《ORACLE系统概述》课件.pptx

ORACLE系统概述 制作人：制作者ppt时间：2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 ORACLE ORACLE系统的基本架构系统的基本架构第第3 3章章 ORACLE ORACLE系统的性能优化系统的性能优化第第4 4章章 ORACLE ORACLE系统的备份和恢复系统的备份和恢复第第5 5章章 ORACLE ORACLE系统的高可用性与集群系统的高可用性与集群第第6 6章章 总结与展望总结与展望 0101第1章 简介 ORACLE系统概述简介ORACLE是世界上最著名的关系数据库管理系统之一，由ORACLE公司开发。它是一种高效、可扩展和安全的数据库管理系统。ORACLE现在成为了世界上最大的数据库软件供应商之一。公司成立并发布第一款产品1977年-1983年0103技术的突破与创新1991年-2000年02大量收购与发展1984年-1990年ORACLE系统的特点支持数据加密和网络安全协议高安全性支持大容量数据管理和复杂查询高性能支持集群和分布式数据库高扩展性具备数据备份和恢复、故障转移等多种机制高可靠性MySQLMySQL轻量级开源数据库管理系统轻量级开源数据库管理系统适合中小型应用和网站开发适合中小型应用和网站开发MSSQLMSSQL微软开发的数据库管理系统微软开发的数据库管理系统适合企业内部信息系统和个人适合企业内部信息系统和个人桌面应用桌面应用PostgreSQLPostgreSQL功能强大的开源数据库管理系功能强大的开源数据库管理系统统适合大型数据仓库和适合大型数据仓库和WebWeb应用应用ORACLE系统在数据库中的地位ORACLEORACLE全球最受欢迎的数据库管理系全球最受欢迎的数据库管理系统统适合大型企业级应用和科学研适合大型企业级应用和科学研究究ORACLE系统的应用范围交易处理和数据管理金融业客户信息管理和网络监控电信业数据分析和信息管理政府机构供应链管理和生产计划制造业ORACLEORACLE系统系统的未来发展趋势的未来发展趋势未来，未来，ORACLEORACLE将会越来越注重与中国企业的合作，加强将会越来越注重与中国企业的合作，加强本土化研发和服务，拓展中国市场。同时，本土化研发和服务，拓展中国市场。同时，ORACLEORACLE也将也将会与云计算技术的发展趋势紧密结合，推出更加智能化、会与云计算技术的发展趋势紧密结合，推出更加智能化、自动化的产品和服务。自动化的产品和服务。ORACLE系统的基本功能介绍数据增删改查和数据约束数据管理ACID特性和隔离级别事务管理用户管理和权限分配安全管理全量备份和增量备份备份恢复数据库的结构和数据库的结构和组成组成ORACLEORACLE数据库由多个实例组成，每个实例包含一个或多数据库由多个实例组成，每个实例包含一个或多个数据库。数据库是由一组表组成的，每个表包含多个行个数据库。数据库是由一组表组成的，每个表包含多个行和列。每个行代表一条记录，每个列代表一个属性。和列。每个行代表一条记录，每个列代表一个属性。ORACLE系统的高级功能介绍表的分区管理分区表数据的分布式管理分布式数据库实现高可用和负载均衡RAC集群从大量的数据中发现隐藏规律数据挖掘 0202第2章 ORACLE系统的基本架构 ORACLEORACLE系统系统的整体结构的整体结构ORACLEORACLE系统由数据库实例和数据库相关的管理工具组成。系统由数据库实例和数据库相关的管理工具组成。数据库实例包括数据库实例包括SGASGA和后台进程，和后台进程，SGASGA存储着数据库缓存储着数据库缓存和共享内存，后台进程负责处理用户的请求和维护数据存和共享内存，后台进程负责处理用户的请求和维护数据库。管理工具包括库。管理工具包括SQLPlusSQLPlus、EMEM等，可以进行数据库管等，可以进行数据库管理和维护。理和维护。ORACLE系统的逻辑结构包含一个或多个数据文件，每个表空间可以有多个段。表空间物理存储数据库的文件，可以属于一个或多个表空间。数据文件由连续的区组成，包含了同一类型的数据。段由连续的块组成，用于存储一个特定的数据结构。区ORACLE系统的存储结构存储数据库的基本单位，通常为8KB大小。数据块由一个或多个数据块组成，可以分为几种类型，包括表、索引、簇等。段由一个或多个数据文件组成，存储着数据库的所有对象。表空间 ORACLEORACLE系统系统的进程结构的进程结构ORACLEORACLE系统的进程分为前台进程和后台进程，前台进程系统的进程分为前台进程和后台进程，前台进程包括包括SQLPlusSQLPlus、EMEM等，后台进程包括等，后台进程包括DBWDBW、LGWRLGWR等，等，负责处理用户的请求和维护数据库。进程的管理和控制包负责处理用户的请求和维护数据库。进程的管理和控制包括进程的创建、启动、终止、监控等。括进程的创建、启动、终止、监控等。ORACLE系统的进程类型包括SQLPlus、EM等，用户可以通过这些进程与数据库进行交互。前台进程包括DBW、LGWR等，负责处理用户的请求和维护数据库。后台进程 ORACLE系统进程的功能介绍负责将修改过的数据库块从SGA中刷新到磁盘中的数据文件中。DBW进程负责将数据库的变化写入到redo日志文件中。LGWR进程负责监视数据库的运行情况，处理用户的异常退出。PMON进程负责维护数据库的一致性、可用性和可恢复性。SMON进程ORACLEORACLE系统系统的内部结构的内部结构ORACLEORACLE系统的内部结构包括系统的内部结构包括PGAPGA、SGASGA、共享池、缓、共享池、缓冲池等。冲池等。PGAPGA存储着进程私有的内存区域，存储着进程私有的内存区域，SGASGA存储着存储着数据库的缓存和共享内存区域。共享池包括库缓存、共享数据库的缓存和共享内存区域。共享池包括库缓存、共享SQLSQL区等，缓冲池包括数据库缓存、临时表空间等。内部区等，缓冲池包括数据库缓存、临时表空间等。内部结构主要用于提高数据库的性能和可靠性。结构主要用于提高数据库的性能和可靠性。ORACLE系统的内部组成存储着进程私有的内存区域，包括排序区、游标区等。PGA存储着数据库的缓存和共享内存区域，包括缓冲池、重做日志缓存、库缓存等。SGA包括库缓存、共享SQL区等，用于提高数据库的性能。共享池包括数据库缓存、临时表空间等，用于提高数据库的可靠性。缓冲池ORACLE系统内部结构的发展历程ORACLE系统内部结构经历了多个版本的演变。早期版本中，只有PGA和SGA两部分。随着版本的升级，共享池、缓冲池等概念被引入，用于提高数据库的性能和可靠性。现在，ORACLE系统的内部结构已经非常完善，可以满足不同场景下的需求。ORACLEORACLE系统系统的安全机制的安全机制ORACLEORACLE系统的安全机制包括系统安全需求、用户安全管系统的安全机制包括系统安全需求、用户安全管理方法、数据库安全措施等。系统安全需求主要包括保密理方法、数据库安全措施等。系统安全需求主要包括保密性、完整性、可用性等。用户安全管理方法主要包括用户性、完整性、可用性等。用户安全管理方法主要包括用户认证、授权等。数据库安全措施主要包括数据备份、加密认证、授权等。数据库安全措施主要包括数据备份、加密等。等。系统安全需求和解决方案采用密码学技术保护数据的机密性，如加密、解密、签名等。保密性采用校验和、摘要算法、数字签名等技术保护数据的完整性。完整性采用冗余设计、备份、恢复等技术保证数据的可用性。可用性 用户安全管理方法通过口令、数字证书等方式验证用户的身份。用户认证授予用户访问数据库的权限，包括数据库对象的读、写等权限。授权 数据库安全措施可以采用磁盘备份、网络备份等方式进行数据备份。数据备份可以采用加密算法对数据库进行加密保护。加密 0303第3章 ORACLE系统的性能优化 ORACLE系统的性能问题CPU、I/O、内存等ORACLE系统的性能瓶颈响应时间、吞吐量、资源利用率等性能优化的需求和目标AWR报告、STATSPACK报告、OS监控等ORACLE系统性能的度量和评价 SQL查询优化语法分析、语义分析、执行计划生成等SQL查询的执行过程使用索引、优化SQL语句结构、减少数据IO等SQL查询语句的优化使用TRACE功能、AWR报告、SQL调试工具等SQL查询的调试方法 B树索引、位图索引、函数索引等索引的类型和作用0103按时间分区、按范围分区、按列表分区等分区策略的原理和实现02创建单列索引、组合索引、使用提示等索引的创建和使用缓冲区分配和管理缓冲区分配和管理可以通过可以通过SGA_TARGETSGA_TARGET参数设参数设置共享池大小、通过置共享池大小、通过DB_BLOCK_BUFFERSDB_BLOCK_BUFFERS参数设参数设置数据块缓冲区大小。置数据块缓冲区大小。监控缓冲区可以使用监控缓冲区可以使用V$DB_CACHE_SIZEV$DB_CACHE_SIZE、V$BUFFER_POOL_STATISTICV$BUFFER_POOL_STATISTICS S等视图。等视图。I/OI/O优化方法和实现优化方法和实现可以优化数据文件布局、使用可以优化数据文件布局、使用异步异步I/OI/O、设置高水位线等方法。、设置高水位线等方法。可以使用可以使用DB_FILE_MULTIBLOCK_READDB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT_COUNT参数控制数据块读取参数控制数据块读取的大小。的大小。其他优化方法其他优化方法合理分配合理分配SGASGA和和PGAPGA内存、使内存、使用分布式数据库、升级数据库用分布式数据库、升级数据库版本等。版本等。缓冲区和I/O优化缓冲区概述缓冲区概述缓冲区是指将数据暂时存放在缓冲区是指将数据暂时存放在内存中，目的是加快访问速度。内存中，目的是加快访问速度。ORACLEORACLE系统中的缓冲区包括系统中的缓冲区包括共享池、数据块缓冲区、重做共享池、数据块缓冲区、重做日志缓冲区等。日志缓冲区等。总结ORACLE系统性能优化需要多方面的措施，包括SQL查询优化、索引和分区策略、缓冲区和I/O优化等。通过不断优化和调整，可以提高数据库系统的响应速度和资源利用率。0404第4章 ORACLE系统的备份和恢复 备份与恢复的概述备份的定义和目标备份的定义和目标恢复的定义和目标恢复的定义和目标备份策略的制定备份策略的制定 数据库还原与恢复数据库还原的实现方法数据库还原的实现方法数据库恢复的实现方法数据库恢复的实现方法数据库恢复后的工作数据库恢复后的工作 安全备份的定义和目标安全备份的定义和目标0103 02安全备份策略的制定安全备份策略的制定备备份份操操作作的的优优化化方方法法增量备份增量备份差异备份差异备份并行备份并行备份数数据据库库备备份份的的性性能能评评价和监测价和监测备份的时间和效率备份的时间和效率备份数据的完整性备份数据的完整性备份数据的可用性备份数据的可用性 数据库备份的优化备份的目的和要求备份的目的和要求避免数据丢失避免数据丢失保证数据完整性保证数据完整性优化系统性能优化系统性能备份数据的存储备份数据的存储方式方式备份数据的存储方式包括在线备份、离线备份、归档备份备份数据的存储方式包括在线备份、离线备份、归档备份等方式。在线备份是指将数据备份到另一台在线的计算机等方式。在线备份是指将数据备份到另一台在线的计算机中，备份全过程中数据库始终处于运行状态；离线备份是中，备份全过程中数据库始终处于运行状态；离线备份是指在数据库关闭或停止运行时备份数据；归档备份是指将指在数据库关闭或停止运行时备份数据；归档备份是指将数据库的归档日志备份下来，以便在数据库崩溃时能够进数据库的归档日志备份下来，以便在数据库崩溃时能够进行恢复。行恢复。总结本章介绍了ORACLE系统备份和恢复的概念、方法和技巧。备份和恢复是数据库管理中很重要的部分，对于确保数据安全和稳定运行非常关键。熟练掌握备份和恢复相关的知识和技巧，能够提高数据库的安全性和可靠性，保证数据库的稳定运行。Q&A备份和恢复有哪些常见错误？备份和恢复有哪些常见错误？什么是差异备份？什么是差异备份？备份数据的存储方式有哪些？备份数据的存储方式有哪些？0505第5章 ORACLE系统的高可用性与集群 ORACLEORACLE系统系统高可用性高可用性高可用性是指系统能够在不间断地运行、提供服务的情况高可用性是指系统能够在不间断地运行、提供服务的情况下，对硬件、软件和网络故障等异常情况做出快速响应和下，对硬件、软件和网络故障等异常情况做出快速响应和恢复能力。恢复能力。ORACLEORACLE系统的高可用性解决方案包括：系统的高可用性解决方案包括：高可用性的实现原理硬件冗余和软件冗余冗余包括节点故障转移和服务故障转移自动故障转移包括冷备份、热备份和增量备份数据备份和恢复 ORACLE系统的集群技术集群是将多台计算机通过网络连接在一起，形成一个单一系统，为用户提供协同工作和资源共享的平台。概念和作用通过软件和硬件共同实现，包括负载均衡、故障转移和共享存储等机制。实现原理包括OCFS2、ASM、RAC等ORACLE集群系统的实现方法 数据库的容灾与故障转移容灾是指在灾难事件发生时，能够保持系统的业务连续性和数据的完整性。容灾的基本概念和要求可采用异地备份、容错机制、双机热备份、灾备中心等方法。容灾的实现方式主要采用热备份和冷备份的方式，以及基于网络的存储设备和网络存储的故障转移技术。故障转移的实现方法 扩展性是指系统能够在工作量增加时保持性能和吞吐量的能力。系统扩展性的定义和要求0103包括集群技术、数据库分片、负载均衡等技术。ORACLE系统的扩展性实现方法02包括提高硬件性能、优化应用程序、分布式处理和服务化架构等方法。ORACLE系统的扩展性策略数据库分片数据库分片优点：可以支持海量数据存储优点：可以支持海量数据存储和查询，性能稳定和查询，性能稳定缺点：需要进行数据划分，管缺点：需要进行数据划分，管理较为复杂理较为复杂负载均衡负载均衡优点：可以提高系统性能和吞优点：可以提高系统性能和吞吐量吐量缺点：需要额外的硬件和软件缺点：需要额外的硬件和软件支持，成本较高支持，成本较高服务化架构服务化架构优点：可以提高系统的可维护优点：可以提高系统的可维护性和易用性性和易用性缺点：需要对系统进行重构和缺点：需要对系统进行重构和优化优化扩展性实现方法的比较集群技术集群技术优点：可以实现动态扩容、负优点：可以实现动态扩容、负载均衡和故障转移等功能载均衡和故障转移等功能缺点：需要额外的硬件和软件缺点：需要额外的硬件和软件支持，成本较高支持，成本较高总结ORACLE系统的高可用性和集群技术是构建大型企业级应用系统所必须的基础设施。通过容灾和故障转移可以实现数据的安全性和业务的连续性，而通过扩展性实现系统的可扩展性和性能优化，为应用系统提供稳定、高效、可靠的服务。0606第6章 总结与展望 本次PPT的内容概述包括数据库、实例、进程等ORACLE系统的概念和基本术语包括环境要求、安装步骤等ORACLE系统的安装和配置包括用户管理、备份恢复、性能优化等ORACLE系统的管理和维护 本次PPT的学习收获掌握数据库的工作原理和基本概念深入了解ORACLE系统的架构和原理能够熟练进行基本的安装和配置操作掌握ORACLE系统的安装和配置方法能够熟练进行用户管理、备份恢复、性能优化等操作掌握ORACLE系统的管理和维护技能 持续增长的市场需求0103数字化转型的加速推进02云计算和大数据的发展缺点缺点学习和使用门槛高，需要掌握学习和使用门槛高，需要掌握较多的知识较多的知识成本较高，需要购买授权和硬成本较高，需要购买授权和硬件设备件设备对硬件资源要求较高，需要较对硬件资源要求较高，需要较好的运行环境好的运行环境应用场景应用场景大型企业级应用系统大型企业级应用系统数据仓库和数据挖掘系统数据仓库和数据挖掘系统云计算和大数据平台云计算和大数据平台 ORACLE系统的优点和缺点优点优点功能强大，支持复杂的数据操功能强大，支持复杂的数据操作作可扩展性好，支持分布式部署可扩展性好，支持分布式部署和复制和复制安全性高，提供完善的安全机安全性高，提供完善的安全机制制ORACLEORACLE系统系统的未来创新方向的未来创新方向ORACLEORACLE系统的未来创新方向主要包括：云原生、自动化、系统的未来创新方向主要包括：云原生、自动化、人工智能等技术的应用和开发。这些技术将会进一步提升人工智能等技术的应用和开发。这些技术将会进一步提升ORACLEORACLE系统的性能、可靠性和安全性，同时也将为用户系统的性能、可靠性和安全性，同时也将为用户提供更加便捷、高效的数据管理和应用服务。提供更加便捷、高效的数据管理和应用服务。参考文献1.ORACLE数据库系统概论2.ORACLE数据库管理与运维3.ORACLE数据库技术实战 再会！