ORACLE系统概述课件

ORACLE系统概述

2003.5介绍要点数据库的发展ORACLE公司及其数据库产品ORACLE数据库体系结构技术综述数据库性能调整什么是数据库数据库是数据、信息的集合

信息记录在纸上，按照各种规则，以方便访问和检索。信息量大，如何管理、使用和分析信息？计算机产生以前数据库的发展早期

无DB管理系统，数据存放在文件中，必须编写程序使用这些文件缺点：

数据文件定义，文件结构确定；程序很长；数据改变，要改变文件结构和使用这些文件的程序，复杂现在

DBMS把数据的物理存储和操纵从使用它的程序中分离出来

数据库的类型层次数据库按照一种树型结构存储数据，数据库纪录之间有父子联系层次数据库

存放很多冗余和重复的数据数据之间的联系用硬编码的方式反映在数据库中创建库时，必须指定父子记录之间的联系数据库的类型网状数据库是层次数据库的增强版本。不同在网状模型中记录可以预定义与若干个记录相联系，而不止有父子联系网状数据库数据之间的联系用硬编码的方式反映在数据库中编程复杂Oracle公司及其产品Oracle公司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目前在上海、广州、成都设有办事处在电信、金融保险、政府、部队等行业拥有广泛的用户群Oracle系统特点支持大数据库、多用户的高性能的事务处理

ORACLE遵守数据存取语言、操作系统、用户接口和网络通信协议的工业标准

实施安全性控制和完整性控制

支持分布式数据库和分布处理

具有可移植性、可兼容性和可连接性

OracleInternetPlatformToolsEnterpriseManagerApplicationsOracle8iOracleInternetApplicationServer2/7/202314RDBMS产品Oracle8i企业版的功能特性数据库的可选件PartitionOptionParallelServerOptionAdvancedSecuritySpatialVisualInformationRetrievalWebDB个人用户开发人员的最佳选择

Oracle8iPersonalEdition定位于个人用户及开发人员运行于Desktop平台Windows95/98/NT等可伸缩性与Oracle8i完全兼容与Oracle8i进行数据复制应用可平滑移植支持远程连接便于安装、管理PartitioningOption

表和索引都可分区

适用于大型OLTP和数据仓库系统

分区对应用透明

ordertablemay97jan97feb97mar97apr97Add19page与企业后端系统的有效连接INSERTTriggerMessagePayloadOracleXDKSuppliersNon-OracleQEnterpriseAppNon-OracleDBOracle9i

ASPortalOracleGatewaysMessaging9iAS可以连接任何的企业后端系统任何企业应用,任何主机平台,任何非Oracle数据库IBM只连接他的DB/2数据库和自己的主机Microsoft只连接SQL-Server和OracleOracle关系数据库

体系构架DatabaseOracle构架InstanceSGARedolog

bufferDatabuffer

cacheSharedpoolDatadict.

cacheLibrarycache

PMON

DBWRSMON

LGWRCKPTOthersUser

processServer

processPGAControl

filesDatafilesRedolog

filesArchivedlogfilesParameterfilePasswordfile其他关键物理结构DatabasePassword

fileParameter

fileArchived

logfilesOracle实例后台进程Oracle实例：是访问Oracle数据库的途径通常是一个数据库对应一个实例内存结构InstanceSGARedolog

bufferDatabuffer

cacheSharedpool

PMON

DBWRSMON

LGWRCKPTOthers共享池库缓存区（librarycache）存储SQL语句、分析代码和执行计划字典缓存区（datadictionarycache）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SharedpoolData

dictionary

cacheLibrary

cache数据块缓存区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Databuffer

cache程序全局区不共享只有服务进程可以写入包含：排序区会话信息游标状态堆栈空间重做日志缓存区大小由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Redologbuffer回滚段DML语句旧的数据镜像新的数据镜像回滚段数据表DatabaseInstance

LGWRSGARedolog

bufferDatabuffer

cacheSharedpool提交（COMMIT）1234User

processServer

processControl

filesDatafilesRedolog

files日志写入进程(LGWR)LGWR写发生在：Commit命令当有1/3重做缓存区写满日志时当有1M的重做内容在DBW0写入数据文件前DatabaseInstanceLGWRSGARedolog

bufferDatabuffer

cacheSharedpoolControl

filesDatafilesRedolog

files其他实例进程：其他必要的进程：数据库写入进程(DBW0)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)在成品数据库中经常出现DatabaseControl

filesDatafilesRedolog

files数据库写入进程(DBWR)DBWR写发生在：有太多的修改数据缓存空的数据缓存太少检测点出现InstanceSGARedolog

bufferDatabuffer

cacheSharedpoolDBWRSMON:系统监控进程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PMON:进程监控进程清除失败的用户进程：回滚事务释放锁资源释放其他资源归档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DatabaseLogicalPhysicalTablespaceDatafileOSblockOracle

blockSegmentExtentOracle存储结构TABLESPACE一个数据库划分为一个或多个逻辑单位，该逻辑单位称为表空间（TABLESPACE）。一个表空间可将相关的逻辑结构组合在一起。DBA可利用表空间作下列工作：l

控制数据库数据的磁盘分配。l

将确定的空间份额分配给数据库用户。l

通过使单个表空间在线或离线，控制数据的可用性。l

执行部分数据库后备或恢复操作。l

为提高性能，跨越设备分配数据存储。数据库、表空间和数据文件之间的关系

每个数据库可逻辑划分为一个或多个表空间。每一个表空间是由一个或多个数据文件组成，该表空间物理地存储表空间中全部逻辑结构的数据。DBA可以建立新的表空间，可为表空间增加数据文件或可删除数据文件，设置或更改缺省的段存储位置。

各种类型的段（一）表簇表分区索引索引组织表回滚段各种类型的段（二）LOB索引LOB段Bootstrap

segment嵌套表段索引分区临时段盘区的分配与释放当段在如下情况时分配盘区：创建扩展修改当段在如下情况时释放盘区：删除修改截断自动分配大小（只有回滚段）使用和空闲的盘区数据文件空闲盘区已使用的盘区文件头数据库块I/O的最小单元有一块或多块OS块组成由DB_BLOCK_SIZE参数设定在数据库创建时设定数据库块组成HeaderFreespaceData数据字典视图TablespacesDBA_TABLESPACESSegmentsDBA_SEGMENTSDatafilesDBA_DATA_FILESFreeextentsDBA_FREE_SPACEUsedextentsDBA_EXTENTS数据库性能调整性能调整谁来调整？–应用程序的设计者–应用程序的开发者–数据库管理员–系统管理员•为什么要调整•怎样调整调整目标•数据库的响应时间•数据库的高可用性•数据库的命中率•内存利用率•访问最少的数据块•内存中cache的数据块•共享的程序代码•尽可能快的读写数据•保证用户不需等待资源调整步骤1.对设计进行调整2.对应用进行调整3.对内存进行调整4.对磁盘I/O进行调整5.调整减少资源冲突6.对操作系统进行调整诊断信息Trace文件:•警告日志文件•后台进程的trace文件•用户的trace文件警告日志文件•警告日志文件由一系列按时间排列的信息和错误组成•检查警告日志文件可以:–发现oracle内部错误(ORA-600)和数据库块错误–观察数据库操作–查看非缺省的初始化参数•定期清除警告日志文件警告日志文件User

processServer

processBACKGROUND_DUMP_DEST=$ORACLE_HOME/rdbms/logAlertlogfileInstanceSGASharedpool

用户跟踪文件启动或停止会话级或实例级服务器跟踪进程:–ALTERSESSION命令–SET_SQL_TRACE_IN_SESSION过程–初始化参数SQL_TRACE用户跟踪文件包含被跟踪的会话的SQL语句的统计信息在做数据库调整时用户的跟踪文件是很有用的用户跟踪文件User

processServer

process存放在参数USER_DUMP_DEST指定的目录下AlertlogfileInstanceSGASharedpool

<SID>_ora_<PID>.trc视图、包和工具•动态故障诊断、性能和数据字典视图–V$xxx动态故障诊断和性能视图–DBA_xxx数据字典视图•UTLBSTAT.SQL和UTLESTAT.SQL脚本•Oracle等待事件•企业管理事件服务•Oracle诊断和调整工具数据字典和专用视图在运行ANALYZE命令后数据字典和专用试图存储了有用的统计信息：•DBA_TABLES,DBA_TAB_COLUMNS•DBA_CLUSTERS•DBA_INDEXES,INDEX_STATS•INDEX_HISTOGRAM,DBA_HISTOGRAMS这些统计信息是静态的，在再次运行ANALYZE命令之前是不会改变的动态故障诊断和性能视图•V$视图–是基于X$表的视图–使用V$FIXED_TABLE查看•X$表–通常不会直接查询–动态和连续地变化–命名含义不明确在数据库启动时被生成，在数据库关闭时被清除设置字典缓存区大小设置存储包、视图以及表等对象必须的全局内存空间设置存储常用SQL语句的内存空间为了避免内存空间碎片应预留大内存保存经常使用的对象把大的匿名块转换成小的调用包函数的匿名块调整目标和技巧调整目标：服务进程在内存中能找到数据对于OLTP系统有90%命中率调整技巧：增加数据块缓存区大小使用多个缓存区把经常访问的小表缓存