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1、Oracle的体系结构研讨12020年5月29日第1章Oracle的体系结构这一章的内容是比较枯燥的,但它是理解以后章节的基础。如果有读者在开始时有些内容没有完全理解也不用太着急,能够继续学习后面的内容,等使用了一段时间Oracle系统之后,一些概念就变得容易理解了。1.1Oracle引入复杂的体系结构的原因数据库管理系统引入非常复杂的内存和外存体系结构的主要原因是有效地管理稀有的系统资源。资源不足不只是数据库管理系统所面正确。其实,在我们五千年的人类发展历史中,我们的祖先们一直在同资源不足作斗争。历史上粮食和土地等一直都是稀有资源,还记得我们的祖
2、先们用什么方法来管理这些稀有资源的吗?用战争,我们的先民们为粮食而战,为土地而战;我们当代人类为石文档仅供参考油而战,为市场而战,为金钱而战。那么在Oracle数据库中什么是稀有资源?它们又是如何来管理的呢?如果读者接触过数据库或读过相关的书,应该还有印象,数据库的数据量和输入/输出量都是相当大的,而这些数据一般都存在硬盘(外存)上,因此硬盘为数据库的一类资源。为了方便介绍,图1-1给出了硬盘的内部结构示意图。旋转轴磁头移动臂硬盘面磁头图1-1从图1-1能够看出,所有硬盘上数据的访问都是靠硬盘的旋转和磁头的移动来完成的,这种旋转和移动是机械运动。因
3、为在计算机中所有数据的修改操作必须在内存中进行,因此内存也是数据库的一类资源。表1-1给出内存和外存的简单比较以帮助读者理解本书的内容。112020年5月29日文档仅供参考表1-1内存外存(硬盘)数据访问速度很快很慢存储的数据临时永久价钱很贵相当便宜从表1-1的比较可知,内存的数据访问速度要比外存(硬盘)快得多。这是因为内存的数据访问是电子速度,而硬盘的数据访问主要取决于机械速度。也就是说,如果一个数据库管理系统能够使绝大多数(如90%以上)数据操作在内存中完成,那么这一数据库管理系统的效率将非常高。可是由于内存中的数据在断电或出现系统故障时会消失
4、,因此数据库管理系统还必须保证,所有的数据改动都必须及时写到硬盘上,以保障不会丢失数据;即使数据库崩溃之后,所有提交过的数据都能得到完全恢复。尽管能够经过加大内存来提高数据库管理系统的效率,但在大多数情况下信息系统的开发和维护经费都是有限的。经过以上的讨论,读者应该意识到,在数据库管理系统中最宝贵的稀有资源是内存。为了高效地使用内存这种稀有资源,同时保证不会丢失任何数据库中的数据,Oracle数据库管理系统引入了一个非常复杂的体系结构。122020年5月29日文档仅供参考1.2Oracle数据库中常见的术语为了讲解容易,在详细讨论Oracle体系结
5、构之前,先介绍一下相关的名词和术语。在这里只给出实用的解释,并不追求学术上的严谨。进程(process):一段在内存中正在运行的程序。如果没有学过计算机操作系统相关课程,能够把进程想象成能够自动完成某些特定任务的任何东西,如训练有素的狗狗、跑龙套的等。后台进程(backgroundprocess):进程的一种,在内存中运行时,不占显示,而且它的优先级比前台进程低。能够只有一个前台进程,但能够有多个后台进程。缓冲区(buffer):一段用来临时存储数据的内存区。主机(host):计算机系统的另一个称呼。服务器(server):一台在网络中向其它计算机
6、系统提供一项或多项服务的主机。客户机(client):一台使用由服务器(server)提供服务的计算机系统。132020年5月29日文档仅供参考1.3Oracle数据库管理系统的体系结构为了能使Oracle数据库管理系统满足商业用户的要求,Oracle引入了如图1-2所示的复杂的体系结构。userprocessinstanceSGAsharedpoollibrarycachedictionarycacheDBbuffersredologcachebuffersseverprocessSMONPMONCKPTDBWRLGWRARC0正database
7、文文二二二件进进进parameter制制制二文controlfilesredologfiles进件制文datafiles件password二二二二二二二二二二进进进进进进进进进进制制制制制制制制制制archivedlogfiles图1-2以上这个复杂的体系结构主要包括Oracle服务器(server)(而服务器又是由Oracle实例(instance)和Oracle数据库(database)组142020年5月29日
