Oracle服务器架构
总体架构
Oracle服务器架构是一个复杂且高度集成的系统,旨在提供高性能、高可用性和可扩展性的数据库服务,它主要由以下几个关键部分构成:
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节点(Nodes):在Oracle RAC(Real Application Clusters)环境中,数据库可以在多个节点上运行,从而实现高可用性和负载均衡。
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存储子系统(Storage Subsystem):负责存储Oracle数据库的数据文件,包括磁盘阵列、SAN(存储区域网络)或NAS(网络附加存储)等。
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客户端(Client):通过网络连接访问Oracle数据库的应用程序或用户,使用SQL或PL/SQL进行查询和操作。
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监听器(Listener):接收来自客户端的连接请求,并将请求路由到适当的数据库实例。
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数据保护与恢复:包括Data Guard Broker和RAC Guard,提供数据保护和灾难恢复解决方案,确保数据安全性。
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服务器管理:实现故障检测和恢复机制,通过Server Control(如
sqlplus
或emctl
)进行服务器管理。 -
集群件(OSD Clusterware):支持RAC环境下的集群功能。
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应用服务器(Application Server):支持Web应用程序和中间件,如Oracle Application Server。
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企业管理器(Enterprise Manager):Oracle的全面管理系统,用于监控、配置和诊断Oracle环境。
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目录服务(Directory Services):存储和管理用户、组和权限信息,如Oracle Internet Directory。
内存结构
Oracle数据库的内存结构主要包括系统全局区(SGA)和程序全局区(PGA):
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系统全局区(SGA):是一组共享的内存结构,包含一个Oracle数据库实例的数据和控制信息,SGA的主要组件包括:
- 数据库缓冲区高速缓存:用于缓存从数据库中检索到的数据块。
- 重做日志缓冲区:存储重做信息,用于实例恢复。
- 大型池:为大型进程和I/O服务器进程提供内存分配。
- Java池:用于存储Java虚拟机中的特定于会话的代码和数据。
- 流池:供Oracle Streams使用,存储捕获和应用操作所需的信息。
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程序全局区(PGA):是每个服务器进程或后台进程的私有内存区域,用于存储SQL语句、用户会话信息和Java执行环境。
进程结构
Oracle数据库的进程结构包括用户进程、服务器进程和后台进程:
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用户进程:连接到Oracle数据库的应用程序或工具。
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服务器进程:在用户建立会话时启动,连接到Oracle实例。
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后台进程:在启动Oracle实例时启动,负责执行数据库的各种维护任务,常见的后台进程包括:
- DBWn(数据库写入进程):负责将脏数据写入数据文件。
- LGWR(日志写进程):将重做日志缓冲区中的内容写入物理重做日志文件。
- CKPT(检查点进程):触发检查点操作,确保数据文件的更新。
- SMON(系统监视进程):负责系统级的恢复工作。
- PMON(进程监视进程):负责进程的恢复和清理工作。
- RECO(恢复进程):在数据库启动时负责恢复工作。
- ARCn(归档进程):在归档日志模式下,负责归档重做日志文件。
存储结构
Oracle数据库的存储结构包括物理存储和逻辑存储:
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物理存储:
- 数据文件(Data Files):存储实际数据的物理文件。
- 控制文件(Control Files):记录数据库的关键结构信息,如数据文件和日志文件的位置和大小。
- 重做日志文件(Redo Log Files):记录数据库的所有更改信息,用于恢复操作。
- 参数文件(Parameter Files):包含数据库实例启动时需要的配置参数。
- 归档日志文件(Archived Log Files):在归档日志模式下使用,记录数据库操作的详细信息,用于数据恢复和备份。
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逻辑存储:
- 表空间(Tablespaces):逻辑存储单位,用于存放数据库表、索引等对象。
- 段(Segments):数据库中存储数据的逻辑存储单位,包括表空间中的数据块和扩展等。
客户端与服务器架构
Oracle数据库采用客户端/服务器架构,客户端负责用户交互和数据请求,服务器负责数据处理和存储管理,这种架构使得数据处理和存储优化分离,提高了系统的并发性和性能。
相关问题与解答
问题1:什么是Oracle RAC,它有什么优势?
解答:Oracle RAC(Real Application Clusters)是Oracle数据库的一种高可用性解决方案,允许数据库在多个节点上运行,其优势包括高可用性、负载均衡、故障切换和灾难恢复能力,通过RAC,可以实现数据库的持续运行,减少停机时间,提高系统的整体可靠性和性能。
问题2:SGA和PGA在Oracle数据库中分别起什么作用?
解答:SGA(System Global Area)是Oracle数据库实例的共享内存区域,用于存储数据库的数据和控制信息,如高速缓存的数据块、共享SQL区等,它由所有服务器进程和后台进程共享,有助于提高数据库的性能和并发性,PGA(Program Global Area)则是每个服务器进程或后台进程的私有内存区域,用于存储SQL语句、用户会话信息和Java执行环境,它确保了每个进程的独立性和数据的安全性
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