【一】實例與數據庫
1.1 Oracle 基礎架構及應用環境
1.1.1 Oracle Server的基本結構
1）oracle server： +
2）：data file、control file、redolog file
3）: an access a
4）oracle memory: sga + pga
5）：sga + process
1.1.2 系統全局區SGA：
1）在一個只有一個sga；
2）sga為所有session共享，隨著啟動而分配；
3） down，sga被釋放。
1.2 SGA的基本組件
1）shared pool
共享池是對SQL、PL/SQL程序進行語法分析、編譯、執行的內存區域。
共享池由庫緩存（library cache）和數據字典緩存（data cache）以及結果緩存（result cache）等組成。共享池的大小直接影響數據庫的性能。
關于shared pool中的幾個概念：
① library cache：
sql和plsql的解析場所，存放sql/plsql語句代碼，以及它們的執行計劃，以備其他用戶共享。
② data cache
存放重要的數據字典信息，以備其他用戶共享使用。
③ server result cache：
存放服務器端的SQL結果集及PL/SQL函數返回值。
④ User Global Area (UGA)：
共享服務器連接模式下如果沒有配置large pool，則UGA屬于SGA的shared pool， 專用連接模式時UGA屬于PGA。
2） buffer cache（PPT-II-328）
用于存儲從磁盤數據文件中讀入的數據，為所有用戶共享。
服務器進程（server process)負責將數據文件的數據從磁盤讀入到數據緩沖區中，當后續的請求需要這些數據時如果在內存中找到，則不需要再從磁盤讀取。
數據緩沖區中被修改的數據塊（臟塊）由后臺進程DBWR將其寫入磁盤，數據緩沖區的大小對數據庫的讀取速度有直接的影響。
要弄明白 Buffer Cache中的幾個cache概念：
① Buffer pool=(default pool)+( pool)
其中：
default pool（參數）是標準塊存放的內存空間大小，SGA自動管理時此參數不用設置，使用LRU算法清理空間：
pool：對應的參數有：
db_nk_cache_size： 指定非標準塊大小內存空間，比如2k、4k、16k、32k。
db_keep_cache_size： 存放經常訪問的小表或索引等。
db_recycle_cache_size： 與keep相反，存放偶爾做全表掃描的大表的數據。①如何指定使用某個表調入 pool
SQL> alter table scott.emp1 storage(buffer_pool keep);
SQL> select segment_name,buffer_pool from dba_segments where segment_name='EMP1';②default pool對應的參數是與標準塊default block是配套的日志記錄緩沖區多大好，如果default block是8k， 這個參數將代替。
③如果要建立非標準塊的表空間，先前要設定db buffer中的與之對應的參數。
第一步，先指定db buffer里的16k cache空間大小
SQL> alter system set db_16k_cache_size=8m;第二步，建立非標準塊表空間
SQL> create tablespace tbs_16k datafile '/u01/oradata/prod/tbs16k01.dbf' size 10m blocksize 16k;
SQL> select TABLESPACE_NAME,block_size from dba_tablespaces;3）redo log buffer
以日志條目（redo entries）方式記錄了數據庫的所有修改信息(包括DML和DDL），目的是為數據庫恢復，日志條目首先產生于日志緩沖區，日志緩沖區較小，一般缺省值在3M-15M之間，它是以字節為單位的。
日志緩沖區的大小啟動后就是固定不變的，如要調整只能通過修改參數文件后重新啟動生效，不能動態修改！不能由SGA自動管理！
4）large pool（可選）
為了進行大的后臺批處理操作而分配的內存空間，主要用于共享服務器的session memory（UGA），RMAN備份恢復以及并行查詢等操作，有助于降低shared pool碎片。
5）java pool(可選）
為了java虛擬機及應用而分配的內存空間，包含所有session指定的JAVA代碼和數據。
6）stream pool（可選）
為了stream process而分配的內存空間。stream技術是為了在不同數據庫之間共享數據，因此，它只對使用了stream數據庫特性的系統是重要的。
1.3 Oracle的進程：
1）user process：
客戶端的process，訪問數據庫分為三種形式：
① sql*plus
② 應用程序
③ web方式（EM）
①sql*plus可以執行sql和plsql請求，是典型的客戶端進程。
linux作為客戶端：可以使用ps看到sqlplus關鍵字:
$ ps -ef |grep sqlpluswindows作為客戶端，可以通過查看任務管理器看到sqlplus用戶進程：
C:\Documents and Settings\prod>sqlplus sys/system@ as sysdba②應用程序
例如：通過java程序直接嵌套sql語句，或調用Oracle存儲過程。
③web方式
例如：使用OEM登錄、管理數據庫。
$emctl start dbconsole2）server process：
服務器端的進程，user process不能直接訪問Oracle日志記錄緩沖區多大好，必須通過相應的server process訪問實例，進而訪問數據庫。
[oracle@prod ~]$ ps -ef |grep LOCAL在linux下看到的server process, (LOCAL=YES)是本地連接，(LOCAL=NO)是遠程連接。
可以在oracle查看V$process視圖，它包括了當前所有的后臺進程和服務器進程。
SQL> select pid,program,background from v$process;字段為1是 process，其余都是server process
3） process
基本的后臺進程有
1）smon：系統監控進程
①當實例崩潰之后，Oracle會自動恢復實例。
②釋放不再使用的臨時段。
2）pmon：進程監控
①當user process失敗時，清理出現故障的進程，釋放所有當前掛起的鎖定，釋放服務器端使用的資源；
②監控空閑會話是否到達閾值；
③動態注冊監聽。
3）dbwn: 數據寫入進程
1、將變更的數據緩沖區的臟buffer寫入數據文件中。
2、釋放數據緩沖區空間。
3、觸發條件：
①ckpt發生
② 臟塊太多時(閾值)
③自由空間不夠時
④表空間read only/offline/backup模式等
以上4個狀況之一發生時，dbwn都會被觸發。
4）lgwr：寫日志條目
1、將日志緩沖區中的日志條目寫入日志文件；
2、不像DBWR可以有多個進程并行工作，LGWR只有一個工作進程；
3、觸發條件：
① commit
②online redo switch
② 3秒
④三分之一滿（或1M滿）
⑤先于dbwr寫（先記后寫，必須在dbwr寫臟塊之前寫入日志，保證未提交數據都能回滾）
以上5個狀況之一發生時， lgwr都會記日志fast commit和group commit
第一個事務commit時發生寫日志的動作，在這個過程中如果又有其他事務也commit，則等到第一個事務寫日志完成后，其他事務以group commit的方式一次性一起commit寫日志。
5）ckpt：生成檢查點
作用：通知或督促dbwr寫臟塊。
1、完全檢查點：保證數據庫的一致性。
2、增量檢查點：不斷更新控制文件中的檢查點位置，當發生實例崩潰時，可以盡量縮短實例恢復的時間。
3、局部檢查點：特定的操作下，如針對某個表空間read only/offline、Shrink 數據文件、ALTER BEGIN BACKUP等 。
6）arcn：歸檔當前日志
歸檔模式下，發生日志切換時，把當前日志組中的內容寫入歸檔日志，作為歷史日志提供數據庫的。
1.4 PGA的基本組件
1）程序全局區(Program Global Area)的作用
①緩存來自服務器進程和后臺進程的數據和控制信息；
② 提供排序、hash連接；
③ 不提供session之間的共享；
④ PGA在進程創建時被分配，進程終止時被釋放，所有進程的PGA之和構成了PGA的大小；
PGA的管理是比較復雜的，9i后，Oracle推薦使用PGA自動管理，屏蔽了PGA的復雜性。
2）PGA的結構：
①SQL工作區（SQL Work Area）: 有幾個子區 1、Sort Area, 2、Harh Area 3、Bitmap Merge Area
作用：排序操作(order by/group by//union等)，多表hash連接，位圖連接，創建位圖
②會話空間（Session Memory）
作用：存放logon信息等會話相關的控制信息
③私有SQL區域（Private SQL Area）
作用：存儲server process執行SQL所需要的私有數據和控制結構，如綁定變量，它包括固定區域和運行時區域
③ 游標區域（Cursor Area）：PLSQL游標使用的就是這塊區域。
1.5連接方式
1）專用連接模式()
對于客戶端的每個user process，服務器端都會出現一個server process，會話與專用服務器之間存在一對一的映射（一根繩上的兩個螞蚱）。
專用連接的PGA的管理方式是私有的，Oracle缺省采用專用連接模式。
2）共享連接模式(shared)
多個user process共享一個server process。
① 共享服務器實際上就是一種連接池機制（），連接池可以重用已有的超時連接，服務于其它活動會話，但容易產生鎖等待，此種連接方式現在已經很少見了。
②所有調度進程()共享一個公共的請求隊列( queue)，但是每個調度進程都有與自己響應的隊列( queue)。
③在共享服務器中會話的（UGA）存儲信息是在SGA中的，而不像專用連接那樣在PGA中存儲信息，這時的PGA（非UGA部分））的存儲結構為堆棧空間。
3）駐留連接池模式（ pooling，簡稱DRCP）：
適用于必須維持數據庫的永久連接，結合了專用服務器模式和共享服務器模式的特點，它使用連接代理（而不是專用服務器）連接客戶機到數據庫，優點是可以用很少的內存處理大量并發連接（11g新特性，特別適用于Apache的PHP應用環境）。
the end ！！！
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