初步理解oracle10gR2

初步理解oracle 10gR2

hopen 2012-12

 

1.      基本架构：

1.1. oracle数据库管理员工做内容

每个oracle数据库应该至少有一个数据库管理员(dba)，对于一个小的数据库，一个dba就够了，但是对于一个大的数据库可能需要多个dba分担不同的管理职责。那么一个数据库管理员的主要工作是什么呢：

1)     安装和升级oracle 数据库建库；

2)     建表空间，表，视图，索引；

3)     制定并实施备份和恢复计划；

4)     权限管理，调优，故障排除；

5)     对于高级dba，要求能参与项目开发，会编写sql 语句、存储过程、触发器、规则、约束、包

1.2. 数据库的主要用户及其拥有的权限

权限\用户

sysdba

sysoper

区别

startup

startup

shutdown

shutdown

alter database open/mount/backup

alter database open/mount/backup

改变字符集

none

create database

none

drop database

none

create spfile

创建参数文件

alter database archivelog

归档日志

alter database recovery

只能完全恢复，不能执行不完全恢复

restricted session

拥有会话限制权限

可以让用户作为sys用户连接

可以进行一些基本操作，但不能查看用户数据

登入之后用户是sys

登入之后用户是public

注：

1)     这两个用户最大的区别是sysdba可以创建和删除数据库，sysoper不能；

2)     还有一个用户dba，该用户只有在启动了数据库后才能执行各种管理，故没有startup和shutdown权限

3)     sys/system：以上三种用户都从属于sys/system中的角色，但是sys/system这两种类型的用户却有本质区别：所有oracle的数据字典的基表和视图都存放在sys用户中，这些基表和视图对于oracle 的运行是至关重要的，由数据库自己维护，任何用户都不能手动更改；system，用于存放次一级的内部数据，如oracle的一些特性或工具的管理信息。

4)     区别是以sys/system用户登入：sys用户必须以as sysdba或as sysoper形式登录。不能以normal方式登录数据库；system如果正常登录，它其实就是一个普通的dba用户，但是如果以as sysdba登录，其结果实际上它是作为sys用户登录的。

 

 

1.3. oracle10g目录结构：

oracle_home 目录：定义oracle的安装路径，我的默认为：

/app/oracle/product/10.2/它包含oracle软件运行有关的子目录和网络文件以及选定的组件等，该文件夹下的主要子目录有：

1)     \bin——主要包含用于数据库管理的各种命令等。

2)     \css——与oracle cluster synchronization服务有关的文件。

3)     \dbs——存放数据库服务器端的参数文件spfile。

4)     \demo——存放数据库实例模式的脚本等。

5)     \install——用于存储oracle安装后的端口号,isql*plus以及enterprise manager database control启动并登录的方式等。

6)     \network\admin——有关监听器listener.ora和sqlnet.ora以及tnsnames.ora

7)     \sysman\config——用于与oracle enterprise management有关的端口管理

admin 目录结构：

   数据库管理文件均存储在\oracle\admin\ sid\ 目录下。各个子目录的主要含义如下:

1)     \bdump——后台进程跟踪文件。

2)     \cdump——信息转储文件（core dump）。

3)     \create——数据库创建文件。

4)     \exp——数据库导出文件。

5)     \pfile——初始化参数文件。

6)     \udump——用户sql追踪文件。

oradata目录：

/oracle/oradata/sid/目录下,该目录主要存储数据库的控制文件、数据文件、重做日志文件。其中*.dbf文件对应数据库中每个表空间；.ctl文件为控制文件；.log文件对应重做日志文件组及其成员。

flash_recovery_area目录：

flash_recovery_area目录存储并管理与备份和恢复有关的文件。它包含系统中每个数据库的子目录。该目录可用于存储与恢复有关的文件,如控制文件、联机重做日志副本、归档日志、闪回日志以及oracle数据库恢复管理器(rman)备份等。

1.4. oracle的启动和关闭过程

启动oracle这里介绍两种方法：

sqlplus：

1)         首先我们用sql*plus来连接到oracle

2)         sqlplus /nolog 是以不连接数据库的方式启动sql*plus

3)         connect /as sysdba 是以dba身份连接到oracle

启动：分为 启动实例、实例+挂载数据库、实例+挂载数据库+打开数据库，分别为：

1)         startup nomount （nomount模式）启动实例不加载数据库。

2)         startup mount （mount模式）启动实例加载数据库但不打开数据库

3)         startup （open 模式）启动实例加载并打开数据库，就是我们上面所用的命令

注：不管在那中模式可以使用命令打开或挂载数据库;

1)         alter database mount

2)         alter database open

 

nomount模式中，oracle仅为实例创建各种内存结构和服务进程，不会打开任何数据库文件，因此：

1)     创建新数据库；

2)     重建控制文件；

必须在这个模式下进行。

mount模式中，oracle只装载数据库但不打开数据库，因此：

1) 重命名数据文件

2) 添加、删除和重命名重做日子文件

3) 执行数据库完全恢复操作

4) 改变数据库的归档模式

这些操作都必须在这个模式下进行。

open模式中，可以将数据库设置为非受限状态和受限状态在受限状态下，只有dba才能访问数据库，因此：

1） 执行数据导入导出

2） 使用sql*loader提取外部数据

3） 需要暂时拒绝普通用户访问数据库：alter system enable restricted session（alter system disable restricted session）

4） 进行数据库移植或者升级操作

这4种操作都必须在这个状态下进行

关闭数据库：

1）正常关闭 shutdown

2) 立即关闭 shutdown immediate

3) 关闭事务 shutdown transactional

4) 强行关闭 shutdown abort （被迫时使用）

oem（oracle enterprise management）控制台

开启oem console

emctl start dbconsole

[oracle@ora10g ~]$ emctl start dbconsole

tz set to prc

oracle enterprise manager 10g database control release 10.2.0.1.0 

copyright (c) 1996, 2005 oracle corporation.  all rights reserved.

http://ora10g.localdomain:1158/em/console/aboutapplication

 - an instance of oracle enterprise manager 10g database control is already running.

    在浏览器上登入http://ora10g.localdomain:1158/em/console/aboutapplication

 

1.5. oracle用户管理

创建用户：create user hopen identified by admin  用户名：hopen密码:admin

grant是授予权限：grant create session to hopen  授予hopen连接数据的限

系统权限：

修改用户密码：alter user system identified by admin 修改用户system密码：admin

1.6. 物理结构，数据文件、日志文件、参数文件、控制文件

数据文件：数据文件是存储数据库的数据文件，如表、索引数据等，数据文件是oracle三大文件中占磁盘空间最大的一类文件。

读取过程：系统首先从数据文

件中读取数据，并存储在内存的数据缓存区中，当用户修改数据表的某些数据时，如果请求的数据不在内存缓冲区，则从相应的数据文件中读取并存储在内存中，以便下一次读取，从而减少磁盘的i/o总数，提高性能。数据先存储在内存中然后由后台进程dbwr决定如何写入到相应的数据文件中。

数据文件信息：

dba_data_files:描述数据文件的名称、文件标示、大小、对应的表空间信息、数据文件自动扩展性等；

sql> desc dba_data_files;

 name                                      null?    type

 ----------------------------------------- -------- ----------------------------

 file_name数据文件存放路径                        varchar2(513)

 file_id                                            number

 tablespace_name表空间名称                     varchar2(30)

 bytes数据文件大小                                   number

 blocks占的数据据块数                                number

 status                                             varchar2(9)

 relative_fno                                       number

 autoextensible 数据文件自动扩展性                varchar2(3)

 maxbytes该数据文件最大可扩展的字节数                number

 maxblocks该数据文件最大可扩展的块数               number

 increment_by                                       number

 user_bytes                                         number

 user_blocks                                        number

 online_status                                      varchar2(7)

 

v$datafile:描述数据文件的同步信息；

sql> desc v$datafile

 name                                      null?    type

 ----------------------------------------- -------- ----------------------------

 file#                                              number

 creation_change#                                   number

 creation_time                                      date

 ts#                                                number

 rfile#                                             number

 status                                             varchar2(7)

 enabled                                            varchar2(10)

 checkpoint_change#数据文件同步号                  number

 checkpoint_time                                    date

 unrecoverable_change#                              number

 unrecoverable_time                                 date

 last_change#                                       number

 last_time                                          date

 offline_change#                                    number

 online_change#                                     number

 online_time                                        date

 bytes                                              number

 blocks                                             number

 create_bytes                                       number

 block_size                                         number

 name                                               varchar2(513)

 plugged_in                                         number

 block1_offset                                      number

 aux_name                                           varchar2(513)

 first_nonlogged_scn                                number

 first_nonlogged_time                               date

 

数据文件特点：

1）   一个数据文件只能与一个数据库相联系，只适合用于一个表空间，数据文件一旦脱离数据库，则成为无用的垃圾文件。所以数据文件不得在不同的数据库之间移动。

2）   数据文件的大小可以动态改变

3）   存储数据之前数据文件必须有足够的空间，查询数据字典：dba_free_space了解

 sql> desc dba_free_space

 name                                      null?    type

 ----------------------------------------- -------- ----------------------------

 tablespace_name                               varchar2(30)

 file_id                                            number

 block_id                                           number

 bytes                                              number

 blocks                                             number

 relative_fno                                       number

4）   修改数据文件的大小，实质上是修改数据库表空间的磁盘空间

格式：alter database datafile ‘数据文件路径’ resize 800m

5）   数据文件的自动扩展性在oracle 8i以上的版本才适用。

重做日志文件：用于记录对数据库的所有修改信息，包括用户对数据库的修改、以及数据库管理员对数据库结构的修改，所以数据库日志信息要比数据信息多。重做日志是数据库中最复杂的文件，同时也是保证数据库安全与数据库备份恢复直接关系的文件。

归档日志文件：使用归档日志可以完成数据库的恢复,系统发生日志切换后，前一组产生的日志信息会被归档进程arch写入到磁盘或磁带的归档文件中，成为归档日志。归档日志的数据字典v$archieved_log

redo log group：在oracle中日志文件是成组使用的，叫做日志文件组，每个oracle数据库至少要有两个组（oracle 10g数据库默认配置是有三个组，每个组一个成员），每个组可以有多个成员（即每个组有一个或多个日志文件），同一组中的成员是互为镜像关系。

日志工作原理：日志先产生在日志缓冲区，然后由日志写入进程lgwr写入日志文件组中，在日志切换时由日志归档进程arch写入到磁盘中成为归档日志。

日志文件的大小（即日志组成员物理文件大小），决定了归档日志的大小，和日志切换频率及数据库运行速度；当一个日志文件组中的所有成员写满数据时，系统自动转换到下一个日志文件组；日志系列号，用来标识产生的归档日志，编号从1开始最大为65534用参数maxloghistory限制。

日志数据字典：v$log

 

sql> desc v$log

 name                                      null?    type

 ----------------------------------------- -------- ----------------------------

 group#日志文件组号                            number

 thread#日志文件线程号单机1、双机容错2              number

 sequence#日志系列号，日志切换后加1               number

 bytes日志文件大小，默认100m                            number

 members 日志组成员个数，默认1                      number

 archived是否采用归档                            varchar2(3)

 status状态                             varchar2(16)

 first_change#检验点号                              number

 first_time  系统改变的时间                           date

 

强制进行日志切换：alter system switch logfile

检验点：用checkpoint_change标示，同时存储在日志文件、数据文件、控制文件中，在日志切换或其他原因引起系统改变时，检验点的号也同时改变，是这三个文件同步的依据。检验点用来保证修改过的数据库缓冲区都被写入数据库文件（日志、控制、数据文件）

注：引起系统同步的原因主要有：日志切换、时间、日志量等（待补充）

增加删除日志文件组：（待）

增加删除日志文件组成员：（待）

 

参数文件：在每一个数据库中都有一个文件parameter file 简称pfile，该文件决定了数据库的总体结构，用于设置数据库的254个系统参数，包括内存中系统全局区的大小、数据库大量的默认值、数据库的限制、数据库的各种物理属性、指定控制文件路径名称、调整服务器内存、进行数据库性能优化与调整等。参数文件是一个文本文件允许重新编辑和修改。

只有在创建数据库或启动数据库时，才会从参数文件中读入参数，如果参数文件被修改，必须关闭和重新启动数据库，新参数才能生效。

直接启动实例后直接show parameter

也可以直接查看参数文件：

[oracle@ora10g dbs]$ cat spfilerman.ora

�

---

w9�/rman.__db_cache_size=192937984

rman.__java_pool_size=4194304

rman.__large_pool_size=4194304

rman.__shared_pool_size=79691776

rman.__streams_pool_size=0

*.audit_file_dest='/oracle/admin/rman/adump'

*.background_dump_dest='/oracle/admin/rman/bdump'

*.compatible='10.2.0.1.0'

*.control_files='/oracle/oradata/rman/controlfile/o1_mf_8cjym6t0_.ctl'

*.core_dump_dest='/oracle/admin/rman/cdump'

*.db_block_size=8192

*.db_create_file_dest='/oracle/oradata'

*.db_domain=''

*.db_file_multiblock_read_count=16

*.db_name='rman'

*.dispatchers='(protocol=tcp) (service=rmanxdb)'

*.job_queue_processes=10

*.log_archive_dest_1='location=/oracle/archive'

*.log_archive_format='%t_%s_%r.dbf'

*.nls_language='simplified chinese'

*.nls_territory='china'

*.open_cursors=300

*.pga_aggregate_target=94371840

*.processes=150

*.remote_login_passwordfile='exclusive'

*.sga_target=285212672

*.undo_management='auto'

*.undo_tablespace='undotbs1'

*.user_dump_dest='/oracle/admin/rman/udump'

 

控制文件：是一个二进制文件用来描述数据物理结构，一个数据库只需要一个控制文件。数据库的物理结构如：数据库名db_name\dbid、数据库创建时间、数据文件和日志文件标识（全部数据文件的路径、全部日志文件路径）、数据库恢复所需要的同步信息，等都以二进制方式写入数据库控制文件中。

控制文件数据字典：v$controlfile

控制文件镜像：实际数据库中，控制文件必须进行镜像。可以在创建之前进行镜像，即将存储控制文件的物理路径和文件名写入到参数文件control_files中，这样创建数据库后控制文件镜像也就完成了，如果数据库已经创建好并且没有镜像的，可以用手工对控制文件进行镜像。

手工进行控制文件镜像：先关闭oracle实例（在实例运行时，数据库的三类文件是不能进行复制的）；复制控制文件，在数据库关闭后，用操作系统的拷贝命令将控制文件从一个磁盘拷贝到另一个磁盘；修改参数文件中control_files的路径信息；从启数据库。

 

1.7. 逻辑结构

oracle对数据库逻辑结构的描述是通过数据字典存储完成的，如果要了解数据库的逻辑结构必须查询数据字典。

数据库的逻辑结构包括表空间（tablespace）、段（segment）、区（extend）、数据块（data block）

在新增应用时，数据库管理员只需要创建新的表空间，不必创建一个新的数据库。一个数据库中最多可以创建65536个不同类型的表空间。

表空间：数据库可以划分为一个或多个逻辑单位，该单位称为表空间，每一个表空间由一个或多个数据文件组成，一个数据文件只能与一个表空间相联系，这是逻辑与物理的统一。

查询：

表空间对应的数据文件的相关信息dba_data_file

表空间的空闲空间大小、碎片信息等从数据字典dba_free_space

修改数据文件大小，从而增加相对于表空间的大小

表空间的特点：控制数据库数据的磁盘分配；限制用户使用的磁盘空间大小（在创建用户时quota参数指定）；有离线offline、在线online、只读read only、读写read write等属性，通过查询表空间数据字典：v$dba_tablespace查看；完成部分数据库备份与恢复，数据库备份时，可以只备份一个独立的表空间，表空间备份可以是在线热备份，也可以是离线冷备份；通过多个磁盘存储数据，以优化系统性能。

段：数据库中的段可以分为四类：数据段、索引段、回退段、临时段；

数据段：用于存储数据的段，每一个表都有一个数据段，表的数据存储在数据段中，用户创建表时则在用户默认的表空间中创建一个数据段，而用户默认的表空间可以用用户数据字典dba_users查询到。

sql> select username,default_tablespace from dba_users ;

 

username                       default_tablespace

------------------------------ ------------------------------

mgmt_view                      system

sys                            system

system                         system

dbsnmp                         sysaux

sysman                         sysaux

hopen                          users

outln                          system

mdsys                          sysaux

ordsys                         sysaux

ctxsys                         sysaux

anonymous                      sysaux

 

username                       default_tablespace

------------------------------ ------------------------------

exfsys                         sysaux

dmsys                          sysaux

wmsys                          sysaux

xdb                            sysaux

ordplugins                     sysaux

si_informtn_schema             sysaux

olapsys                        sysaux

mddata                         users

dip                            users

scott                          users

tsmsys                         users

 

22 rows selected.

 

 

在一个表空间中创建多个表，该表空间就有多少个数据段，且数据段的数量是没有限制的，但是表空间的数量是有限制的，增加表中的数据会导致数据段变大，所以数据段随着用户的数据增大而逐渐变大，段的增大是通过增加区的个数而实现的，没增加一个区，每个区的大小是数据块的整数倍。

查询数据段存储在哪个表空间上，该段的数据大小信息等可以查询

数据段数据字典：user_extends

segment_name、tablespace_name、bytes、blocks

索引段：用于存储索引数据，索引信息查询数据字典：user_indexes /all_indexes ;

回退段：oracle数据库中最复杂、最难管理的段，用来存储用户数据修改前的值，因而在某些特定条件下可以回退数据。这些信息用来数据库恢复时回退未提交的事务。一个事务只能用一个回退段来存放回退信息，而一个回退段可以存放多个事务的回退信息。在oracle10g以后的版本取消了回退段的概念，而是专门用一个undo表空间来自动管理所需的undo空间，不是需要管理员来计算、调整、回退段的数量及大小。

参数文件中 undo_management 参数指定了数据库是使用回退段还是使用undo表空间来管理。show parameter undo_management

sql> show parameter undo_management

 

name                                 type        value

------------------------------------ ----------- ------------------------------

undo_management                      string      auto

sql>

 

 

临时段：用户在使用oreder by 语句进行排序、汇总时，在用户的临时表空间中会自动创建一个临时段，用户排序结束时会自动消除。oracle10g中系统默认的temp表空间用来供用户作临时表空间使用。

数据字典：dba_users 描述了用户所用的临时表空间名

sql> select username,temporary_tablespace from dba_users ;

 

username                       temporary_tablespace

------------------------------ ------------------------------

mgmt_view                      temp

sys                            temp

system                         temp

dbsnmp                         temp

sysman                         temp

hopen                          temp

outln                          temp

mdsys                          temp

ordsys                         temp

ctxsys                         temp

anonymous                      temp

 

username                       temporary_tablespace

------------------------------ ------------------------------

exfsys                         temp

dmsys                          temp

wmsys                          temp

xdb                            temp

ordplugins                     temp

si_informtn_schema             temp

olapsys                        temp

mddata                         temp

dip                            temp

scott                          temp

tsmsys                         temp

 

22 rows selected.

 

区：区是磁盘分配的最小单位。区存储在段中，是数据库存储空间的逻辑单位，由连续的数据块组成。段的曾大是通过增加区的个数实现的。

数据块：数据库是数据文件磁盘存储的空间单位，也是数据库i/o的最小单位，数据块大小由参数db_block_size确定。数据库的大小一般在创建数据库之前确定，数据库创建和安装后不能修改。