甲骨文数据库oracle个人学习 2.pdf
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1、一、oralce 概述1.oracle 10g 服务器包括一个oracle 服务器、一个ORACLE服务器实例数据库启动时,系统全局区SGA被分配,并启动ORACLE 后台进程。系统全局区是用于数据库用户共享数据库信息的内存区域。后台进程和内存缓冲称为ORACLE实例。ORACLE 实例包含两种进程:用户进程和ORACLE 进程。前者执行应用操作的代码,后者是执行前者和后台进程,对ORACLE进行维护的服务器进程。数据库的物理特性和存储结构之间的关系都是由后台进程来维持。每个后台进程都创建一个跟踪文件,其命名约定都会包含后台进程名或后台进程的操作系统进程ID。二、oracle 数据库体系结构1
2、.网格技术1)传统服务器及应用,彼此都相互独立,需要大量的维护工作,利用率不高。2)网格计算的焦点是要创建大型的行业标准,模块化的存储器和服务器池。每一个新系统都可以从这个组件池中快速得到供应。提高资源利用水平,降低硬件成本。3)目前 3 种类型的网格技术:.计算网络 GRID.拾遗网络.数据网络4)ORACLE数据库网络体系结构.支持企业网格计算,提供以下特性a)使用低成本的硬件集群技术b)可靠性,保证数据和应用的持续使用c)安全性:在信任机制上共享企业网格资源d)分布式计算:具有高级集成特性,使用应用和数据能够位于风格的任何地方。.网格和集群a)集群是创建网格框架的一种技术,对于特定的应用
3、提供静态资源b)网格,可以包括多个集群,为不同应用和用户提供动态资源池,能高名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 36 页 -度和移植应用,不同系统所有者之间共享资源。c)网格,从工具计算视图来看,是一种客户端视图,用户不必关心数据的存储位置以及由哪个计算机处理用户请求。d)ORACLE提供了多种特性支持计算资源分配:e)RAC:真正应用集群。利用两个主要的新功能:集成的集群件和自动工作负载管理。集群件消除了购买、安装、配置和支持第三方集群件的需求。自动工作负载管理可以通过定义规则,使用在正常工作时和应对故障时自动为每个服务分配处理资源。f)ASM 自动存储管理。g)O
4、RACLE资源管理器h)ORACLE调度器。.ORACLE 提供多种特性支持网格上的数据访问a)ORACLE可传输表空间,使得数据文件能够从一个数据库移植到另一个位置,再插入到另一个数据库中。b)ORACLE流。c)自驱动数据库d)分布式 SQL和分布式事务。e)支持超大型数据库。大文件表空间。ORACLE10G 数据库的容量能增加 8EB。2.应用体系结构1)客户/服务器体系结构。数据库系统分为两个部分:前端客户和后端服务器。2)多层体系结构:应用服务器.应用服务器提供了客户数据的访问能力,同时能够执行一些查询进程,减少了对数据库服务器的负载,后端数据库服务器,存储操作所需要的数据。3.物理
5、数据库结构1)数据文件。数据文件结合在一起形成表空间(tablespace)。数据库中所有的数据信息都是存放在数据文件中。数据库的数据作为一个整体存储在构成数据库每一个表空间的数据文件中。一个数据库最多可以包含65534 个数据文件。2)控制文件。每个数据库中必须至少有一个控制文件。建议有两个或以上。如果名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 36 页 -其损坏,则无法使用户访问数据库。ORACLE系统通过控制文件操持数据库的完整性以及决定恢复数据里使用哪些重做日志。每当出现数据库校验点或者修改数据库结构后,都要修改控制文件。如果丢失了数据库控制文件或SPFILE,ENT
6、ERPRISE MANAGER 可以从备份中恢复它们,前提是提供DB_UNIQUE_NAME和 DBID。3)重做日志文件。每个数据库都有两个以上的重做日志文件。用于记录数据库的活动,能够用于数据库的恢复操作。4)归档日志文件。包含实例生成的数据更改(重做操作)的实时历史记录。DBA能够自动对日志文件进行归档。数据库处于archivelog 5)参数文件。包含了实例和数据库的配置参数列表。6)口令文件:用于将用户远程连接到数据库后执行管理任务7)报警和跟踪日志文件:服务器进程和后台进程,会将错误信息写入跟踪文件中。跟踪文件信息同时能够用于调试应用和实例。8)备份文件。4.逻辑数据库结构:数据块
7、、盘区、段、表空间1)表空间。是数据库的逻辑划分。为使用管理和提高运行效率,可以使用一些附加表空间来划分用户和应用程序。如USER表空间。RBS表空间。一个表空间只能属于一个数据库。一个表空间中包括一个或多个数据文件。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 36 页 -.system&sysaux表空间a)每一个数据库都包含SYSTEM和 SYSAUX表空间。系统默认值是创建小文件表空间。也可以创建大文件表空间(只有一个非常大的数据文件,可能包含40 亿个数据块)。b)SYSTEM表空间可存储支持数据库核心功能的表,如数据字典。c)systaux 表空间是SYSTEM 表
8、空间的辅助表空间。d)SYSTEM和 SYSAUX 表空间必须是联机状态。.表空间中的空间管理在表空间中以 区 为单位分配空间。a)本地管理的表空间b)字典管理的表空间2)数据块。DATA BLOCK。是管理数据文件中存储空间的单位。为数据库使用的I/O的最小单位。.可以在创建数据库时设置数据块的大小。对大多数数据库而言,默认的8 KB 块大小是足够的。当数据库支持拥有大型表和索引的数据仓库应用程序时,最好设置更大的块大小。.当数据库支持执行随机读写的事务处理应用程序时,最好指定更小的块大小。块大小的最大值取决于OS。最小的Oracle 块大小为2 KB,这个值很少使用(在任何时候)。3)盘区
9、。是数据库存储空间分配的一个逻辑单位。由连续数据块所组成。每一个段是由一个多个盘区组成。当一个盘区满时,再为段分配一个新盘区。4)段。数据段、牵引段、回滚段、临时段。每一个非聚集的表有一个数据段,每一个聚集有一个数据段。.数据段:每一个非集群、非索引的组织表都有一个数据段。该表的所有数据都存储在表数据段的区中。对于分区表,每一个分区都有一个数据段。每一个集群都有一个数据段。集群中每个表的数据都存储在集群的数据段中。.索引段:每一个索引都有一个索引段,用于存储索引的所有数据。对于已分区索引,每一个分区都有一个索引段。.还原段:数据库管理员会创建一个UNDO 表空间,用于临时存储还原信名师资料总结
10、-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 36 页 -息。还原段中的信息用于生成一致读取信息,在数据库恢复过程中,还可用于回退用户的未提交事务。.临时段:当SQL 语句需要一个临时工作区来完成执行时,Oracle 数据库会创建临时段。语句结束执行后,临时段的区会返回到实例,以便供将来使用。请为每个用户指定一个默认临时表空间,或指定一个在数据库级别使用的默认临时表空间。5.逻辑和物理数据库结构之间关系6.方案和通用方案对象1)方案是方案对象的一个集合。每一个数据库用户对应一个方案。方案对象为直接引用数据库数据的逻辑结构。2)方案对象:.表.视图.聚集:一组表。将具有同一公共列值的行存储在
11、一起。这些公共列构成聚焦码。.索引.序列生成器.同义词,为任何表、视力、快照、序列、过程、函数或包的别名。.HASH。用于改进数据检索的性能。需要交表装入HASH聚集。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 36 页 -.程序单元。是指存储过程、函数和包。包是相关的过程、函数、变量和其他包结构封装起来并存储在一起的一种方法,允许管理者和应用开发者利用该方法组成如此的程序,来提供更多的功能和提高性能。.数据库链。一个命令的对象,说明一个数据库到另一个数据库的一条路径。7.数据字典:只读类型的表的集合,提供数据库的信息。1)数据字典的结构是表和视图,一个给定数据库的所有数据字
12、典表和视图都存储在数据库的SYSTEM 表空间中。2)一个数据字典包括.基表。存储相关数据库的信息的表。基表是非标准的,以加密格式存储。.用户可访问视图。总结和显示数据字典基表的信息的视图。SYS用户拥有字典所有的基表和用户可访问的视图。3)数据字典 3 种主要用途:.ORACLE 访问数据字典发现关于用户、框架对象和存储结构的信息.当执行 DDL语言的时候,ORACLE修改数据字典。.任何 ORACLE用户能够使用数据字典获取数据库的信息。4)许多数据字典的信息都缓存在SGA中。5)几种数据字典视图。.USER前缀:用户视图select object_name,object_type fro
13、m USER_OBJECTS;.ALL前缀:扩展用户视图。返回用户已经通过公共或者直接授权的权限或者角色访问的框架对象。.DBA前缀:DBA视图。这些视图不能创建同义词。.在操作过程中,ORACLE维护一种虚拟表的集合记录当前数据库的活动。这些表称为动态性能表。(dynamic performance tables)。数据库管理员可以基于这些表执行查询和创建视图等操作。这些视图也称为固定视图,不能被 DBA修改和删除。SYS 拥有动态性能表,名字以 V_$开头。创建的视图的同义词,名称以 V$开头。8.内存结构和进程结构1)ORACLE创建和使用内存结构完成几项工作:执行内存存储程序代码、多个
14、用名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 36 页 -户中共享数据。两种:系统全局区、程序全局区。.SGA:a)数据块缓存区:1%2%的数据库大小。当多个应用程序共享同一个SGA时,可能因为数据块缓存区的数据请求出现较低的命中率,导致系统性能下降。b)字典缓存区。是SQL 共享池的一部份。共享池的大小由数据库文档init.ora 中的 SHARED-POOL-SIZE 参数来设置。c)重做日志缓冲区。联机重做日志文件,以数据库恢复过程中用于回滚。d)SQL共享池。存储数据字典缓存区及库缓存区(library cache),即对数据库进行操作的语句信息。e)JAVA池。用于
15、 JAVA虚拟机中所有特定会话的JAVA代码和数据。f)多缓冲池。把大数据集与其他的应用程序分开,以减少它们争夺数据块缓存区相同资源的可能性。对于创建的每一个缓冲,都要规定其LRU锁存器的大小和数量。缓冲区的数量必须至少比LRU锁存器的数量多 50 倍。.程序全局区(pga)a)由一个 ORACLE用户进程所使用,PGA中的内存不能共享。每一个服务器进程都有自己专用的PGA.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 36 页 -b)如果使用多线程服务器MTS,PGA的一部分可以被存储在SGA中。用户对话信息就存储在SGA中而不是PGA中。并应适当增加SQL共享池的容量。.自
16、动共享内存管理。ORACLE数据库使用初始化参数创建并配置内存结构。如果sga_target 设置为 0,则会禁用“自动共享内存管理”2)进程体系。ORACLE实例是由进程和存储结构组成。进程即后台进程。a)用户进程。执行一个应用程序的软件代码。b)服务器进程。负责与客户进程通信,同ORACLE交互,执行用户进程的请求。c)后台进程,在启动ORACLE实例时启动。d)通信软件和ORACLE 网络服务3)共享服务器&专用服务器.专用服务器:a)使用专用服务器进程时,服务器进程和用户进程之间是一对一比例关系。每个服务器进程都会使用系统资源,包括CPU 周期和内存。b)在负荷很高的系统中,专用服务器
17、进程占用了内存和CPU 资源时会阻止系统的扩展,因而对系统扩展有负面影响。.共享服务器名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 36 页 -a)参与此结构的每个服务至少有一个分派程序进程。连接请求到达时,监听程序不会衍生专用服务器进程,而是维护一个可用于每个服务名的分派程序列表,以及每个分派程序的连接负载。b)连接请求被路由到为指定服务名提供服务的负载量最低的分派程序。用户在会话期间保持连接到同一分派程序。c)与专用服务器进程不同,单个分派程序可以管理成百上千个用户会话。d)分派程序并不实际处理用户请求。而是将用户请求传递到位于SGA 共享池部分的公用队列。e)由于单个用户
18、会话的请求可能由多个共享服务器进程来处理,因此通常存储在PGA 中的大部分内存结构必须位于共享内存位置(默认情况下,在共享池中)。但是,如果配置了大型池,或为Automatic Memory Management 设置了SGA_TARGET,这些内存结构会存储在SGA 的大型池部分。f)共享服务器进程会接收专用服务器进程的大部分工作,收集来自队列的请求并进行处理,直至完成为止。.共享服务器在处理大批数据的操作时性能并不是很好,如处理仓库查询或执行批处理时。一定不能(也不会)使用共享服务器连接执行大量的管理任务。其中包括启动和关闭实例、创建表空间或数据文件、维护索引和表、分析统计操作,以及由DB
19、A 执行的多种其它任务。所有DBA 会话都必须选择专用服务器。.共享服务器体系结构:需要oracle net 服务。用户进程连接到共享服务器上必须通过ORACLE NET 服务,服务器进程不生成跟踪文件。oracle net 作为客户应用和数据服务器之间的数据传输者。三、oracle 数据库特性1.规模和性能多用户系统的数据并发特性数据必须在一致的环境下进行读取和修改操作高性能要求同时支持更多的数据库用户操作名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 36 页 -1)并发特性2)读一致性。事务是ORACLE提供读一致性的主要策略。3)锁机制。当更新信息的时候,数据服务器使用锁
20、控制数据,只有当更新操作提交之后才释放控制权。4)静默数据库。不需中断当前用户的操作,执行一些数据库操作。5)真正应用集群RAC。6)可移植性2.可管理性1)自管理数据库:自动化例行DBA任务:自动撤销管理、动态内存管理、多种块尺寸、减少空间、内存和资源管理的复杂性。2)ORACLE企业管理器。3)SQL*Plus。运行 SQL语句和 PL/SQL块.4)自动存储管理:自动化和减少数据文件、控制文件和日志文件的布局。数据文件自动在所有的磁盘上分布。5)调度器。大量的函数和过程。帮助DBA和开发人员控制任务的发生时刻和位置。6)数据库资源管理器。3.数据库备份和恢复1)提供多种机制.针对不同的故
21、障类型、执行不同的数据库恢复操作.针对不同的环境,执行灵活的恢复操作.在备份和恢复操作过程中,保证数据连续可用,使用系统用户能够继续工作。4.高可用性:微秒级的恢复时间,相关的工具有:RAC,快速启动故障恢复、恢复管理器、分区、ORACLE FLASHBACK、LOGMINER、多副本重做日志、在线重组。四、业务智能1.数据仓库1)当前数据处理的两大类:操作型处理、分析型处理。操作型处理也叫事务处理,指对数据库联机的日常操作,关心的是响应时间、数据的安全性和完整性。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 36 页 -分析型处理也叫信息型处理、用于管理人员的决策分析。经常
22、要访问大量的历史数据。2)数据仓库是一个数据集合。集中于概念,而不是过程。支持面向主题的、综合的、耗时的、非易失的管理决策。2.分区。能够调整SQL 语句,避免不必要的索引和表扫描。同时,在需要进行大行数据连接操作的时候,能够使用PRATITION-WISE 连接提高性能。3.OLAP。联机分析处理是数据仓库的一个有机组成部分,实现对数据仓库的数据的分析处理。4.并行执行。将一个任务进和的,在一个查询中并不是使用一个进程来处理的,而是同是执行多个进程,每个进程执行一部分任务。5.表压缩。减少磁盘使用和内存的使用。但是为增加CPU的负载。6.数据仓库的位图索引。并发数据库操纵语言的层次较低。且创
23、建传统的B 树索引,将占用大量的存储空间。五、内容管理。处理INTERNET 内容所有类型的数据类型。1.XML 2.LOB。可以以二进制存储非结构化数据。3.ORACLE 文本4.oracle spatlal。管理空间数据。3 种基本类型:点,线串、N 点多边形。六、安全1.系统安全:系统层对数据库的访问1)用户名和口令2)用户方案对象可用的磁盘空间3)限制用户使用的资源2.数据安全:方案对象层对数据库的访问3.ORACLE 的几种方式实管理安全1)验证身份2)验证进程,限制访问和操作3)对象的访问控制4)安全策略5)数据库审计名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共
24、36 页 -七、数据完整性和触发器1.4 种完整性1)实体完整性。将行定义为特定表的唯一实体。强制表的标识符或主键的完整性(索引、UNIQUE约束、主键约束2)域完整性。给定列的输入有效性。3)引用完整性。操持表之间已定义的关系。要求不能引用不存在的值。基于外键与主键之间或外键与唯一键之间的关系(通过 foreign key 和 check 约束)4)用户定义完整性2.几种不同的机制来确保数据完整性1)primary key 约束2)foreign key 约束3)unique 约束4)check 约束5)default 定义6)null 八、oracle 企业管理器1.框架1)ORACLE管
25、理代理。监视主机上的所有呼和浩特市示,同中间层服务进行通信,支持对主机和目标的管理和维护。2)受管理的目标。目标包括数据库、应用服务器、侦听器、第三方应用。3)ORACLE管理服务。是基于J2EE的 WEB 应用。提供网络控制的用户接口,处理监视和任务信息。4)管理知识库。存储管理员、目标、应用的信息。5)ORACLE企业管理器10G 网格控制。管理员能够监视和管理整个计算环境。6)ORACLE企业管理器10G 网格控制框架。其底层技术:管理服务,管理知识库、远程管理代理。7)ORACLE企业管理器10G 数据库控制8)ORACLE企业管理器10G 应用服务器控制,用于管理应用服务器应用。其底
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