【精品】oracle教程(可编辑.ppt
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1、ORACLE教程数据库管理员的主要职责数据库管理员的主要职责了解了解ORACLE数据库的体系结构数据库的体系结构负责数据库管理系统的安装和升级负责数据库管理系统的安装和升级启动和关闭数据库启动和关闭数据库管理和监控数据库用户管理和监控数据库用户管理数据库特权管理数据库特权管理存储空间管理存储空间建立数据库建立数据库后备和恢复数据库后备和恢复数据库2第 一 章ORACLEORACLE的体系结构的体系结构3ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 体系结构概述体系结构概述物理结构物理结构 数据文件、日志文件、控制文件、参数文件系统全局区(系统全局区(System Global Area)共享池
2、、数据缓冲区、日志缓冲区进进 程程 用户进程、服务器进程、后台进程4共享池数据缓冲区日志缓冲区SGA数据文件日志文件参数文件控制文件DBWRARCHCKPTLGWRPMONLCKnRECOSMON存储介质ServerUserUserUserORACLEORACLE的体系结构的体系结构 体系结构图示体系结构图示5 日志文件(日志文件(Log File)记录所有对数据库数据的修改,以备恢复数据时使用。其特点如下:每一个数据库至少包含两个日志文件组。日志文件组以循环方式进行写操作。每一个日志文件成员对应一个物理文件。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 物理结构物理结构8 日志开关(日志开关
3、(Log Switch)是为实现日志文件组的循环使用而设置的。出现日志开关的情况如下:当一个日志文件组被填满时 关闭数据库时 DBA手动转移日志开关ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 物理结构物理结构9日志文件写操作图示日志文件写操作图示Log File 1Log File 2Group 1Group 1Group 2Group 2Member 2.1Member 1.1ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 物理结构物理结构10 镜像日志文件镜像日志文件是为防止日志文件的丢失,在不同磁盘上同时维护两个或多个联机日志文件的副本。其特点如下:每个日志文件组至少包含两个日志文件成员
4、。每组的成员数目相同。同组的所有成员同时被修改。同组的成员大小相同,不同组的成员大小可不同。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 物理结构物理结构11镜像日志文件图示镜像日志文件图示Group 1Group 1Group 2Group 2Log File 1Log File 2Member 2.1Member 1.1Log File 3Log File 4Member 2.2Member 1.2Disk 1Disk 2ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 物理结构物理结构12 控制文件(控制文件(Control File)是一个较小的二进制文件,用于描述数据库结构。描述信息如下
5、:数据库建立的日期。数据库名。数据库中所有数据文件和日志文件的文件名及路径。恢复数据库时所需的同步信息。要点注意:在打开和存取数据库时都要访问该文件。镜像控制文件。记录控制文件名及路径的参数为:CONTROL_FILESORACLEORACLE的体系结构的体系结构 物理结构物理结构13 参数文件(参数文件(Parameter File)是一个文本文件,可直接使用操作系统下的文本编辑器对其内容进行修改。该文件只在建立数据库或启动实例时才被访问,在修改该文件之前必须关闭实例。初始参数文件:init.ora生成参数文件:initSID.ora config.oraORACLEORACLE的体系结构的
6、体系结构 物理结构物理结构14参数文件的作用:确定存储结构的大小。设置数据库的全部缺省值。设置数据库的范围。设置数据库的各种物理属性。优化数据库性能。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 物理结构物理结构15参数文件中参数的数据类型:整型 例:DB_BLOCK_SIZE=2048 字符型 例:DB_NAME=ora7 逻辑型 例:CHECKPOINT_PROCESS=trueORACLEORACLE的体系结构的体系结构 物理结构物理结构16 共共 享享 池池 数据库缓冲区数据库缓冲区 日日 志志 缓缓 冲冲 区区ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 系统全局区系统全局区17实例
7、实例(INSTANCE)是存取和控制数据库的软件机制,它由系统全局区(System Global Area,简称SGA)和后台进程组成。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 系统全局区系统全局区18 SGA是ORACLE系统为实例分配的一组共享缓冲存储区,用于存放数据库数据和控制信息,以实现对数据库数据的管理和操作。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 系统全局区系统全局区19共享池(共享池(Shared Pool)由共享SQL区和数据字典区组成。参数SHARED_POOL_SIZE 确定共享池的大小。共享SQL区包括 SQL或PL/SQL语句的文本 SQL或PL/SQL语句的
8、语法分析形式 SQL或PL/SQL语句的执行方案数据字典区用于存放数据字典信息行。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 系统全局区系统全局区20数据缓冲存储区(数据缓冲存储区(Database Buffer Cache)用于存储从数据文件中读的数据的备份。数据缓冲区数据文件DB_BLOCK_SIZE 确定数据块的大小,一般为2K或4K,对于大数据块的数据库,此参数值为物理块的倍数。DB_BLOCK_BUFFERS 确定数据块的数目。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 系统全局区系统全局区21数据缓冲存储区分为 脏列表 包括被修改过但尚未写到数据文件的缓冲块。LRU(Least
9、 Recently Used)列表 包括空闲缓冲块、正在存取的缓冲块、已被修改但尚未移到脏列表的缓冲块。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 系统全局区系统全局区22日志缓冲存储区(日志缓冲存储区(Log Buffer)以记录项的形式备份数据库缓冲区中被修改的缓冲块,这些记录将被写到日志文件中。LOG_BUFFER 确定日志缓冲区的大小。日志缓冲区日志文件ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 系统全局区系统全局区23 用用 户户 进进 程程 服务器进程服务器进程 后后 台台 进进 程程ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 进进 程程24 ORACLE实例分为单进程实实例
10、分为单进程实例和多进程实例两种。例和多进程实例两种。SINGLE_PROCESS 单进程单进程/多进程实例的转换。多进程实例的转换。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 进进 程程25单进程单进程/单用单用户户 一个进程执行全部ORACLE代码。S G AORACLE Server数据库应用数据库应用ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 进进 程程26多进程多进程/多用户多用户 使用多个进程执行ORACLE的不同代码,对于每一个连接的用户都有一个进程。S G A服务器进程用户进程后后 台台 进进 程程ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 进进 程程27专用服务器方式专用
11、服务器方式 为每个用户单独开设一个服务器进程。适用于实时系统。不设置参数:MTS_SERVICEMTS_DISPATCHERSMTS_SERVERSMTS_LISTERNET_ADDRESSS G A服务器进程用户进程后后 台台 进进 程程服务器进程用户进程ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 进进 程程28多线索服务器方式多线索服务器方式 通过调度器为每个用户进程分配服务器进程。设置参数:MTS_SERVICEMTS_DISPATCHERSMTS_SERVERSMTS_LISTERNET_ADDRESS用户进程S G A服务器进程后后 台台 进进 程程服务器进程用户进程用户进程调度器
12、ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 进进 程程29参数的涵义 MTS_SERVICE:服务器名,缺省值为DB_NAME MTS_DISPATCHERS:调度器个数 MTS_SERVERS:可以启动的服务器进程的个数 MTS_LISTERNET_ADDRESS:SQL*NET监听器地址 MTS_MAX_SERVERS:服务器进程的最大数ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 进进 程程30用户进程用户进程 当用户运行一个应用程序时,就建立一个用户进程。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 用户用户进程进程31服务器进程服务器进程 处理用户进程的请求。处理过程处理过程 分析
13、SQL命令并生成执行方案。从数据缓冲存储区中读取数据。将执行结果返回给用户。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 服务器服务器进程进程32后台进程后台进程 为所有数据库用户异步完成各种任务。主要的后台进程有主要的后台进程有 DBWR 数据库写进程 LGWR 日志写进程 CKPT 检查点写进程 SMON 系统监控进程 PMON 进程监控进程 ARCH 归档进程 RECO 恢复进程 LCKn 封锁进程ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程33DBWR(Data Base Writer)将数据缓冲区中所有修改过的缓冲块数据写到数据文件中,并使用LRU算法来保持缓冲区中
14、的数据块为最近经常使用的,以减少I/O次数。该进程在启动实例时自动启动。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程34DBWR进行写操作的情况:脏列表达到最低限制。相当于参数DB_BLOCK_WRITE_BATCH值的一半。一个进程在LRU列表中扫描指定数目的缓冲块,未找到空闲缓冲块。参数DB_BLOCK_MAX_SCAN_CNT确定扫描数目。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程35DBWR进行写操作的情况:出现超时 3秒钟内该进程未活动,则该进程将在LRU列表中查找尚未查找的缓冲块,这组缓冲块的数目相当于参数DB_BLOCK_WRITE_BATC
15、H值的2倍。出现检查点。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程36LGWR(Log Writer)将日志缓冲区中的所有记录项写到日志文件中。该进程在启动实例时自动启动。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程37LGWR进行写操作的情况:用户进程提交一个事务(Commit)日志缓冲区达到1/3范围 DBWR对一个检查点需要清除缓冲块 出现超时(3秒钟内未活动,则进行一次写操作。)ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程38检查点检查点(Checkpoint):在检查点出现期间,DBWR进程将数据缓冲区中的所有脏缓冲块写到数据文
16、件中,LGWR进程将日志缓冲区中的所有记录项写到日志文件中,以确保上一个检查点至今修改过的所有数据块都被写到磁盘上。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程39检查点:检查点:预定数目的记录项被填满。参数LOG_CHECKPOINT_INTERVAL确定了预定数目。设置指定的秒数。参数LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT确定了间隔秒数。每个日志开关处 关闭实例时 DBA手动操作。表空间离线。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程40CKPT(Checkpointer)在控制文件中记录检查点。参数CHECKPOINT_PROCESS 确定了检
17、查点的启动/不启动状态。若CKPT进程不启动,则该进程的工作将由LGWR进程代劳。(如果数据库的数据文件过多,这样操作会降低系统性能。)ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程41ARCH(Archiver)在日志文件组出现切换时,将旧日志文件的内容拷贝到脱机存储介质上,出现介质失败时用于恢复数据。LOG_ARCHIVE_START 确定了该进程的启动/不启动状态。ARCH存储介质ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程42ARCH(Archiver)LOG_ARCHIVE_DEST 当数据库在归档模式下操作时,该参数确定了日志文件的归档目标。LOG
18、_ARCHIVE_FORMAT 当数据库在归档模式下操作时,该参数确定了归档日志文件的缺省文件名格式。ARCH存储介质ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程43SMON(System Monitor)负责完成自动实例恢复。该进程在启动实例时自动启动。PMON(Process Monitor)撤消异常中断的用户进程,并释放该进程已获得的系统资源或锁。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程44RECO(Recover)在分布式操作的情况下,恢复一个事务的失败。LCKn(Lock)在并行服务器系统间加锁,最多可加10个锁,分别为LCK0,LCK1,LC
19、K9。ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 后台后台进程进程45处理处理SQL语句的三个阶段语句的三个阶段 语法分析 执行 返回指令Server共享池数据缓冲区日志缓冲区SGAUserUserUserSQL SELECT ename FROM emp;Server共享池数据缓冲区日志缓冲区SGAUserUserUserSMITHALLENWARD Server共享池数据缓冲区日志缓冲区SGAORACLEORACLE的体系结构的体系结构 示示 例例46 SELECT操作操作SQL SELECT sal FROM emp WHERE job=CLERK;Server共享池数据缓冲区SGAU
20、serUserUserB1B2EMP TableBlock 1Block2ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 示示 例例47UPDATE操作操作 为了支持读一致性,恢复和回滚,所有修改操作需要回滚段。修改操作执行:将数据块送到数据缓冲区 将回滚块送到数据缓冲区 在修改行上设置行锁 保存回滚数据到回滚段块 将修改写到数据块ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 示示 例例48 UPDATE操作操作SQL SELECT sal FROM emp WHERE job=CLERK;Server1UserUserUser1Server2UserUserUser2共享池数据缓冲区SGAB1
21、B2R2R1EMP TableBlock 1Block2RB01R1R2Data File 1Data File 2 SQL UPDATE emp SET sal=sal*1.1 WHERE job=CLERK;ORACLEORACLE的体系结构的体系结构 示示 例例49第 二 章ORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构50ORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构 ORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构是由一个或多个表空间组成。一个表空间由一组分类段组成 一个段由一组范围组成 一个范围由一批数据库块组成 一个数据库块对应一个或多个物理块51Tablespace逻逻辑辑结结构构图图
22、示示Database BlocksExtent84KSegment112KDatabaseDataFile52 数据库块(数据库块(Database BlockDatabase Block)是数据库使用的I/O最小单元,又称逻辑块或ORACLE块。一个数据库块对应一个或多个物理块,块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE确定。ORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构 数据库块数据库块53 标题:标题:包括通用的块信息,如块地址/段类型等,最佳大小为85-100bytes。表目录:表目录:存储聚集中表的信息,这些信息用于聚集段。行目录:行目录:包括这块中的有效行信息,允许使用每行开头的2by
23、tes。自由空间:自由空间:这块中能插入或修改的一组空间。行数据:行数据:存储表或索引的数据。ORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构 数据库块数据库块54数数据据库库块块的的格格式式Command and Variable HeaderTable DirectoryRow DirectoryFree SpaceROW DATAORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构 数据库块数据库块55PCTUSED 用于行的INSERT的操作,当块的百分比小于PCTUSED时,可通过行DELETE或UPDATE来减少列存储。ORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构 数据库块数据库块56ROW
24、DATAPCTFREE=20%PCTUSED=40%PCTFREE=20%PCTUSED=40%Free SpaceORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构 数据库块数据库块57 范围(范围(Extent)是数据库存储空间分配的逻辑单位,一个范围由一组数据库块组成,范围是由段分配的,分配的第一个范围称初始范围,以后分配的范围称增量范围。ORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构 范范 围围58FREELISTS 为INSERT操作保留的空闲块列表数目。OPTIMAL 为回滚段指定最佳大小,默认值为 NULL。PCTINCREASE 每个增量范围的增量百分比,默认值为50%。MINEXTE
25、NTS 这个段中可分配的范围最大数目,默认值为1。MAXEXTENTS 这个段中可分配的范围最大数目,默认值为99。NEXT 增量范围的大小,默认值为5个数据库块。逻逻辑辑结结构构范范 围围控控制制范范围围分分配配的的参参数数INITIAL 初始范围的大小,默认值为5个数据库块。INITIAL NEXT MAXEXTENTS MINEXTENTS PCTINCREASE OPTIMAL FREELISTS59 段(段(Segment)是表空间中一个指定类型的逻辑存储结构,它由一个或多个范围组成,段将占用并增长存储空间。ORACLEORACLE的逻辑结构的逻辑结构 段段60引导段引导段(Boot
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