Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Система Oracle (Хранение (Automatic Storage Managment (Архитектура (Для…

- - - - Управляющие (Control File)
        Метаданные о самой БД
      - Файлы данных (Data Files)
        Данные пользователей и приложений, хранимые в БД
      - Оперативные журналы (Redo Log File)
        
        Содержат информацию об изменениях, которые были внесены в БД при выполнении транзакций.
        
        Данные журналов позволяют восстановить работу после сбоев экземпляра.
    - - Файл параметров
        Для описания стартовой конфигурации экземпляра
        
        Файл серверных параметров spfile<SID>.ora
        
        Представляет собой двоичный файл.
        
        Сервер БД может читать и писать в этот файл
        
        Его нельзя редактировать вручную
        
        Он располагается на стороне сервера, где работает БД
        
        Позволяет динамически менять параметры в процессе работы сервера БД
        
        При старте экземпляра первым ищется SPFILE
        
        Рекомендуется использовать SPFILE
        
        Текстовый файл параметров init<SID>.ora:
        
        Сервер БД читает, но не пишет в этот файл
        
        Значения параметров должны задаваться вручную с помощью текстового редактора
        
        Модифицированные параметры начнут действовать только после перезапуска БД
        
        В Oracle 11g если при старте БД не найден SPFILE, то ищется текстовый файл параметров
        
        Не рекомендуется использовать, начиная с Oracle 9i
      - Файл паролей (Password file)
        Для удаленного соединения с БД админов БД
      - Файлы с резервными объектами
        Для восстановления БД
      - Архивные журналы (Archive Log)
        Для восстановления БД
      - Трассировочные файлы
        При обнаружении ошибки каждый серверный и фоновый процессы записывают дамп информации в свой трассировочный файл
      - Сигнальный файл БД (alert log)
        Хронологический журнал важных сообщений и ошибок
  - - - Сегмент
        Объект БД (таблица, индекс и т.д.),
        занимающий место в пространстве хранения.
        Сегмент существует в ТП, но его данные могут хранится в нескольких файлах данных внутри этого ТП
        
        Экстент
        Набор смежных блоков БД на диске.
        Экстент располагается в
        одном ТП и более того в единственном файле внутри этого ТП
        
        Блок данных
        Наименьшая область памяти выделяемая в БД
        
        Размер блока БД устанавливается при
        создании БД и затем не м.б. изменен
        
        Состав:
        
        Заголовок блока
        
        тип блока
        
        каталог таблиц
        
        каталог строк
        
        слоты транзакций
        
        Свободное пространство
        
        Строки таблицы
        
        Параметры PCTFREE и PCTUSED
        
        PCTFREE
        Процент пространства блока, которое надо оставить свободным (зарезервировать) для будущих обновлений строк
        
        PCTUSED
        Процент используемого пространства блока, по достижении которого раннее занятый блок становится доступным для вставки новых записей
        
        Миграция строк
        
        Миграция строк происходит, когда в результате обновления строка становится слишком большой и не помещается целиком в исходном блоке
        
        Строка перемещается в новый блок
        
        1 more item...
        
        Блокировка строк в блоке
        
        В Oracle нет менеджера блокировок
        
        Управление блокировками происходит на уровне блока
        
        В заголовке каждого блока (data/index) есть Interested Transaction List (ITL)
        
        ITL состоит из слотов транзакций
        
        Используются для уменьшения фрагментации внутри файла данных.
        
        Сегмент данных
        Хранит пользовательские данные
        
        Индексный сегмент
        Содержит индексы
        
        Сегмент отката
        Хранит информацию отката
        
        Временный сегмент
        Создается когда требуется дополнительное пространство (сортировка)
      - TEMP
        
        Используется для создания временных сегментов
        
        Временные сегменты используются при выполнении некоторых SQL-операторов (сортировка)
        
        Временные таблицы хранятся во временном ТП
        
        Каждый пользователь должен иметь временное ТП
      - SYSAUX
        
        Обязательное ТП (начиная с Oracle 10g)
        
        Предназначено для того, чтобы разгрузить
        ТП SYSTEM
        
        Используется для хранения репозиториев дополнительных компонент ORACLE
        
        Используется для хранения репозитория рабочей нагрузки (AWR)
        
        Не м.б. переименовано или удалено
      - UNDO
        
        ТП в котором сервер БД хранит информацию отмены
        
        Если используется автоматическое управление информацией отмены (Automatic Undo Management), то экземпляр БД должен иметь ТП типа Undo
        
        ТП типа Undo создается при создании БД
      - USERS
        
        Используется для хранения постоянных объектов и данных пользователей
        
        В настоящее время лучше использовать для хранения всех данных небольшое количество ТП, т.к. балансировка Ввода/Вывода выполняется диспетчерами логических томов (LVM) автоматически
      - SYSTEM
        
        Обязательное ТП
        
        Создается при создании БД
        
        Используется для управления БД
        
        Содержит словарь данных – таблицы с информацией о БД
        
        Объекты словаря данных находятся в схеме SYS
        
        Не м.б. переименовано или удалено
      - ТП с локальным управлением:
        
        Информация о свободных экстентах хранится в битовой карте в заголовке каждого файла данных
        
        Каждый бит соответствует блоку или группе блоков
        
        Битовое значение показывает свободен или занят блок.
        
        Рекомендуется использовать ТП с локальным управлением
        
        Преимущества:
        
        Уменьшается конкуренция за таблицы словаря данных
        
        Автоматически отслеживаются смежные свободные пространства
        
        Изменения в битовых картах не приводят к генерации информации отмены (undo), т.к. не происходит обновления таблиц словаря данных
      - ТП с управлением по словарю:
        
        Управление свободными экстентами производится с помощью словаря данных
        
        При выделении и освобождении экстентов вносятся изменения в соответствующие таблицы словаря данных (FET$, UET$)
        
        При обновлении таблиц словаря данных генерируется информация отмены (undo)
        
        Такие ТП поддерживаются только для обратной совместимости
  - - - Для управления ASM используется специальный экземпляр Oracle
      - Все доступные для ASM диски объединены в дисковые группы
      - Каждый ASM-файл расщепляется на множество единиц хранения (allocation unit)
      - Allocation unit одного ASM-файла хранятся на разных ASM-дисках (striping)
      - Каждый Allocation unit может иметь 2-3 копии (mirroring)
      - На каждом хосте должен быть один ASM-экземпляр
      - Один ASM-экземпляр обслуживает несколько экземпляров БД
- - - - Выбор оптимального плана
        
        Для SQL-команды можно построить несколько планов выполнения
        
        Задача оптимизатора запросов выбрать лучший план
    - - Поиск в библиотечном кэше
        Для поиска разобранного представления SQL-оператора в БК используется хеш-таблица
  - - - Сервер Oracle работает с Oracle клиентом по протоколу Oracle Net
      - Устанавливаются на каждом компьютере, связывающимся с сервером БД
      - Oracle Net на клиентском компьютере:
        Фоновый компонент, к которому обращается любое приложение, чтобы установить соединение с БД
      - Oracle Net на сервере БД:
        
        Активный процесс – процесс прослушивания (Listener)
        
        Он координирует установление соединения между БД и внешними приложениями
      - Oracle Net может использоваться для:
        
        Установления соединения с сервером БД
        
        Предоставления доступа к внешним
        процедурам
        
        Соединения экземпляра Oracle через гетерогенные службы с другими источниками данных (DB2, MS SQL Server, Sybase)
      - Балансировка нагрузки:
        
        Oracle Net выбирает случайным образом адрес процесса прослушивания из списка адресов
        
        За счет этого обеспечивается равномерная загрузка всех Листенеров
        
        Если по выбранному адресу не удается установить соединение, то другие адреса не используются и соединение аварийно прерывается
- - - - DBWR (Database writer)
        
        Записывает измененные данные из SGA в файлы БД
        
        Пишет «грязные» модифицированные блоки из кэша буферов БД в файлы данных на диск
      - LGWR (Log writer)
        
        Периодически стирает данные из памяти Redo Log Buffer и записывает их в Redo Log File на диске.
        
        Данные повтора записываются в том порядке, как они поступали
      - PMON (Process Monitor)
        
        Восстанавливает процессы после сбоя
      - SMON (System Monitor)
        
        Восстанавливает систему после сбоя
    - - CKPT (Oracle Checkpoint Process)
        
        Указывает timestamps на всех файлах данных, указывающие что контрольная точка достигнута.
        
        Контрольная точка (Checkpoint)
        Cобытие, состоящее в записи «грязных» буферов в файлы данных
        
        При выполнении КТ в управляющие файлы БД и заголовки файлов данных записывается информация о самой последней КТ
        
        КТ нужны для быстрого восстановления экземпляра после сбоя
      - RECO (Recoverer Process)
        
        Попытается разрешить сомнительные транзакции в распределенных БД Oracle
      - Arc (Archiver Process)
        
        Копирует файлы журнала повтора на назначенное запоминающее устройство после переключения журнала
        
        Процессы ARC присутствуют только тогда, когда БД находится в режиме архивного журнала, а автоматическое архивирование включено.
- - - - Shared Pool
        Самая Важная область SGA
        Кэширует различные структуры, которые могут совместно использоваться пользователями
        
        Общий размер разделяемого пула задает параметр SHARED_POOL_SIZE
        
        Библиотечный кэш (Library Cache)
        Содержит разделяемые и частные области SQL, программы PL/SQL, управляющие структуры (блокировки, дескрипторы)
        
        Разделяемые области SQL
        Используются для хранения часто выполняемых SQL операторов и их планов выполнения
        
        Частные области SQL
        содержат значения связанных переменных и буфера времени выполнения (для хранения выбранных строк)
        
        Программы PL/SQL обрабатываются аналогично SQL операторам. При выполнении программа PL/SQL помещается в разделяемую область PL/SQL.
        
        В области памяти для управляющих структур хранятся:
        
        блокировки
        
        защелки
        
        другие управляющие структуры
        Они используются серверными процессами
        
        Управление памятью в библиотечном кэше выполняется на основе алгоритма LRU
        
        Кэширует инструкции SQL и PL/SQL
        
        Содержит кэш библиотеки Oracle, который отвечает за сбор, анализ, интерпретацию и выполнение всех инструкций SQL
        
        Кэш словаря данных (Data Dictionary Cache)
        Хранит часто используемую информацию из словаря БД.
        
        Кеш словаря данных так же называют кэшем строк (row cache) потому, что он хранит данные как строки, а не как буфера (которые хранят блоки данных целиком)
      - DB Buffer Cache
        Содержит выбираемые из БД блоки данных
        
        Параметр DB_CACHE_SIZE задает размер
        буферного кэша
        
        Грязные (dirty)
        Cодержат модифицированные блоки, которые еще не записаны на диск
        
        Свободные (free)
        Не содержат данных или могут быть перезаписаны
        
        Закрепленные (pinned)
        Несколько сеансов не могут одновременно писать в один и тот же блок и вынуждены ждать доступа к блоку
        
        Управление БК
        
        Структуры данных для управления БК
        
        Хэш-таблица
        
        Все блоки, имеющие одинаковое значение хеш-функции, попадают в один Hash bucket
        
        Hash bucket содержит указатель на Cache Buffer Chain (CBC)
        
        1 more item...
        
        Для каждой группы Hash bucket выделена одна защелка (latch)
        
        Алгоритм LRU (Last Recently Used)
        Давно не использующиеся блоки (last used blocks) удаляются из кэша, чтобы освободить место для новых блоков
        
        Для реализации алгоритма LRU СУБД Oracle поддерживает двусвязанный список блоков
        
        При первом обращении к блоку он попадает в середину списка
        
        Если к блоку часто происходят обращения, он мигрирует в «горячую» (Hot) область списка
        
        Если блок используется редко, он мигрирует в «холодную» (Cold) область списка
        
        Блоки, которые были изменены при выполнении транзакций, попадают в список «грязных» блоков
        
        При выполнении КТ фоновый процесс DBWR записывает «грязные» блоки в файлы данных на диске
        
        Поиск блока в БК
        
        Серверный процесс:
        
        Хеширует адрес блока, определяет Hash bucket
        
        Получает защелку (latch) на Hash bucket
        
        Просматривает цепочку Cache Buffer Chain (CBC), находит указатель
        
        По указателю находит блок в кэше
        
        Если блок не найден, читает его с диска
        
        Конкуренция в буферном кэше
        Если к какому-то блоку данных будет происходить слишком много обращений, то в буферном кэше возникнет конкуренция за защелку
        
        Наличие конкуренции за защелку буферного кэша можно обнаружить с помощью Enterprise Manager.
        
        Рабочие наборы (Working Sets)
        Все блоки буферного кэша можно разбить на несколько множеств. Эти множества образуют рабочие наборы.
        Каждый такой набор обслуживает отдельный процесс DBWR
        
        Пулы БК
        
        Доп пулы БК
        
        Keep
        Пул для блоков, которые постоянно д.б. в памяти, т.к. они часто используются
        
        Recycle
        Пул для блоков, которые редко используются
        
        Default
        Пул, в который сохраняются блоки, если для них не указаны другие пулы
        
        Пулы для нестандартных блоков
        
        При создании БД задается размер блока данных (параметр DB_BLOCK_SIZE)
        
        В БД можно создать табличные пространства с нестандартными размерами блока
        
        Для каждого не стандартного размера блока должен быть создан отдельный пул
        
        Размеры не стандартных пулов задаются параметрами DB_nK_CACHE_SIZE
      - Redo Log Buffer
        Это циклический буфер
        Кэширует информацию повторного выполнения до её записи в журнальные файлы
        
        Хранит информацию об изменениях, сделанных в данных
        
        Данные повтора (redo) используются при восстановлении БД после сбоя
        
        Размер буфера задает параметр LOG_BUFFER
    - - Large Pool
        Конфигурируется для выделения больших кусков памяти (RMAN, Shared Server)
        
        Устраняет конкуренцию в Shared Pool
        
        Размер задается параметром LARGE_POOL_SIZE
        
        Не использует список LRU
      - Java Pool
        Используется для Java- кода сеансов и данных внутри JVM
        Конфигурируется для обеспечения памятью Java операций
      - Streams Pool
        Используется в Oracle Streams для обмена информацией между серверами БД (репликация)
      - Result Cache
        Хранит результаты SQL-запросов
    - - Для создания структур памяти SGA используется файл параметров
      - Управление памятью SGA может быть ручным или автоматическим
        
        Автоматическое управление памятью SGA используется, если SGA_TARGET > 0
      - Без остановки БД можно динамически менять размеры кэша буферов БД, разделяемого пула, пула потоков, Java-пула
  - - - Cursor State
        используется при выполнении SQL-операторов
      - User Session Data (Данные сеанса)
      - SQL Working Areas
        
        Sort Area (Область сортировки)
        используется при выполнении операции сортировки
        
        Hash Area
        Используется при хэш соединении
        
        Create Bitmap Area
        Используется при создании Bitmap-индекса
        
        Bitmap Merge Area
        Используется при слиянии Bitmap-индексов
    - - В режиме разделяемого сервера часть PGA (UGA) перемещается в SGA, так как один и тот же сеанс в разное время может обрабатываться разными серверными процессами