【0】Oracle体系结构详解

车皮

　　
　　
　　数据块（block）：
　　也叫logical blocks，oracle blocks，或者pages（摘自oracle 10g concept）
　　是数据存储最小的逻辑单元，也是输入输出操作的最小单位。
　　通过以下语句可以查询oracle标准块的大小。
　　SQL> select name,value from v$parameter where name='db_block_size';
　　
　　block无论存储的是table、index、还是clustered data，其内部结构都相似。
　　
                 上图显示了block各个组成部分，其中包括：　　Header （common and variable header）：包含块的物理地址，所属段的类型。
　　Table Directory：存储数据表的相关信息。（？如果是非表块如何处理？）
　　Row Directory：存储每个数据行片断（row piece）在行数据区中的地址。
　　Free Space：剩余空间，用于新的数据行插入和更新。
　　如果一个block属于表或簇表的数据段，或属于索引的索引段，那么在其可用空间区中还可能会存储事务条目。
　　这样的数据块的数据行如果在执行DML访问时，数据块中就需要保存事务条目。
　　Row Data：行数据包含了表或索引数据，行可以跨块（以后会提到行链接和行迁移）。
　　其中header、table directory、row directory统称为Overhead，用于存放整个块的引导信息。
　　
　　
　　区（extent）：
　　是oracle存储分配与回收的最小单位。
　　当一个段已有的空间被用完之后，oracle将为该段分配新的区。
　　
　　
　　段（segment）：
　　由一组区构成，
　　包括数据段、索引段、临时段、回滚段。
　　数据段：表数据段、索引表数据段、分区表数据段、聚簇数据段
　　索引段：包括ROWID与索引键值
　　临时段：当进行group by、order by、union、intersect、minus、distinct、create index时，
　　若内存不足，则oracle将为这些操作分配临时段来保存产生的临时数据。
　　回滚段：保存数据修改前的信息，可以用于事务回滚、数据库恢复、读一致性。
　　根据使用者不同，还可以分为系统回滚段、非系统回滚段。
　　
　　
　　表空间（tablespace）：
　　
　　一个数据库被分割到1到n个被称作表空间的逻辑存储单位。
　　表空间可分为：system表空间、sysaux表空间、undo表空间、temporary表空间。
　　也可以分为：大文件表空间（Bigfile tablespace）和小文件表空间（Smallfile tablespace）即默认创建的表空间。
　　大文件表空间可以增强oracle数据库的存储能力，小文件表空间默认可以存放1024个datafile（10g数据）
　　
　　注：若无特殊说明（如bigfile tablespace），一般“表空间”就是“小文件表空间”。
　　
　　大文件表空间：
　　大文件表空间只可用于locally managed，而且段只能为自动管理。        
　　但是对于撤销表和临时表而言，段为manually managed时，也可以使用大文件表空间。
　　
　　system表空间：
　　用于存放系统内部表与数据字典。
　　
　　sysaux表空间：
　　充当system表空间的辅助表空间，存储除数据字典之外的其他数据对象。
　　
　　undo表空间：
　　只用于存储撤销信息，不可创建如表和索引等信息，一个数据库中可以有零到多个。
　　当事务内的第一条DML执行时，当前使用的撤销表空间就回被分配一个撤销段和一个事务表。
　　
　　temporary表空间：
　　如果system表空间是locally managed，在创建数据库时必须指定一个默认的临时表空间。
　　如果system表空间是dictionary managed，且创建数据库时没有定义默认临时表空间，oracle则会将system表空间作为默认的临时存储空间。并且在alert.log中生成一条警告。
　　
　　
　　表空间是逻辑存储单位，而实际上数据是存储在数据文件（datafile）中。
　　下图是两者的关系：

　　
　　数据文件只能存在于一个表空间中，一个表空间可以存放多个数据文件。
　　举个例子，一个最简单的数据库最少需要一个表空间和一个数据文件。
　　
　　
　　
　　

• ·物理存储结构：
  

　　
　　Oracle 数据库由多种操作系统的物理文件组成。
　　其中主要包括：数据文件、控制文件、参数文件、重做日志文件、归档日志文件、口令文件、跟踪文件、警告文件。
　　
　　
　　数据文件：（.dbf）
　　用于存放用户应用程序数据和oracle系统内部数据的文件。
　　创建表空间时，同时会创建数据文件，在创建表，索引，簇等数据库对象时，但无法指定用哪个数据文件存放。
　　
　　控制文件：（.ctl）
　　是一种二进制文件，在数据库实例开启的时候，控制文件必须可写，如果控制文件无法被访问，数据库也将无法工作。
　　用于存放数据库名及其创建日期，数据文件、日志文件的名称和位置、表空间信息、脱机的数据文件、日志历史信息、当前日志文件序列号、数据库检查点、系统更改号、归档当前信息、回滚段的起止、备份集和备份块等。
　　每当添加、重命名或者移除数据文件或重做日志文件时，控制文件就会被更新以反映这些数据库物理结构变化，目的是：oracle可以借此在数据库启动时识别打开的数据库文件和重做日志文件，也可以在恢复数据库时识别当前可用及需要恢复的文件。
　　因此，每次更改物理结构时（alter database），如添加一个数据文件，一定要备份控制文件，同时更新备份文件。
　　此外，数据库恢复（database recovery）时也要用到控制文件。
　　至少需要一个控制文件，否则实例无法启动。
　　
　　重做日志文件：（.log）
　　记录数据库发生过的更改信息，如修改，添加，删除及由oracle内部行为而引起数据库变化的操作。
　　如果某种故障导致无法将修改过的数据永久的写入数据文件，那么这些修改内容可以从重做日志中获得。
　　每个oracle数据库都有两个或更多的重做日志文件。
　　
　　归档日志文件：（.log)
　　oracle将在重做日志文件被覆盖之前，将其内容保存至指定位置，被保存的重做日志集合称为“归档日志文件”。
　　可以通过
　　SQL> select name,log_mode from v$database;来查询归档情况。
　　
　　服务器参数文件：（.ora）
　　参数文件包含了数据库与实例的配置参数列表，在安装oracle DB的时候会自动创建，文件名为SPFILEsid.ora
　　spfile为二进制文件，为动态的，被修改的参数可立即生效。
　　
　　口令文件（密码文件）：
　　用于验证sysdba权限的二进制文件，当远程用户以sysdba或sysoper连接时，将用该文件验证。
　　该文件会在创建实例的时候自动创建。
　　
　　警告文件（.log）：
　　即警告日志文件，为文本文件，记录运行信息与错误信息。
　　运行信息：oracle实例的祁东和关闭，建立表空间，增加数据文件等。
　　错误信息：如空间扩展失败，启动实例失败等。
　　查询路径：
　　SQL> select name,value from v$parameter where name = 'background_dump_dest';
　　
　　跟踪文件（.trc）：
　　包括后台跟踪文件与用户进程跟踪文件，
　　后台进程跟踪文件：用于记录后台经常的警告或错误信息。命名格式为__.trc。
　　用户进程跟踪文件：用于记录与用户进程的相关信息，用于跟踪sql语句，用于判断sql预计执行性能，由user_dump_dest确认，命名格式为_ora_.trc。        
　　查询路径：
　　SQL> select value from v$parameter where name = 'background_dump_dest';
　　或者改为'user_dump_dest';
　　
　　    
　　
　　
　　二.实例结构：