Oracle19c 结构（学习一下）

数据运维 2024-01-17 爱可生开源社区 手机阅读

1、数据库服务器

Oracle数据库至少包含一个数据库实例和一个数据库。数据库实例处理内存和进程。数据库由称为数据文件的物理文件组成，可以是非容器数据库或多租户容器数据库。Oracle数据库在其运行期间也使用多个数据库系统文件。

单实例数据库体系结构由一个数据库实例和一个数据库组成。数据库和数据库实例之间存在一对一的关系。可以在同一台服务器计算机上安装多个单实例数据库。每个数据库都有单独的数据库实例。此配置对于在同一台计算机上运行不同版本的Oracle数据库非常有用。

Oracle Real Application Clusters（Oracle RAC）数据库体系结构由在不同服务器计算机上运行的多个实例组成。它们都共享同一个数据库。服务器计算机集群在一端显示为单个服务器，在另一端显示为最终用户和应用程序。此配置旨在实现高可用性，可伸缩性和高端性能。

监听器是数据库服务器进程。它接收客户端请求，建立与数据库实例的连接，然后将客户端连接移交给服务器进程。侦听器可以在数据库服务器上本地运行或远程运行。典型的Oracle RAC环境是远程运行的。

2、数据库实例

数据库实例包含一组Oracle数据库后台进程和内存结构。主存储器结构是系统全局区域（SGA）和程序全局区域（PGA）。后台进程对数据库中存储的数据（数据文件）进行操作，并使用内存结构进行工作。数据库实例仅存在于内存中。

Oracle数据库还创建服务器进程以代表客户端程序处理与数据库的连接，并为客户端程序执行工作; 例如，解析和运行SQL语句，以及检索结果并将结果返回给客户端程序。这些类型的服务器进程也称为前台进程。

3、系统全局区

系统全局区域（SGA）是包含一个Oracle数据库实例的数据和控制信息的内存区域。所有服务器和后台进程共享SGA。启动数据库实例时，将显示为SGA分配的内存量。SGA包括以下数据结构：

  • 共享池：缓存可在用户之间共享的各种构造; 例如，共享池存储已解析的SQL，PL SQL代码，系统参数和数据字典信息。共享池几乎涉及数据库中发生的每个操作。例如，如果用户执行SQL语句，则Oracle数据库将访问共享池。

  • 闪回缓冲区：是SGA中的可选组件。启用闪回数据库后，将启动名为Recovery Writer Process（RVWR）的后台进程。RVWR定期将已修改的块从缓冲区高速缓存复制到闪回缓冲区，并将闪回数据库数据从闪回缓冲区顺序写入闪回数据库日志，这些日志将循环重用。

  • 数据库缓冲区缓存：存储区域是否存储从数据文件中读取的数据块的副本。缓冲区是主存储器地址，缓冲区管理器临时缓存当前或最近使用的数据块。并发连接到数据库实例的所有用户共享对缓冲区缓存的访问权限。

  • 数据库智能闪存缓存：是在Solaris或Oracle Linux上运行的数据库的数据库缓冲区缓存的可选内存扩展。它为数据库块提供2级缓存。它可以改善数据仓库（DW）环境中读取密集型联机事务处理（OLTP）工作负载和即席查询以及批量数据修改的响应时间和总体吞吐量。Database Smart Flash Cache驻留在一个或多个闪存磁盘设备上，这些设备是使用闪存的固态存储设备。数据库智能闪存缓存通常比额外的主存储器更经济，并且比磁盘驱动器快一个数量级。

  • 重做日志缓冲区： SGA中的循环缓冲区，用于保存有关对数据库所做更改的信息。此信息存储在重做条目中。重做条目包含通过数据操作语言（DML），数据定义语言（DDL）或内部操作重建（或重做）对数据库所做的更改所需的信息。如有必要，重做条目用于数据库恢复。

  • 大型池：是一个可选的内存区域，用于大于适用于共享池的内存分配。大型池可以为共享服务器和Oracle XA接口的用户全局区域（UGA）提供大内存分配（在事务与多个数据库交互时使用），并行执行语句时使用的消息缓冲区，Recovery Manager的缓冲区（ RMAN）I O从属和延迟插入。

  • 内存区域：是一个可选组件，它使对象（表，分区和其他类型）能够以称为柱状格式的新格式存储在内存中。此格式使扫描，连接和聚合的执行速度比传统的磁盘格式快得多，从而为OLTP和DW环境提供快速报告和DML性能。此功能对于在返回多行而不是OLTP的几列上运行的分析应用程序特别有用，OLTP在返回多列的几行上运行。

  • Memoptimize Pool：是一个可选组件，可为基于键的查询提供高性能和可伸缩性。Memoptimize Pool包含两个部分，memoptimize缓冲区和哈希索引。快速查找使用memoptimize池中的哈希索引结构，可以快速访问缓冲区缓存中永久固定的给定表（启用MEMOPTIMIZE FOR READ）的块，以避免磁盘I O. memoptimize池中的缓冲区与数据库缓冲区缓存完全分开。哈希索引是在配置Memoptimized Rowstore时创建的，并由Oracle数据库自动维护。

  • 共享I O池（SecureFiles）：用于SecureFile大对象（LOB）上的大型I O操作。LOB是一组旨在容纳大量数据的数据类型。SecureFile是一个LOB存储参数，允许重复数据删除，加密和压缩。

  • 流池：由Oracle Streams，Data Pump和GoldenGate集成捕获和应用流程使用。Streams池存储缓冲的队列消息，它为Oracle Streams捕获进程和应用进程提供内存。除非您专门配置它，否则Streams池的大小从零开始。使用Oracle Streams时，池大小会根据需要动态增长。

  • Java池：用于Java虚拟机（JVM）中所有特定于会话的Java代码和数据。Java池内存以不同的方式使用，具体取决于运行Oracle数据库的模式。

  • 修复了SGA：内部管理区域，包含有关数据库和数据库实例状态的一般信息，以及进程间通信的信息。

4、程序全局区

程序全局区域（PGA）是一个非共享内存区域，包含专门供服务器和后台进程使用的数据和控制信息。Oracle数据库创建服务器进程以代表客户端程序处理与数据库的连接。在专用服务器环境中，为每个启动的服务器和后台进程创建一个PGA。每个PGA由堆栈空间，散列区域，位图合并区域和用户全局区域（UGA）组成。当使用它的关联服务器或后台进程终止时，将释放PGA。

  • 在共享服务器环境中，多个客户端用户共享服务器进程。UGA被移动到大型池中，使PGA只有堆栈空间，散列区域和位图合并区域。

  • 在专用服务器会话中，PGA由以下组件组成：

    • SQL工作区：排序区域由订购数据的函数使用，例如ORDER BY和GROUP BY。

    • 会话存储器：该用户会话数据存储区域被分配用于会话变量，例如登录信息，以及数据库会话所需的其他信息。OLAP池管理OLAP数据页，它们等同于数据块。

    • 私有SQL区域：此区域包含有关已解析的SQL语句和其他特定于会话的信息以供处理的信息。当服务器进程执行SQL或PL SQL代码时，该进程使用私有SQL区域来存储绑定变量值，查询执行状态信息和查询执行工作区。相同或不同会话中的多个私有SQL区域可以指向SGA中的单个执行计划。持久区域包含绑定变量值。运行时区域包含查询执行状态信息。游标是私有SQL区域中特定区域的名称或句柄。您可以将游标视为客户端上的指针和服务器端的状态。由于游标与私有SQL区域紧密相关，因此这些术语有时可互换使用。

    • 堆栈空间：堆栈空间是分配用于保存会话变量和数组的内存。

    • 散列区：此区域用于执行表的散列连接。

    • 位图合并区域：此区域用于合并从多个位图索引的扫描中检索的数据。