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1、1Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.Oracle 体系结构组件体系结构组件 1-2Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.目标目标 完成这一课的学习后，您应该能达到下列目标：完成这一课的学习后，您应该能达到下列目标：概括概括 Oracle 体系结构及其主要组件体系结构及其主要组件 列出在用户连接到列出在用户连接到 Oracle 例程过程中涉及的结构例程过程中涉及的结构 1-3Copyright Oracle Corporation,2001.All ri
2、ghts reserved.口令文件口令文件 基本组件概览基本组件概览 例程例程 SGA重做日志重做日志缓冲区缓冲区 共享池共享池 数据字典数据字典高速缓存高速缓存库库高速缓存高速缓存 DBWnSMONPMONCKPTLGWR其它其它 用户进程用户进程 服务器进程服务器进程 PGA控制文件控制文件 数据文件数据文件 数据库数据库 数据库高速缓冲区数据库高速缓冲区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 参数文件参数文件 归档归档日志文件日志文件 1-5Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.Oracle
3、服务器服务器 Oracle 服务器：服务器：是一个数据库管理系统，它为是一个数据库管理系统，它为信息管理提供了开放、综合和信息管理提供了开放、综合和集成的方法集成的方法 包括包括 Oracle 例程和例程和 Oracle 数据库数据库 Oracle 服务器服务器 1-6Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.Oracle 例程例程 Oracle 例程：例程：是一种访问是一种访问 Oracle 数据库的方式数据库的方式 始终打开一个，并且只打开一个数据库始终打开一个，并且只打开一个数据库 由内存结构和后台进程结构组成由内存结构和
4、后台进程结构组成 后台进程结构后台进程结构 内存结构内存结构 例程例程 SGA重做日志重做日志缓冲区缓冲区 共享池共享池 数据字典数据字典高速缓存高速缓存库高速缓存库高速缓存DBWRSMONPMONCKPTLGWR 其它其它 数据库缓冲区数据库缓冲区高速缓存高速缓存 JavaJava 池池 大型共享池大型共享池 1-7Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.建立连接和创建会话建立连接和创建会话 连接到连接到 Oracle 例程包括：例程包括：建立用户连接建立用户连接 创建会话创建会话 创建的会话创建的会话 数据库用户数据库用户
5、 用户进程用户进程 服务器进程服务器进程 建立的连接建立的连接 Oracle 服务器服务器 1-9Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.Oracle 数据库数据库 Oracle 数据库：数据库：是一个被统一处理的数据集合是一个被统一处理的数据集合 包括三类文件包括三类文件 口令文件口令文件 参数文件参数文件 归档的归档的日志文件日志文件 控制控制文件文件 数据数据文件文件 重做重做日志日志文件文件 Oracle 数据库数据库 1-10Copyright Oracle Corporation,2001.All rights r
6、eserved.物理结构物理结构 物理结构包括以下三种文件类型：物理结构包括以下三种文件类型：控制文件控制文件 数据文件数据文件 重做日志文件重做日志文件 控制文件控制文件 数据文件数据文件（包括数据（包括数据字典）字典）标头标头 联机重做联机重做日志文件日志文件 1-11Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.内存结构内存结构 Oracle 的内存结构由两个内存区组成，分别是：的内存结构由两个内存区组成，分别是：系统全局区系统全局区(SGA)：在例程启动时分配，是在例程启动时分配，是 Oracle 例程的基本组件例程的基本组
7、件 程序全局区程序全局区(PGA)：在服务器进程启动时分配在服务器进程启动时分配 1-12Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.系统全局区系统全局区 SGA 包括以下几种内存结构：包括以下几种内存结构：共享池共享池 数据库缓冲区高速缓存数据库缓冲区高速缓存 重做日志缓冲区重做日志缓冲区 其它结构（例如锁定和栓锁管理以及统计数据）其它结构（例如锁定和栓锁管理以及统计数据）在在 SGA 中还可配置其它两种内存结构：中还可配置其它两种内存结构：大型共享池大型共享池 Java 池池 1-14Copyright Oracle Corp
8、oration,2001.All rights reserved.系统全局区系统全局区 SGA 是动态的是动态的 大小由大小由SGA_MAX_SIZE参数指定参数指定 由由 SGA 组件以粒组为单位进行分配和跟踪组件以粒组为单位进行分配和跟踪 连续的虚拟内存分配连续的虚拟内存分配 粒组大小由估算的粒组大小由估算的 SGA_MAX_SIZE总计大小确定总计大小确定 1-15Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.共享池共享池 用于存储用于存储：最近执行的最近执行的 SQL 语句语句 最近使用的数据定义最近使用的数据定义 它包括以
9、下两个与性能相关的关键内存结构：它包括以下两个与性能相关的关键内存结构：库高速缓存库高速缓存 数据字典高速缓存数据字典高速缓存 其大小由其大小由 SHARED_POOL_SIZE参数确定参数确定共享池共享池数据字典数据字典高速缓存高速缓存库高速缓存库高速缓存ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE=64M;1-16Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.库高速缓存库高速缓存 存储有关最近使用的存储有关最近使用的 SQL 和和 PL/SQL 语句的信息语句的信息 启用常用语句共享启用常用语句共享 由由“
10、最近最少使用算法最近最少使用算法”(LRU)管理管理 包括以下两个结构：包括以下两个结构：共享的共享的 SQL 区区 :共享执行计划共享执行计划共享的共享的 PL/SQL 区区 大小由共享池的大小确定大小由共享池的大小确定 1-17Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.数据字典高速缓存数据字典高速缓存 数据库中最近使用的定义的集合数据库中最近使用的定义的集合 包括与数据库文件、表、索引、列、用户、权限和其它包括与数据库文件、表、索引、列、用户、权限和其它数据库对象相关的信息数据库对象相关的信息 在语法分析阶段，服务器进程会在
11、数据字典中查找用于在语法分析阶段，服务器进程会在数据字典中查找用于解析对象名和验证访问的信息解析对象名和验证访问的信息 将数据字典信息高速缓存到内存中，可缩短查询和将数据字典信息高速缓存到内存中，可缩短查询和 DML 的响应时间的响应时间 大小由共享池的大小决定大小由共享池的大小决定 1-18Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.数据库缓冲区高速缓存数据库缓冲区高速缓存 存储已从数据文件中检索到的数据块的副本存储已从数据文件中检索到的数据块的副本 能够大幅提高获取和更新数据时的性能能够大幅提高获取和更新数据时的性能 通过通过
12、 LRU 算法管理算法管理 主块的大小由主块的大小由DB_BLOCK_SIZE 确定确定 数据库缓冲区数据库缓冲区高速缓存高速缓存 1-19Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.数据库缓冲区高速缓存数据库缓冲区高速缓存 由独立的子高速缓存组成：由独立的子高速缓存组成：DB_CACHE_SIZEDB_KEEP_CACHE_SIZEDB_RECYCLE_CACHE_SIZE大小可以进行动态调整大小可以进行动态调整 设置设置DB_CACHE_ADVICE可收集用于预测不同可收集用于预测不同高速缓存大小行为的统计信息高速缓存大小行为
13、的统计信息 统计信息由统计信息由 V$DB_CACHE_ADVICE显示显示 ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE=96M;1-21Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.重做日志缓冲区重做日志缓冲区 记录对数据库数据块所做的全部更改记录对数据库数据块所做的全部更改 主要用于恢复主要用于恢复 其中记录的更改称作重做条目其中记录的更改称作重做条目 重做条目包含用于重新构造或重做更改的信息重做条目包含用于重新构造或重做更改的信息 大小由大小由 LOG_BUFFER定义定义 重做日志重做日志缓冲区缓冲区 1-
14、22Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.大型共享池大型共享池 SGA 中的可选内存区中的可选内存区 分担了共享池的一部分工作分担了共享池的一部分工作 用于：用于：共享服务器的会话内存共享服务器的会话内存(UGA)I/O 服务器进程服务器进程 备份和恢复操作或备份和恢复操作或 RMAN并行执行消息缓冲区并行执行消息缓冲区 将将 PARALLEL_AUTOMATIC_TUNING 设置为设置为 TRUE不使用不使用 LRU 列表列表 大小由大小由 LARGE_POOL_SIZE 确定确定 1-24Copyright Oracl
15、e Corporation,2001.All rights reserved.Java 池池 存储存储 Java 命令的服务分析要求命令的服务分析要求 在安装并使用在安装并使用 Java 时是必需的时是必需的 大小由大小由 JAVA_POOL_SIZE 参数确定参数确定 1-25Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.程序全局区程序全局区 为连接到为连接到 Oracle 数据库的每个用户数据库的每个用户进程保留的内存进程保留的内存 在创建进程时分配在创建进程时分配在终止进程时回收在终止进程时回收仅供一个进程使用仅供一个进程使用
16、 服务器进程服务器进程 PGA用户进程用户进程 1-28Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.进程结构进程结构 Oracle 利用了以下几种进程的优势：利用了以下几种进程的优势：用户进程：在数据库用户请求连接到用户进程：在数据库用户请求连接到 Oracle 服务器时服务器时启动启动服务器进程：与服务器进程：与 Oracle 例程相连接，在用户建立会话例程相连接，在用户建立会话时启动时启动后台进程：在后台进程：在 Oracle 例程启动时启动例程启动时启动 1-29Copyright Oracle Corporation,20
17、01.All rights reserved.用户进程用户进程 请求与请求与 Oracle 服务器交互的程序服务器交互的程序必须先建立连接必须先建立连接不与不与 Oracle 服务器直接交互服务器直接交互 数据库用户数据库用户 服务器进程服务器进程 用户进程用户进程 建立的连接建立的连接 1-30Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.服务器进程服务器进程 直接与直接与 Oracle 服务器交互的程序服务器交互的程序执行生成的调用并返回相关结果执行生成的调用并返回相关结果可以是专用服务器或共享服务器可以是专用服务器或共享服务器
18、 建立的连接建立的连接 创建的会话创建的会话数据库用户数据库用户 用户进程用户进程服务器进程服务器进程Oracle 服务器服务器 1-31Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.后台进程后台进程 维护并加强物理结构与内存结构之间的关系维护并加强物理结构与内存结构之间的关系 必备的后台进程：必备的后台进程：DBWnPMONCKPTLGWRSMON可选的后台进程：可选的后台进程：ARCnLMDn RECO CJQ0LMON Snnn DnnnPnnn LCKnQMNn1-32Copyright Oracle Corporation
19、,2001.All rights reserved.数据库写入程序数据库写入程序(DBWn)在以下情况下写入：在以下情况下写入：出现检查点出现检查点灰数据缓冲区达到阈值灰数据缓冲区达到阈值没有空闲缓冲区没有空闲缓冲区出现超时出现超时执行了执行了 RAC ping 请求请求表空间处于表空间处于 OFFLINE 状态状态表空间处于表空间处于 READ ONLY 状态状态对表执行对表执行 DROP 或或TRUNCATE 操作操作对表空间执行对表空间执行 BEGIN BACKUP 操作操作 例程例程 SGA控制控制文件文件 数据数据文件文件重做重做日志日志文件文件数据库数据库 DBWn数据库数据库缓冲
20、区缓冲区高速缓存高速缓存1-33Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.日志写入器日志写入器(LGWR)LGWR 在以下情况下写入：在以下情况下写入：提交时提交时三分之一填满时三分之一填满时有有 1 MB 的重做时的重做时每隔三秒每隔三秒DBWn 写入前写入前 例程例程 SGA控制控制文件文件 数据数据文件文件 重做重做日志日志文件文件数据库数据库重做日志重做日志缓冲区缓冲区 DBWn LGWR1-34Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.系统监控程序系统监
21、控程序(SMON)职责：职责：例程恢复例程恢复 前前滚滚重重做做日日志志中中的的更更改改打打开开数数据据库库供供用用户户访访问问回退未提交的事务处回退未提交的事务处理理 合并空闲空间合并空闲空间回收临时段回收临时段 控制控制文件文件 数据数据文件文件 重做重做日志日志文件文件数据库数据库 例程例程 SGASMON1-35Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.过程监视器过程监视器(PMON)例程失败后，通过以下方法例程失败后，通过以下方法进行清理：进行清理：回退事务处理回退事务处理释放锁释放锁释放其它资源释放其它资源重新启动已
22、失效的调度重新启动已失效的调度程序程序 PGA 区区 例程例程 SGAPMON1-36Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.检查点检查点(CKPT)职责包括：职责包括：在检查点发信号给在检查点发信号给 DBWn使用检查点信息更新数据使用检查点信息更新数据文件的标头文件的标头使用检查点信息更新控制使用检查点信息更新控制文件文件 控制控制文件文件 数据数据文件文件 重做重做日志日志文件文件 数据库数据库 例程例程 SGADBWn LGWRCKPT1-37Copyright Oracle Corporation,2001.All
23、rights reserved.归档程序归档程序(ARCn)可选的后台进程可选的后台进程设置设置ARCHIVELOG 模式时自动归档联机重做日志模式时自动归档联机重做日志保留数据库的全部更改记录保留数据库的全部更改记录 ARCn归档的归档的重做日重做日志文件志文件控制控制文件文件 数据数据文件文件 重做重做日志日志文件文件 1-39Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.逻辑结构逻辑结构 指示数据库物理空间的使用情况指示数据库物理空间的使用情况层次结构由表空间、段、区和块组成层次结构由表空间、段、区和块组成 表空间表空间 数据
24、文件数据文件 段段 块块 区区 段段 1-42Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.处理处理 SQL 语句语句 通过以下进程连接到一个例程：通过以下进程连接到一个例程：用户进程用户进程服务器进程服务器进程所用的所用的 Oracle 服务器组件取决于服务器组件取决于 SQL 语句的类型：语句的类型：查询语句返回行查询语句返回行DML 语句记录更改语句记录更改提交操作确保事务处理的恢复提交操作确保事务处理的恢复 有些有些 Oracle 服务器组件不参与服务器组件不参与 SQL 语句的处理语句的处理 1-44Copyright O
25、racle Corporation,2001.All rights reserved.小结小结 在这一课中，您应该能够掌握：在这一课中，您应该能够掌握：解释数据库文件：数据文件、控制文件和联机重做日志解释数据库文件：数据文件、控制文件和联机重做日志解释解释 SGA 内存结构：数据库缓冲区高速缓存、共享池内存结构：数据库缓冲区高速缓存、共享池和重做日志缓冲区和重做日志缓冲区解释主要的后台进程：解释主要的后台进程：DBWn、LGWR、CKPT、PMON、SMON解释后台进程解释后台进程 ARCn 的用法的用法列出可选后台进程和条件后台进程列出可选后台进程和条件后台进程解释逻辑层次结构解释逻辑层次结构 1-45Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.练习练习 1 概览概览 此练习涉及以下主题：此练习涉及以下主题：复习体系结构组件复习体系结构组件用户连接到用户连接到 Oracle 例程的过程中所涉及的结构例程的过程中所涉及的结构 1-48Copyright Oracle Corporation,2001.All rights reserved.