浅析理解Oracle数据库体系结构和存储结构

Posted 2021-01-11

一、Oracle体系结构

个人比喻帮助理解：类似于图书馆，去图书馆的客户（用户进程和服务进程等）需要调取资料，求助于图书管理员（实例）进入图书分区（数据库）进行资料查找。【如果比喻不当，欢迎指正，尽请谅解】

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第一部分是实例部分（为用户提供服务，管理数据库）：

主要理解分成两个主要部分：

（1）内存结构：

（2）后台进程：与数据库进行交互

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第二部分是数据库部分物理结构：（为实例提供服务，处理数据文件）

• 主要文件：数据文件，控制文件，重做日志文件
• 其他文件：归档日志文件，参数文件，口令文件等

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二、Oracle数据库的存储结构

Oracle数据库的存储结构分为物理结构和逻辑结构，这两种存储结构既相互独立，又相互联系。

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物理结构包括有：

主要文件：数据文件，重做日志文件，控制文件

其他文件：参数文件，归档日志文件

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主要文件：

• 数据文件：包含数据库的用户或应用程序数据以及元数据和数据字典

• 重做日志文件：用于进行数据库的实例恢复。如果数据库服务器发生崩溃，但未丢失任何数据文件，那么实例便可使用这些文件中的信息恢复数据库。

• 控制文件：包含与数据库本身相关的数据，即物理数据库结构信息。这些文件对数据库至关重要。没有这些文件，就无法打开数据文件以访问数据库中的数据。

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其他文件：

• 参数文件：用于定义实例启动时的配置
  参数文件( Parameter File)也被称为初始化参数文件，用于存储SGA、可选的 Oracle特性和后台进程的配置参数。当数据库启动，并在创建例程或读取控制文件之前，会先按其中的参数进行例程的配置。
  1）遗留的参数文件 init.ora：可以转换成 SPFILE，需要手工修改
  文件名约定默认为
  $SORACLE_ HOME/dbs/init$ORACLE_SID.ora
  2）服务器参数文件目前使用，通过命令修改
  文件名约定默认为：
  $SORACLE_HOME/dbs/spfile#$ORACLE_SID.ora

注意：建议不要修改服务器参数文件存储的默认位置，否则必须要告诉 Oracle到哪里去找这个文件。

• 口令文件：允许 sysdba、 sysoper和 Issas远程连接到实例并执行管理任务
• 归档日志文件：使用这些文件和数据库备份可以恢复丢失的数据文件。也就是说，归档日志能够恢复还原的数据文件

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逻辑结构包括有：表空间，数据块，区，段等

从大到小的顺序依次为：数据库—>表空间—>段—>区—>Oracle数据块

• 段：构成表空间的逻辑存储结构，段由一组区组成。按照段所存储数据的特征，将段分为四种类型，即数据段，索引段，回退段和临时段
• 区：区为段分配空间，它由连续的数据块组成。当段中的所有空间已完全使用时，系统自动为该段分配一个新区。区不能跨数据文件存在，只能存在于一个数据段中。
• 块：数据块是Oracle服务器所能分配，读取或者写入的最小存储单元。Oracle 服务器以数据块为单位管理数据文件的存储空间。
• 模式：模式是数据库用户拥有的数据库对象的集合。模式对象包括表，视图，索引，同义词，序列，过程和程序包等。

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表空间

• 是数据库中最大的逻辑单位， SYSTEM和SYSAUX表空间是在创建数据库时创建的必须存在的表空间，还会有TEMP， USERS等
• 每个表空间是由一个或多个数据文件组成的，一个数据文件只能与一个表空间相关联
• 表空间的大小等于构成该表空间的所有数据文件大小之和
  

安装完 Oracle后自动创建的表空间主要包括：

• SYSTEM系统表空间，存放关于表空间名称、控制文件、数据文件等管理信息，它属于sys、 system模式。不能删除或重命名。
• SYSAUX辅助系统表空间，用于减少系统表空间的负荷，提高效率
• TEMP临时表空间，存放临时表和临时数据，用于排序
• USERS用户表空间，存放永久性用户对象及私有信息，也称数据表空间。注意：每一个数据库都应该有一个用户表空间，以便在创建用户时分配给用户，否则用户的数据将会使用SYSTEM表空间。
• UNDO重做表空间，用来帮助回退未提交的事物数据

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举例：

上面的图有:

• 一个表空间
• 两个数据文件：/do1/user_data01.dbf 和 /do1/user_data02.dbf
• 段有三个：两个数据段【×××和T2】，一个索引段【I1】
• 四个区
• 16个块
  PS：段是可以跨数据文件的。区是不可以跨数据文件的。