《Oracle体系架构》课件

体系架构Oracle作为目前世界上最广泛使用的关系型数据库管理系统之一其体系结构非Oracle,常复杂和完善本课件将全面介绍体系架构的核心组件以及它们是如何Oracle,协同工作的体系架构概述Oracle整体架构主要组件实例与数据库体系架构包括数据库、实例、内存数据库的主要组件包括数据文件、实例是一个独立运行的数据库进程Oracle Oracle Oracle,结构、存储结构等多个关键组件提供完整联机重做日志、控制文件和参数文件共同包括内存结构和后台进程负责管理数据库,,,的数据管理功能构建了可靠的数据存储和管理体系的存储和访问数据库基础架构Oracle逻辑架构物理架构数据库逻辑架构包括实例、数据文件、联机重做日志等重要数据库的物理架构涉及存储设备、内存管理、后台进程等基Oracle Oracle组成部分，保证数据的完整性和一致性础架构，确保系统的高性能和高可用性功能架构扩展架构数据库的功能架构包括用户管理、权限控制、审计、备份恢数据库支持水平和垂直扩展，满足不同业务场景下的性能和Oracle Oracle复等关键功能，保障数据的安全和可靠性容量需求服务进程Oracle数据访问进程进程管理12数据库提供多种服务进通过动态管理这些服务Oracle Oracle程如进程、进程调度和分配系统资源以,Background,,进程等用于处理确保高效稳定的数据库运行Foreground,客户端的数据查询和操作请求监控与维护故障处理34管理员需要监控服务进当某些服务进程出现异常Oracle程状态并根据系统负载情况对时提供了相应的恢复措,,Oracle其进行调整和优化施确保数据库的连续性和可用,性内存结构Oracle缓冲池共享池用于存储频繁访问的数据页提高读存储语句、存储过程、包等数据SQL写性能库元数据提高复用性重做日志缓冲区程序全局区暂时存储尚未写入重做日志文件的事存储核心的数据库后台进程和线程使务日志用的变量及数据结构存储结构Oracle数据存储块结构段结构区结构数据库将数据存储在数据库将数据存储在将数据存储在段中段区是存储结构中的另Oracle Oracle Oracle,Oracle一系列不同的物理文件中包大小的块中并在内部管是一组连续的数据块不同类一个重要概念它是一组连续,8KB,,括数据文件、联机重做日志文理这些块块是存储型的段包括数据段、索引段、的段使用区来管理Oracle Oracle件和控制文件这些文件存储结构的基本单元包含表、索临时段和回滚段等段结构提段的分配和存储从而提高数,,在不同的磁盘分区或磁盘阵列引和其他数据对象高了存储的效率和可管理性据库的性能和扩展性上以确保数据的可靠性和可,用性数据文件Oracle数据文件的作用数据文件的类型数据文件的特点数据文件的管理数据文件是存储数据数据文件包括•数据文件可以分布于多个提供了诸多工具和语Oracle Oracle Oracle库对象如表、索引等数据的主、临时数据文件和归磁盘上提高性能句来管理数据文件包括创datafile,I/O,要存储单元数据文件是档日志文件三种类型建、备份、恢复等操作帮助•数据文件可以自动扩展满,,数据库最基本的存储用于存储用户数据，轻松管理数据库存储Oracle datafile足存储需求DBA结构临时数据文件用于存储临时表•数据文件支持加密存储提,和排序数据，归档日志文件用高数据安全性于存储联机重做日志联机重做日志Oracle事务日志联机重做日志记录了数据库所有事务的变更信息确保数据库操作的原子性和持久性,快速恢复在发生故障时联机重做日志可用于快速恢复数据库到故障前的状态,日志切换联机重做日志分为多个组当一个组满时会自动切换到下一个组确保数据写入不间断,,控制文件Oracle基础功能记录信息控制文件保存数据库的基控制文件包含数据库数据文件、Oracle本结构和状态信息是数据库启动联机重做日志文件和参数文件的,和恢复的重要依据位置和名称等关键信息冗余备份紧密联系通常会创建多个控制文件副本以控制文件与数据库实例高度关联,,提高数据可靠性并支持数据库的是数据库运行的必要条件之一快速恢复参数文件Oracle参数文件概述参数文件存储位置参数文件修改参数文件包含了数据库实例的各种参数文件通常存储在操作系统的特定目录对参数文件的修改需要谨慎因为它们会影Oracle,配置参数可以控制数据库的行为和性能中在启动数据库时由进程读取和应响数据库的整体性能和行为通常建议先在,,Oracle它们指定了重要的数据库设置如内存分用可以通过命令动态测试环境进行验证再迁移到生产环境,ALTER SYSTEM,配、日志记录、备份等修改参数备份恢复概述Oracle备份1定期备份数据以防止数据丢失恢复2从备份中快速恢复数据保护3确保数据安全和业务连续性备份恢复是数据库管理的关键功能定期备份数据文件、控制文件和联机重做日志可以确保在发生故障时快速恢复数据备份和Oracle,恢复策略的制定需要考虑业务的数据保护需求和灾难恢复要求保障关键数据的安全性和可靠性,冷备份Oracle数据库停机必须先暂停业务操作停止数据库服务,数据文件备份备份数据文件、控制文件和参数文件等关键组件备份验证在恢复演练中验证备份数据的完整性和可用性备份存储将备份文件安全存储在异地以防止单点故障,热备份Oracle制定备份计划1根据业务需求制定全面的备份策略选择备份方式2物理备份、逻辑备份等多种方式可选执行备份操作3使用等工具完成热备份任务RMAN验证备份完整性4检查备份数据的一致性和可用性热备份是将数据库在线运行的情况下进行备份的过程它能够最大程度地减少业务中断并确保数据的完整性和可恢复性热备份需要提前规Oracle,划备份策略选择合适的备份方式并通过专业工具执行完整的备份流程最后验证备份数据的可用性,,,日志归档Oracle日志归档的作用1日志归档可确保数据库在发生故障时能够恢复至指定时Oracle间点归档日志的创建2当数据库处于归档模式时每次提交事务后联机重做日志会被,,自动归档归档日志的存储3归档日志通常存储在磁盘阵列或磁带设备上以备将来恢复数据,库使用恢复策略Oracle完整备份差异增量备份/12保持完整的数据库备份包括数据文件、控制文件和重做日除了完整备份外定期进行差异备份和增量备份最大限度减,,,志文件确保在发生故障时能够完整恢复数据库少恢复时间和所需资源,日志归档恢复测试34确保启用日志归档功能保存必要的重做日志文件以支持数定期进行恢复测试验证备份和恢复策略的有效性确保在发,,,,据库点查恢复生故障时能够快速恢复数据库安全性Oracle数据防护网络隔离漏洞修补身份认证数据库提供强大的数数据库支持网络分区定期发布安全补丁及数据库支持多种身份OracleOracleOracle,Oracle据防护机制包括访问控制、和防火墙配置有效隔离攻击时修复已知的漏洞保护数据认证方式如用户名密码、,,,,加密、审计日志等确保数据面减少数据库暴露在外部威库免受恶意攻击者的侵害、等确保,,SSL/TLS Kerberos,的机密性、完整性和可用性胁之下只有合法用户才能访问数据库安全策略Oracle访问控制加密保护12建立完善的用户认证和权限管对数据库中的敏感信息进行加理机制，确保只有经授权的用密处理保护数据的机密性和完,户能够访问数据库系整性Oracle统审计追踪补丁更新34记录关键操作的审计日志以便及时修补系统漏洞降低被黑客,,进行事后分析和溯源确保数据攻击的风险维护数据库的安全,,库的安全性运行用户管理Oracle账号管理密码策略创建、修改和删除数据库用户账号定义用户属性和权限设置密码复杂度要求、密码到期策略、密码历史记录等提高账户安Oracle,全性角色管理权限委托将权限集合在角色中通过授予角色来高效地管理用户权限允许用户将自己的权限临时委托给其他用户提高工作效率,,权限管理Oracle角色管理授权管理允许创建自定义角色用于集中可以细粒度地授予用户对对象Oracle,Oracle管理权限提高管理效率和操作的权限控制访问权限,,特殊权限权限撤回有系统权限、对象权限等特殊提供了灵活的权限撤回机制可OracleOracle,权限可定制满足不同需求随时调整用户的权限范围,审计Oracle全面审计详细审计报告灵活的审计策略提供全面的审计功能可以跟踪和记数据库的审计报告提供了全面的审支持细粒度的审计策略设置管理员Oracle,OracleOracle,录数据库中的各种操作和事件帮助企业保计信息包括谁访问了数据、对数据做了哪可以针对特定的对象、操作、用户等定制审,,护关键数据资产些操作帮助企业监控和分析数据访问情计规则满足企业的合规性和安全性需求,,况业务连续性Oracle数据备份恢复高可用架构12定期备份数据库确保能够在发生灾难时快速恢复数部署、等高可用技术提高数据库Oracle,Oracle RACData Guard,据保障业务连续性可用性避免单点故障,,容灾方案监控预警34建立异地灾备系统确保在发生大规模自然灾害时业务能够实时监控关键指标及时发现和处理异常情况确保系,,Oracle,,快速切换到备用系统统稳定运行高可用性Oracle服务可靠性故障切换通过集群技术和主备数据库确保数据实现自动故障检测和快速故障切换确,库服务的高可用性最大化服务正常运保业务连续性和系统恢复能力,行时间数据保护性能保障通过数据备份和容灾策略保护数据资采用负载均衡和资源动态调配保证数,产确保关键数据不会丢失或损坏据库系统的高性能运行,水平扩展Oracle水平分区负载均衡支持通过水平分区将数据分散到多个服务器上提高系统的可可以利用负载均衡技术在多个服务器之间分配查询和数据访Oracle,Oracle扩展性和性能问请求提高整体性能,数据分片集群部署对于大型数据集可以将数据分片存储在多个节点上提高查可以在多台服务器上部署数据库实例提供高可用和负,Oracle,Oracle RAC,询效率和吞吐量载均衡功能垂直扩展Oracle硬件资源扩展高性能存储加速网络处理器优化通过增加、内存等硬件资采用高性能磁盘阵列可利用高速网络技术如采用具有更多核心、更强大缓CPU SSD,,10GbE源来提高数据库的处以大幅提升数据库操作的或可以提高数据库节存的处理器可以提高单个节Oracle I/O RDMA,,理能力和性能可以显著改善速度特别是针对联机事务处点之间的网络传输效率缓解点的计算性能适用于密,,,CPU数据库性能瓶颈理等场景分布式部署场景下的网络瓶集型工作负载颈监控与优化Oracle实时监控性能优化故障诊断通过实时监控关键指标如、内利用各种诊断和优化工具深入分析通过分析错误日志、等待事件、性能快照Oracle,CPU Oracle,存、磁盘等及时发现并解决性能瓶颈语句、索引、存储结构等全面提升数等快速定位和解决各种系统故障和性能问,SQL,,据库性能题性能调优方法论Oracle系统诊断参数优化语句优化SQL通过对系统关键指标的全面分析准针对识别的瓶颈调整数据库参数以提升系分析并优化关键语句减少资源消耗提Oracle,,SQL,,确定位性能瓶颈为后续调优提供依据统性能如内存分配、缓存策略等高查询效率是性能调优的重点内容之一,,,常见问题诊断Oracle作为企业最为广泛使用的数据库之一其体系架构和运行机制复杂难免会Oracle,,出现各种问题及时发现并妥善诊断这些问题至关重要常见的问题包括性能瓶颈、资源竞争、硬件故障、配置错误、逻辑错误等诊断方法包括查看系统日志、跟踪语句、监控性能指标等专业的团队和诊断工具的使用可以SQL DBA大大提高问题的定位和解决效率运维最佳实践Oracle定期备份性能监控定期备份数据库是保护重要数据的关键制定全面的备份计划包括持续监控数据库关键指标如利用率、内存使用、吞吐量,,CPU I/O完全备份、增量备份和归档日志备份等及时发现并解决性能瓶颈,系统维护容灾规划定期进行数据库补丁更新、索引重建、表分区优化等维护操作确保制定完善的容灾方案包括故障切换、数据恢复、业务连续性等以,,,系统稳定高效运行应对各种紧急情况体系架构发展趋势Oracle随着大数据、云计算等新兴技术的兴起体系架构也在不断发展和创新,Oracle未来趋势包括采用分布式架构、支持多种数据类型、提供自动化管理功能、实现容器化部署等这些创新将使数据库系统更加灵活、易用和高效Oracle总结与展望通过系统全面地介绍数据库的架构体系让用户深入了解其内部运行机制Oracle,,为后续的运维管理和性能优化奠定基础同时也展望了数据库在云计,Oracle算、大数据等前沿领域的发展趋势为用户提供全面的知识与洞见,Oracle。