DBA_Oracle基本體系架構（概念）（每個Oracle開發員和維護員都必須熟知的一些關於Oracle底層結構的概念）

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2014-07-26 BaoXinjian

一、 Oracle體繫結構基本概念

1. Oracle總體結構分為三個部分

• 第一部分：系統全域區（SGA）
• 第二部分：程式全域區和後台進程
• 第三部分：Oracle的檔案

2. 從功能角度接那些劃分

• 儲存結構
  • 包括： 控制檔案、資料檔案和記錄檔
  • 作用： 由這些檔案就構成了Oracle的實體儲存體結構。
• 記憶體結構
  • 包括： 系統全域區（SGA） 和 程式全域區（PGA）
  • 作用： 使用記憶體最多的是SGA，也是影響資料庫系統效能最大的一個參數。
• 進程結構
  • 包括：　前台進程 和 後台進程
  • 前台作用：　前台進程服務進程和使用者進程，是根據實際需要而啟動並執行，並在需要結束後立刻結束。
  • 後台作用：　後台進程是指Oracle資料庫啟動後自動啟動的幾個作業系統進程。

 

二、Oracle儲存結構 - 物理結構和邏輯結構概念和關聯

1. 物理結構

• 主要描述oracle資料庫的外部儲存結構， 即作業系統中如何組織、管理資料
• 與作業系統相關

2. 邏輯結構

• 主要描述oracle資料庫的內部儲存結構，即從技術概念商描述oracle資料庫中如惡化組織、管理資料
• 與作業系統無關

 

3. 物理和邏輯結構的關聯

邏輯結構的資料表空間對應著物理結構的資料檔案，也就是建立資料表空間的時候要給它指定資料檔案，但是一個資料表空間可以對應多個資料檔案。

資料表空間的大小也就是他包含的資料檔案大小的總和。

資料檔案呢同時又對應著作業系統中的資料區塊，資料檔案也是以資料區塊的形式，存在於作業系統中。

 

三、 Oracle儲存結構 - 物理結構詳解

1. 資料庫檔案6個類型

• 主要檔案
  • 資料檔案
  • 記錄檔
  • 控制檔案
• 其他檔案
  • 參數檔案
  • 臨時檔案
  • 預分配檔案

2. 資料檔案

2.1 資料檔案的特點

每一個資料檔案，只與一個資料庫相關聯。不能同時對應兩個資料庫。

一個資料表空間可以包含一個或多個資料檔案，也就是說資料表空間的大小也就是他包含的資料檔案大小的總和。

一個資料檔案只能屬於一個資料表空間

2.2 資料檔案的基本概念

資料表空間有使用者預設的資料表空間和零時資料表空間

使用者預設的資料表空間可以是由一個或者多個資料檔案組成。

暫存資料表空間就我們用tmpfile選項指定的一個臨時檔案。

用於存放排序操作產生的臨時資料。

當執行排序操作時如果臨時資料超過排序區了尺寸，那麼伺服器處理序會將臨時資料放到暫存資料表空間中。

但是不管是使用者預設的資料表空間還是暫存資料表空間，資料最終儲存在資料檔案中。

3. 記錄檔

3.1 類型

重做記錄檔（Redo Log）

歸檔日記檔案（Archive Log）

3.2 記錄檔的基本概念

用於記錄資料庫變化，是使用者的交易處理日誌。

當進行曆程恢複和介質恢複的時候，我們需要使用重做日誌，如果沒有重做日誌，使用者能夠執行的唯一恢複手段就是從最後的完整備份中複原。

資料庫至少要包含兩個重做日誌組，並且這些重做日誌組是迴圈使用的。

假定資料庫中有三個日誌組

在初始階段記錄檔寫入進程，會將事務變化寫入日誌組一，當日誌組一寫滿後，Oracle會自動進行日誌切換，比且迴圈使用這三個日誌組。當所有的日誌寫滿後，如果需要歸檔，就會產生歸檔日誌（是非活動重做日誌的備份）

通過使用歸檔日誌可以保留所有的重做記錄。當資料庫出現介質損壞時使用資料檔案副本和重做記錄可以完全恢複資料庫。

4. 控制檔案

4.1 控制檔案的基本概念

Oracle也會在常規的操作期間更新控制檔案，以便準備下一次使用。
當使用者建立控制檔案的時候，建議使用者建立多個副本，如果可能的話將這些副本放到不同的物理磁碟機上（不同的磁碟下）。假如當裝置崩潰的時候，使用者就有完好的控制檔案來啟動和恢複資料庫，如果沒有恢複就會很複雜。

 

四、 Oracle儲存結構 - 邏輯結構詳解

1. 資料表空間

1.1 資料表空間的概念

• 最大的邏輯儲存結構，它對應一個或者多個資料檔案，
• 資料表空間的大小事它所隊形的資料檔案大小的綜合

1.2 資料表空間的特性

• 控制資料庫資料磁碟分配
• 限制使用者在資料表空間可以使用的磁碟空間大小
• 資料表空間有online / offline / readonly / readwrite
• 完成部分資料的備份和恢複
• 資料表空間通過資料檔案來擴大，資料表空間的大小等於構成的該表並肩所有資料檔案的大小之和

1.3 自動建立的資料表空間

• Example 執行個體資料表空間
• Sysaux 輔助系統資料表空間
• System 系統資料表空間
• Temp 暫存資料表空間
• Undo 重做資料表空間
• User 使用者資料表空間

2. 段

1.1 概念

• 段時資料表空間中一個指定類型的邏輯儲存結構，他是有一個或多個區構成，段將佔用並增長儲存空間

1.2 段的四種類型

• 資料（表）段 (Data Segment) 儲存表中的所有資料
• 索引段 (Index Segment) 儲存表上最佳查詢的所有索引資料
• 臨時段(Temporary Segment) 儲存表排序操作期間建立的暫存資料表的資料
• 復原段(Rollback Segment) 儲存修改之前的位置和值，是Oracle的撤銷機制

3. 分區

3.1 概念

盤區是由連續的資料區塊集合構成，盤區構成段，段構成資料表空間，資料表空間構成資料庫

4. 塊

4.1 概念

• 塊時資料庫使用的I/O最小單位，稱為邏輯塊和oracle塊
• 一個資料區塊對應一個或多個物理塊
• 塊的大小由db_block_size確定,塊的大小是作業系統塊大小的整數倍，

4.2 資料區塊的結構包括塊頭和儲存兩個部分

• 塊頭
  • 資料區塊標題： 儲存資料類型以及塊的物理位置
  • 表目錄:　
  • 行目錄
• 儲存區
  • 空閑區
  • 行資料區

5. 資料庫-資料表空間-段-區-塊結構

 

五、 Oracle基本架構圖

1. 資料流及系統各模組關係

 2. 基本構成圖

 

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