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Oracle数据库体系结构(一):存储结构

目录

  • 为什么要学习体系结构?
  • 体系结构的定义
  • Oracle 物理结构
  • Oracle 逻辑结构
  • 总结

为什么要学习体系结构?

之前的文章有讲解到 MySQL 、MongoDB 数据库,这些数据库我们安装好了就能拿来用,比如直接可以做一些:增、删、改、查 等操作。但是 Oracle 的体系错综复杂,如果不了解当中的结构,那么在生产环境中出现一些问题,都不知道是哪个环节有问题,所以需要了解Oracle的结构,这样会更加利于了解它,认识它,如果有问题就会及时知道问题是出现在那一块,就可以及时解决它!

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  • > Oracle 安装点击:Oracle 12C 安装 与 启动
  • > MySQL 数据库:MySQL 高可用部署
  • > MongoDB 分片:MongoDB 分片原理 与 部署

Oracle 数据库 体系结构(一):存储结构

体系结构的定义

它的定义就是数据库的组成、工作过程与原理,以及数据在数据库中的组织与管理机制。

Oracle 数据库 体系结构(一):存储结构

  • Oracle服务器提供开放、全面和综合的信息管理,它由Oracle实例与Oracle数据库组成。
  • Oracle实例:是后台进程和内存结构的集合
  • Oracle数据库:数据库是数据的一个集合,该集合可以被视为一个逻辑单元。

Oracle 数据库 体系结构(一):存储结构

Oracle实例:

  • > Oracle实例作用 --1·分配内存,也就是系统全局区(SGA)
  • > Oracle实例作用 --2·启动后台进程

Oracle 数据库 体系结构(一):存储结构

Oracle数据库:

  • Oracle数据库:由操作系统文件组成,这些文件为数据库信息提供实际物理存储区。
  • Oracle数据库:包括逻辑结构和物理结构。

Oracle 数据库 体系结构(一):存储结构


Oracle 物理结构

  • Oracle 的存储结构分为:物理结构和逻辑结构!这两种结构相互独立又相互联系。意思是,逻辑结构还是得建立在物理结构之上,相辅相成!
  • Oracle数据库逻辑上由一个或多个表空间组成,每个表空间在物理上由一个或多个数据文件组成,而每个数据文件是有数据块构成的。所以,逻辑上数据存放在表空间中,而物理上存储在表空间所对应的数据文件中。

Oracle 数据库 体系结构(一):存储结构

物理结构主要包含以下几部分:
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
  • .......等

  • 数据文件:主要用来存放数据
  • 重做日志文件:存放对数据的改变。至少两组,Oracle以循环方式来使用它们
  • 控制文件:存放数据库的基本信息,告诉数据库到×××到数据文件和重做日志文件等。对数据库的成功启动和正常运行是很重要的。
  • 参数文件:启动实例时需要读取参数文件,找到相关得配置好启动实例!
  • 归档日志文件:可以保留所有重做历史记录,当数据库出现介质失败时,使用数据文件备份,归档日志和重做日志可以完全恢复数据库。(没办法就是这么强大 0.0)

Oracle 逻辑结构

Oracle 在逻辑上将保存的数据划分为一个个小单元来进行存储和维护,更高一级的逻辑存储结构都是由这些基本的小单元组成的。

逻辑结构的类型(大--->小):

表空间(tablespace)----> 段(segment) ----> 区(extent) ----> 块(block)

Oracle 数据库 体系结构(一):存储结构

1·表空间:

  • 最高级的逻辑存储结构,数据库是由多个表空间组成的。在创建数据库的时候会创建一些默认的表空间,列如 SYSTEM、SYSAUX 等默认表空间。
  • 通过使用表空间,Oracle将所有相关的逻辑结构和对象组合在一起。

2·段:

  • 段是构成表空间的逻辑存储结构,段是由一组区组成,这些区可以是连续的,也可是不连续的。
  • 当用户在数据库中创建各种具有实际存储结构的对象时(保存有数据的对象),比如表、索引等,Oracle将为这些对象创建“段”。 一般一个对象只拥有一个段。
  • 不同类型的数据库对象拥有不同类型的段。

3·区:

  • 区为段分配空间,它由连续的数据块组成,它是oracle在进行存储空间的分配和回收的最小单位。
  • 区不能跨数据文件存在,只能存在一个数据段中。
  • 当段中的所有空间使用完时,系统将会为该段重新分配一个区。
  • Oracle为对象创建 ‘段’时,并为数据段分配一个‘初始区’。后续区的分配方式,则根据表的空间管理办法不同,而采用不同的分配方式。

4·块:

  • 是最小的逻辑存储结构,Oracle在进行输出输入时都是以块为单位进行。
  • 块的大小是在创建数据库的时候决定的,之后不能修改。当然,oracle同时也支持不同的表空间拥有不同的数据块尺寸。

Oracle 数据库 体系结构(一):存储结构


常见表空间:

  • 数据表空间:用于存储用户数据的普通表空间。
  • 系统表空间:默认的表空间,用于保存数据字典(一组保存数据库自身信息的内部系统表和视图,及用于Oracle内部使用的其他一些对象),保存所有的PL/SQL程序的源代码和解析代码,包括存储过程和函数、包、数据库触发器等,保存数据库对象(表、视图、序列)的定义。
  • 回滚表空间:用于存放回滚段,每个实例最多只能使用一个撤销表空间
  • 临时表空间:存储SQL执行过程中产生的临时数据

不同类型的段:

  • 数据段:保存表中的记录
  • 索引段:索引中的索引条目
  • 临时段:在执行查询等操作时,Oracle可能会需要使用到一些临时存储空间,用于临时保存解析过的查询语句以及在排序过程中产生的临时数据。
  • 回滚段:保存回滚数据。

回收未使用的区:
SQL>alter table table_name deallocate unused;

块头部信息区:

  • 块头:包含块的一般属性信息 如块的物理地址、块所属的段的类型
  • 表目录:如果块中存储的数据是表数据, 则在表目录中保存块中所包含的表的相关信息
  • 行目录:行记录的相关信息 如ROWID
  • 块的存储区:主要包含空闲空间和已经使用的空间。Oracle主要是通过下面的两个参数对这部分空间进行管理的
  • PCTFREE参数:指定块中必须保留的最小空闲空间比例。当块中的空闲存储空间减少到PCTFREE所设置的比例后,Oracle将块标记为不可用状态,新的数据行将不能被加入到这个块。
  • PCTUSED参数:制定一个百分比,当块中已经使用的存储空间降低到这个百分比只下时,这个块才被重新标记为可用状态。

  • 请注意:以上两个参数既可以在表空间级别进行设置,也可以在段级别进行设置。段级别的设置优先级更高。

总结:

  • Oracle体系结构主要分为:实例和数据库。
  • 实例:由系统全局区(SGA)与后台进程组成。
  • 数据库:分为物理结构与逻辑结构。
  • 物理结构:主要文件与其他文件组成。
  • 主要文件包括:数据文件、控制文件、重做日志文件。
  • 其他文件包括:参数文件、归档日志文件
  • 逻辑结构的类型(大--->小):表空间(tablespace)----> 段(segment) ----> 区(extent) ----> 块(block)

网站题目:Oracle数据库体系结构(一):存储结构
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