oracle的几种架构

一、oracle的几种架构

1.单机架构（Single-Instance Architecture）：也称为单实例架构，是Oracle数据库最基本的架构形式。

它由一个数据库实例和一个物理数据库组成，所有的数据库操作都在一个数据库实例中进行。

2.客户端-服务器架构（Client-Server Architecture）：客户端-服务器架构包括多个客户端和一个或多个服务器。客户端发送请求到服务器上的Oracle数据库，服务器接收请求并处理。这种架构可以支持多个用户同时连接到数据库，并且能够实现并发处理和资源共享。

3.分布式数据库架构（Distributed Database Architecture）：分布式数据库架构将一个数据库分为多个子数据库，这些子数据库分布在不同的计算机上，但可以相互通信和协作。分布式数据库架构可以提供更高的可扩展性和可用性，同时还可以实现数据分片和数据复制。

4.数据库集群架构（Database Cluster Architecture）：数据库集群架构是在分布式数据库架构基础上的进一步发展，它通过多台计算机相互协作来提供高可用性和容错性。数据库集群中的每个节点都可以执行数据库操作，并且可以动态地分配和管理数据。

二、oracle 数据库 是什么结构

Oracle数据库的体系结构包括四个方面：数据库的物理结构、逻辑结构、内存结构及进程。

物理数据库结构是由构成数据库的操作系统文件所决定，Oracle数据库文件包括：

数据文件用来存储数据库中的全部数据，例如数据库表中的数据和索引数据.通常以为*.dbf格式，例如:userCIMS.dbf。

日志文件用于记录数据库所做的全部变更（如增加、删除、修改）、以便在系统发生故障时，用它对数据库进行恢复。名字通常为Log*.dbf格式，如：Log1CIMS.dbf,Log2CIMS.dbf。

每个Oracle数据库都有相应的控制文件，它们是较小的二进制文件，用于记录数据库的物理结构，如：数据库名、数据库的数据文件和日志文件的名字和位置等信息。用于打开、存取数据库。名字通常为Ctrl*ctl格式，如Ctrl1CIMS.ctl。

配置文件记录Oracle数据库运行时的一些重要参数，如：数据块的大小，内存结构的配置等。名字通常为init*.ora格式，如：initCIMS.ora。

Oracle数据库的逻辑结构描述了数据库从逻辑上如何来存储数据库中的数据。逻辑结构包括表空间、段、区、数据块和模式对象。数据库的逻辑结构将支配一个数据库如何使用系统的物理空间.模式对象及其之间的联系则描述了关系数据库之间的设计.

一个数据库从逻辑上说是由一个或多个表空间所组成，表空间是数据库中物理编组的数据仓库，每一个表空间是由段(segment)组成，一个段是由一组区(extent)所组成，一个区是由一组连续的数据库块(database block)组成，而一个数据库块对应硬盘上的一个或多个物理块。一个表空间存放一个或多个数据库的物理文件（即数据文件）.一个数据库中的数据被逻辑地存储在表空间上。

Oracle数据库被划分为一个或多个称为表空间的逻辑结构，它包括两类表空间，System表空间和非System表空间，其中，System表空间是安装数据库时自动建立的，它包含数据库的全部数据字典，存储过程、包、函数和触发器的定义以及系统回滚段。除此之外，还能包含用户数据。。

一个表空间包含许多段，每个段有一些可以不连续的区组成，每个区由一组连续的数据块组成，数据块是数据库进行操作的最小单位。

每个表空间对应一个或多个数据文件，每个数据文件只能属于一个表空间。

数据库块也称逻辑块或ORACLE块，它对应磁盘上一个或多个物理块，它的大小由初始化参数db-block-size（在文件init.ora中）决定，典型的大小是2k。Pckfree和pctused两个参数用来优化数据块空间的使用。

区是由一组连续的数据块所组成的数据库存储空间分配的逻辑单位。

段是一个或多个不连续的区的集合，它包括一个表空间内特定逻辑结构的所有数据，段不能跨表空间存放。Oracle数据库包括数据段、索引段、临时段、回滚段等。

Oracle数据库的模式对象包括表、视图、序列、同意词、索引、触发器、存储.过程等，关于它们将重点在后面章节介绍。

3．Oracle Server系统进程与内存结构

当在计算机服务器上启动Oracle数据库后，称服务器上启动了一个Oracle实例（Instance）。ORACLE实例（Instance）是存取和控制数据库的软件机制，它包含系统全局区（SGA）和ORACLE进程两部分。SGA是系统为实例分配的一组共享内存缓冲区，用于存放数据库实例和控制信息，以实现对数据库中数据的治理和操作。

进程是操作系统中一个极为重要的概念。一个进程执行一组操作，完成一个特定的任务.对ORACLE数据库治理系统来说，进程由用户进程、服务器进程和后台进程所组成。

当用户运行一个应用程序时，系统就为它建立一个用户进程。服务器进程处理与之相连的用户进程的请求，它与用户进程相通讯，为相连的用户进程的ORACLE请求服务。

为了提高系统性能，更好地实现多用户功能，ORACLE还在系统后台启动一些后台进程，用于数据库数据操作。

SMON系统监控进程：（system monitor）负责完成自动实例恢复和回收分类（sort）表空间。

PMON进程监控进程：（PRocess monitor）实现用户进程故障恢复、清理内存区和释放该进程所需资源等。

DBWR数据库写进程：数据库缓冲区的治理进程。

在它的治理下，数据库缓冲区中总保持有一定数量的自由缓冲块，以确保用户进程总能找到供其使用的自由缓冲块。

LGWR日志文件写进程：是日志缓冲区的治理进程，负责把日志缓冲区中的日志项写入磁盘中的日志文件上。每个实例只有一个LGWR进程。

ARCH归档进程：（archiver process）把已经填满的在线日志文件拷贝到一个指定的存储设备上。仅当日志文件组开关（switch）出现时，才进行ARCH操作。ARCH不是必须的，而只有当自动归档可使用或者当手工归档请求时才发出。

RECO恢复进程：是在具有分布式选项时使用的一个进程，主要用于解决引用分布式事务时所出现的故障。它只能在答应分布式事务的系统中出现。

LCKn封锁进程：用于并行服务器系统，主要完成实例之间的封锁。

SGA是Oracle为一个实例分配的一组共享内存缓冲区，它包含该实例的数据和控制信息。SGA在实例启动时被自动分配，当实例关闭时被收回。数据库的所有数据操作都要通过SGA来进行。

SGA中内存根据存放信息的不同，可以分为如下几个区域：Buffer Cache：存放数据库中数据库块的拷贝。它是由一组缓冲块所组成，这些缓冲块为所有与该实例相链接的用户进程所共享。缓冲块的数目由初始化参数DB_BLOCK_BUFFERS确定，缓冲块的大小由初始化参数DB_BLOCK_SIZE确定。大的数据块可提高查询速度。它由DBWR操作。

b.日志缓冲区Redo Log Buffer：存放数据操作的更改信息。它们以日志项（redo entry）的形式存放在日志缓冲区中。当需要进行数据库恢复时，日志项用于重构或回滚对数据库所做的变更。日志缓冲区的大小由初始化参数LOG_BUFFER确定。大的日志缓冲区可减少日志文件I/O的次数。后台进程LGWR将日志缓冲区中的信息写入磁盘的日志文件中，可启动ARCH后台进程进行日志信息归档。

c.共享池Shared Pool：包含用来处理的SQL语句信息。它包含共享SQL区和数据字典存储区。共享SQL区包含执行特定的SQL语句所用的信息。数据字典区用于存放数据字典，它为所有用户进程所共享。

Cursors：一些内存指针，执行待处理的SQL语句

其他信息区：除了上述几个信息区外，还包括一些进程之间的通讯信息（如封锁信息）；在多线索服务器配置下，还有一些程序全局区的信息，请求队列和响应队列等。本文来自：

三、浅谈应该如何理解Oracle的架构知识

Oracle物理结构由控制文件、数据文件、重做日志文件、参数文件、归档文件、口令文件组成

一个数据库中的数据存储在磁盘上物理文件，被使用时，调入内存。其中控制文件、数据文件、重做日志文件、跟踪文件及警告日志（trace files,alert files）属于数据库文件；参数文件（parameter file）口令文件（password file）是非数据库文件。

数据文件：存储数据的文件.数据文件典型地代表了根据他们使用的磁盘空间和数量所决定的一个Oracle数据库的容积。

由于性能原因，每一种类型的数据放在相应的一个或一系列文件中，将这些文件放在不同的磁盘中。

控制文件：包含维护和验证数据库完整性的必要信息、例如，控制文件用于识别数据文件和重做日志文件，一个数据库至少需要一个控制文件.

◆所有redo日志文件的名字和位置

◆关于redo日志和归档的当前状态信息

控制文件把Oracle引导到数据库文件的其它部分。启动一个实例时，Oracle从参数文件中读取控制文件的名字和位置。安装数据库时，Oracle打开控制文件。最终打开数据库时，Oracle从控制文件中读取数据文件的列表并打开其中的每个文件。

含对数据库所做的更改记录，这样万一出现故障可以启用数据恢复。一个数据库至少需要两个重做日志文件.

跟踪文件及警告日志(Trace Files and Alert Files)

在instance中运行的每一个后台进程都有一个跟踪文件（trace file）与之相连。Trace file记载后台进程所遇到的重大事件的信息。

警告日志（ Alert Log）是一种特殊的跟踪文件，每个数据库都有一个跟踪文件,同步记载数据库的消息和错误.

参数文件：包括大量影响Oracle数据库实例功能的设定，如以下设定：

◆Oracle用来缓存从磁盘上读取的数据的内存数量

和数据库文件相关，执行两个重要的功能

归档文件：是重做日志文件的脱机副本，这些副本可能对于从介质失败中进行恢复很必要。

口令文件：认证哪些用户有权限启动和关闭Oracle例程.

2、逻辑结构（表空间、段、区、块）

表空间：是数据库中的基本逻辑结构，一系列数据文件的集合。

段：是对象在数据库中占用的空间.

区：是为数据一次性预留的一个较大的存储空间.

块：ORACLE最基本的存储单位，在建立数据库的时候指定.

SGA：是用于存储数据库信息的内存区，该信息为数据库进程所共享。它包含Oracle服务器的数据和控制信息,它是在Oracle服务器所驻留的计算机的实际内存中得以分配，如果实际内存不够再往虚拟内存中写。

PGA：包含单个服务器进程或单个后台进程的数据和控制信息，与几个进程共享的SGA正相反,PGA是只被一个进程使用的区域，PGA在创建进程时分配,在终止进程时回收.

包括数据写进程(Database Writer,DBWR)、日志写进程(Log Writer,LGWR)、系统监控(System Monitor,SMON)、进程监控(Process Monitor,PMON)、检查点进程(Checkpoint Process,CKPT)、归档进程、服务进程、用户进程）

数据写进程：负责将更改的数据从数据库缓冲区高速缓存写入数据文件

日志写进程：将重做日志缓冲区中的更改写入在线重做日志文件

系统监控：检查数据库的一致性如有必要还会在数据库打开时启动数据库的恢复

进程监控：负责在一个Oracle进程失败时清理资源

检查点进程：负责在每当缓冲区高速缓存中的更改永久地记录在数据库中时,更新控制文件和数据文件中的数据库状态信息。该进程在检查点出现时，对全部数据文件的标题进行修改，指示该检查点。在通常的情况下，该任务由LGWR执行。然而，如果检查点明显地降低系统性能时，可使CKPT进程运行，将原来由LGWR进程执行的检查点的工作分离出来，由CKPT进程实现。对于许多应用情况，CKPT进程是不必要的。只有当数据库有许多数据文件，LGWR在检查点时明显地降低性能才使CKPT运行。CKPT进程不将块写入磁盘，该工作是由DBWR完成的。 init.ora文件中 CHECKPOINT_PROCESS参数控制CKPT进程的使能或使不能。缺省时为FALSE，即为使不能。

归档进程：在每次日志切换时把已满的日志组进行备份或归档

用户进程：在客户端，负责将用户的SQL语句传递给服务进程，并从服务器段拿回查询数据。

系统改变号，一个由系统内部维护的序列号。当系统需要更新的时候自动增加，他是系统中维持数据的一致性和顺序恢复的重要标志。