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1、Oracle体系结构鲁东大学计算机科学与技术学院李秀芳鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-2安装与运行概述Oracle系统具有可扩充性、可靠性和可管理性。可扩充性当Oracle系统承担不断增长的工作负载的同时，具有有效扩充其系统资源利用情况的能力。也就是说，给定的系统既可以有效地为5个用户提供服务，也可以有效地为5000个用户同时提供服务。可靠性Oracle系统具有极强的抵御风险的能力，无论是操作系统崩溃，还是系统出现故障，都可以确保在执行事务处理时不出现异常或尽快地恢复到故障前的状态。可管理性数据库管理员可以调整Oracle使用内存的方式、向磁盘写入数据的
2、频率，数据库为连接到该数据库的用户分配系统进程的方式等等。这些能力都是与Oracle的体系结构密切相关的。鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-3安装与运行Oracle10g体系结构概述物理存储结构逻辑存储结构内存结构进程结构数据字典鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-4安装与运行概述Oracle系统的体系结构是指Oracle数据库服务器的主要组成以及这些组成部分之间的联系和操作方式。从宏观上看，Oracle数据库服务器主要由两部分组成:数据库和实例。(1)实例(Instance)实例是由服务器在运行过程中的内存结构和一系列
3、进程组成的。(2)数据库（Database）数据库是Oracle用于保存数据的一系列物理结构和逻辑结构鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-5安装与运行Oracle10g体系结构概述物理存储结构逻辑存储结构内存结构进程结构数据字典鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-6安装与运行物理存储结构 物理存储结构是指在操作系统下数据库的文件组织和实际的数据存储等。从文件的角度看数据库可以分成三个层次。鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-7安装与运行构成数据库和实例的文件类型构成数据库的文件数据文件（
4、data file）临时文件（temp file）控制文件（control file）重做日志文件（redo log file）密码文件（password file）与实例相关的文件参数文件（parameter file）跟踪文件（trace file）警告文件（alert file）Oracle 10g新增的文件类型：修改跟踪文件闪回日志文件鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-8安装与运行数据文件（.DBF）数据文件（DataFile）用来存储数据和相关脚本的物理文件。Oracle数据库由一个或多个数据文件组成。在数据库内部，数据与文件有逻辑上的映射关系，
5、允许不同类型的数据分开存储。用户数据用户数据是指用于应用系统的数据，包括与应用系统的所有相关信息。如员工管理系统中的员工信息等。系统数据系统数据是指用于管理用户数据和Oracle数据库本身的数据。如表的结构、空间、用户、数据文件的位置。SQL select name from v$datafile;鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-9安装与运行重做日志文件（.LOG）重做日志文件（RedoLogFile）也称为联机重做日志文件，用于记录所有的数据变化，即操作的信息，是任何数据库的重要组成部分。Oracle数据库以循环方式写日志文件，每个数据库至少包含两个r
6、edo日志文件，一般是三个日志文件,如下图鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-10安装与运行ARCHIVELOG归档模式在覆盖一个重做日志之前，为其建立一个备份；复制完成之后，再写入一个重做日志。NOARCHIVELOG非归档模式系统不保留旧的重做日志，直接写入一个新重做日志将覆盖旧的重做日志信息。确认模式的两种方法如下：SQLselectlog_modefromv$database;(select*fromv$logfile;)SQLarchiveloglist;重做日志工作模式鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-11安
7、装与运行控制文件（.CTL）每个数据库至少有一个控制文件，一般是三个控制文件，和数据文件放在同一目录下。控制文件是特定的二进制文件，一般比较小，其中存放了数据库文件相关的关键信息。在Windows操作系统下，对应的控制文件是CONTROL01.CTL、CONTROL02.CTL、CONTROL03.CTL。如：D:oracleproduct10.2.0oradataorclcontrol01.ctl等。鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-12安装与运行 数据库控制文件名通过init.ora文件的CONTROL_FILES参数规定。主要包含信息类型：(1)数据
8、名(2)数据库创建时间(3)数据文件和重做日志文件的存放位置(4)表空间名(5)当前日志序列号(6)检查点信息(7)关于重做日志和归档的当前状态信息查看控制文件信息有以下两种方法：SQLselect*fromv$controlfile;控制文件内容SQLselecttype,record_size,records_total,records_usedfromv$controlfile_record_sectionwheretype=DATAFILE;鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-13安装与运行归档日志文件 归档日志文件（ArchivedLogFile）
9、用于保存被覆盖的重做日志文件。在归档模式下各日志文件记录满后要被覆盖前，先由归档进程将被覆盖的信息读出并写到归档日志文件中，便于恢复操作时需要；然后覆盖重做日志文件。非归档模式就是在数据库运行时，日志信息不断地记录到日志文件组中，当日志文件组记录满后又重新从第一个日志组开始覆盖写日志信息，这时不会用到归档日志文件。鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-14安装与运行参数文件服务器参数文件SPFILE（ServerParameterFile）也称为初始化文件，是二进制文件，它记录Oracle实例的基本参数信息，包括数据库实例名（db_name）、控制文件（con
10、trol_files）的路径及名称、版本、基本进程等。文本参数文件（pfile）D:oracleproduct10.2.0admindemodbpfileinit.ora。除SPFILE之外还有与Oracle数据库相关的参数文件，如客户端的tnsnames.ora文件、服务器端的listener.ora文件、sqlnet.ora、cman.ora等文件。鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-15安装与运行监听配置文件listener.ora的格式d:oracleproduct10.1.0db_1networkadminlistener.ora#Generate
11、d by Oracle configuration tools.SID_LIST_LISTENER=(SID_LIST=(SID_DESC=(SID_NAME=PLSExtProc)(ORACLE_HOME=d:oracleproduct10.1.0db_1)(PROGRAM=extproc)LISTENER=(DESCRIPTION_LIST=(DESCRIPTION=(ADDRESS_LIST=(ADDRESS=(PROTOCOL=IPC)(KEY=EXTPROC)(ADDRESS_LIST=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=SSM)(PORT=1521)鲁东大学计
12、算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-16安装与运行Tnsnames.ora配置文件的格式 d:oracleproduct10.1.0db_1networkadmintnsnames.ora#Generated by Oracle configuration tools.ORCL=(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=SSM)(PORT=1521)(CONNECT_DATA=(SERVER=DEDICATED)(SERVICE_NAME=)EXTPROC_CONNECTION_DATA=(DESCRIPTION=(ADDRE
13、SS_LIST=(ADDRESS=(PROTOCOL=IPC)(KEY=EXTPROC)(CONNECT_DATA=(SID=PLSExtProc)(PRESENTATION=RO)鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-17安装与运行口令文件 口令文件(PasswordFile)也称为密码文件，用于记录用户的口令信息和验证权限的二进制文件。当用户以sysdba或sysoper身份登录时，一般要进行口令文件验证。有的情况下，通过操作系统验证而不需要通过口令文件验证。口令文件的创建一般要在操作系统下用orapwd程序来实现。鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计
14、算机科学与技术学院Slide1-18安装与运行其它文件(1)警告文件（AlertFile）存储数据库系统运行期间例行信息和出错信息的文本文件。安装完成产生警告文件的文件名为alert_sid.log，其中sid是数据库实例的名字。路径由BACKGROUD_DUMP_DEST参数指定。如：D:oracleproduct10.2.0admindemodbbdump(2)跟踪文件Oracle实例在系统出现异常时由系统自动创建的文本文件。跟踪文件所在路径由参数文件SPFILE.ora的USER_DUMP_DEST参数指定。在Windows操作系统里跟踪文件在D:oracleproduct10.2.0a
15、dmindemodbudump目录下。鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-19安装与运行Oracle10g体系结构概述物理存储结构逻辑存储结构内存结构进程结构数据字典鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-20安装与运行逻辑存储结构 Oracle数据库在逻辑上是可以按照层次进行管理的，从大到小分别为：表空间、逻辑对象、段区间、和块。从数据库使用者的角度来考虑它的逻辑组成，可以分成6个层次.鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-21安装与运行Oracle逻辑存储结构表空间数据文件1 数据文件2段
16、（Segment）区（Extent）块（block）DB表空间表空间表空间鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-22安装与运行块Oracle进行逻辑管理的最基本的单元，数据库进行读写的单位。由db_block_size参数决定，如：db_block_size=8192区间Oracle数据库的最小存储单元。由一系列的连续的块组成的空间，也是系统分配和回收空间的单位。段表空间中指定类型的逻辑结构，由一个或多个区间组成。数据段（DataSegments）索引段（IndexSegments）回滚段（RollbackSegments)临时段（TemporarySegme
17、nts）逻辑存储结构(2)鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-23安装与运行逻辑对象由用户创建的逻辑结构，用以包含或引用他们的数据，如表、视图、索引、簇、存储过程、序列、同义词之类的结构。表用户SYS和SYSTEM拥有的表称为数据字典。数据字典提供了一个数据库管理的系统数据，由Oracle系统的脚本文件创建。视图索引逻辑存储结构(3)鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-24安装与运行表空间表空间（Tablespace)是用于存放表、索引、视图等对象的磁盘逻辑空间，是数据库中最高级的逻辑存储结构，是数据库的逻辑划分，由一个或多个物理文件表示。SYSTEM表空间：系统数据字典以及数据库对象的定义SYSAUX表空间：辅助空间，UNDO表空间：undo段USERS表空间：存放用户的私有信息其它表空间逻辑存储结构(4)鲁东大学计算机科学与技术学院 鲁东大学计算机科学与技术学院Slide1-25安装与运行小结体系结构的概念和组成物理存储结构和逻辑存储结构数据文件、控制文件、日志文件、参数文件、归档日志文件、口令文件表空间、逻辑对象、段、区间、块