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[经验分享] oracle architecture overview

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发表于 6 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
  oracle体系结构包括以下几个方面:oracle server、oracle instance、oracle database
  oracle server是数据库管理系统dbms,由instance和databse组成,提供开放、广泛、集成的信息管理
  oracle instance由memory和bg进程组成,是访问数据库的手段,memory主要包括SGA系统全局区
  oracle database主要包括data file、redo log file、control file
DSC0000.jpg

  memory structure主要由SGA、PGA组成:
  当instance启动时SGA分配,SGA用来存储被database process共享的数据库信息,包括shared pool、database buffer cache、redo log buffer、large pool、java pool等,是动态的,大小由sga_max_size参数设定,SGA动态分配跟踪最小单元是guanule,guanule大小由SGA大小决定,如果SGA小于128M,granule大小为4M,如果SGA大于128M,granule为16M,也和OS有关,如32-bit WinX的平台,如果SGA大小大于128M,granule大小为8M。
  shared pool用来存储最近执行的SQL语句和最近使用的数据定义,由library cache和data dictionary cache组成,大小由shared_pool_size决定,可使用alter system set命令修改library cache存储最近使用的SQL、PL/SQL语句,通过LRU最近最少使用算法管理。
  data dictionary cache包括data files、tables、indexes、columns、users、privileges和其他数据库对象,在parse phase解析阶段,server进程在DD中查找信息进行解析对象名和验证访问validate access,内存中缓存数据字典信息能提高在查询和DML上的响应时间。
  database buffer cache存储从data files检索到的数据块拷贝,获取更新数据时有很大性能提升。大小由db_block_size决定,LRU算法管理。db buffer cache由db_cahce_size、db_keep_cache_size、db_recycle_cache_size3个独立的子缓存组成,统计信息可查v$db_cache_advice,db_cache_advice设置用来收集统计信息预测不同缓存大小行为。
  redo log buffer记录所有数据块的改变,修改记录称为redo entries,redo entries包含reconstruct重建或redo重做changes信息,大小由log_buffer决定,recovery时用。
  large pool缓解shared pool中的负担,用来作为共享服务器的会话内存session memory(UGA)、server processes I/O操作、备份恢复RMAN、并行执行消息缓存(paralle_automatic_tuning=true)。不使用LRU list,大小由large_pool_size决定,能动态调整resize。
  java pool解析java请求命令,安装使用java时需要,大小由java_pool_size决定
  PGA(Program Global Area):内存保留为每一个用户进程连接oracle数据库,当server process启动时PGA分配空间,当process终结terminate时回收deallocate
  进程分3种:user process、server procss、background process
  user process:用户和oracle server建立连接connection
  server process:分为dedicated和shared两种,在dedicated环境里server process处理单独一个用户请求,在shared环境里server process处理几个用户请求,server process通过OPI(Oracle Program Interface)和Oracle server通信。
  background process:维护执行物理和内存结构间的关系,5个必备:DBWn、PMON、SMON、LGWR、CKPT,可选的有ARCn:ARChiver、QMNn:Queue Monitor Process、CJQ0:Coordinator Job Queue、RECO:RECOverer、Dnnn:Dispatcher、Snnn:Shared Server、LCKn:LoCK、Pnnn:Parallel query slaves、
  RAC中用到的LMS:Lock Manager Server、LMON:Lock MONitor、LMDn
  补充 RAC 环境启动时,各个进程的启动顺序:

  PMON started with pid=2, OS>
  DIAG started with pid=3, OS>
  PSP0 started with pid=4, OS>
  LMON started with pid=5, OS>
  LMD0 started with pid=6, OS>
  LMS0 started with pid=7, OS>
  MMAN started with pid=8, OS>
  DBW0 started with pid=9, OS>
  LGWR started with pid=10, OS>
  CKPT started with pid=11, OS>
  SMON started with pid=12, OS>
  RECO started with pid=13, OS>
  CJQ0 started with pid=14, OS>
  MMON started with pid=15, OS>
  MMNL started with pid=16, OS>  DBWn:将dirty data从db buffer cache写到data files,DBWn写条件:检查点发生、dirty buffers达到临界值threshold、没有free buffers、超时、表空间offline或read only或begin backup、表drop或truncate、RAC ping发生
  LGWR:按顺序从redo log buffer写到redo log files,写条件:commit、log buffer1/3满、1M修改记录在redo log buffer、每3秒、在DBWn写前
  SMON:负责instance recovery:前滚变化redo buffer、回滚未提交事务、为用户访问打开数据库,合并coalesce空闲空间,释放临时segments
  PMON:在failed processes后通过回滚事务、释放锁、其他资源、重启dead dispatchers 清理
  CKPT:负责给DBWn信号,更新数据文件头和控制文件


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