Oracle体系结构概述

Oracle体系结构概述

一、 Oracle体系结构的组件
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Oracle体系结构包括很多基本组件下面我们详细介绍一下这些组件。
1、Oracle服务器：Oracle服务器中包含多种文件结构、进程结构和内存结构；但是，处理 SQL语句时，并非所有这些结构都会用到。某些结构用于提高数据库的性能，确保该数据库在遇到软件或硬件错误时可以恢复，或者执行维护该数据库所需的其它任务。Oracle服务器包括一个 Oracle实例和一个 Oracle数据库。
 
2、Oracle实例：Oracle实例是后台进程和内存结构的组合。只有启动实例后，才能访问数据库中的数据。每次启动实例时，会分配系统全局区 (SGA)并启动 Oracle后台进程。后台进程代表调用进程执行各种功能。它们把为每个用户运行的多个 Oracle程序所处理的功能统一起来。后台进程执行输入/输出 (I/O)，并监视其它 Oracle进程来提高并行性，从而使性能和可靠性更加优越。
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3、Oracle数据库：Oracle数据库包含操作系统文件（也称为数据库文件），这些文件为数据库信息提供了实际的物理存储。数据库文件用于确保数据一致性并能在实例失败时得以恢复。
 
4、其它关键文件：非数据库文件用于配置实例、验证特权用户以及在磁盘出现故障时
恢复数据库。
 
5、用户进程和服务器进程：执行 SQL语句时，用户进程和服务器进程是其中涉及的主要进程；但是，其它进程也会有助于服务器完成 SQL 语句的处理。
 
6、其它进程：还有很多供其它选件使用的其它进程，例如，高级排队 (AdvancedQueuing)、实时应用集群 (Real Application Clusters)、共享服务器 (Shared Server) 和
高级复制 (Advanced Replication)等。这些进程将在相应的课程中分别进行讨论。
 



 二、客户端层由两个组件组成：用户和用户进程。
 
三、服务器层由三个组件组成：执行SQL的服务器进程、实例、数据库本身。
 
 1、实例组件指的是在启动时初始化的一组操作系统进程和内存结构。
 
 2、数据库组件指的是用于数据存储和数据库操作的物理文件。
 
四、总结一下可知，单实例数据库的体系结构由4个交互组件构成（如下图所示）：
 
1、用户与用户进程交互
 
2、用户进程与服务器进程交互
 
3、服务器进程与实例交互
 
 4、实例与数据库交互
 
 
 
  客户端进程绝无可能与数据库发生任何联系：所有访问都要通过中间的服务器端进程进行。客户端－服务器分离在用户进程(生成SQL)与服务器进程（执行SQL）之间实现。 
 
五、实例的组件
  实例是访问数据库的通道，包含共享内存和后台进程。它是由称为系统全局区（SGA）的共享内存块及大量的后台进程构成。
 
1、系统全局区（system global area,SGA）
 操作系统提供的共享内存段实现的内存结构称为SGA。SGA至少包含三种数据结构：
（1） 数据库缓冲区缓存（BUFFER CACHE）
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（2） 共享池（SHARED POOL）
A、库缓存
B、数据字典缓存
C、PL/SQL区
D、SQL查询和PL/SQL函数结果缓存
 
（3）日志缓冲区（LOG BUFFER）
 
 还可能包含：
（1） 大池（Large Pool）
 
（2） JAVA池（JAVA Pool）
 
（3）流池（Streams Pool）
 
 显示可以动态重设大小的SGA组件的当前，最大和最小的值
gyj@OCM>select COMPONENT,CURRENT_SIZE ,MIN_SIZE,MAX_SIZE from V$SGA_DYNAMIC_COMPONENTS;
 
COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE MAX_SIZE
---------------------------------------------------------------------------- ---------- ----------
sharedpool 264241152 264241152 264241152
largepool 4194304 4194304 4194304
javapool 25165824 25165824 25165824
streamspool 0 0 0
DEFAULTbuffer cache 511705088 511705088 511705088
KEEPbuffer cache 16777216 16777216 16777216
RECYCLEbuffer cache 0 0 0
DEFAULT2K buffer cache 0 0 0
DEFAULT4K buffer cache 0 0 0
DEFAULT8K buffer cache 0 0 0
DEFAULT16K buffer cache 8388608 8388608 8388608
DEFAULT32K buffer cache 0 0 0
SharedIO Pool 0 0 0
ASMBuffer Cache 0 0 0
 
14rows selected.
 
2、后台进程(dbwn、lgwr、ckpt、smon、pmon、reco)
（1）各后台进程的介绍
 DBWn:数据库写入程序
 LGWR:日志写入程序
 CKPT:检查点,负责在检查点向DBWR发送一个信号，并更controlfile和datafile的文件头
 SMON:系统监控，实例恢复、清理不再使用的临时段
 PMON:进程监控
 RECO:恢复进程,能够自动解决分布事务中的故障
 MMAN:Memory Manager进程实现共享内存自动管理
 PSPO:主要功能是启动其他的Oracle进程
MMON:Manageability Monitor管理监控进程
 CJQ0:任务队列的调度进程,负责从job$表中找到需要执行的任务,并分配job进程执行,如果job进程不足,会自动产生新的job进程
 ARCn:归档
 QMNC:队列监控同步进程
 MMNL:是AWR新增的进程,主要作用是将AWR数据从内存中刷新到表中
 dbrm:数据库资源管理进程,负责设置资源计划和其他的资源管理的工作
 smco:该进程负责空间管理协调管理工作，负责执行空间的分配和回收
 w000:由smcO动态产生执行上述相关任
 diag:数据库诊断进程，负责维护管理各种用于诊断的转储文件，并执行oradebug命令。
 dia0:另一个数据库诊断进程，负责检测Oracle数据库中的挂起(hang)和死锁的处理。
 Dnnn:调度进程,允许用户进程共享有限的服务器进程(SERVER PROCESS)
 Snnn:服务器进程,负责与用户进程通信,并与ORACLE交互，以代表相关的用户进程执行任务
 Vktm：此虚拟时间监护器（virtual keeper of time）负责跟踪时间，其在群集环境易做图别重要。
 
（2）五大核心后台进程的关系:：
pmon<--ckpt<--lgwr<--dbwn<--smon
 ------>
（3）哪些后台进程可以杀？
　　kill -9
 sqlplus / as sysdba
select sid,program from v$session where type='user' andstatus='ACTIVE';
 
六、什么是ORACLE数据库?
1、从物理结构分析：
　  由一系列文件组成：数据文件、控制文件、在线日志文件、归档日志文件、参数文件、口令文件等
 
 （1）数据文件：是数据库中最为核心的文件
 select * from v$dbfile;
 
 （2）控制文件：是十分重要的文件,包括整个数据库的物理结构、所有数据文件、日志文件等信息及备分信息
 select * from v$controlfile
 selecttype,record_size,records_total,records_used from v$controlfile_record_section;
 
 （3）在线日志文件：主要用于记录数据库的变更信息
 select* from v$logfile;
 
（4）归档日志文件：主要用于数据库的恢复操作
 
 （5）参数文件：spfile/pfile
 
（6） 口令文件：存放有超级用户的口令及其他特权用户的用户名/口令
 strings orapwocp
 grantsysdba to system;
 
2、数据库的辑逻结构
 构成数据库的物理结构作为操作系统文件呈现给系统管理员。用户看到的是诸如表的逻辑结构。Oracle使用术语“段”来描述任何包含数据的结构。典型的段是包含数据行的表，但是Oracle数据库包含十多种段类型。
 Oracle通过表空间（tablespace）方式，将逻辑存储从物理存储中抽象出来。表空间在逻辑上是一个或多个段的集合，在物理上是一个或多个数据文件的集合。如果使用“关系分”术语，则段和数据文件之间存在多对多关系：可以将一个表分布在多个数据文件中，而一个数据文件也可能包含多个表的一部分。Oracle通过在段和文件之间插入表空间实体，解决这种多对多关系的问题。
 　　段由多个块组成。数据文件的格式被设置为多个块，随着块的增加，这些块被分配给段。由于每次管理一个块的空间过于耗时，又将夫分组在区（extent）。区是数据文件中编号连续的一系列块，通过为段新添区，段将扩大。这些区为必相邻，即使在一个数据文件中，也是如此。它们可以来自作为段所在表空间一部分的任