Oracle数据库的体系结构

简介:

Oracle数据库的体系结构包括:

数据库实例,数据库文件,用户进程,服务器进程,参数文件,密码文件,归档日志文件等。

如图

image

Intance(数据库实例)

数据库实例是由内存区和后台进程组成。其中内存区称为SGA,而PGA实际上是指后台进程所使用的内存,而并不是指后台进程。

上图表明的是数据库的体系结构,而由SGA和PGA共同组成的部分我们也可以称之为oracle的内存结构。

SGA(系统全局区)

SGA中包含几个非常重要的内存区,database buffer cache(库高速缓存),shared pool(共享池),redo log buffer cache(重做日志缓存),large pool(大池),java pool(java池)。 
下面会详细的说明SGA中包含这几个重要的内存区的含义以及作用。

shared pool

shared pool的作用是共享SQL或者PL/SQL代码。在网络服务中,为了加速网络中的访问,会在外接搭建一台缓存服务器,使经常使用的网站可以快速的访问,直接可以从缓

存服务器中获得。同样的道理,shared pool通过共享SQL和PL/SQL代码,会将经常使用的代码缓存在缓存区中,当再次使用代码使,反应效率会大幅度增加。

shared pool分为两个部分,data dict cache(库高速缓存)和library cache(数据字典高速缓存)

data dict cache中就储存了最近使用过的SQL和PL/SQL的代码,并且使用LRU算法管理库高速缓存区。

(LRU算法的基本思想:1 把第一段时间内没有被使用过的语句清除 2 一旦缓存区满,把很少使用的执行计划和解析树清除)通过LRU算法来解决data dict cache容量不足。

library cache中储存了数据文件,表,索引,列,用户,权限信息和其他一些数据库对象的定义。在SQL语句的解析过程中,需要这些信息来解析用户名和权限等,所以引进library

cache缓存这些信息来提高查询的响应时间。

另外,data dict cache 和 library cache 都不能直接设置大小。需要通过调节shared pool 的大小来进行调节。

database buffer cache

database buffer cache储存了最近从数据文件读入的数据块信息或用户更改后需要写回数据库的数据信息,此时没有提交的数据称为脏数据。

这样的执行方法也会加快数据库的访问,如果用户需要读取的数据已经在database buffer cache中有了,那么直接从中读取即可,从内存读取要比从物理读取速度要快的多。

database buffer cache也采用了LRU算法进行管理。

redo log buffer cache

当用户执行了INSERT,UPDATE,DELETE,CREATE,ALTER,DROP操作后,这些变化的数据会写入database buffer cache中,写入之前,其实是先写入redo log buffer cache

中的。

具体的说,当用户执行了修改等动作之后,进行commit时,oracle会将数据先写入redo log buffer cache中,这样在进行数据恢复时,就知道哪些数据需要前滚,哪些需要后滚

了。redo log buffer cache就是保存数据变化信息。redo log buffer cache是循环使用并可动态调节的。

large pool

large pool只会在共享服务器环境中出现,当服务器为共享服务器时,PGA中的session(会话信息)会储存在large pool中,还有其他的一些PGA的内存区也会存储在large pool

中,只有stack space(堆栈区)一定在PGA中。

java pool

java pool是可选的一段内存区,如果安装了java或者使用java程序则必须配置java池,用于编译java语言,其存储方式与PL/SQL在数据库的存储方式相同。

PGA

PGA与SGA相同也是一块内存,但是服务器进程专用的一块内存,系统的其他进行时无法访问的。PGA是由操作系统在本地分配的。PGA储存了服务器进程或单独的后台进程的数据

信息和控制信息。随着进程创建被分配内存,进程的终止而释放内存。

在阐述large pool的时候提到,在专有服务器模式和共享服务器模式中,PGA的组成部分是不一样的。

专有服务器模式

排序区: 对某些SQL语句执行结果进行排序

会话信息: 包含本次会话的用户权限和性能统计信息

游标状态: 表明当前会话执行的SQL语句的处理阶段

堆栈区: 包含其他的会话变量

上述为intance中的结构。

database中包含了 data files(数据文件),control files(控制文件),redo log files(重做日志文件)

data files : 数据文件,顾名思义,包含了数据库中的实际数据,数据最终的存储位置。

control files : 包含维护数据库和验证数据库完整性的信息,二进制文件。

redo files : 包含数据库发生变化的信息,用于故障恢复。

除了intance 和databse两大块,还包括以下内容。

parameter file(参数文件) : 定义了intance的特性,包括SGA中内存分配的参数等。

password file(密码文件) : 授予用户启动和关闭数据库实例的权限,oracle也用此来判断用户的操作权限。

archive log file(归档日志文件):简单的说就是redo log file的备份。、



本文转自 郑伟  51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/zhengweiit/563542

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