物理存储结构

             逻辑存储结构是为了便于管理 Oracle 数据而定义的具有逻辑层次关系的抽象概念，不容易理解；但物理存储结构比较具体和直观，它用来描述 Oracle 数据在磁盘上的物理组成情况。从大的角度来讲，Oracle 的数据在逻辑上存储在表空间中，而在物理上存储在表空间所包含的物理文件（即数据文件）中。
　　　　Oracle 数据库的物理存储结构由多种物理文件组成，主要有数据文件、控制文件、重做日志文件、归档日志文件、参数文件、口令文件和警告日志文件等，如图所示。下面将对这些物理文件进行讲解。

 

 

1.数据文件

　　数据文件是用于保存用户应用程序数据和 Oraole 系统内部数据的文件，这些文件在操作系统中就是普通的操作系统文件，Oracle 在创建表空间的同时会创建数据文件。Oraale 数据库在逻辑上由表空间组，每个表空间可以包含一个或多个数据文件，一个数据文件只能隶属于一个表空间，上图所示的数据文件部分。在创建表空间的同时，Oracle 会创建该表空间的数据文件。在表空问中创建数据对象（如表、索引、簇等）时，用户是无法指定使用哪一个数据文件来进行存储的，只能由 Oracle 系统负责为数据对象选择具体的数据文件，并在其中分配物理存储空间。一个数据对象的数据可以全部存储在一个数据文件中，也可以分布存储在同一个表空问的多个数据文件中。在读取数据时，Oracle 系统首先从数据文件中读取数据，并将数据存储在内存的高速数据缓冲区中。如果用户要读取数据库中的某些数据，而请求的数据又不在内存的高速数据缓沖区中，则需要从相应的数据文件中读取数据并存储在缓冲区中。当修改和插入数据时，Oracle不会立即将数据写入数据文件，而是把这些数据保存在数据缓冲区中，然后由 Oracle 的后合进程 DBWR 决定如何将其写入相应的数据文件这样的存取方式减少了磁盘的I\O操作，提高了系统的响应性能。

可通过查询dba_data_files 或v$datafile 数据字典来查询oracle系统文件的信息

 

 上图中可以看到4种类型的数据文件：系统数据文件 (SXSTEMO1.DBF 和 SYSAUX01.DBF)、撇销数据文件 CUNDOTBS1,DBF） 和用户数据文件(USERSI.DBF、EXAMPLE01.DBF、TBSP_1.DBF和 TBSP_2.DBF)，和创建的 （TBS_TEST.DBF ）下面对 3种类型的数据文件进行介绍。

1. 系统数据文件

　　用于存放“特殊”的用户数据和 Oracle 系统本身的数据，如用户建立的表名、列名及宇段类型等，这些属于用户数据范時，这些数据被存放在系统表空间所包含的数据文件中，而 Oracle 系统内部的数据宇典、系统表（如dba_ data_ ies、dba temp tiles 等）中所存储的数据屆于 Oracle 系统的内部数据，这些数据也存放在系统表空间所包含的数据文件中。

2.撤销数据文件

　　撤销数据文件隶属于撤销表空间。如果修改 Oracle 数据库中的数据，那么就必须使用撤销段，撤销段用来临时存放修改前的旧数据，而撤销段通常存放在一个单独的撤销表空间中，这个撤销表空间所包含的数据文件就是撤销数据文件。

3.用户数据文件

　　 用户数据文件用于存放用户应用系统的数据，这些数据包括与应用系统有关的所有相关信息，比如，上图中的 TBSP 1.DBF 和TRSP 2.DBF 文件就是一个具体应用系统的两个数据文件。在上图 中并没有看到临时表空间所包含的数据文件，这是由于临时数据文件本身的特殊性，从Oracle 9i 以/后，Oracle 将临时表空间所对应的临时数据文件与一般数据文件分开，要了解 Oracle 系统的临时数据文件信息，可以从 dba temp_ files 或 wStempfile 数据宇典中查询。

 

 

2.控制文件

　　控制文件是一个二进制文件，它记录了数据库的物理结构，其中主要包含数据库名、数据文件与日志文件的名字和位量、数塔库建立日期等信息。控制文件一般在 Oracle 系统安装时或创建数据库时自动创建，控制文件所存放的路径由服务器参数文件sptileorcl.ora 的control files 参数值来指定。由于控制文件存放有数据文件、日志文件等的相关信息，因此，Oracle 实例在启动时必须访问控制文件。只有控制文件正常，实例才能加载并打开数据库；但若控制文件中记录了错误的信息，或者实例无法找到一个可用的控制文件,则实例无法正常启动。

　　当oracle实例在正常启动时，系统首先要访问的是初始化参数文件 spfile ，然后oracle参照服务器参数文件信息（spfile） 为系统全局区（SGA）分配内存。此时oracle实例处于安装状态，控制文件处于打开状态；之后oracle读出“控制文件”中的数据文件和日志文件信息，并打开当前数据库中的所有数据文件和所有日志文件以供用户访问。

　　每个数据库至少拥有一个控制文件，一个数据库可以拥有多个数据文件，但是一个数据文件只能归属于一个数据库。控制文件内部除了存放数据库名及其创建日期、数据文件、日志文件等相关信息之外，在系统运行过程中，还存放有系统更改号、检查点信息及归档的当前状态等信息。

　　基于安全考虑，在安装oracle数据库或创建数据库时，oracle数据库系统会自动创建两个或三个控制文件，每个控制文件记录信息相同。这样可确保在数据库运行时，若某个数据库文件挂掉，oracle会自动更换另一控制文件，当所有控制文件都挂了，系统也就挂了

 3.日志文件

日志文件的主要功能是记录对数据所做的修改，对数据库所作的修改几乎都记录在日志文件中。出现问题时，可以通过日志文件的到原始数据，从而保障不丢失已有的操作成果。oracle的日志文件包括重做日志文件（redo log file）归档日志文件（archive log file），他们是oracle系统的主要文件之一，尤其是重做日志文件，是oracle数据库系统正常运行不可或缺的。

3.1重做日志文件

　　重做日志文件用来记录数据库所有发生的更改信息（增删改等）及由oracle内部行为（创建表、索引等）而引起的数据库变化信息。在数据库恢复时，可从该日志文件中读取原始记录。在数据库运行期间，当用户执行commit命令（提交命令）时，数据库首先将每笔操作的原始记录写到日志中，写入日志文件成功后，才把新的纪录传递给应用程序。所以，在日志文件上可以随时读取原始记录以恢复某些数据。

通过对表或表空间设置NOLOGING属性，使表或表空间所有DML操作都不会生成日志信息

　　为了保障数据系统的安全，每个oracle实例都启用一个日志线程来记录数据库的变化。日志线程由若干“日志组”构成每个日志组又由一个或多个日志文件构成

  可通过v$logfile视图实现

 

 

 

　　Oracle 系统在运行过程中产生的日志信息，首先被临时存放在系统全局区的“重做日志缓冲区”中，当发出 Commit 命令（或日志缓冲区信息满 1/3）时，LGWR 进程（日志写入进程）将日志信息从“重做日志缓冲区〞中读取出来，并将“读取的日志信息”写入到日志文件组中序列号较小的文件里，一个日志组写满后接着写另外一个日志组。当 LGWR 进程将所有能用的日志文件都使用过一遍之后；它将再次转向第一个日志组重新覆写。
2. 归档日志文件
　　在所有的日志文件被写入一遍之后，LGWR进程将再次转向第一个日志组进行重新覆写，这样势必会导致一部分较早的日志信息被覆盖掉，但 Oracle 通过归档日志文件解决了这个问题。　　　　　　　　　　　　　　       Oracle 数据库可以运行在两种模式 下，即归档模式和非归档模式。非归档模式是指在系统运行期间，所产生的日志信息不断地记录到日志文件组中，当所有重做日志组被写满后，又重新从第一个日志组开始覆写。归档模式是在各个日志文件都被写满而即将被覆盖之前，先由归档进程 (ARCH) 将即将被覆盖的日志文件中的日志信息读出，并将“读出的日志信息〞写人到归档日志文件中，而这个过程又被称为归档操作。
　　在归档操作进行的过程中，日志写入进程（ARCH) 需要等待归档进程（ARCH）的结束才能开始覆写日志文件，这样就延迟了 系统的响应时间，而且归档日志文件本身又会占用大量的磁盘空间，这些都会影响系统的整体性能。所以在默认情况 下，Oracle 系统不采用归档模式运行

　　通过 v$database 视图来查看当前 Oracle 系统是否采用归档模式。

 

 

 若oracle数据库系统设置成归档模式下运行，则可以通过服务器参数文件spfile的log_archive_dest参数来确定归档日志文件的所在路径

 

 

 

4.服务器参数文件

　　服务器参数文件 SPFILE (Server parameter File）是二进制文件，用来记录了 Oracle 数据库的基本参数信息（如数据库名、控制文件所在路径、日志缓冲大小等)。数据库实例在启动之前，Oracle 系统首先会读取 SPFILE参数文件中设置的这些参数，并根据这些初始化参数来配置和启动实例。比如，设置标准数据块的大小（即参数 db_block_size 的值）、设置日志缓冲区的大小（即参数 1og_buffer 的值）等，所以 SPFILE 参数文件非常重要。服务器参数文件在安装 Oracle 数据库系统时由系统自动创建，文件的名称为 SPFILEsid.ora, sid 为所创建的数据库实例名。与早期版不的初始化参数文件 INITsid.ora 不同的是，SPFILE 中的参数由 Oracle 系统自动维护，如是要为某些参数进行修改，则尽可能不要直接对 SPFILE 进行编辑，最好通过企业管理器 （OEM)或SUTER SYSTEM 命会来修改，所修改过的会数会自动写到 SPFILE中。

1. 查看服务器参数

可以通过v$parameter查询name，value，ismodified来确定默认值是否被修改过

 

 也可以通过show parameter命令查询

2.修改服务器参数

可以通过企业管理器（OEM）或 ALTER SYSTEM 命令实现修改

 

5.密码文件、警告文件、跟踪文件

　　Oracle 系统运行时，除了必需的数据文件、控制文件、日志文件及服务器参数文件外，还需要一些辅助文件，如密码文件、警告文件和跟踪文件，下面将对这些辅助文件进行简单的介绍。

1. 密码文件

　　密码文件是 Oracle 系统用于验证 sysdba 权限的二进制文件，当远程用户以 sysdba 或 sysoper 连接到数据库时，一般要用密码文件验证。Oracle 11g（这里以发行版2为例）密码文件的默认存放位置在%dbhome 1%ldatabase 目录下，密码文件的命名格式为 PWD<sid>，其中 sid 表示数据库实例名。创建密码文件既可以在创建数据库实例时自动创建，也可以使用 ORAPWD.EXE 工具手动创建，创建密码文件的命令格式如下：

C.I>ORAPWD FILE=<filename> PASSWORD=<password> ENTRIES=<max_users>

• filename：表示密码文件名称。
• password：表示设置 internal/sys 账户口令。
• max users:表示密码文件中可以存放的最大用户数，对应允许以 sysdba/sysoper 权限登录数据库的最大用户数。

创建了密码文件后，需要设置初始化参数 remote_login_passwordfile 来控制密码文件的使用状态，通常有3种状态值，NONE 表示只要通过操作系统验证，就不用通过 Oracle 密码文件验证；SHARED表示多个数据库实例都可以采用此密码文件验证；EXCLUSIVE 表示只有一个数据库实例可以使用此密码文件验证。

2.警告文件
　　警告文件(即警告日志文件)是一个存储在Oracle 系统目录下的文本文件（名称通常为 alert_ orcl.log),它用来记录 Oracle 系统的运行信息和错误信息。运行信息一般包括 Oracle 实例的启动与关闭、建立表空间、增加数据文件等；错误信息包括空间扩展失败、启动实例失败等。当 Oracle 系统安装完牛后，其实例日常运行的基本信息都会记录在警告文件中。警告文件的路径可通过 Oracle 系统的 background_dump_ dest 参数值来查看，并且该参数值由服务器进程和后台进程写入。

在vSparameter 视图中查看当前实例的警告文件的路径，代码及运行结果如下。

 

 

 注意：随着时间推移，警告文件会越来越大，数据库管理员应该定期清理警告文件。

3.跟踪文件

　　跟踪文件包括后台进程跟踪文件和用户进程跟踪文件。后台进程跟踪文件用于记录后台进程的警告或错误信息。后台进程跟踪文件的磁盘位置由初始化参数BACKGROUND_DUMP_DEST确定，后台进程跟踪文件的命名格式为<sid>_<processname>_<spid>.trc。例orcl_cjq0_5172.trc。用户进程跟踪文件用于记载与用户进程相关的信息，主要用于跟踪SQL语句。通过用户进程跟踪文件，可以判断SQL语句的执行性能。用户进程与跟踪文件的位置由初始化参数user_dump_dest确定用户进程跟踪文件的命名格式为<sid>_ora_<spid>.trc

 

 

标签：文件,存储,数据文件,数据库,归档,Oracle,日志,物理,结构
来源： https://www.cnblogs.com/sunzhichaoshilanchong/p/16007668.html