Oracle9i数据库的体系结构.ppt
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1、大型数据库概论大型数据库概论IntroductionofLargeDatabase第第4 4章章 Oracle9iOracle9i数据库的体系结构数据库的体系结构学习目标学习目标1 1、掌握掌握掌握掌握 Oracle9iOracle9i数据库的逻辑结构。数据库的逻辑结构。数据库的逻辑结构。数据库的逻辑结构。2 2、掌握、掌握、掌握、掌握Oracle9iOracle9i数据库的物理结构。数据库的物理结构。数据库的物理结构。数据库的物理结构。3 3、掌握、掌握、掌握、掌握Oracle9iOracle9i实例实例实例实例。第第4章章Oracle9i数据库的体系结构数据库的体系结构Oracle9i数数
2、据据库库的的体体系系结结构构体体现现为为数数据据库库的的逻逻辑辑结结构构、物物理理结结构构和和实实例例。逻逻辑辑结结构构包包括括表表空空间间、段段、区区和和数数据据块块,物物理理结结构构包包括括初初始始化化参参数数文文件件、数数据据文文件件、控控制制文文件件、重重做做日日志志文文件件等等,而实例则是一组可以操作数据库的操作系统进程和内存区域。而实例则是一组可以操作数据库的操作系统进程和内存区域。4.1Oracle9i数据库的逻辑结构:数据库的逻辑结构:包括包括Oracle9iOracle9i数据库的表空间、数据库的表空间、段、区和数据块。段、区和数据块。4.1.1表空间表空间(Tablespa
3、ce)1表空间的概念表空间的概念一一个个Oracle9i数数据据库库划划分分为为一一个个或或多多个个逻逻辑辑单单位位,该该逻逻辑辑单单位位称为表空间。称为表空间。数据库表空间2表空间1数据文件1数据文件2数据库对象3数据库对象4数据库对象2数据库对象1数据文件3数据文件4数据库对象6数据库对象5从从物物理理结结构构上上看看,一一个个表表空空间间由由一一个个或或多多个个数数据据文文件件组组成成,但但一一个个数数据据文文件件只只能能属属于于一一个个表表空空间间。任任何何数数据据库库对对象象(如如表表、索索引引等等)都都被被存存储储在在一一个个表表空空间间中中,但但可可以以存存储储在在多多个个属属于
4、于此此表空间的数据文件中。表空间的数据文件中。从从逻逻辑辑结结构构上上看看,一一个个表表空空间间由由一一个个或或多多个个段段组组成成,一一个个段段可可以以分分散散在在不不同同的的数数据据文文件件中中,但但不不能能分分散散在在不不同同的的表表空空间间中中。段段中中的的空空间间是是以以区区为为单单位位分分配配的的,一一个个段段可可以以包包含含一一个个或或多多个个区区,区区必必须须在在一一个个数数据据文文件件中中存存在在。区区是是由由一一系系列列连连续续的的数数据据块块组组成成,数数据据块块可可由由一一个个或或多多个个操操作作系系统统块块组组成成,它它是是Oracle服务器分配、读写操作的最小空间单
5、位。服务器分配、读写操作的最小空间单位。2使用表空间的好处使用表空间的好处 n n将将数数据据字字典典与与用用户户数数据据分分开开,避避免免因因字字典典对对象象和和用用户户对对象象保保存在同一数据文件中而产生存在同一数据文件中而产生I/O冲突。冲突。n n将将回回滚滚数数据据与与用用户户数数据据分分开开,避避免免由由于于硬硬盘盘损损坏坏而而导导致致永永久久性的数据丢失。性的数据丢失。n n将将表表空空间间的的数数据据文文件件分分散散在在不不同同的的硬硬盘盘上上,可可以以平平均均分分布布物理物理I/O操作。操作。n n将将某某个个表表空空间间设设置置为为脱脱机机状状态态或或联联机机状状态态,可可
6、以以对对数数据据库库的一部分进行备份和恢复。的一部分进行备份和恢复。n n将将某某个个表表空空间间设设置置为为只只读读状状态态,可可以以将将数数据据库库的的一一部部分分设设置为只读。置为只读。n n为为某某种种特特殊殊用用途途专专门门设设置置一一个个表表空空间间(如如临临时时表表空空间间),可以优化表空间的使用效率。可以优化表空间的使用效率。3表空间的分类表空间的分类系统表空间系统表空间(SystemTablespace)系统表空间是每个系统表空间是每个Oracle9i数据库所必须的,在创建数据库时自数据库所必须的,在创建数据库时自动创建且总是联机的,该表空间包含的数据文件称为系统数据动创建且
7、总是联机的,该表空间包含的数据文件称为系统数据文件。在系统表空间中存放的是诸如系统表空间名称、表空间文件。在系统表空间中存放的是诸如系统表空间名称、表空间所含数据文件等管理数据库自身所需的信息。所含数据文件等管理数据库自身所需的信息。临时表空间临时表空间(TemporaryTablespace)临临时时表表空空间间用用于于存存放放连连接接查查询询、索索引引、排排序序等等操操作作时时产产生生的的临临时时数数据据。在在一一些些访访问问繁繁忙忙的的数数据据库库中中,可可能能存存在在多多个个临临时时表表空空间,例如间,例如Temp01、Temp02、Temp03等。等。工具表空间(工具表空间(Tool
8、sTablespace)工具表空间用于保存数据库工具软件所需的数据库对工具表空间用于保存数据库工具软件所需的数据库对象,大多数象,大多数DBA都将支持工具运行所需的表放在该表都将支持工具运行所需的表放在该表空间中。空间中。用户表空间用户表空间(UserTablespace)用户表空间用于存放用户的私有信息,一般是由用户用户表空间用于存放用户的私有信息,一般是由用户建立,是建立,是DBA允许用户存放数据库对象的地方。允许用户存放数据库对象的地方。回滚表空间回滚表空间(RollbackTablespace)回滚表空间用于存放数据库操作的恢复信息,简称回滚表空间用于存放数据库操作的恢复信息,简称RB
9、S。4表空间的状态表空间的状态表空间可以有联机和脱机两种状态。表空间可以有联机和脱机两种状态。联联机机表表空空间间中中的的数数据据对对于于应应用用程程序序和和数数据据库库来来说说是是可可用用的的。如如果果试试图图使使系系统统表表空空间间处处于于脱脱机机状状态态,Oracle9i会返回一个错误。会返回一个错误。脱机表空间中的数据对于应用程序和数据库来说脱机表空间中的数据对于应用程序和数据库来说是不可用的,不允许用户访问。是不可用的,不允许用户访问。4.1.2段段(Segment)1段的概念段的概念段段是是由由一一个个或或多多个个区区组组成成的的逻逻辑辑存存储储单单元元,段段中中所所有有区区大大小
10、小的的总总和和即即是是此此段段的的大大小小。每每个个数数据据库库对对象象可可以以一一个个段段来来存存储储数数据据。一一个个段段只只能能从从属属于于一一个个表表空空间间,但它可以覆盖多个数据文件。但它可以覆盖多个数据文件。2段段的的分分类类:Oracle9i数数据据库库常常使使用用五五种种段段:数数据据段段、索索引引段、临时段、段、临时段、LOB段和回滚段。段和回滚段。数数据据段段:如如果果一一个个数数据据库库有有很很多多的的用用户户并并发发操操作作,那那么么该该数据库中表的可伸缩性、可用性是非常重要的。数据库中表的可伸缩性、可用性是非常重要的。索索引引段段:索索引引段段中中索索引引树树存存储储
11、了了关关键键列列的的值值,目目的的是是可可以以根根据据指指定定的的关关键键列列值值查查找找表表中中行行的的位位置置。若若某某个个表表有有3个个索索引引,则该表使用了则该表使用了3个不同的索引段。个不同的索引段。临临时时段段:当当执执行行CREATEINDEX、SELECTDISTINCT、SELECTGROUPBY等等命命令令时时,Oracle服服务务器器就就会会在在内内存存中中执执行行排排序序操操作作。当当排排序序需需要要的的空空间间超超过过了了内内存存中中可可用用空空间间时时,Oracle服服务务器器将将自自动动从从用用户户默默认认的的临临时时空空间间中中指指派派段段进进行行排排序序,被被
12、指指派派的的段段称称为为临临时时段段,它它用用来来存存储储排排序序操操作作的的中中间间结结果果。一一旦操作完毕,临时段的区间便退还给系统。旦操作完毕,临时段的区间便退还给系统。LOB段段:若若表表中中拥拥有有CLOB、BLOB或或NCLOB等等大大型型对对象象数数据类型的列时,可以使用据类型的列时,可以使用LOB段存储相应的段存储相应的LOB值。值。回回滚滚段段:事事务务是是一一个个单单元元的的操操作作,这这些些操操作作要要么么全全做做,要要么么全不做,事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性等特点。全不做,事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性等特点。4.1.3区区(Extent):也也称称为
13、为区区间间,是是数数据据库库存存储储空空间间分分配配的的一一个逻辑单位,是表空间内连续分配的相邻的数据块。个逻辑单位,是表空间内连续分配的相邻的数据块。4.1.4数据块(数据块(Block):是数据库中最小的、最基本的存储单元。是数据库中最小的、最基本的存储单元。Oracle数据块和操作系统块是不同的,操作系统块是操作系统数据块和操作系统块是不同的,操作系统块是操作系统能从磁盘读写的最小单元,能从磁盘读写的最小单元,Oracle数据块是数据块是Oracle能从磁盘读能从磁盘读写的最小单元,为了保证存取的速度,写的最小单元,为了保证存取的速度,Oracle数据块是操作系数据块是操作系统块的整数倍
14、。统块的整数倍。4.2Oracle9i数据库的物理结构数据库的物理结构从从物物理理结结构构角角度度来来讲讲,Oracle9i数数据据库库指指的的是是操操作作系系统统文文件件的的集集合合,包包括括初初始始化化参参数数文文件件、数数据据文文件件、控控制制文文件件和和重重做做日日志志文件等,这些文件用来存储和管理相关数据。文件等,这些文件用来存储和管理相关数据。4.2.1初始化参数文件初始化参数文件init.ora初始化参数文件用于初始化创建的实例,是一个包含配置例程初始化参数文件用于初始化创建的实例,是一个包含配置例程数据的数据的ASCII文件。一个数据库包括一个初始化参数文件,名文件。一个数据库
15、包括一个初始化参数文件,名为为init.ora,默认存放在,默认存放在E:oracleadmindb_namepfile下(本机下(本机Oracle9i的安装路径为的安装路径为E:oracle)。)。1初始化参数文件的主要内容初始化参数文件的主要内容 n n定制数据库使用的内存大小。定制数据库使用的内存大小。n n定制数据库实例的回滚段。定制数据库实例的回滚段。n n定制数据库使用的控制文件。定制数据库使用的控制文件。n n定制数据库使用的联机日志文件。定制数据库使用的联机日志文件。2初始化参数文件的主要参数初始化参数文件的主要参数初始化参数文件中的参数通常可分为导出参数、操作系统参数初始化参
16、数文件中的参数通常可分为导出参数、操作系统参数和变量参数等三种类型:和变量参数等三种类型:n n导出参数:其值由其它参数计算而得,一般不得更改。如导出参数:其值由其它参数计算而得,一般不得更改。如参数参数SESSIONS的默认值由的默认值由PROCESSES计算而得。计算而得。n n操作系统参数:这类参数依赖于主机的操作系统。操作系统参数:这类参数依赖于主机的操作系统。如缓冲如缓冲区的大小参数区的大小参数DB_BLOCK_SIZEDB_BLOCK_SIZE的默认值由操作系统决定。的默认值由操作系统决定。n n变变量量参参数数:有有些些变变量量参参数数不不影影响响系系统统的的性性能能,如如参参数
17、数OPEN_CURSORS=300时时,表表示示当当用用户户进进程程打打开开第第301个个游游标标时时出出错错;而而有有些些变变量量参参数数会会影影响响系系统统的的性性能能,如如增增加加参参数数DB_BLOCK_SIZE的值,将会改进系统的性能。的值,将会改进系统的性能。初始化参数文件中的主要参数意义如下:初始化参数文件中的主要参数意义如下:n ninstance_name:指定例程名,本例为:指定例程名,本例为test。n ndb_name:指定数据库名,本例为:指定数据库名,本例为test。n ncontrol_files:指定一个或多个控制文件名,:指定一个或多个控制文件名,默认为默认为
18、3,最大,最大8。n nopen_cursors:指定游标的最大个数,本例为:指定游标的最大个数,本例为300。n nbackground_dump_dest:指定实例进:指定实例进程程LGWR、DBWR写入跟踪文件的路径名。写入跟踪文件的路径名。n nprocesses:指定可同时连接到一个:指定可同时连接到一个Oracle服务器上服务器上的操作系统用户进程的最大数量,本例为的操作系统用户进程的最大数量,本例为150。n ndb_block_size:指指定定一一个个Oracle9i数数据据库库块块的大小,本例的大小,本例8192。3查看初始化参数文件查看初始化参数文件查看初始化参数文件有以
19、下三种方法:查看初始化参数文件有以下三种方法:使用记事本等使用记事本等ASCII文本编辑工具,打开初始化参数文件文本编辑工具,打开初始化参数文件如图如图4.2所示。所示。图图4.2使用记事体查看初始化参数文件使用记事体查看初始化参数文件使用使用PL/SQL命令,以下脚本运行结果如图命令,以下脚本运行结果如图4.3所示。所示。showparametersdb_block_size;图图4.3使用使用PL/SQL命令查看初始化参数文件命令查看初始化参数文件使用企业管理器。选择使用企业管理器。选择“例程例程”“配置配置”“一般信息一般信息”“所有初始化参数所有初始化参数”,结果如图,结果如图4.4所
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