oracle体系结构简介

oracle体系结构简介

一、物理存储结构
    1、数据文件
       存放数据库数据，以dbf为扩展名。将数据放在多个数据文件中，
       再将数据文件分放在不同的硬盘中，可以提高存取速度。数据文
       件由数据块构成，块大小由数据库创建时确定。

    2、重做日志文件，以rdo为扩展名。含对数据库所做的更改记录，
       这样万一出现故障可以启用数据恢复。一个数据库至少需要两个
       重做日志文件。重做日志在日志文件中以循环的方式工作。有
       归档日志模式和非归档日志模式。

    3、控制文件，以ctl或ctrl为扩展名。控制文件维护数据库的全局
       物理结构，记录数据库中所有文件的控制信息，每个数据库至少
       要有一个控制文件，建议用户使用两个或更多控制文件，并存放
       在不同的磁盘上。Oracle系统通过控制文件保持数据库的完整性，
       以及决定恢复数据时使用哪些重做日志。

    4、参数文件，以ora为扩展名。在一个数据库启动时，每个参数都有
       一个默认值，而参数文件中的设置值被用来更改默认值，参数值
       极大影响了oracle如何去执行其不同的任务。参数文件包括以下
       几种：
       <1>、初始化参数文件。当创建一个数据库时，oracle创建了一个
       默认的init.ora文件，如果不修改任何参数，oracle将用所有的
       缺省值来启动数据库，通常根据实际的应用修改参数设置以提高
       性能。
       <2>、配置参数文件。一般被命名为config.ora，它被用于特定实
       例的信息。这个文件是一个由init.ora文件调用或激活的文本文
       件，init.ora中包含一个ifile参数以设置config.ora文件的位置。
       既然一个数据库可以有一个或多个实例与之关联，那么配置文件中
       每一个参数对于不同的实例配置可能不同，当然，如果和数据库关
       联的实例只有一个，所有信息都保存在文件init.ora中，那么
       config.ora文件就不是必需的了。
       <3>、服务器参数文件（spfile）。它被设计为一个服务器端的参
       数文件，可以被认为是在oracle数据库服务器执行的机器上被管理
       的初始化参数的仓库。一个服务器参数文件可以用语句CREATE
       SPFILE从一个传统的文件参数文件创建。
    
    5、跟踪文件与警告日志。
       在实例中运行的每一个后台进程都有一个跟踪文件与之相连，跟踪
       文件记载后台进程遇到的重大事件信息。oracle还有一个称做警告
       日志的文件，用于记录数据库文件运行中主要事件的命令与结果。

    6、归档文件，以arc为扩展名，是重做日志文件的脱机副本，这些副本
       可能对于从介质失败中进行恢复很必要。

二、逻辑存储结构
    1、表空间。
       一个表空间对应一个或多个数据文件组成。一个表空间由段组成，
       段由范围组成，范围由一组连续的数据块组成，它们对应磁盘上
       的一个或多个物理块。一个表空间只能属于一个数据库，每个数据
       库最少有一个表空间（SYSTEM表空间），该表空间包含整个数据库
       的数据字典表，在数据库建立时自动创建。利用增加数据文件的形
       式可以扩大表空间。表空间的大小为组成该表空间的数据文件的大
       下之和。一个数据文件只能属于一个表空间，一个数据文件一旦被
       加入到一个表空间中，就不能再从这个表空间中移走，也不能再加
       入到其他表空间中，建立新的表空间需要建立新的数据文件。
 
    2、段：是逻辑数据库对象的物理副本，段存储数据，例如索引段存储
       与索引相关的数据。段是一个物理实体，它被放到表空间的一个数
       据文件上。一个段segment只能属于一个表空间，但可以属于多个数
       据文件。

    3、范围：段由范围组成，范围由一组连续的数据块组成。一旦段中的
       现有范围不能容纳新数据，该段将获取新的范围，如果需要的话，
       该过程持续下去，直到表空间中的数据文件没有自由空间或已达到
       每个段内部的范围最大数量为止。

    4、块：ORACLE最基本的存储单位，在建立数据库的时候指定，通常为
       操作系统块大小的倍数。
 
三、内存结构
    oracle内存结构大致具有四个区：软件代码区、系统全局区、程序全局
    区和排序区。

    1、系统全局区。（SGA）
       系统全局区为一组由oracle分配的共享数据结构，它是实例的主要部
       分，它含有数据维护、SQL语句分析与重做缓存所必须的所有内存结
       构，系统全局区的数据是共享的，也就是说，多个进程可以在同一时
       间对SGA中的数据进行访问和修改。它包含以下内容：
       <1>、数据块缓冲区
            该区存放最近使用过的数据块，使用LRU（最近最好使用算法）
            进行管理。
       <2>、字典缓冲区
            该区用于保存数据字典中的行，数据字典中存放oracle系统管
            理自身所需的所有信息。该区也使用LRU算法管理。
       <3>、重做日志缓冲区
            任何事务在记录到重做日志之前都先放到该区，数据库系统定期
            将该区内容写入到联机重做日志中。
       <4>、SQL共享池
            存放所有通过SQL语法分析、准备执行的SQL语句。
       <5>、JAVA池
            为JAVA命令提供语法分析。
       <6>、多缓冲池
            可以在SGA中创建多个缓冲池，能够用多个缓冲池把的数据集与其
            他的应用程序分开，以减少它们争夺数据块缓冲区相同资源的可
            能性。

    2、程序全局区（PGA）
       包含单个服务器进程或单个后台进程的数据和控制信息，与几个进程共
       享的SGA 正相反PGA 是只被一个进程使用的区域，PGA 在创建进程时分
       配在终止进程时回收。
 
    3、排序区
       排序需要内存，这部分空间成为排序区，排序区存在于请求排序的用户
       进程的内存中，该空间的大小为适应排序数据量的大小，可增长，但受
       初始化参数SORT_AREA_SIZER所限制。    

    4、软件代码区
       用于存储正在执行或可以执行的程序代码。

四、进程结构
    进程分为两类：用户进程和oracle进程。oracle为每一个连接的用户运行的
    应用建立一个用户进程。
    1、SMON
    当启动一个数据库时，SMON（系统监控进程）执行所需的实例恢复操作（使
    用联机重做日志文件），它也可以清除数据库（如不再使用的临时段），取
    消系统不再需要的事务对象。
   
    2、PMON
    PMON（进程监控程序）后台进程清除失败的用户进程，负责清理内存储区和
    释放该进程使用的资源。同SMON一样，它被周期唤起检测它是否需要被使用。

    3、DBRW
    数据库写进程。负责将被修改的数据块和字典缓冲内容写入到文件。

    4、LGWR。负责把联机重做日志缓冲内容写入到文件。

    5、CKPT
    检查点进程：负责在每当缓冲区高速缓存中的更改永久地记录在数据库中时,
    更新控制文件和数据文件中的数据库状态信息。

    6、ARCH
    归档进程：在每次日志切换时把已满的日志组进行备份或归档