Oracle体系结构

先来一张图：


1.通常说的Oracle数据库包含两个部分：Oracle实例和Oracle物理文件

1.1 实例简介
    实例在操作系统中用ORACLE_SID来标识，在Oracle中用参数INSTANCE_NAME来标识，它们两个的值是相同的。数据库启动时，系统首先在服务器内存中分配系统全局区（SGA），构成了Oracle的内存结构，然后启动若干个常驻内存的操作系统进程，即组成了Oracle的进程结构，内存区域和后台进程合称为一个Oracle实例。
    数据库与实例之间是1对1/n的关系，在非并行的数据库系统中每个Oracle数据库与一个实例相对应；在并行的数据库系统中，一个数据库会对应多个实例，同一时间用户只与一个实例相联系，当某一个实例出现故障时，其他实例自动服务，保证数据库正常运行。在任何情况下，每个实例都只可以对应一个数据库。

1.2 物理文件
    Oracle物理文件是基础，包含了我们存储的所有数据。其中部分物理文件与实例相关，如参数文件，跟踪文件，警告文件等；还有一部分物理文件包含了实际的用户或数据库存储的数据信息，如数据文件，日志文件，控制文件等。

2.Oracle实例

2.1 Oracle数据库的内存结构
系统全局区：SGA（System Global Area）
    SGA是一组为系统分配的共享的内存结构，可以包含一个数据库实例的数据或控制信息。如果多个用户连接到同一个数据库实例，在实例的SGA中，数据可以被多个用户共享。当数据库实例启动时，SGA的内存被自动分配；当数据库实例关闭时，SGA内存被回收。SGA是占用内存最大的一个区域，同时也是影响数据库性能的重要因素。
    如上图，SGA包含数据缓冲区
    数据缓冲区存放需要经常访问的数据，供所有用户使用。如修改数据时，首先从数据文件中取出数据，存储在数据缓冲区中，修改/插入数据也存储在缓冲区中，commit或DBWR（下面有详细介绍）进程的其他条件引发时，数据被写入数据文件。
    日志缓冲区用来存储数据库的修改信息。该区对数据库性能的影响比较小。
    共享池是对SQL，PL/SQL程序进行语法分析，编译，执行的内存区域。它包含三个部分：（都不可单独定义大小，必须通过share pool间接定义）。
        库缓冲区（Library Cache）包含SQL，PL/SQL语句的分析码，执行计划。
        数据字典缓冲区（Data Dictionary Cache）表，列定义，权限。
        用户全局区（Usr Global Area）用户MTS会话信息。

程序全局区：PGA（Programe Global Area）
    程序全局区是包含单个用户或服务器数据和控制信息的内存区域，它是在用户进程连接到Oracle并创建一个会话时由Oracle自动分配的，不可共享，主要用于用户在编程存储变量和数组。

排序池：（Sort Area）大池：（Large Pool）Java池：（Java Pool）
    排序区（Sort Area）为有排序要求的SQL语句提供内存空间。系统使用专用的内存区域进行数据排序，这部分空间就是排序区。在Oracle数据库中，用户数据的排序可使用两个区域，一个是内存排序区，一个是磁盘临时段，系统优先使用内存排序区进行排序。如果内存不够，Orcle自动使用磁盘临时表空间进行排序。为提高数据排序的速度，建议尽量使用内存排序区，而不要使用临时段。
    大池（Large Pool）用于数据库备份工具--恢复管理器（RMAN：Recovery Manager）Large Pool的大小由large_pool_size确定
    Java池主要用于Java语言开发，可以动态调整。

2.2 Oracle进程类型
用户进程和服务器进程
    当数据库用户请求连接到Oracle的服务时启动用户进程（比如启动SQLPlus时）。
    用户进程首先必须建立一个连接。
    用户不能直接与Oracle服务器，必须通过服务器进程交互。
    服务器进程是用户进程与服务器交互的桥梁，它可以与Oracle Server直接交互。
    服务器进程可以有共享和独占两种形式。
后台进程（Backgroung Process）
    数据库的物理结构与内存结构之间的交互要通过后台进程来完成。数据库的后台进程包含两类，一类是必须的，一类是可选的：
  •Mandatory background processes
   |--DBWn（Database Writer）：数据写入
   |--PMON（Process Moniter）：进程监控
   |--LGWR（Log Writer）：日志写入
   |--SMON（System Moniter）：系统监控
   |--RECO（Recovery）：恢复
   |--CKPT（Chekpoint）：检查点
  •Optional background processes
   |--ARCn（Archiver）：归档
   |--LCKn（Lock）：锁
   |--Dnnn（Dispatcher）：调度
   |--......

3.Oracle物理文件类型

3.1 实例相关文件
参数文件：用来告诉Oracle实例在哪里找到控制文件，制定一些初始化参数，比如某种内存结构有多大。

跟踪文件：通常是服务器进程对某种异常错误条件做出响应时穿件的诊断文件。

警告文件：与跟踪文件类似，但是包含“期望”时间的有关信息，并且通过一个集中式文件（其中包括多个数据库时间）告警DBA。

3.2 数据库内容文件

数据文件：数据库的主要文件，包含表，索引等其它数据库段。

重做日志文件：事务日志，主要用来回滚及数据库恢复。

临时文件：用于完成基于磁盘的排序及临时存储。

控制文件：保存数据文件，重做日志文件及临时文件在哪里，还保存于文件状态有关的其它元数据。

密码文件：用于对通过网络进行管理活动的用户进行认证。

3.3 实现快速备份及恢复的文件
这两个文件都是在oracle 19g后新增的。
修改跟踪文件：有利于Oracle实现真正的增量备份。
闪回日志文件：用于支持flashback命令，存数数据库快的前映像。