1、1Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.Oracle 體系結構組件體系結構組件 1-2Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.目標目標 完成這一課的學習后，您應該能達到下列目標：完成這一課的學習后，您應該能達到下列目標： 概括概括 Oracle 體系結構及其主要組件體系結構及其主要組件 列出在用戶連接到列出在用戶連接到 Oracle 例程過程中涉及的結構例程過程中涉及的結構 1-3Copyright Oracle Corporation, 2001.

2、 All rights reserved.口令文件口令文件 基本組件概覽基本組件概覽 例程例程 SGA重做日志重做日志緩沖區緩沖區 共享池共享池 數據字典數據字典高速緩存高速緩存庫庫高速緩存高速緩存 DBWRSMONPMONCKPTLGWR其它其它 用戶進程用戶進程 服務器進程服務器進程 PGA控制文件控制文件 數據文件數據文件 數據庫數據庫 數據庫緩沖區數據庫緩沖區高速緩存高速緩存 重做日志重做日志文件文件 Java 池池 大型共享池大型共享池 參數文件參數文件 歸檔歸檔日志文件日志文件 1-4Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights re

3、served.1-5Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.Oracle 服務器服務器 Oracle 服務器：服務器： 是一個數據庫管理系統，它為是一個數據庫管理系統，它為信息管理提供了開放、綜合和信息管理提供了開放、綜合和集成的方法集成的方法 包括包括 Oracle 例程和例程和 Oracle 數據庫數據庫 Oracle 服務器服務器 1-6Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.Oracle 例程例程 Oracle 例程：例程： 是一種訪問是一種訪

4、問 Oracle 數據庫的方式數據庫的方式 始終打開一個，并且只打開一個數據庫始終打開一個，并且只打開一個數據庫 由內存結構和后臺進程結構組成由內存結構和后臺進程結構組成 后臺進程結構后臺進程結構 內存結構內存結構 例程例程 SGA重做日志重做日志緩沖區緩沖區 共享池共享池 數據字典數據字典高速緩存高速緩存庫高速緩存庫高速緩存DBWRSMONPMONCKPTLGWR 其它其它 數據庫緩沖區數據庫緩沖區高速緩存高速緩存 JavaJava 池池 大型共享池大型共享池 1-7Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.建立連接和創建

5、會話建立連接和創建會話 連接到連接到 Oracle 例程包括：例程包括： 建立用戶連接建立用戶連接 創建會話創建會話 創建的會話創建的會話 數據庫用戶數據庫用戶 用戶進程用戶進程 服務器進程服務器進程 建立的連接建立的連接 Oracle 服務器服務器 1-8Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-9Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.Oracle 數據庫數據庫 Oracle 數據庫：數據庫： 是一個被統一處理的數據集合是一個被統一處理的數據集合

6、 包括三類文件包括三類文件 口令文件口令文件 參數文件參數文件 歸檔的歸檔的日志文件日志文件 控制控制文件文件 數據數據文件文件 重做重做日志日志文件文件 Oracle 數據庫數據庫 1-10Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.物理結構物理結構 物理結構包括以下三種文件類型：物理結構包括以下三種文件類型： 控制文件控制文件 數據文件數據文件 重做日志文件重做日志文件 控制文件控制文件 數據文件數據文件（包括數據（包括數據字典）字典） 標頭標頭 聯機重做聯機重做日志文件日志文件 1-11Copyright Oracle

7、Corporation, 2001. All rights reserved.內存結構內存結構 Oracle 的內存結構由兩個內存區組成，分別是：的內存結構由兩個內存區組成，分別是： 系統全局區系統全局區 (SGA) ：在例程啟動時分配，是在例程啟動時分配，是 Oracle 例程的基本組件例程的基本組件 程序全局區程序全局區 (PGA) ：在服務器進程啟動時分配在服務器進程啟動時分配 1-12Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.系統全局區系統全局區 SGA 包括以下幾種內存結構：包括以下幾種內存結構： 共享池共享池 數

8、據庫緩沖區高速緩存數據庫緩沖區高速緩存 重做日志緩沖區重做日志緩沖區 其它結構（例如鎖定和栓鎖管理以及統計數據）其它結構（例如鎖定和栓鎖管理以及統計數據） 在在 SGA 中還可配置其它兩種內存結構：中還可配置其它兩種內存結構： 大型共享池大型共享池 Java 池池 1-13Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-14Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.系統全局區系統全局區 SGA 是動態的是動態的 大小由大小由 SGA_MAX_SIZE 參數指

9、定參數指定 由由 SGA 組件以粒組為單位進行分配和跟蹤組件以粒組為單位進行分配和跟蹤 連續的虛擬內存分配連續的虛擬內存分配 粒組大小由估算的粒組大小由估算的 SGA_MAX_SIZE 總計大小確定總計大小確定 1-15Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.共享池共享池 用于存儲用于存儲： 最近執行的最近執行的 SQL 語句語句 最近使用的數據定義最近使用的數據定義 它包括以下兩個與性能相關的關鍵內存結構：它包括以下兩個與性能相關的關鍵內存結構： 庫高速緩存庫高速緩存 數據字典高速緩存數據字典高速緩存 其大小由其大小由

10、SHARED_POOL_SIZE 參數確定參數確定共享池共享池數據字典數據字典高速緩存高速緩存庫高速緩存庫高速緩存ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 64M;1-16Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.庫高速緩存庫高速緩存 存儲有關最近使用的存儲有關最近使用的 SQL 和和 PL/SQL 語句的信息語句的信息 啟用常用語句共享啟用常用語句共享 由由 “最近最少使用算法最近最少使用算法” (LRU) 管理管理 包括以下兩個結構：包括以下兩個結構： 共享的共享的 SQL 區區 共享的共享

11、的 PL/SQL 區區 大小由共享池的大小確定大小由共享池的大小確定 1-17Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.數據字典高速緩存數據字典高速緩存 數據庫中最近使用的定義的集合數據庫中最近使用的定義的集合 包括與數據庫文件、表、索引、列、用戶、權限和其它包括與數據庫文件、表、索引、列、用戶、權限和其它數據庫對象相關的信息數據庫對象相關的信息 在語法分析階段，服務器進程會在數據字典中查找用于在語法分析階段，服務器進程會在數據字典中查找用于解析對象名和驗證訪問的信息解析對象名和驗證訪問的信息 將數據字典信息高速緩存到內存中

12、，可縮短查詢和將數據字典信息高速緩存到內存中，可縮短查詢和 DML 的響應時間的響應時間 大小由共享池的大小決定大小由共享池的大小決定 1-18Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.數據庫緩沖區高速緩存數據庫緩沖區高速緩存 存儲已從數據文件中檢索到的數據塊的副本存儲已從數據文件中檢索到的數據塊的副本 能夠大幅提高獲取和更新數據時的性能能夠大幅提高獲取和更新數據時的性能 通過通過 LRU 算法管理算法管理 主塊的大小由主塊的大小由 DB_BLOCK_SIZE 確定確定 數據庫緩沖區數據庫緩沖區高速緩存高速緩存 1-19Co

13、pyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.數據庫緩沖區高速緩存數據庫緩沖區高速緩存 由獨立的子高速緩存組成：由獨立的子高速緩存組成： DB_CACHE_SIZE DB_KEEP_CACHE_SIZE DB_RECYCLE_CACHE_SIZE 大小可以進行動態調整大小可以進行動態調整 設置設置 DB_CACHE_ADVICE 可收集用于預測不同可收集用于預測不同高速緩存大小行為的統計信息高速緩存大小行為的統計信息 統計信息由統計信息由 V$DB_CACHE_ADVICE 顯示顯示 ALTER SYSTEM SET DB_CACH

14、E_SIZE = 96M;1-20Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-21Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.重做日志緩沖區重做日志緩沖區 記錄對數據庫數據塊所做的全部更改記錄對數據庫數據塊所做的全部更改 主要用于恢復主要用于恢復 其中記錄的更改稱作重做條目其中記錄的更改稱作重做條目 重做條目包含用于重新構造或重做更改的信息重做條目包含用于重新構造或重做更改的信息 大小由大小由 LOG_BUFFER 定義定義 重做日志重做日志緩沖區緩沖區

15、1-22Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.大型共享池大型共享池 SGA 中的可選內存區中的可選內存區 分擔了共享池的一部分工作分擔了共享池的一部分工作 用于：用于： 共享服務器的會話內存共享服務器的會話內存 (UGA) I/O 服務器進程服務器進程 備份和恢復操作或備份和恢復操作或 RMAN 并行執行消息緩沖區并行執行消息緩沖區 將將 PARALLEL_AUTOMATIC_TUNING 設置為設置為 TRUE 不使用不使用 LRU 列表列表 大小由大小由 LARGE_POOL_SIZE 確定確定 1-23Copyri

16、ght Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-24Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.Java 池池 存儲存儲 Java 命令的服務分析要求命令的服務分析要求 在安裝并使用在安裝并使用 Java 時是必需的時是必需的 大小由大小由 JAVA_POOL_SIZE 參數確定參數確定 1-25Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.程序全局區程序全局區 為連接到為連接到 Oracle 數據庫的每個

17、用戶進數據庫的每個用戶進程保留的內存程保留的內存 在創建進程時分配在創建進程時分配 在終止進程時回收在終止進程時回收 僅供一個進程使用僅供一個進程使用 服務器進程服務器進程 PGA用戶進程用戶進程 1-26Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-27Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-28Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.進程結構進程結構 Oracle 利用了以下

18、幾種進程的優勢：利用了以下幾種進程的優勢： 用戶進程：在數據庫用戶請求連接到用戶進程：在數據庫用戶請求連接到 Oracle 服務器時服務器時啟動啟動 服務器進程：與服務器進程：與 Oracle 例程相連接，在用戶建立會話例程相連接，在用戶建立會話時啟動時啟動 后臺進程：在后臺進程：在 Oracle 例程啟動時啟動例程啟動時啟動 1-29Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.用戶進程用戶進程 請求與請求與 Oracle 服務器交互的程序服務器交互的程序 必須先建立連接必須先建立連接 不與不與 Oracle 服務器直接交互服

19、務器直接交互 數據庫用戶數據庫用戶 服務器進程服務器進程 用戶進程用戶進程 建立的連接建立的連接 1-30Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.服務器進程服務器進程 直接與直接與 Oracle 服務器交互的程序服務器交互的程序 執行生成的調用并返回相關結果執行生成的調用并返回相關結果 可以是專用服務器或共享服務器可以是專用服務器或共享服務器 建立的連接建立的連接 創建的會話創建的會話數據庫用戶數據庫用戶 用戶進程用戶進程服務器進程服務器進程Oracle 服務器服務器 1-31Copyright Oracle Corpor

20、ation, 2001. All rights reserved.后臺進程后臺進程 維護并加強物理結構與內存結構之間的關系維護并加強物理結構與內存結構之間的關系 必備的后臺進程：必備的后臺進程： DBWnPMONCKPT LGWRSMON 可選的后臺進程：可選的后臺進程： ARCnLMDn RECO CJQ0LMON Snnn DnnnPnnn LCKnQMNn1-32Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.數據庫寫入程序數據庫寫入程序 (DBWn)在以下情況下寫入：在以下情況下寫入： 出現檢查點出現檢查點 灰數據緩沖區達

21、到閾值灰數據緩沖區達到閾值 沒有空閑緩沖區沒有空閑緩沖區 出現超時出現超時 執行了執行了 RAC ping 請求請求 表空間處于表空間處于 OFFLINE 狀態狀態 表空間處于表空間處于 READ ONLY 狀態狀態 對表執行對表執行 DROP 或或 TRUNCATE 操作操作 對表空間執行對表空間執行 BEGIN BACKUP 操作操作 例程例程 SGA控制控制文件文件 數據數據文件文件重做重做日志日志文件文件數據庫數據庫 DBWn數據庫數據庫緩沖區緩沖區高速緩存高速緩存1-33Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.日

22、志寫入器日志寫入器 (LGWR)LGWR 在以下情況下寫入：在以下情況下寫入： 提交時提交時 三分之一填滿時三分之一填滿時 有有 1 MB 的重做時的重做時 每隔三秒每隔三秒 DBWn 寫入前寫入前 例程例程 SGA控制控制文件文件 數據數據文件文件 重做重做日志日志文件文件數據庫數據庫重做日志重做日志 緩沖區緩沖區 DBWn LGWR1-34Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.系統監控程序系統監控程序 (SMON)職責：職責： 例程恢復例程恢復 前滾重做日志中的更改前滾重做日志中的更改 打開數據庫供用戶訪問打開數據庫

23、供用戶訪問 回退未提交的事務處理回退未提交的事務處理 合并空閑空間合并空閑空間 回收臨時段回收臨時段 控制控制文件文件 數據數據文件文件 重做重做日志日志文件文件數據庫數據庫 例程例程 SGASMON1-35Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.過程監視器過程監視器 (PMON)例程失敗后，通過以下方法例程失敗后，通過以下方法進行清理：進行清理： 回退事務處理回退事務處理 釋放鎖釋放鎖 釋放其它資源釋放其它資源 重新啟動已失效的調度重新啟動已失效的調度程序程序 PGA 區區 例程例程 SGAPMON1-36Copyrig

24、ht Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.檢查點檢查點 (CKPT)職責包括：職責包括： 在檢查點發信號給在檢查點發信號給 DBWn 使用檢查點信息更新數據使用檢查點信息更新數據文件的標頭文件的標頭 使用檢查點信息更新控制使用檢查點信息更新控制文件文件 控制控制文件文件 數據數據文件文件 重做重做日志日志文件文件 數據庫數據庫 例程例程 SGADBWn LGWRCKPT1-37Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.歸檔程序歸檔程序 (ARCn) 可選的后臺進程可選的

25、后臺進程 設置設置 ARCHIVELOG 模式時自動歸檔聯機重做日志模式時自動歸檔聯機重做日志 保留數據庫的全部更改記錄保留數據庫的全部更改記錄 ARCn歸檔的歸檔的重做日重做日志文件志文件控制控制文件文件 數據數據文件文件 重做重做日志日志文件文件 1-38Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-39Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.邏輯結構邏輯結構 指示數據庫物理空間的使用情況指示數據庫物理空間的使用情況 層次結構由表空間、段、區和塊組成層次結構由表空間、段、區和塊組成 表空間表空間 數據文件數據文件 段段 塊塊 區區 段段 1-40Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-41Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.1-42Copyright Oracle Corporation, 2001. All rights reserved.處理處理 SQL 語句語句 通過以下進程連接到一個例程：通過以下進程連接到一個例程： 用戶進程用戶進程 服務器進程服務器進程 所用的所