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详解Oracle数据库的存储结构:逻辑存储结构和物理存储结构

2020-02-07 11:03:14 来源 : 今日头条

概述

Oracle数据库的存储结构分为逻辑存储结构和物理存储结构

逻辑存储结构

逻辑存储结构主要描述Oracle数据库的内部存储结构,即从技术概念上描述在Oracle数据库种如何组织、管理数据.因此,逻辑存储结构是和操作系统平台无关的,是由Oracle数据库创建和管理的.

从逻辑上来看.

数据库是由一个或者多个表空间等组成。

一个表空间(tablespace)由一组段组成,

一个段(segment)由一组区组成,

一个区(extent)由一批数据库块组成,

一个数据库块(block)对应一个或多个物理块

Database(数据库)

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。

Tablespaces(表空间)

表空间是数据库的逻辑划分,一个表空间只能属于一个数据库。表空间(tablespace)是***的逻辑单位,对应一个或多个数据文件,通常由相关的段组成。表空间的大小是它所对应的数据文件大小的总和。所有的数据库对象都存放在指定的表空间中。但主要存放的对象是表, 所以称作表空间。

Segments (段):

一个段是分配给一个逻辑结构(一个表、一个索引或其他对象)的一组区,是数据库对象使用的空间的集合;段可以有表段、索引段、回滚段、临时段和高速缓存段等。Types of segments (段的类型详解)

extents (盘区)

是数据库存储空间分配的一个逻辑单位,它由连续数据块所组成。***个段是由一个或多个盘区组成。当一段中间所有空间已完全使用,oracle为该段分配一个新的范围。

Data Block (数据块)

是oralce 管理数据文件中存储空间的单位,为数据库使用的I/O的最小单位,最小的逻辑部件,其大小可不同于操作系统的标准I/O块大小。数据块的大小由DB_BLOCK_SIZE参数确定。块尺寸是处理Oracle更新、选择、或者插入数据事务的最小单位。当用户从表中选择数据时,选择操作从数据库文件中以块为单位读取或者提取数据。例如Oracle块的大小为8kb,即使只想检索4kb的字符的名字,也必须读取含有这4个字符的整个8kb的块。

操作系统也有一个磁盘块尺寸,oracle块尺寸应该为磁盘尺寸的倍数。否则在每个I/O中只使用部分数据,可能会浪费时间去读写磁盘快。

如果行比较小并且访问很随机,这设置较小的块尺寸

如果行比较小且访问主要是连续的(或者随机且连续的),或者如果有较大的行,则选择较大的块尺寸。

DB_BLOCK_SIZE初始化参数决定ORACLE 数据库的标准块尺寸,并且Oracle还可以指定4个额外的非标准的块尺寸。多个块尺寸主要用于在不同的数据库尺寸的数据库之间传送表空间。如果选择配置多个Oracle块尺寸,还必须配置SGA的缓冲区高速缓存中相应的子高速缓存。

物理存储结构

Oracle物理存储结构组成:

数据文件(data file)、

联机日志文件(online redo log file)、

控制文件(control file)组成的

归档日志文件、

参数文件、

警报文件、

跟踪文件、

备份文件

数据文件(data file):

一个数据库可以由多个数据文件组成的,数据文件是真正存放数据库数据的.一个数据文件就是一个操作系统文件.数据库的对象(表和索引)物理上是被存放在数据文件中的。当我们要查询一个表的数据的时候,如果该表的数据没有在内存中,那么oracle就要读取该表所在的数据文件,然后把数据存放到内存中.数据文件的特征是:

一个数据文件只能属于一个数据库

数据文件可以被设置成自动增长

一个或多个数据文件组成了表空间

一个数据文件只能属于一个表空间

控制文件(control file):

一个数据库至少要有一个控制文件,控制文件中存放的数据库的"物理结构信息",正是因为他存放的是数据库的物理结构信息,所以他就显得尤其的重要。这些物理结构信息就包括:

数据库的名字

数据文件和联机日志文件的名字及位置

创建数据库时的时间戳

为了更好的保护数据库,我们可以镜像控制文件。每个控制文件中的内容就是相同的。镜像了控制文件,即使其中的一个控制文件出现了问题,也不会影响到数据库的损坏,数据的丢失。在启动数据库的时候,oracle就会根据控制文件中的数据文件和联机日志文件的信息来打开数据库。

联机日志文件(online redo log file):

一个数据库可以有多个联机日志文件,联机日志文件包含了重做记录(undo records).联机日志文件记录了数据库的改变,例如当一次意外导致对数据的改变没有及时的写到数据文件中,那么oracle就会根据联机日志文件中 的信息获得这些改变,然后把这些改变写到数据文件中.这也是联机日志文件存在的意义.联机日志文件中重做记录的唯一功能就是用来做实例的恢复.比如,一次系统的意外掉电,导致内存中的数据没有被写到数据文件中.那么oralce就会根据联机日志文件中的重做记录功能包数据库恢复到失败前的状态.

归档日志文件(Archive log file):

是联机日志文件的副本,他记录了对数据库改变的历史.

参数文件(parameter file):

通常情况下指的就是初始化参数文件(initialization parameter file).参数文件包括了初始化参数文件和服务器端参数文件(server parameter file).在数据库启动的时候就会读取参数文件,然后根据参数文件中的参数来分配SGA并启动一系列的后台进程.参数文件中存放的是数据库和实例的参 数.

警报文件(alert log file):

就是警报日志文件,他记录了数据库的重大活动和所发生的错误.警报文件按照时间的先后来记录所发生的重大活动和错误.警报文件的名字的格式是 alertSID.log.警报文件的位置是由初始化参数background_dump_desc指定的.

跟踪文件(trace log file):

就是跟踪日志文件,每个服务器进程和后台进程都写跟踪文件.例如当后台进程发生了错误的时候,oracle就会把错误的信息写到跟踪文件中.DBA就可以根据跟踪文件的信息来查看进程中所发生的错误.跟踪文件被写到了两个目录中.和服务器进程有关的信息被写到了由初始化参数user_dump_desc指定的目录中,和后台进程有关信息被写到了由初始化参数background_dump_desc指定的目录中.伴随着时间跟踪文件就会被写满,DBA可以 手动来删除跟踪文件,也可以限制跟踪文件的大小.初始化参数MAX_DUMP_FILE_SIZE就可以限制跟踪文件的大小.

备份文件(backup file):

就是在数据库发生介质损坏的时候用来还原(restore)数据库的,恢复(recover)数据的.

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