3章OracleDatabase的体系结构

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,#,页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,#,页,第,3,章,Oracle Database,的体系结构,Oracle Database 11g,具有丰富的、强大的体系结构。,Oralce,数据库的体系结构决定了,Oracle,如何使用网络、磁盘和内存。本章从四个方面介绍,Oracle,的体系结构，分别是数据库的物理存储结构、逻辑存储结构、进程结构和内存结构。最后简要的介绍了,Oracle,中的数据字典的相关内容。,本章的学习目标：,掌握,Oracle Database,的存储结构，包括物理存储结构和逻辑存储结构,掌握,Oracle Database,的进程结构,掌握,Oracle Database,的内存结构,了解,Oracle,数据字典,1,3.1存储结,构,构,Oracle数据库,的,的存储,结,结构分,为,为物理,存,存储结,构,构和逻,辑,辑存储,结,结构，,这,这两种,存,存储结,构,构既相,互,互独立,又,又相互,联,联系（,如,如图3-1所示）,。,。对于DBA而言，,必,必须对,这,这两种,存,存储结,构,构有清,晰,晰的理,解,解，并,且,且要清,楚,楚在一,个,个具体,数,数据库,应,应用系,统,统中，,这,这两种,存,存储结,构,构的具,体,体对应,关,关系，,否,否则就,不,不能进,行,行正常,的,的管理,操,操作、,数,数据库,备,备份与,恢,恢复、,性,性能优,化,化等。,本,本节重,点,点介绍,上,上述两,种,种存储,结,结构。,图3-1物理存,储,储结构,和,和逻辑,存,存储结,构,构之间,的,的联系,2,3.1,.,.1物理存,储,储结构,物理存,储,储结构,主,主要描,述,述Oracle数据库,的,的外部,存,存储结,构,构，即,在,在操作,系,系统中,如,如何组,织,织、管,理,理数据,，,，它是,数,数据库,的,的物理,载,载体。,因,因此，,物,物理存,储,储结构,是,是和操,作,作系统,平,平台有,关,关的。,从,从物理,上,上看，,数,数据库,由,由数据,文,文件、,控,控制文,件,件、重,做,做日志,文,文件等,操,操作系,统,统文件,组,组成。,1.数据文,件,件,Oracle数据库,有,有一个,或,或多个,物,物理的,数,数据文,件,件。数,据,据库的,数,数据文,件,件包含,全,全部数,据,据库数,据,据。逻,辑,辑数据,库,库结构,（,（如表,、,、索引,）,）的数,据,据物理,地,地存储,在,在数据,库,库的数,据,据文件,中,中。数,据,据文件,其,其特点,如,如下：,每一个,数,数据文,件,件只与,一,一个数,据,据库相,联,联系。,一个表,空,空间可,包,包含一,个,个或多,个,个数据,文,文件，,一,一个数,据,据文件,只,只能属,于,于一个,表,表空间,。,。,当数据,库,库容量,越,越界时,，,，数据,文,文件能,够,够自动,扩,扩展。,3,进行数,据,据库操,作,作时，,系,系统将,从,从数据,文,文件中,读,读取数,据,据，并,存,存储在Oracle的内存,缓,缓冲区,中,中。新,建,建或更,新,新的数,据,据不必,立,立即写,入,入到数,据,据文件,中,中，而,是,是把数,据,据临时,存,存放到,内,内存中,，,，由数,据,据库写,入,入进程（DBWn）决定在,适,适当的,时,时间一,次,次性写,入,入到数,据,据文件,中,中。这,样,样可以,大,大大降,低,低访问,磁,磁盘的,次,次数，,从,从而提,高,高系统,性,性能。,数据文,件,件的扩,展,展名是.dbf。数据,文,文件和,表,表空间,是,是紧密,联,联系在,一,一起的,。,。表空,间,间是一,个,个数据,文,文件或,多,多个数,据,据文件,在,在逻辑,上,上的统,一,一组织,，,，离开,了,了表空,间,间，则,数,数据文,件,件就成,了,了垃圾,文,文件；,而,而数据,文,文件是,表,表空间,在,在物理,上,上的存,在,在形式,，,，没有,数,数据文,件,件的存,在,在表空,间,间就失,去,去了存,在,在的物,理,理基础,。,。如果,要,要了解,数,数据文,件,件的信,息,息，可,以,以查询,数,数据字,典,典“DBA,_,_DATA_FILES”和数据,字,字典“V$DATAFILE”。字典“DBA,_,_DATA_FILES”描述了,全,全部数,据,据文件,的,的名称,、,、文件,标,标识、,大,大小、,对,对应的,表,表空间,信,信息、,自,自动扩,展,展信息,，,，而字,典,典“V$DATAFILE”描述了,数,数据文,件,件的同,步,步信息,。,。,4,数据文,件,件的大,小,小可以,有,有两种,方,方式：,字,字节和,数,数据块,。,。数据,块,块是Oracle数据库,中,中数据,读,读写的,基,基本单,位,位，一,个,个数据,块,块对应,多,多个操,作,作系统,块,块。在,数,数据中,读,读写一,个,个数据,块,块时，,在,在操作,系,系统中,对,对应着,多,多个操,作,作系统,块,块的读,写,写。,随,随着,数,数据块,的,的运行,，,，数据,文,文件中,的,的数据,可,可能越,来,来越多,，,，并最,终,终耗尽,数,数据文,件,件的存,储,储空间,。,。为了,存,存储更,多,多的数,据,据，数,据,据文件,的,的存储,空,空间必,须,须能够,扩,扩展。Oracle提供了,三,三种扩,展,展数据,文,文件存,储,储空间,的,的方法,。,。第一,种,种方法,是,是在当,前,前表空,间,间中增,加,加新的,数,数据文,件,件，新,数,数据将,被,被存储,在,在新的,数,数据文,件,件中。,第,第二种,方,方法是,手,手工扩,展,展表空,间,间中的,数,数据文,件,件，在,原,原来的,存,存储空,间,间的基,础,础上，,增,增加一,定,定数量,的,的存储,空,空间。,第,第三种,方,方法是,激,激活数,据,据文件,的,的自动,扩,扩展功,能,能，数,据,据库服,务,务器将,自,自动为,数,数据文,件,件分配,新,新的存,储,储空间,。,。,5,2.控制文,件,件,控制文,件,件是数,据,据库中,另,另一种,重,重要的,文,文件，,它,它的功,能,能是记,录,录数据,库,库的结,构,构和状,态,态。它,是,是一个,很,很小的,二,二进制,文,文件，,用,用户无,法,法查看,和,和修改,文,文件的,内,内容。,控,控制文,件,件维护,着,着数,据,据库,的,的全局,物,物理结,构,构，用,以,以支持,数,数据库,成,成功的,启,启动和,运,运行。,数据库,在,在启动,时,时需要,根,根据控,制,制文件,的,的内容,，,，查找,数,数据并,打,打开它,们,们。在,启,启动数,据,据库服,务,务器时,，,，首先,启,启动实,例,例，然,后,后才能,打,打开数,据,据库。,数,数据库,服,服务器,是,是通过,控,控制文,件,件在实,例,例和数,据,据库之,间,间建立,对,对应关,系,系的。,控,控制文,件,件中记,录,录了下,列,列信息,类,类型：,数据库,名,名称,数据库,数,数据文,件,件和日,志,志文件,的,的名称,和,和位置,数据库,建,建立日,期,期,表空间,信,信息,数据文,件,件脱机,范,范围,日志历,史,史,归档日,志,志信息,备份组,和,和备份,块,块信息,备份数,据,据文件,和,和重做,日,日志信,息,息,数据文,件,件拷贝,信,信息,当前日,志,志序列,数,数,检查点,信,信息（CHECKPOINT）,6,在数据,库,库运行,的,的过程,中,中，对,数,数据库,结,结构所,作,作的任,何,何修改,都,都将记,录,录在控,制,制文件,中,中。所,以,以，只,要,要数据,库,库是打,开,开状态,的,的，控,制,制文件,就,就必须,处,处于可,写,写状态,。,。如果,，,，由于,某,某些原,因,因控制,文,文件不,能,能被访,问,问，那,么,么数据,库,库也就,不,不能正,常,常工作,了,了。在,一,一个数,据,据库中,至,至少需,要,要一个,控,控制文,件,件，Oracle建议至,少,少创建,两,两个控,制,制文件,，,，并将,它,它们分,别,别存储,在,在两个,磁,磁盘上,，,，这两,个,个文件,互,互相镜,像,像，如,果,果一个,文,文件损,坏,坏，数,据,据库服,务,务器可,以,以使用,另,另外一,个,个文件,。,。在正,常,常情况,下,下，这,两,两个文,件,件的内,容,容是完,全,全一样,的,的，数,据,据库服,务,务器只,需,需要从,其,其中一,个,个文件,中,中读取,信,信息，,但,但是对,数,数据库,结,结构所,做,做的任,何,何修改,都,都必须,同,同时写,入,入两个,控,控制文,件,件。,3.重做日,志,志文件,重做日,志,志文件,用,用于记,录,录对数,据,据库的,所,所有修,改,改信息,，,，包括,用,用户对,数,数据的,修,修改，,以,以及管,理,理员对,数,数据库,结,结构的,修,修改。,重,重做日,志,志文件,保,保证了,数,数据库,的,的安全,和,和数据,库,库的备,份,份与恢,复,复。,7,重做日,志,志文件,帮,帮助Oracle确保用,户,户事务,效,效果的,持,持久性,，,，即使,出,出现计,算,算机故,障,障也不,会,会改变,。,。在更,改,改数据,文,文件中,的,的任意,数,数据之,前,前，日,志,志写入,器,器（LGWR）进程在,重,重做日,志,志文件,中,中存储,旧,旧数据,（,（撤销,信,信息）,和,和新数,据,据（重,做,做信息,）,）的一,个,个副本,。,。当计,算,算机出,现,现故障,时,时，Oracle能根据,重,重做日,志,志文件,撤,撤销未,完,完成事,务,务（未,提,提交事,务,务）的,效,效用，,并,并检验,已,已完成,事,事务（,已,已提交,事,事务）,的,的变更,。,。,重做日,志,志文件,的,的大小,由,由数据,库,库管理,员,员决定,。,。一般,所,所有重,做,做日志,文,文件的,大,大小相,同,同，但,这,这不是,必,必须的,。,。在每,个,个Oracle数据库,中,中，至,少,少有两,个,个重做,日,日志文,件,件组，,每,每组有,一,一个或,多,多个重,做,做日志,成,成员，,一,一个重,做,做日志,成,成员物,理,理地对,应,应一个,重,重做日,志,志文件,。,。在现,实,实作业,系,系统中,为,为确保,日,日志的,安,安全，,通,通常要,镜,镜像每,个,个重做,日,日志文,件,件。在,同,同一个,日,日志文,件,件组中,，,，其日,志,志成员,的,的镜像,个,个数最,多,多可达,到,到5个。Oracle以循环,方,方式使,用,用重做,日,日志文,件,件：当,一,一个重,做,做日志,文,文件写,满,满时，Oracle填写下,一,一个，,如,如此循,环,环。,8,4.其他文,件,件,Oracle系统运,行,行时，,除,除了必,需,需的数,据,据文件,、,、控制,文,文件和,重,重做日,志,志文件,以,以外，,还,还有一,些,些其他,文,文件，,例,例如配,置,置文件,、,、临时,文,文件、,跟,跟踪和,警,警告文,件,件、备,份,份文件,以,以及归,档,档日志,文,文件等,。,。,（1）配置,文,文件,最重要,的,的数据,库,库配置,文,文件是,包,包含数,据,据库启,动,动需使,用,用的设,置,置的文,件,件，用,于,于存储SGA（系统,全,全局区,）,）、可,选,选的Oracle特性和,后,后台进,程,程的配,置,置参数,。,。有两,种,种版本,，,，一种,为,为文本,文,文件，,称,称为pfile；另一,种,种为二,进,进制文,件,件spfile，称为,服,服务器,参,参数文,件,件。前,者,者可以,使,使用文,本,本编辑,器,器