Oracle體系結構和用戶管理

時間 2020-05-09

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1、oralce體系結構sql

一、概述數據庫

Oracle的體系結構是數據庫的組成，工做過程，以及數據庫中數據的組織與管理機制，要了解oracle數據庫的體系結構，就必需要理解oracle的主要組件和重要的概念。Oracle體系結構包含一系列組件，包括實例、用戶進程、服務進程、數據文件及其餘文件，如參數文件、口令文件和歸檔日誌文件等。以下圖所示：緩存

實例和數據庫是oracle數據庫體系結構的核心組成部分，也是最重要的兩個概念，dba的主要工做就是維護實例和數據庫。安全

1）實例服務器

實例是後臺進程和內存的集合，必須啓動實例才能訪問數據庫中的數據。oracle

n Oracle啓動時，將分配一個系統全局區（SGA），並啓動一系列oracle後臺進程ide

n 一個實例只能打開並使用一個數據庫工具

n Oracle分爲單進程實例和多進程實例，如今廣泛都是多進程實例，多進程就是多用戶，不一樣用戶使用不一樣進程來執行oracle的不一樣部分。性能

2）數據庫學習

數據庫是一個數據的集合，該集合被視爲一個邏輯單元。

Oracle 數據庫由操做系統文件組成，這些文件爲數據庫信息提供實際物理存儲區

Oracle 數據庫包括邏輯結構和物理結構。

物理結構：是指存儲數據庫信息的一組操做系統文件，每一個數據庫有一個邏輯結構和一個物理結構。物理結構是指構成數據庫的一組操做系統文件，主要由3種類型文件組成：數據文件，控制文件和重作日誌文件。

邏輯結構：是指數據庫數據的邏輯存儲結構，包括：表空間，數據段，表，視圖等。

2、oracle存儲結構

Oracle的存儲結構分爲物理結構和邏輯結構，這兩種存儲結構既相互獨立又相互聯繫。

1、物理結構：

物理結構就是oracle數據庫建立後使用的操做系統物理文件，分爲如下兩種：

1）主要文件

n 數據文件：數據文件是物理存儲數據庫的文件，數據文件的特色：每一個數據文件只與一個數據庫相聯繫，一個表空間能夠包含一個或多個數據文件，一個數據文件只能屬於一個表空間。數據文件包含數據庫的用戶或應用程序數據，以及元數據和數據字典。

n 重作日誌文件：它記錄了對數據的全部更改信息，並提供一種數據恢復機制，若是數據庫服務器發生崩潰，但未丟失任何數據文件，那麼實例即可使用這些文件中的信息恢復數據庫。

n 控制文件：當數據庫讀取時，要根據控制文件的信息查找數據文件。控制文件存儲了數據文件和重作日誌文件的名稱和位置。一個數據庫至少有兩份控制文件，oracle11g默認包括3個控制文件，各個控制文件內容相同，能夠避免由於一個控制文件的損壞致使沒法啓動數據庫。控制文件記錄瞭如下關鍵信息：數據文件的位置和大小、重作日誌文件的位置及大小、數據庫名稱及建立時間、日誌序列號。控制文件對數據庫相當重要。沒有這些文件，就沒法打開數據文件以訪問數據庫中的數據。

2）其餘文件

n 參數文件：用於定義實例啓動時的配置

n 口令文件：容許sysdba、sysoper 和sysasm 遠程鏈接到實例並執行管理任務

n 歸檔日誌文件：使用這些文件和數據庫備份，能夠恢復丟失的數據文件。也就是說，歸檔日誌可以恢復還原的數據文件

二、oracle邏輯結構

Oracle的邏輯組件包括表空間、段、區、塊和模式等。

1）表空間

n 表空間是數據庫中最大的邏輯單位， SYSTEM 和SYSAUX 表空間是在建立數據庫時建立的必須存在的表空間，還會有TEMP，USERS等。

n 每一個表空間是由一個或多個數據文件組成的，一個數據文件只能與一個表空間相關聯。

n 表空間的大小等於構成該表空間的全部數據文件大小之和。

n 表空間和數據文件是相對應的，若是沒有數據文件，表空間不可能獨立存在，若是隻有表空間沒有數據文件也是不行的，就比如若是電腦沒有硬盤，你不能再邏輯上看到C盤D盤，在這裏硬盤就至關因而數據文件，而C盤就至關因而表空間。咱們能夠把多個數據文件組成一個表空間，而後在表空間裏面存儲數據，表空間和數據文件是對應的，一個表空間能夠是由一個或多個數據文件組成的，可是一個數據文件只能在一個表空間當中。

表空間的做用：

n 對於不一樣的用戶分配不一樣的表空間，對不一樣的模式對象分配不一樣的表空間，方便對用戶操做和模式對象的管理。

n 能夠將不一樣數據文件建立到不一樣的磁盤中，有利於管理磁盤空間，提升i/o性能，備份和恢復數據等。

n SYSTEM表空間：用於存放oracle系統內部表和數據字典的數據，如代表、列名、用戶名等。

n SYSAUX表空間：做爲SYSTEM的輔助表空間，用於存放各類數據庫工具（如企業管理器、StasPack、logMiner等）用到的數據。用於存放各類模式的對象數據，如智能代理用戶DBSNMP、數據挖掘用戶ODM等。

n USERS表空間：做爲用戶使用的表空間，能夠在這個表空間上建立各類對象，如建立表，索引等。

n TEMP表空間：存放臨時數據的特殊表空間，例如：當須要進行排序時，系統就將排序的數據臨時存放在該表空間，排序處理完成後，便可釋放排序數據所佔用的空間，稱之爲臨時表空間。

以上表空間咱們不能建立，系統安裝好以後自動建立好了，咱們也能夠根據須要本身建立。

建立表空間的語法是：

CREATE TABLESPACE tablespacename

DATAFILE ‘filename’ [SIZE integer [K|M]]

[AUTOEXTEND [OFF|ON]];

案例一：建立一個自動增加的表空間tbs_work

若是不能建立，說明數據庫沒有啓動，執行STARTUP命令以後再建立。

若是空間不夠用了，能夠調整表空間大小。

方法一：更改數據文件大小，並指明數據文件的存放路徑，使用RESIZE關鍵字執行調整後的表空間大小。

方法二：向表空間內添加新的數據文件，當數據文件滿了以後自動存儲到新的數據文件。

案例二：改變表空間的讀寫狀態，ONLY表示只讀，WRITE表示可讀寫。

刪除表空間

案例3、想查看系統中有多少個數據文件

案例4、如何查看錶空間

案例5、查看錶空間和數據文件之間的對應關係

2）段

n 段存在於表空間中，是一種指定類型的邏輯存儲結構。

n 段由一組區組成

n 段分爲4類：數據段、索引段、回退段、臨時段。

3）區

n 區是磁盤空間分配的最小單位。磁盤按區劃分，每次至少分配一個區。

n 區是由連續的數據塊組成。

n 段主要有一個或多個區構成，當建立段時，至少包含一個區。

n 區不能跨數據文件存在，只能存在於一個數據文件中。

4）數據塊

n 是數據中最小的數據組織單位與管理單位

n Oracle數據中的數據存儲於數據塊中

n 數據塊是oracle服務器所能讀取或寫入的最小存儲單元

n 數據塊的取值範圍是2K-64KB，默認值與oracle版本有關

5）模式

n 模式是數據庫對象的集合。包括：表、視圖、索引、同義詞、序列、過程和程序包等。

n 當建立一個用戶時，oracle會自動建立一個與用戶名相同的模式，所以，模式又稱爲用戶模式。

n 用戶登陸後，默認訪問的是與本身的名稱相同的模式中的數量庫對象。

案例六：在xx表空間DBA建立了一個名爲test的表，這張表表空間所佔用的空間，咱們稱之爲段，查看數據段的命令

顯示有5940個段

案例七：查看EXAMPLE表空間的區和段的分佈狀況

案例八：查看塊

案例9、查看操做系統最小存儲單元

3、oracle的內存結構

內存是影響數據庫性能的第一要素，oracle內存存儲的主要內容以下：

n 程序代碼

n 關於已經鏈接的會話信息，包括當前全部活動會話和非活動會話

n 程序運行時必須的相關信息，如查詢計劃

n Oracle進程之間通訊和共享的信息，如鎖

按照內存的使用方法不一樣，oracle數據庫的內存又可分爲系統全局區（SGA）、程序全局區（PGA）、用戶全局區（UGA）

1、系統全局區（ SGA ）

數據庫信息存儲於系統全局區，由多個數據庫進程共享，當數據庫實例啓動時SGA的內存本自動分配，SGA是數據庫中佔用服務器內存最大的一個區域，也是影響數據庫性能的一個重要指標，SGA按做用不一樣，分爲如下幾個部分。

二、PGA

n PGA不是實例的一部分，包含單個服務器進程或者單個後臺進程所需的數據和控制信息。

n PGA是在用戶進程鏈接到數據庫並建立一個會話時自動分配

n 該區域內保留每一個與oracle數據庫鏈接的用戶進程所需的內存

n 當一個用戶會話結束，PAG就會釋放

三、UGA

n 用戶全局區（UGA）爲用戶進程存儲會話狀態

n UGA能夠做爲SGA或者PGA的一部分。具體位置取決於如何鏈接Oracle：

n 若是經過一個共享服務器鏈接，UGA包含在SAG中

n 若是經過一個專有服務器鏈接，UGA就包含在專有服務器的PGA中

案例一：驗證內存結構工做的原理（select語句是如何被執行的？）

當用戶執行語句select * from scott.emp的時候，工做原理分爲四步，以下：

第一步：先作編譯，編譯包含了語法的檢查和語義的檢查。

第二步：若是編譯沒有問題會進入shared pool(共享池 )中，而shared pool 是由library cache和data dictionary cache（數據字典緩存）組成。Sql語句第一時間會進入library cache中，即library cache中會存放被編譯過的正確的sql語句，僅僅是sql語句而已。library cache中沒有緩存的sql語句須要進行硬解析（即須要耗費設備的I/0資源從硬盤讀取）。假設library cache中有這個sql語句，就不須要作硬解析，接着會查 data dictionary cache。data dictionary cache中緩存了權限和對象數據及屬性，全部data dictionary cache檢查用戶是否對scott.emp表是否具備訪問權限，若是有權限繼續往下執行，若是沒有權限，直接給用戶返回一個結果。若是一條語句歷來都沒有被執行過，這條語句首先被緩存在share pool中的library cache中，下一次被執行的時候直接從share pool中取sql語句。存放sql語句也須要佔用空間，share pool的空間也是有限的，爲了防止share pool空間不夠用，採用先進先出的規則即後執行的sql語句會覆蓋先執行的sql語句來釋放空間，固然share pool的空間越大越好。

第三步：data buffer cache如今hr用戶能夠訪問scott.emp表了，data buffer cache的做用就是從磁盤或存儲中將數據塊調入內存，緩存在buffer cache中。總結：buffer cache緩存數據自己，library cache緩存sql語句自己。

第四步：redo log buffer<重作日誌緩衝區>當用戶執行insert,update,delete,create,alter等操做後，數據發生了變化，這些變化了的數據寫入數據緩衝區（buffer cache）以前，先寫入重作日誌緩衝區，同時變化以前的數據也放入重作日誌緩存中，這樣作，是爲了保證在數據恢復時oracle就知道哪些事務須要提交，哪些事務須要撤回。

能夠經過企業管理器來查看share pool的相關信息

若是控制檯打不開，能夠執行命令打開：

能夠從v$sgainfo中查看shared pool size

測試語句執行時間：

SQL> set timing on

SQL> select * from scott.emp;第一次執行sql語句

已用時間: 00: 00: 00.05

SQL> /再次執行上一條命令所用的時間爲00: 00: 00.00

已用時間: 00: 00: 00.00

經過上面的測試發現，緩存提升了查詢的速度。

4、oracle進程結構

Oracle有5個後臺進程是必須啓動的，不然數據庫實例沒法啓動成功，分別是：進程監控（PMON）進程、系統監控（SMON）進程、數據寫入（DBWR）進程、日誌寫入（LGWR）進程、檢查點（CKPT）進程。

CKPT進程：確保數據緩衝區中全部修改過的數據塊都被寫入數據庫文件的機制。保證數據庫日誌文件和數據文件的同步。

相關命令：

1、查看用戶進程和數據庫進程

Ps –elf | greporacleocl |grep–v grep

2、守護進程

Ps –elf |grep oha

三、查看日誌進程LGWR

5、oracle用戶管理

當建立一個新數據庫時，oracle將常見一些默認的數據庫用戶，如SYS,SYSTEM和SCOTT等用戶。SYS和SYSTEM用戶都是oracle管理用戶，而SCOTT用戶是oracle數據庫的一個示範用戶，SCOTT數據庫裏面包含一些測試展現用的示例表（用於學習交流）

1、默認數據庫用戶

1）SYS

SYS用戶是oracle中的一個超級用戶，數據庫中全部數據字典和視圖都存在SYS模式中，數據字典存儲了用來管理數據庫對象的全部信息，是oracle數據庫中很是重要的系統信息。SYS用戶主要用來維護系統信息和管理實例。SYS用戶只能以SYSOPER或SYSDBA角色登陸系統。

2）SYSTEM

SYSTEM用戶是oracle中默認的數據庫管理員，它擁有DBA權限。該用戶模式中存儲了oracle管理工具使用的內部表和視圖。一般經過SYSTEM用戶管理數據庫的用戶、權限和存儲等。不建議在SYSTEM模式中建立用戶表。SYSTEM不能以SYSOPER和SYSDBA角色登陸系統，只能以默認方式登陸。