【正文】 孟憲順 202331 Genersoft Inc. Oracle DBA Oracle ocp course content Architecture and Administration Oracle結(jié)構(gòu)和維護(hù)： 1. Oracle 特點(diǎn)、結(jié)構(gòu) 2. 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 3. Oracle 數(shù)據(jù)庫的訪問 4. Managing an Oracle Instance 5. Maintaining the Control File 6. Maintaining Redo Log Files 7. Managing Tablespaces and Data Files 8. Managing Rollback Segments 9. Managing Users, privileges, roles 概述 ORACLE具有甲骨文之意，是全世界第二大軟件公司。數(shù)據(jù)庫、電子商務(wù)套件、 erp、財(cái)務(wù)產(chǎn)品、開發(fā)工具培訓(xùn)認(rèn)證。 Oracle服務(wù) (server)是一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫 (relational database)管理系統(tǒng)，提供開放、全面、完整的信息管理 。 特點(diǎn) 高性能、伸縮性 安全性：角色、權(quán)限、用戶 并發(fā)控制：表鎖定、行鎖定 海量數(shù)據(jù)：表空間、空間數(shù)據(jù)構(gòu)件 TB級(jí) 數(shù)據(jù)完整性：日志、回滾段 分布式數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫連接 Oracle 概述、特點(diǎn) 發(fā)展和構(gòu)成 發(fā)展史 性能不如 sybase 分區(qū)技術(shù)支持分段的大型數(shù)據(jù)庫 面向?qū)ο? 面向 inter 支持 java 、 webserver、 jdeveloper 9i portal 手機(jī)上網(wǎng) oracle體系結(jié)構(gòu) Oracle體系結(jié)構(gòu)決定了數(shù)據(jù)庫如何使用內(nèi)存、硬盤、 cpu和網(wǎng)絡(luò) 一個(gè) Oracle server包括一個(gè) Oracle實(shí)例 (instance)和幾個(gè) Oracle數(shù)據(jù)庫文件 (database file). 實(shí)例 數(shù)據(jù)庫文件 Oracle instance 實(shí)例 = 內(nèi)存分配 + 一組后臺(tái)進(jìn)程 如果把 Oracle比作一部汽車， instance相當(dāng)于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣 ,啟動(dòng) oracle前提應(yīng)先啟動(dòng) instance..內(nèi)存被分配，進(jìn)程被啟動(dòng) SGA background process Oracle文件 一個(gè) Oracle 數(shù)據(jù)庫是一個(gè)數(shù)據(jù)單位的集合。 主要目的是為了儲(chǔ)存和讀取信息。 Oracle 數(shù)據(jù)庫可以分為 邏輯 (logical)結(jié)構(gòu)和物理 (physical)結(jié)構(gòu) 。 物理結(jié)構(gòu)指數(shù)據(jù)庫中的操作系統(tǒng)文件的集合，包含以下三種文件： ? 數(shù)據(jù)文件 (data file) 包含數(shù)據(jù)庫中實(shí)際數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包含在用戶定義的表中，而且數(shù)據(jù)文件還包含數(shù)據(jù)詞典 (data dictionary)，數(shù)據(jù)修改以前的映象(beforeimages of modified Data)索引 (indexes)和其他類型的結(jié)構(gòu) (other types of structures)。一個(gè)數(shù)據(jù)庫中至少包含一個(gè)數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)文件的特性有： – 一個(gè)數(shù)據(jù)文件只能被一個(gè)數(shù)據(jù)庫使用。 –當(dāng)數(shù)據(jù)庫空間不足時(shí)，數(shù)據(jù)文件具有自動(dòng)擴(kuò)展的特性。 –一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)文件構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的邏輯存儲(chǔ)單元叫做表空間 (tablespace). ? 重作日志 (Redo logs) 包含對(duì)數(shù)據(jù)庫的修改記錄，可以在數(shù)據(jù)失敗后恢復(fù)。一個(gè)數(shù)據(jù)需要至少 兩 個(gè)重作日志文件。 ? 控制文件 (Control files) 包含維護(hù)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫一致性的信息。例如：控制文件用來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)文件和重作日志文件。一個(gè)數(shù)據(jù)庫需要至少一個(gè)控制文件。 其它文件 ? 其他文件 – 參數(shù)文件 用來定義 Oracle實(shí)例的特性。例如：他包含 SGA內(nèi)存的大小。 – 口令驗(yàn)證文件 用來驗(yàn)證啟動(dòng)和關(guān)閉 Oracle實(shí)例的用戶。 – 存檔重做日志文件 是重做日志的備份用以恢復(fù)數(shù)據(jù)。 Oracle 數(shù)據(jù)庫邏輯與物理結(jié)構(gòu) Database Architecture 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) (Database Architecture) Oracle 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)包括物理 (physical)和邏輯 (logical)結(jié)構(gòu) ? 物理 (physical)結(jié)構(gòu)包括控制文件 (control files), 在線重作日志 (online redo log files), 和數(shù)據(jù)文件 (data files). ? 邏輯 logical結(jié)構(gòu)包括表空間 (tablespaces), 段 (segments), 區(qū)間 (extents), 和數(shù)據(jù)塊 (data blocks). Oracle server 可以有條理的通過表空間以及段、擴(kuò)展、數(shù)據(jù)塊控制磁盤空間 表空間 (Tablespaces) Oracle database 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在表空間中。 – An Oracle database can be logically grouped into smaller logical areas of space known as tablespaces. – 一個(gè) tablespace 只能同時(shí)屬于一個(gè) database。 – 每個(gè) tablespace 包含一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)文件－數(shù)據(jù)文件 (data files). – 一個(gè) tablespace 可能包含一個(gè)或多個(gè) segments. – Tablespaces 可以在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行時(shí)使其在線。 – 除了 SYSTEM tablespace 或 有活動(dòng)回滾段的 tablespace ， tablespaces 可以被離線 (offline)。 – Tablespaces 可以在讀 /寫之間切換。 Database Architecture (Continued) 數(shù)據(jù)文件 Data Files Oracle數(shù)據(jù)庫 tablespace包含的一個(gè)或多個(gè)文件叫做數(shù)據(jù)文件 (data files)。這些物理結(jié)構(gòu)在 oracle服務(wù)運(yùn)行時(shí)與操作系統(tǒng)相配合。 ? 一個(gè)數(shù)據(jù)文件只能屬于一個(gè) tablespace。 ? Oracle 服務(wù)為表空間創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)文件，分配指定的磁盤空間再加上額外的一小部分開銷。 ?數(shù)據(jù)庫管理員在數(shù)據(jù)文件創(chuàng)建后可以改變它的大小或者設(shè)置為根據(jù)需要自動(dòng)增長(zhǎng)。 段 Segments Segment指在 tablespace中為特定邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分配的空間。例如 , 為表分配的所有存儲(chǔ)空間就是就是一個(gè) segment。 ? 一個(gè) tablespace可能包含一個(gè)或多個(gè) Segment . ? segment不能跨越 tablespace 。 但是 , 一個(gè) segment 可以跨越多個(gè)屬于同一 Tablespace 的 data files 。 ? 每個(gè) segment 有一個(gè)或多個(gè) extent 組成。 區(qū)間 Extents 通過 extent 來給 segment分配空間。 ? 一個(gè)或多個(gè) extents組成一個(gè) segment. – 當(dāng)一個(gè) segment創(chuàng)建時(shí)，至少包含一個(gè) extent 。 – 當(dāng) segment增長(zhǎng)時(shí)， extents被加到 segment 中。 – DBA可以手工為 segment 增加 extents 。 ? 一個(gè) extent 由一系列連續(xù)的 Oracle blocks組成。 ? 一個(gè) extent 不能跨越 data file, 但必須存在 data file中。 The Relationships Among Segments, Extents, and Data Blocks Data Blocks Oracle server管理 data files存儲(chǔ)空間的單位叫做 Oracle blocks or data blocks. ? Oracle 數(shù)據(jù)庫最小的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)單位為 data blocks. ? Oracle data blocks是 Oracle server存儲(chǔ)、讀、寫的最小的存儲(chǔ)單位。 ? 一個(gè) data block對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)分配給 data file的操作系統(tǒng)塊。 ? 在 Oracle數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建時(shí)，初始參數(shù)文件的 DB_BLOCK_SIZE 確定 Oracle數(shù)據(jù)庫 Data block的大小。 ? Data block的大小應(yīng)該為操作系統(tǒng)塊的整數(shù)倍，以減少 I/O量。 ? Data block的最大尺寸依賴于操作系統(tǒng)。 Oracle InstanceSGA Oracle instance 包含 SGA內(nèi)存結(jié)構(gòu)和管理數(shù)據(jù)庫的一些后臺(tái)進(jìn)程。Instance被看成使用各個(gè)操作系統(tǒng)的特定方法 instance 只能同時(shí)打開和使用一個(gè) database 。 System Global Area SGA是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫進(jìn)程共享的數(shù)據(jù)庫信息的內(nèi)存區(qū)域。它包含 Oracle Server 數(shù)據(jù)和控制信息。分配在 Oracle Server駐留的計(jì)算機(jī)虛擬內(nèi)存中。 SGA包含如下內(nèi)存結(jié)構(gòu)： ? 共享池 (shared pool) 用來存儲(chǔ)最近執(zhí)行的 SQL語句和最近使用的數(shù)據(jù)字典 (data dictionary)的數(shù)據(jù)。這些 SQL語句可能是被用戶遞交的也可能是存儲(chǔ)過程調(diào)用的。 ? 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) （ database buffer cache）用來存儲(chǔ)最近從數(shù)據(jù)文件中讀寫過的數(shù)據(jù)。 ? 重作日志緩沖區(qū) （ redo log buffer）用來記錄服務(wù)或后臺(tái)進(jìn)程對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作 。 另外在 SGA中還有兩個(gè)可選的內(nèi)存結(jié)構(gòu)： ? Java pool: 用來存儲(chǔ) Java代碼。 ? Large pool: 用來存儲(chǔ)不與 SQL直接相關(guān)的大型內(nèi)存結(jié)構(gòu)。例如：在備份和恢復(fù)時(shí)的數(shù)據(jù)拷貝 。 Background Processes – ? Database Writer (DBW0) 負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)的更改由 database buffer cache寫到 data files 。 – ? Log Writer (LGWR) 負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)更改記錄由 redo log buffer寫到redo log files. – ? System Monitor (SMON) 檢查數(shù)據(jù)庫的一致性，必要的情況下，在數(shù)據(jù)庫打開時(shí)執(zhí)行恢復(fù)。 – ? Process Monitor (PMON)用戶進(jìn)程失敗時(shí)，進(jìn)程監(jiān)控程序?qū)崿F(xiàn)進(jìn)程恢復(fù)。 – ? The Checkpoint Process (CKPT) 負(fù)責(zé)更新數(shù)據(jù)庫的控制文件（ control files ）中的狀態(tài)信息。在數(shù)據(jù)緩存永久寫入數(shù)據(jù)庫時(shí)。 ) ? PGA（程序全局區(qū)） – 是內(nèi)存中的區(qū)域，包含單個(gè)進(jìn)程的數(shù)據(jù)和控制信息。每個(gè)服務(wù)器進(jìn)程分配一個(gè) PGA， PGA由每個(gè)服務(wù)器進(jìn)程獨(dú)占。當(dāng)用戶連接入 Oracle數(shù)據(jù)庫并建立會(huì)話時(shí)， Oracle分配 PGA。與 SGA不同， PGA僅被一個(gè)進(jìn)程使用。 COMMITs 步驟 當(dāng) COMMIT 執(zhí)行時(shí)： 1 server在 redo log Buffer中放置一個(gè) SCN作為mit記號(hào) 。 2 LGWR 執(zhí)行一個(gè)不間斷的寫操作包括所有的 redo log buffer寫到 redo log files及 mit記號(hào)。在這一點(diǎn)， Oracle server可以保證即使在實(shí)例失敗時(shí)數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。 3 用戶被通知 COMMIT完成。 . 4 server記錄信息顯示事務(wù)已經(jīng)完成，鎖可以被釋放。 數(shù)據(jù)緩沖信息獨(dú)立的由 DBW0執(zhí)行，可能在 mit前也可能在Commit后。 System Change Number 無論事務(wù)在何時(shí)提交， Oracle server總是分配一個(gè) System Change Number (SCN)給這個(gè)事務(wù)。 SCN自動(dòng)增加，在數(shù)據(jù)庫是唯一的。它Oracle Server被用來作為內(nèi)部的時(shí)間戳，來同步數(shù)據(jù)及保證數(shù)據(jù)讀一致性。使用 SCN 可以不依靠操作系統(tǒng)時(shí)間來檢驗(yàn)一致性。 SQL語句的執(zhí)行過程 ? A、用戶發(fā)出 SQL請(qǐng)求，打開游標(biāo)； ? B、把 SQL語句語法分析，執(zhí)行計(jì)劃，數(shù)據(jù)字典等信息存入內(nèi)存中共享池內(nèi)； ? C、從數(shù)據(jù)文件中把相關(guān)數(shù)據(jù)塊讀入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)； ? D、做相應(yīng)操作，若做修改，先加上行級(jí)鎖，經(jīng)確認(rèn)后，把改過前后記錄內(nèi)容存入重做日志緩沖區(qū)內(nèi)； ? E、返回結(jié)果給用戶，關(guān)閉游標(biāo)。 備注： SQL語句大小寫敏感的，同樣的一個(gè)語句，若大小寫不同， oracle需分析執(zhí)行兩次，每句后必以“；”結(jié)束。 summary In this lesson, you should have learned how to: ? Explain database files: data files, control files, online redo logs ? Explain SGA