogFilesControlFiles38Oracle数据库进进程结构构Oracle可以在多多进程和和单进程程配置下下工作。多进程配配置多个进程程执行Oracle代码的不不同部分分多进程允允许多个个用户同同时使用用单进程配配置所有的Oracle代码由一一个进程程执行单进程实实例只允允许单个个用户使使用主要用于于单任务务的机器器上通常使用用的Oracle都是多进进程实例例结构39DatabaseBufferCacheSharedPoolSGAOracle数据库单单进程结结构ORACLERDBMSSERVER应用软件件40DatabaseBufferCacheSharedPoolSGALISTENEROracle数据库多多进程结结构DBWRLGWRDnnnUSERRECOCKPTSMONPMONARCH41用户进进程与与服务务器进进程42ServersUsersDataFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolSGADBWRUser与Server进程ServersServersUsersUsers43用户进进程与与服务务器进进程用户进进程（（UserProcess）在用户户运行行应用用程序序时自自动产产品产产生系统创建服服务器器进程程（ServerProcess）处理理用户户进程程的请请求Server进程和和User进程程通信信并为为所连连接的的User进程请请求服服务44Server进程工工作过过程：：分析、、编译译、执执行用用户的的SQL语句确定执执行计计划，，形成成分析析树从磁盘盘数据据文件件将数数据读读入SGA的共享享数据据库缓缓冲区区将SQL语句的的结果果返回回给用用户进进程相同的的SQL代码只只编译译一次次存在SQL优化问问题45DBWR进程46DBWR进程在存储储数据据之前前，服服务器器进程程必须须将数数据放放入数数据缓缓冲区区快存存中修改后后的数数据块块通过过后台台进程程：数数据库库写(DatabaseWriter-DBWR)写回磁磁盘为处理理SQL语语句，，Server进程使使用了了SGA中中的共共享内内存47DBWR进程DBWR管理DatabaseBufferCache以便user进程总总能找找到空空闲的的缓冲冲区将所有有修改改后的的缓冲冲区数数据写写入数数据文文件使用LRU算法来来将最最近使使用过过的块块保留留在内内存中中通过延延迟写写来优优化磁磁盘I/O读写可以启启动多多个数数据写写入进进程参数DB_WRITER_PROCESSES决定DBWR启动的的个数数进程名名称分分别为为DBW0、、DBW1、、、、DBWj48DBWR进程DBWR在下面面情况况将dirty缓冲区区写入入磁盘盘：dirty队列达达到一一定长长度某个进进程在在LRU队列中中扫描描指定定数目目的缓缓冲区区仍没没有找找到空空闲缓缓冲区区超时(Time_Out)发生检验点点(checkpoint)发生49LGWR进程50ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLGWR日志产产生过过程12351LGWR进程LGWR在下面面情况况将RedoLog缓冲区区的信信息写写入RedoLog文件：：发生数数据提提交RedoLog缓冲区区池达达到总总数的的三分分之一一时超时(Time_Out)发生DBWR需为检检验点点(checkpoint)清除缓缓冲区区块时时52LGWR进程每一个个例程程(instance)只有一一个RedoLog写进程程直到事事务已已被写写入redolog文件，，提交交确认认才被被执行行并发提提交使使每次次提交交的平平均I/O数小于于153PMON与SMONPMONLCKnRECOSMONCKPT54ARCH进程归档进进程(ARCH,ArchiverProcess)在联机机RedoLog文件存存满时时将它它们存存储到到指定定的存存储设设备。。55归档进进程(ARCH)将RedoLog文件写写到磁磁盘或或磁带带机上上用于于介质质失败败时的的数据据库恢恢复ARCH只有当日志志文件组切切换时才工工作ARCH是可选的，，由参数LOG_ARCHIVE_START启动ARCH可写到磁带带或磁盘上上56ServersUsersDataFilesRedoLogFilesDatabaseBufferCacheSharedPoolRedoLogBufferSGADBWRARCHLG