Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜且功能強(qiáng)大,旨在提供高效、可靠和可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)管理。以下是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)的主要組件和它們的功能:
1、物理結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)文件(Data Files)
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)際數(shù)據(jù)。每個(gè)表、索引和其他數(shù)據(jù)對(duì)象都存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中。數(shù)據(jù)文件與表空間(Tablespace)相關(guān)聯(lián),一個(gè)表空間可以包含多個(gè)數(shù)據(jù)文件。
控制文件(Control Files)
記錄數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)。包含數(shù)據(jù)庫(kù)名、創(chuàng)建時(shí)間、數(shù)據(jù)庫(kù)文件和重做日志文件的位置等信息。每次數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)時(shí),Oracle會(huì)讀取控制文件。
重做日志文件(Redo Log Files)
記錄所有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更改。用于數(shù)據(jù)恢復(fù),確保在系統(tǒng)故障時(shí)數(shù)據(jù)不丟失。包含多個(gè)重做日志組,每個(gè)組包含一個(gè)或多個(gè)重做日志成員。
參數(shù)文件(Parameter Files)
初始化參數(shù)文件(init.ora)和服務(wù)器參數(shù)文件(spfile)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化參數(shù),用于控制數(shù)據(jù)庫(kù)行為。
歸檔日志文件(Archived Redo Log Files)
重做日志的備份。在重做日志文件滿了之后,將其歸檔到歸檔日志文件中,以便于恢復(fù)和備份。
密碼文件(Password File)
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的用戶名和密碼,用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)管理。
2、邏輯結(jié)構(gòu)
表空間(Tablespaces)
邏輯數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位。用于將數(shù)據(jù)庫(kù)劃分為更小的邏輯存儲(chǔ)區(qū),以便更好地管理。一個(gè)表空間可以包含多個(gè)數(shù)據(jù)文件。
段(Segments)
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),如表段、索引段等。每個(gè)段包含多個(gè)區(qū)。
區(qū)(Extents)
連續(xù)的數(shù)據(jù)塊集合。每個(gè)段由一個(gè)或多個(gè)區(qū)組成。
數(shù)據(jù)塊(Data Blocks)
數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的最小單位。一個(gè)數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)于操作系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)塊。
3、內(nèi)存結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)全局區(qū)(SGA,System Global Area)
共享內(nèi)存區(qū),在數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)時(shí)分配,存儲(chǔ)大多數(shù)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)操作所需的數(shù)據(jù)和控制信息。
主要組件包括:數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖區(qū)緩存(Database Buffer Cache):緩存從數(shù)據(jù)文件讀取的數(shù)據(jù)塊。
共享池(Shared Pool):緩存SQL解析后的執(zhí)行計(jì)劃和數(shù)據(jù)字典信息。
重做日志緩沖區(qū)(Redo Log Buffer):緩存重做日志條目,在事務(wù)提交前寫(xiě)入重做日志文件。
大池(Large Pool):用于RMAN備份和恢復(fù)操作、大型并行查詢操作等。
Java池(Java Pool):用于存儲(chǔ)Java代碼和數(shù)據(jù)。
程序全局區(qū)(PGA,Program Global Area)
每個(gè)服務(wù)器進(jìn)程私有的內(nèi)存區(qū),包含會(huì)話相關(guān)的數(shù)據(jù)和控制信息。
主要組件包括:會(huì)話內(nèi)存:存儲(chǔ)會(huì)話狀態(tài)信息。
私有SQL區(qū):存儲(chǔ)每個(gè)用戶執(zhí)行的SQL語(yǔ)句和游標(biāo)信息。
排序區(qū):用于排序操作和哈希聯(lián)接等。
4、進(jìn)程結(jié)構(gòu)
用戶進(jìn)程(User Processes)
代表用戶連接到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的進(jìn)程。每個(gè)用戶進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶會(huì)話。
服務(wù)器進(jìn)程(Server Processes)
處理用戶進(jìn)程的請(qǐng)求。可以是專(zhuān)用服務(wù)器進(jìn)程或共享服務(wù)器進(jìn)程。
后臺(tái)進(jìn)程(Background Processes)
執(zhí)行各種維護(hù)任務(wù),確保數(shù)據(jù)庫(kù)的正常運(yùn)行。常見(jiàn)的后臺(tái)進(jìn)程包括:
數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)進(jìn)程(DBWn):將緩沖區(qū)緩存中的臟數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件。
日志寫(xiě)進(jìn)程(LGWR):將重做日志緩沖區(qū)中的重做日志條目寫(xiě)入重做日志文件。
系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)程(SMON):執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)和清理等任務(wù)。
進(jìn)程監(jiān)控進(jìn)程(PMON):清理失敗的用戶進(jìn)程并釋放資源。
檢查點(diǎn)進(jìn)程(CKPT):負(fù)責(zé)更新控制文件和數(shù)據(jù)文件頭中的檢查點(diǎn)信息。
數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)聽(tīng)進(jìn)程(Listener)
接受用戶連接請(qǐng)求并將其分配給適當(dāng)?shù)姆?wù)器進(jìn)程。
5、Oracle實(shí)例
實(shí)例(Instance)
由SGA和后臺(tái)進(jìn)程組成。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以由一個(gè)或多個(gè)實(shí)例訪問(wèn),每個(gè)實(shí)例都是一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存結(jié)構(gòu)和進(jìn)程集合。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu),Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)能夠高效、可靠地管理和存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù),支持復(fù)雜的業(yè)務(wù)應(yīng)用。理解這些結(jié)構(gòu)有助于數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和開(kāi)發(fā)人員優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)性能、確保數(shù)據(jù)安全和實(shí)施有效的數(shù)據(jù)管理策略。