Oracle认识
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數據庫結構
每一個運行的Oracle 數據庫都與一個Oracle 實例關聯。在數據庫服務器上啟動數據庫后，Oracle 軟件會分配一個稱為系統全局區(SGA) 的共享內存區，還會啟動若干個Oracle 后臺進程。這種由SGA 和Oracle 進程組成的組合就稱為一個Oracle 實例。
啟動實例后，Oracle 軟件會將實例與特定的數據庫關聯。這個過程稱為裝載數據庫。然后可打開數據庫，使得授權用戶可訪問數據庫。在同一臺計算機上可以并發執行多個實例，每一個實例只訪問它自己的物理數據庫。
您可以將Oracle 數據庫體系結構看作各種不同的、相互關聯的結構化組件。
Oracle 數據庫使用內存結構和進程來管理、訪問數據庫。所有內存結構都存在于構成數據庫服務器的計算機的主存中。進程指的是在這些計算機內存中運行的作業。進程被定義為“控制線程”或操作系統中可以運行一系列步驟的一種機制。?
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Oracle 內存結構
與Oracle 實例關聯的基本內存結構包括：
? 系統全局區(SGA)：由所有服務器進程和后臺進程共享
? 程序全局區(PGA)：專用于每一個服務器進程或后臺進程。每一個進程使用一個PGA
SGA 是包含實例的數據和控制信息的內存區。
SGA 包含以下數據結構：
? 數據庫緩沖區高速緩存：緩存從數據庫檢索的數據塊
? 重做日志緩沖區：高速緩存重做信息（用于實例恢復），直到可以將其寫入磁盤中存儲的物理重做日志文件
? 共享池：緩存可在用戶間共享的各個結構
? 大型池：是一個可選區域，可為某些大型進程（如Oracle 備份和恢復操作、I/O 服務器進程）提供大量內存分配
? Java 池：用于Java 虛擬機(JVM) 中所有特定會話的Java 代碼和數據
? Streams 池：由Oracle Streams 使用
通過使用Enterprise Manager 或SQL*Plus 啟動實例，可以顯示為SGA 分配的內存量。
程序全局區(PGA) 是包含每一個服務器進程的數據及控制信息的內存區。Oracle 服務器進程為客戶機的請求提供服務。每一個服務器進程都有自己專用的PGA，這個PGA 是在服務器進程啟動時創建的。由該服務器進程獨占對PGA 的訪問，PGA 只由對它自身執行操作Oracle 代碼讀寫。
使用動態SGA 基礎結構時，可以在不關閉實例的情況下更改數據庫緩沖區高速緩存、共享池、大型池和Java 池和Streams 池的大小。
Oracle 數據庫使用初始化參數創建并配置內存結構。例如，SGA_TARGET參數用于指定
SGA 可用的總空間量。如果SGA_TARGET設置為0，則會禁用“自動共享內存管理”。
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進程結構
調用應用程序或Oracle 工具時，如調用Enterprise Manager 時，Oracle 服務器會通過創建服務器進程來執行應用程序發出的命令。Oracle 服務器還會針對一個實例創建一組后臺進程。這些進程不僅彼此進行交互操作，還與操作系統進行交互操作，這樣可以管理內存結構，通過異步執行I/O 操作將數據寫入磁盤，而且還可以執行其它所需的任務。存在哪些后臺進程取決于數據庫中當前使用的功能。
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Oracle 實例管理
Oracle 數據庫服務器由Oracle 數據庫和Oracle 實例組成。Oracle 實例由稱為系統全局區(SGA) 的內存結構和后臺進程構成，這些后臺進程可以處理實例運行中涉及的大量后臺任務。以下是最常見的后臺進程：
? 系統監視器(SMON)：出現故障后啟動實例時執行崩潰恢復任務
? 進程監視器(PMON)：用戶進程失敗時執行進程清理任務
? 數據庫寫進程(DBWn)：將修改后的塊從數據庫緩沖區高速緩存寫入磁盤中的數據
文件
? 檢查點(CKPT)：通過更新數據庫的所有數據文件和控制文件指出最新的檢查點
? 日志寫進程(LGWR)：將重做日志條目寫入磁盤
? 歸檔進程(ARCn)：發生日志切換時將重做日志文件復制到歸檔存儲器
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服務器進程和數據庫緩沖區高速緩存
處理某個查詢時，Oracle 服務器進程會在數據庫緩沖區高速緩存中查找它所需的所有數據塊。如果未在數據庫緩沖區高速緩存中找到數據塊，服務器進程會從數據文件中讀取數據塊，并在數據庫緩沖區高速緩存中添加一個副本。因為關于同一數據塊的后續請求可能會在內存中找到該數據塊，因此，這些請求可能不需要進行物理讀操作。Oracle 服務器使用最近用過的算法騰出最近未訪問的緩沖區，以便在數據庫緩沖區高速緩存中為新數據塊提供空間。
緩沖區高速緩存中的緩沖區可能處于以下四種狀態之一：
? 已連接：可防止多個會話同時對同一數據塊進行寫操作。此時，其它會話正等待訪問該塊。
? 干凈：緩沖區現已解除連接，如果沒有再次引用當前內容（數據塊），該緩沖區是可以立即騰出的候選項。此時，不是緩沖區的內容已與磁盤中存儲的數據塊內容同步，就是緩沖區中包含塊的一致讀取(CR) 快照。
? 空閑或未使用：實例剛剛啟動，緩沖區為空。此狀態與“干凈”狀態非常相似，不同之處在于緩沖區尚未使用。
? 灰數據：緩沖區不再處于已連接狀態，但是內容（數據塊）已更改，DBWn必須先將內容刷新到磁盤，才能騰出緩沖區。
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物理數據庫結構
構成Oracle 數據庫的文件可分為以下幾類：
? 控制文件：包含關于數據庫本身的數據（即物理數據庫結構信息）。這些文件對數據庫而言至關重要。沒有這些文件，就無法打開用于訪問數據庫數據的數據文件。
? 數據文件：包含數據庫中的用戶數據或應用程序數據。
? 聯機重做日志文件：用于進行數據庫實例恢復。如果數據庫已崩潰但未丟失任何數據文件，那么使用這些文件中的信息可以通過實例恢復數據庫。
要成功運行數據庫，以下附加文件非常重要：
? 參數文件：用于定義啟動實例時如何配置實例。
? 口令文件：用于將用戶遠程連接到數據庫后執行管理任務。
? 備份文件：用于數據庫恢復。當由于出現介質故障或由于用戶錯誤而損壞或刪除了原始文件時，通常需要還原備份文件。
? 歸檔日志文件：包含實例生成的數據更改（重做操作）的實時歷史記錄。使用這些文件和數據庫備份可以恢復丟失的數據文件。也就是說，使用歸檔日志可以恢復還原的數據文件。
? 跟蹤文件：每一個服務器和后臺進程都可以對關聯的跟蹤文件進行寫操作。如果在進程中檢測到內部錯誤，進程就會將關于錯誤的信息轉儲到進程的跟蹤文件。寫入跟蹤文件的某些信息專門供數據庫管理員使用，另一些信息則供Oracle 支持服務部門使用。
? 預警日志文件：這些是特殊的跟蹤文件，又稱為預警日志。數據庫預警日志是按時間順序列出的消息日志和錯誤日志。Oracle 建議您查看這些文件。
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表空間和數據文件
一個數據庫可劃分為多個邏輯存儲單元，這些單元稱為表空間，表空間可用于對相關邏輯結構進行分組。每一個數據庫都按邏輯方式劃分為一個或多個表空間?？梢詾槊恳粋€表空間顯式創建一個或多個數據文件，這樣可在表空間中按物理方式存儲所有邏輯結構的數據。
注：還可以創建大文件表空間，這種表空間只有一個數據文件，但這個數據文件非常大（最多可包含40 億個數據塊）。傳統的小文件表空間（默認值）可以包含多個數據文件，但這些文件不可能這么大。有關大文件表空間的詳細信息，請參閱《數據庫管理員指南》。
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SYSTEM和SYSAUX表空間
每一個Oracle 數據庫都包含SYSTEM表空間和SYSAUX表空間。這兩個表空間是在創建數據庫時創建的。系統默認值是創建小文件表空間。也可以創建大文件表空間，這樣可通過Oracle 數據庫管理超大文件（最大為8 EB）。
表空間的狀態可以是聯機（可訪問）或脫機（不可訪問）。打開數據庫時SYSTEM表空間始終處于聯機狀態。這個表空間可存儲支持數據庫核心功能的表，如數據字典表。
SYSAUX表空間是SYSTEM表空間的輔助表空間。SYSAUX表空間可存儲許多的數據庫組件，要使所有數據庫組件正常運行，該表空間必須處于聯機狀態。
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段、區和塊
數據庫對象（如表和索引）以段形式存儲在表空間中。每個段包含一個或多個區。區由相鄰的數據塊組成，這意味著每一個區只可以存在于一個數據文件中。數據塊是數據庫中最小的I/O 單元。
數據庫從操作系統(OS) 請求數據塊集時，OS 會將數據塊集映射到存儲設備上的實際文件系統或磁盤塊。因此，您不必了解數據庫中任何數據的物理地址。這還意味著一個數據文件可以條帶化或鏡像在多個磁盤上。
可以在創建數據庫時設置數據塊的大小。對大多數數據庫而言，默認的8 KB 塊大小是足夠的。當數據庫支持擁有大型表和索引的數據倉庫應用程序時，最好設置更大的塊大小。
當數據庫支持執行隨機讀寫的事務處理應用程序時，最好指定更小的塊大小。塊大小的最大值取決于OS。最小的Oracle 塊大小為2 KB，這個值很少使用（在任何時候）。
表空間可以有不同的塊大小。但是，這只適用于可移動表空間。有關詳細信息，請參閱《數據庫管理員指南》。
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邏輯和物理數據庫結構
Oracle 數據庫是按單元處理的數據的集合。數據庫的一般用途是存儲和檢索相關信息。數據庫具有邏輯結構和物理結構。
表空間
數據庫被分為多個邏輯存儲單元，這些單元稱為表空間，表空間可以將相關的邏輯結構分組在一起。例如，為了簡化某些管理操作，表空間通常用于將應用程序的所有對象分組。此時，對應用程序數據可以使用一個表空間，對應用程序索引可以使用另一個表空間。
數據庫、表空間和數據文件
在幻燈片中會演示數據庫、表空間和數據文件之間的關系。每一個數據庫按邏輯方式劃分為一個或多個表空間?？梢詾槊總€表空間顯式創建一個或多個數據文件，這樣可在表空間中按物理方式存儲所有邏輯結構的數據。如果它是TEMPORARY表空間而不是數據文件，則這個表空間擁有一個臨時文件。
方案
方案是數據庫用戶擁有的數據庫對象的集合。方案對象是直接引用數據庫數據的邏輯結構。方案對象包括諸如表、視圖、序列、存儲過程、同義詞、索引、集群和數據庫鏈接這樣的結構。一般而言，方案對象包括應用程序在數據庫中創建的任何內容。
數據塊
Oracle 數據庫的數據以最細的粒度級存儲在數據塊中。一個數據塊對應于磁盤上特定字節數的物理數據庫空間。每個表空間的數據塊大小是在創建表空間時指定的。數據庫可以使用和分Oracle 數據塊中的空閑數據庫空間。
區
塊的上一級邏輯數據庫空間稱為區。區是特定數目的相鄰數據塊（在一次分配中獲取的），用于存儲特定類型的信息。
段
區之上的邏輯數據庫存儲級別稱為段。段代表為特定邏輯結構分配的區集。例如，各種類型的段包括：
? 數據段：每一個非集群、非索引的組織表都有一個數據段。該表的所有數據都存儲在表數據段的區中。對于分區表，每一個分區都有一個數據段。每一個集群都有一個數據段。集群中每個表的數據都存儲在集群的數據段中。
? 索引段：每一個索引都有一個索引段，用于存儲索引的所有數據。對于已分區索引，每一個分區都有一個索引段。
? 還原段：數據庫管理員會創建一個UNDO表空間，用于臨時存儲還原信息。還原段中的信息用于生成一致讀取信息，在數據庫恢復過程中，還可用于回退用戶的未提交事務。
? 臨時段：當SQL 語句需要一個臨時工作區來完成執行時，Oracle 數據庫會創建臨時段。語句結束執行后，臨時段的區會返回到實例，以便供將來使用。請為每個用戶指定一個默認臨時表空間，或指定一個在數據庫級別使用的默認臨時表空間。
Oracle 數據庫可動態分配空間。如果段的現有區已滿，則會添加更多的區。由于區是按需分配的，因此，段的區在磁盤上不一定是相鄰的。
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數據庫體系結構：結構化組件概要
轉載于:https://my.oschina.net/u/242764/blog/377301
總結
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