oracle 10g学习-简介和体系结构摘录（第一天）

 数据库概述

1.数据库的发展

  网状数据库

  关系数据库

  对象数据库

2.关系数据库特点

  数据完整性

  数据安全性

3.主流数据库简介

  Oracle(甲骨文) 是由Oracle公司开发面向Internert计算、支持关系数据库模型的分布式数据库产品。是一个高度集成的互联网应用基础平台、为企业数据存储提供了高性能的产品。

  MS SQLServer 使用范围最广

  DB2

  Sybase

  Mysql

4 Oracle 最新版本已经有11g G即grade目前学习10g

第一章 Oracle体系结构

 数据库的控制文件—打开—>数据文件——>日志文件

文件结构

1、控制文件（参数文件init.ora记录了控制文件的位置）
　　控制文件包括如下主要信息
　　数据库的名字，检查点信息，数据库创建的时间戳
　　所有的数据文件，联机日志文件，归档日志文件信息
　　备份信息等
　　有了这些信息，Oracle就知道那些文件是数据文件，现在的重做日志文件是哪些，这些都是系统启动和运行的基本条件，所以他是Oracle运行的根本。如果没有控制文件系统是不可能启动的。控制文件是非常重要的，一般采用多个镜相复制来保护控制文件，或采用RAID来保护控制文件。控制文件的丢失，将使数据库的恢复变的很复杂。
　　控制文件信息可以从V$Controlfile中查询获得
　　
　　2、数据文件（数据文件的详细信息记载在控制文件中）
　　可以通过如下方式查看数据文件
　　SQL> select name from v$datafile;
　　NAME
　　---------------------------------------------
　　/u05/dbf/PROD/system_01.dbf
　　/u06/dbf/PROD/temp_01.dbf
　　/u04/dbf/PROD/users_01.dbf
　　/u09/dbf/PROD/rbs_01.dbf
　　/u06/dbf/PROD/applsys_indx_01.dbf
　　/u05/dbf/PROD/applsys_data_01.dbf
　　从以上可以看出，数据文件大致可以分为以下几类：
　　
　　i. 系统数据文件(system_01.dbf)
　　存放系统表和数据字典，一般不放用户的数据，但是用户脚本，如过程，函数，包等却是保存在数据字典中的。
　　名词解释：数据字典　数据字典是一些系统表或视图，他存放系统的信息，他包括数据库版本，数据文件信息，表与索引等段信息，系统的运行状态等各种和系统有关的信息和用户脚本信息。数据库管理员可以通过对数据字典的查询，就可以了解到Oracle的运行状态。
　　
　　ii. 回滚段文件(rbs_01.dbf)
　　如果数据库进行对数据的修改，那么就必须使用回滚段，回滚段是用来临时存放修改前的数据(Before Image)。回滚段通常都放在一个单独的表空间上（回滚表空间），避免表空间碎片化，这个表空间包含的数据文件就是回滚数据文件。
　　
　　iii. 临时数据文件(temp_01.dbf)
　　主要存放用户的排序等临时数据，与回滚段相似，临时段也容易引起表空间碎片化，而且没有办法在一个永久表空间上开辟临时段，所以就必须有一个临时表空间，它所包含的数据文件就是临时数据文件，主要用于不能在内存上进行的排序操作。我们必须为用户指定一个临时表空间。
　　
　　iv. 用户数据文件(/applsys_data_01.dbf ,applsys_indx_01.dbf)
　　存放用户数据，这里列举了两类常见的用户型数据，一般数据和索引数据，一般来说，如果条件许可的话，可以考虑放在不同的磁盘上。
　　
　　3、重做日志文件（联机重做日志）
　　用户对数据库进行的任何操作都会记录在重做日志文件。在了解重做日志之前必须了解重做日志的两个概念，重做日志组和重做日志组成员(Member)，一个数据库中至少要有两个日志组文件，一组写完后再写另一组，即轮流写。每个日志组中至少有一个日志成员，一个日志组中的多个日志成员是镜相关系，有利于日志文件的保护，因为日志文件的损坏，特别是当前联机日志的损坏，对数据库的影响是巨大的。
　　联机日志组的交换过程叫做切换，需要特别注意的是，日志切换在一个优化效果不好的数据库中会引起临时的“挂起”。挂起大致有两种情况：
　　在归档情况下，需要归档的日志来不及归档，而联机日志又需要被重新利用
　　检查点事件还没有完成（日志切换引起检查点），而联机日志需要被重新利用
　　解决这种问题的常用手段是：
　　
　　i.增加日志组
　　
　　ii.增大日志文件成员大小
　　通过v$log可以查看日志组，v$logfile可以查看具体的成员文件。
　　
　　4、归档日志文件
　　Oracle可以运行在两种模式之中，归档模式和不归档模式。如果不用归档模式，当然，你就不会有归档日志，但是，你的系统将不会是一个实用系统，特别是不能用于生产系统，因为你可能会丢失数据。但是在归档模式中，为了保存用户的所有修改，在重做日志文件切换后和被覆盖之间系统将他们另外保存成一组连续的文件系列，该文件系列就是归档日志文件。
　　有人或许会说，归档日志文件占领我大量的硬盘空间，其实，具体想一想，你是愿意浪费一点磁盘空间来保护你的数据，还是愿意丢失你的数据呢？显而义见，我们需要保证我们的数据的安全性。其实，归档并不是一直占领你的磁盘空间，你可以把她备份到磁带上，或则删除上一次完整备份前的所有日志文件。
　　
　　5、初始化参数文件
　　initSID.ora或init.ora文件，因为版本的不一样，其位置也可能会不一样。在8i中，通常位于$ORACLE_HOME/admin//Pfile下，初始化文件记载了许多数据库的启动参数，如内存，控制文件，进程数等，在数据库启动的时候加载（Nomount时加载），初始化文件记录了很多重要参数，对数据库的性能影响很大，如果不是很了解，不要轻易乱改写，否则会引起数据库性能下降。
　　
　　6、其他文件
　　i . 密码文件
　　用于Oracle 的具有sysdba权限用户的认证.
　　ii. 日志文件
　　报警日志文件（alert.log或alrt.ora）
　　记录数据库启动，关闭和一些重要的出错信息。数据库管理员应该经常检查这个文件，并对出现的问题作出即使的反应。你可以通过以下SQL 找到他的路径select value from v$PARAMETER where name ="background_dump_dest";
　　后台或用户跟踪文件
　　系统进程或用户进程出错前写入的信息，一般不可能读懂，可以通过ORACLE的TKPROF工具转化为可以读懂的格式。对于系统进程产生的跟踪文件与报警日志文件的路径一样，用户跟踪文件的路径，你可以通过以下SQL找到他的路径select value from v$PARAMETER where name ="user_dump_dest";

逻辑结构
　　1、 表空间(tablespace)
　　表空间是数据库中的基本逻辑结构，一系列数据文件的集合。一个表空间可以包含多个数据文件，但是一个数据文件只能属于一个表空间。
　　
　　2、 段(Segment)
　　段是对象在数据库中占用的空间，虽然段和数据库对象是一一对应的，但段是从数据库存储的角度来看的。一个段只能属于一个表空间，当然一个表空间可以有多个段。
　　表空间和数据文件是物理存储上的一对多的关系，表空间和段是逻辑存储上的一对多的关系，段不直接和数据文件发生关系。一个段可以属于多个数据文件，关于段可以指定扩展到哪个数据文件上面。
　　段基本可以分为以下四种
　　数据段(Data Segment)
　　索引段(Index Segment)
　　回滚段(Rollback Segment)
　　临时段(Temporary Segment)
　　
　　3、区间(Extent)
　　关于Extent的翻译有多种解释，有的译作扩展，有的译作盘区，我这里通常译为区间。在一个段中可以存在多个区间，区间是为数据一次性预留的一个较大的存储空间，直到那个区间被用满，数据库会继续申请一个新的预留存储空间，即新的区间，一直到段的最大区间数(Max Extent)或没有可用的磁盘空间可以申请。 在ORACLE8i以上版本，理论上一个段可以无穷个区间，但是多个区间对ORACLE却是有性能影响的，ORACLE建议把数据分布在尽量少的区间上，以减少ORACLE的管理与磁头的移动。
　　
　　4、Oracle数据块(Block)
　　ORACLE最基本的存储单位，他是OS数据块的整数倍。ORACLE的操作都是以块为基本单位，一个区间可以包含多个块（如果区间大小不是块大小的整数倍，ORACLE实际也扩展到块的整数倍）。
　　
　　5、基本表空间介绍
　　
　　a. 系统表空间
　　主要存放数据字典和内部系统表基表
　　查看数据数据字典的SQL
　　select * from dict
　　查看内部系统表的SQL
　　select * from v$fixed_view_definition
　　DBA对系统的系统表中的数据字典必须有一个很深刻的了解，他们必须准备一些基础的SQL语句，通过这些SQL可以立即了解系统的状况和数据库的状态，这些基本的SQL包括
　　系统的剩余空间
　　系统的SGA
　　状态系统的等待
　　用户的权限
　　当前的用户锁
　　缓冲区的使用状况等
　　在成为DBA 的道路上我们不建议你过分的依赖于OEM/Quest 等优秀的数据库管理工具，因为他们不利于你对数据数据字典的理解，SQL语句可以完成几乎全部的数据库管理工作。
　　大量的读少量的写是该表空间的一个显著的特点。
　　
　　b. 临时表空间.
　　临时表空间顾名思义是用来存放临时数据的，例如排序操作的临时空间，他的空间会在下次系统启动的时候全部被释放。
　　
　　c. 回滚段表空间
　　
　　i. 回滚段在系统中的作用
　　当数据库进行更新插入删除等操作的时候，新的数据被更新到原来的数据文件，而旧的数据(Before Image)就被放到回滚段中，如果数据需要回滚，那么可以从回滚段将数据再复制到数据文件中。来完成数据的回滚。在系统恢复的时候， 回滚段可以用来回滚没有被commit 的数据，解决系统的一至性。
　　回滚段在什么情况下都是大量的写，一般是少量读，因此建议把回滚段单独出来放在一个单独的设备（如单独的磁盘或RAID），以减少磁盘的IO争用。
　　
　　ii. 回滚段的工作方式
　　一个回滚表空间可以被划分成多个回滚段.
　　一个回滚段可以保存多个会话的数据.
　　回滚段是一个圆形的数据模型
　　假设回滚段由4 个区间组成，他们的使用顺序就是区间1à区间2à区间3à区间4à区间1。也就是说，区间是可以循环使用的，当区间4到区间1的时候，区间1里面的会话还没有结束, 区间4用完后就不能再用区间1,这时系统必须分配区间5，来继续为其他会话服务服务。
　　我们分析一个Update 语句的完成
　　
　　①. 用户提交一个Update 语句
　　
　　②. Server Process 检查内存缓冲.
　　如果没有该数据块的缓冲，则从磁盘读入
　　
　　i. 如果没有内存的有效空间，DBWR被启动将未写入磁盘的脏缓冲写入磁盘
　　
　　ii. 如果有有效空间，则读入
　　
　　③. 在缓冲内更新数据
　　
　　i. 申请一个回滚段入口，将旧数据写如回滚段
　　
　　ii. 加锁并更新数据
　　
　　iii. 并在同时将修改记录在Redo log buffer中