實例

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實例的體繫結構 當用戶希望訪問資料庫時,需要在操作系統中運行相關的應用程式,如SQL*Plus ,啟動用戶進程。用戶進程通過實例訪問資料庫。 實例和資料庫組成了資料庫伺服器,-個資料庫伺服器中至少有一個實例。在單機環境中,實例和資料庫是一一對應的,一個實例只能和一個資料庫建立關聯關係,一個資料庫也只 ...


實例的體繫結構

當用戶希望訪問資料庫時,需要在操作系統中運行相關的應用程式,如SQL*Plus ,啟動用戶進程
用戶進程通過實例訪問資料庫。

實例和資料庫組成了資料庫伺服器,-個資料庫伺服器中至少有一個實例。
單機環境中,實例和資料庫是一一對應的,一個實例只能和一個資料庫建立關聯關係,一個資料庫也只能被一個實例載入。
RAC環境中,一個資料庫可以對應多個實例,用戶進程可以通過任何一個實例訪問資料庫。

實例的概念

實例( Instance )是-組記憶體結構和後臺進程的集合。

當用戶訪問資料庫時,在資料庫伺服器端首先要啟動一個實例,在記憶體中分配一定的存儲空間,並啟動一些後臺進程。
記憶體空間的作用是存儲與用戶訪問有關的重要數據,後臺進程的功能是監視系統的運行狀態,並負責在實例和資料庫之間交換數據。
在支持線程的操作系統中,這些後臺進程以線程的方式運行。
用戶訪問資料庫的操作是通過實例來完成的。

實例通過後臺進程與資料庫中的文件進行交互,將用戶修改過的或新增加的數據寫入文件,而用戶對數據的所有訪問都是在實例的記憶體結構中進行的
引入實例的好處是顯而易見的:數據位於記憶體中,用戶讀寫記憶體的速度要比直接讀寫磁碟快得多,而且記憶體中的數據可以在多個用戶之間共用,從而提高了數據訪問
的併發性。
單機版的資料庫(如FoxPro )沒有實例的概念,用戶對數據的訪問是通過直接訪問數據文件來完成的,這樣在性能上大大低於Oracle 。
而且因為數據無法在多個用戶之間共用,多個用戶只能以串列的方式訪問數據。
可想而知,在一個大型的應用系統中,如果同時有成千上萬個
用戶同時訪問資料庫時,採用性能低下的資料庫是件非常可怕的事情。

由此可見, Oracle的實例對於資料庫的性能是多麼的重要。

實例的組成

當資料庫伺服器啟動時,首先啟動實例,然後載入並打開資料庫

當用戶訪問資料庫時,資料庫伺服器便為用戶進程啟動一個伺服器進程,負責處理用戶進程的所有請求,例如將用戶訪問的數據從數據文件讀到記憶體中。
在電腦的記憶體中不僅要存儲資料庫中的數據,還要存儲數據字典的信息重做日誌以及經過解析的SQL代碼等。
實例中的這部分記憶體結構叫做系統全局區( SGA, System GlobalArea )。
SGA是實例中最重要的組成部分,一個實例只有一個SGA 。

SGA 中的數據可以在多個用戶進程之間共用。
SGA 由若幹個緩存和緩衝區組成,不同類型的數據存儲在不同的緩存和緩衝區中。
SGA的大小可以定製,通過在參數文件中為各個緩存和緩衝區分別指定大小,可以確定SGA的大小。
用戶對數據的操作實際上是在SGA 中進行的,當啟動資料庫伺服器時,首先啟動實例,然後資料庫被打開。
當用戶進程向伺服器進程發出請求時,伺服器進程將用戶請求的數據讀到SGA中,用戶對數據的所有訪問直接在SGA中完成,其他用戶進程也可以在SGA中訪問相同的數據。

當關閉實例時,未保存的數據寫人數據文件中, SGA被撤銷,所有的數據從SGA中清除。
當用戶訪問資料庫時,實例為用戶進程啟動一個伺服器進程並分配一段記憶體區用來保存用戶進程的私有信息和控制信息這段記憶體區叫做進程全局區( PGA, Process Gl9bal Area )。
SGA是所有用戶進程共用的,只要實例被啟動,無論是否有用戶訪問資料庫, SGA都存在。
而PGA是用戶進程私有的,當用戶進程向資料庫伺服器發出請求時,實例為用戶進程分配PGA,當用戶進程結束時, PGA 自動釋放。
由此可見,實例中的記憶體結構包括SGA和PGA兩部分

SGA是所有用戶共用的,它在實例的運行過程中一直存在。
嚴格地說, PGA並不屬於實例,它是伺服器進程的一部分,是用戶進程私有的,是一種臨時的記憶體結構。
Oracle允許成千上萬個用戶同時訪問資料庫,並提供了一種巧妙的機制來保證用戶對數據的安全、高效訪問。
在Oracle實例中包含一組後臺進程,它們負責完成複雜的數據訪問和維護工作。
在Oracle實例中可以啟動以下後臺進程: SMON, DBWR, PMON, CKPT, LGWR,ARCH, RECO 。
其中有些進程是必須啟動的,而另外一些是可選的。

在預設情況下實例將啟動SMON 、DBWR 、PMON 、CKPT和LGWR等五個後臺進程。
實例的組成如下圖所示。

                   

在接下來的幾節中,將分別對實例的記憶體結構和後臺進程進行詳細的介紹。

實例的記憶體結構

當實例啟動時系統為實例分配了一段記憶體空間並啟動若幹後臺進程

記憶體空間分成不同的部分,分別用來存儲不同的信息
具體來說,在這段記憶體空間中存儲以下信息:
·程式代碼: Oracle的可執行代碼。
·緩衝數據: 用戶要訪問的數據、重做日誌等。這部分記憶體叫做SGA 。
.與會話有關的信息。
·與進程間通信有關的信息,如加鎖的信息。

在上述記憶體區域中,最重要的是SGA 。

SGA是由多個緩存和緩衝池組成的,在這些記憶體結構中存儲不同類型的數據。
根據存儲數據的類型, SGA 中主要包含以下類型的記憶體結構:
·資料庫高速緩存
·重做日誌緩衝區
.共用池
•Java池
.大池
其中資料庫高速緩存由許多緩衝區組成,共用池由數據字典緩存和庫緩存兩部分組成。

在這裡之所以使用了緩存和緩衝區兩個概念,是因為它們來自不同的英文單詞,緩存是從單詞cache翻譯來的,而緩衝區來自單詞buffer 。
當實例運行時,可以通過命令查看SGA的大小。

SGA是由不同的記憶體結構組成的,所以查看的結果是分別列出了不同組成部分的大小。
例如,在SQL*Plus 中執行下麵的SHOW命令可以查看當前SGA 的大小:

SHOW SGA

SGA的更詳細的信息可以從動態性能視圖v$sga 、v$sgainfo和v$sgastat中獲得。從這些視圖
中可以獲得每種緩衝區和緩存的大小信息。

 


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