Oracle10g物理存储结构.ppt

台州学院计算机系大型数据库系统,1,第三讲 Oracle 10g物理存储结构,Oracle数据库系统结构数据文件控制文件重做日志文件归档重做日志文件,台州学院计算机系大型数据库系统,2,Oracle 数据库系统结构,Oracle 数据库系统结构由数据库实例和物理存储结构组成。,台州学院计算机系大型数据库系统,3,在Oracle数据库的存储结构包括物理存储结构和逻辑存储结构。物理存储结构主要用于描述Oracle数据库外部数据的存储，即在操作系统中如何组织和管理数据，与具体的操作系统有关；逻辑存储结构主要描述Oracle数据库内部数据的组织和管理方式，与操作系统没有关系。物理存储结构是逻辑存储结构在物理上的、可见的、可操作的、具体的体现形式。,台州学院计算机系大型数据库系统,4,台州学院计算机系大型数据库系统,5,Oracle数据库物理存储结构,台州学院计算机系大型数据库系统,6,数据文件：用于存储数据库中的所有数据；控制文件：用于记录和描述数据库的物理存储结构信息；重做日志文件：用于记录外部程序（用户）对数据库的改变操作；归档文件：用于保存已经写满的重做日志文件；初始化参数文件：用于设置数据库启动时的参数初始值；跟踪文件：用于记录用户进程、数据库后台进程等的运行情况；口令文件：用于保存具有SYSDBA，SYSOPER权限的用户名和SYS用户口令；警告文件：用于记录数据库的重要活动以及发生的错误；备份文件：用于存放数据库备份所产生的文件。,台州学院计算机系大型数据库系统,7,数据文件及其管理,数据文件的内容 用于保存数据库中所有 数据的文件。临时数据文件是一种特殊的数据文件，其存储内容是临时性的，在一定条件下自动释放。Oralce数据库中的每个数据文件都具有两个文件号，称为绝对文件号和相对文件号，用于唯一地确定一个数据文件。其中，绝对文件号用于在整个数据库范围内唯一标识一个数据文件；相对文件号用于在表空间范围内唯一标识一个数据文件。数据文件与表空间的关系 一个表空间可以包含几个数据文件一个数据文件只能从属于一个表空间,台州学院计算机系大型数据库系统,8,数据文件的管理策略由于对数据库的操作最终转换为对数据文件的操作，因此在数据库运行过程中对数据文件进行频繁的读写操作。为了提搞I/O效率，应该合理的分配数据文件的存储位置。把不同存储内容的数据文件放置在不同的硬盘上，可以并行访问数据，提高系统读写的效率。初始化参数文件、控制文件、重做日志文件最好不要与数据文件存放在同一个磁盘上，以免数据库发生介质故障时，无法恢复数据库。,台州学院计算机系大型数据库系统,9,数据文件的管理创建数据文件修改数据文件的大小改变数据文件的可用性改变数据文件的名称或位置删除数据文件 查询数据文件的信息利用OEM管理数据文件,台州学院计算机系大型数据库系统,10,创建数据文件数据文件依附于表空间而存在，创建数据文件就是向表空间添加文件在创建数据文件时应该根据文件数据量的大小确定文件的大小以及文件的增长方式。语法ALTER TABLESPACEADD DATAFILEALTER TABLESPACEADD TEMPFILE向ORCL数据库的USERS表空间中添加一个大小为10 MB的数据文件。ALTER TABLESPACE USERS ADD DATAFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS02.DBF SIZE 10M;向ORCL数据库的TEMP表空间中添加一个大小为5 MB的临时数据文件。ALTER TABLESPACE TEMP ADD TEMPFILED:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLTEMP02.DBF SIZE 5M;,台州学院计算机系大型数据库系统,11,修改数据文件大小方法设置数据文件为自动增长方式。手工改变数据文件的大小。设置数据文件为自动增长方式创建时设置数据文件为自动增长创建后修改数据文件为自动增长AUTOEXTEND ON NEXT MAXSIZE|UNLIMITED手工改变数据文件的大小ALTER DATABASE DATAFILERESIZE为ORCL数据库的USERS表空间添加一个自动增长的数据文件。ALTER TABLESPACE USERS ADD DATAFILED:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS03.DBF SIZE 10M AUTOEXTEND ON NEXT 512K MAXSIZE 50M;,台州学院计算机系大型数据库系统,12,修改ORCL数据库USERS表空间的数据文件USERS02.DBF为自动增长方式。ALTER DATABASE DATAFILED:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS02.DBF AUTOEXTEND ON NEXT 512K MAXSIZE UNLIMITED;取消ORCL数据库USERS表空间的数据文件USERS02.DBF的自动增长方式。ALTER DATABASE DATAFILED:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS02.DBF AUTOEXTEND OFF;将ORCL数据库USERS表空间的数据文件USERS02.DBF大小设置为8 MB。ALTER DATABASE DATAFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS02.DBF RESIZE 8M;,台州学院计算机系大型数据库系统,13,改变数据文件的可用性概念可以通过将数据文件联机或脱机来改变数据文件的可用性。在下面几种情况下需要改变数据文件的可用性：要进行数据文件的脱机备份时，需要先将数据文件脱机；需要重命名数据文件或改变数据文件的位置时，需要先将数据文件脱机；如果Oracle在写入某个数据文件时发生错误，会自动将该数据文件设置为脱机状态，并且记录在警告文件中。排除故障后，需要以手动方式重新将该数据文件恢复为联机状态。数据文件丢失或损坏，需要在启动数据库之前将数据文件脱机。,台州学院计算机系大型数据库系统,14,归档模式下数据文件可用性的改变数据文件可用性的改变ALTER DATABASE DATAFILE ONLINE|OFFLINE临时数据文件可用性的概念改变ALTER DATABASE TEMPFILE ONLINE|OFFLINE在数据库处于归档模式下，将ORCL数据库USERS表空间的数据文件USERS02.DBF脱机。ALTER DATABASE DATAFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS02.DBF OFFLINE;将ORCL数据库USERS表空间的数据文件USERS02.DBF联机。ALTERDATABASEDATAFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS02.DBF ONLINE;,台州学院计算机系大型数据库系统,15,非归档模式下数据文件可用性的改变在非归档模式下，通常不能将数据文件脱机。如果由于数据文件的损坏，需要将数据文件脱机，然后重新启动数据库，需要使用ALTER DATABASE DATAFILEOFFLINE FOR DROP语句。例如：ALTERDATABASEDATAFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS02.DBFOFFLINE FOR DROP;,台州学院计算机系大型数据库系统,16,改变表空间中所有数据文件的可用性在归档模式下，将表空间脱机或联机 ALTER TABLESPACE.DATAFILE ONLINE|OFFLINE在归档模式下，将临时表空间联机或脱机ALTER TABLESPACE.TEMPFILE ONLINE|OFFLINE在归档模式下，将USERS表空间中所有的数据文件脱机，但USERS表空间不脱机。然后再将USERS表空间中的所有数据文件联机。ALTER TABLESPACE USERS DATAFILE OFFLINE;RECOVER TABLESPACE USERS;ALTER TABLESPACE USERS DATAFILE ONLINE;,台州学院计算机系大型数据库系统,17,改变数据文件的名称或位置改变同一个表空间中的数据文件的名称或位置ALTER TABLESPACLERENAME DATAFILETO改变多个表空间中的数据文件的名称或位置ALTER DATABASE RENAME FILETO注意改变数据文件的名称或位置时，Oracle只是改变记录在控制文件和数据字典中的数据文件信息，并没有改变操作系统中数据文件的名称和位置，因此需要DBA手动更改操作系统中数据文件的名称和位置。,台州学院计算机系大型数据库系统,18,改变同一个表空间中的数据文件的名称或位置更改ORCL数据库USERS表空间的USERS02.DBF和USERS03.DBF文件名为USERS002.DBF和USERS003.DBF。将包含数据文件的表空间置为脱机状态。ALTER TABLESPACE USERS OFFLINE;在操作系统中重命名数据文件或移动数据文件到新的位置。分别将USERS02.DBF和USERS03.DBF文件重命名为USERS002.DBF和USERS003.DBF。使用ALTER TABLESPACERENAME DATAFILETO语句进行操作ALTER TABLESPACE USERS RENAME DATAFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS02.DBF,D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS03.DBF TO D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS002.DBF,D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS003.DBF;将表空间联机。ALTER TABLESPACE USERS ONLINE;,台州学院计算机系大型数据库系统,19,改变多个表空间中的数据文件的名称或位置更改ORCL数据库USERS表空间中的USERS002.DBF文件位置和修改TOOLS表空间中的TOOLS01.DBF文件名 关闭数据库。SHUTDOWN在操作系统中，将USERS表空间中的USERS002.DBF文件复制到一个新的位置，如D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATA，修改TOOLS表空间的数据文件TOOLS01.DBF的名为TOOLS001.DBF。启动数据库到MOUNT状态。STARTUP MOUNT执行ALTER DATABASE RENAME FILETO语句更新数据文件名称或位置。ALTER DATABASE RENAME FILED:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS002.DBF,D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLTOOLS01.DBF TO D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAUSERS002.DBF,D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLTOOLS001.DBF;打开数据库。ALTER DATABASE OPEN;,台州学院计算机系大型数据库系统,20,删除数据文件删除某个表空间中的某个空数据文件 ALTER TABLESPACEDROP DATAFILE 删除某个临时表空间中的某个空的临时数据文件 ALTER TABLESPACE DROP TEMPFILE ALTER DATABASE TEMPFILEDROP所谓的空数据文件或空临时数据文件是指为该文件分配的所有区都被回收。删除数据文件或临时数据文件的同时，将删除控制文件和数据字典中与该数据文件或临时数据文件的相关信息，同时也将删除操作系统中对应的物理文件。,台州学院计算机系大型数据库系统,21,删除USERS表空间中的数据文件USERS03.DBF和删除TEMP临时表空间中的临时数据文件TEMP03.DBF。ALTER TABLESPACE USERS DROP DATAFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLUSERS03.DBF;ALTER TABLESPACE TEMP DROP TEMPFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLTEMP03.DBF;删除临时数据文件TEMP03.DBF还可以表示为ALTER DATABASE TEMPFILE D:ORACLEPRODUCT10.2.0ORADATAORCLTEMP02.DBF DROP INCLUDING DATAFILES;,台州学院计算机系大型数据库系统,22,删除数据文件或临时数据文件时受到以下约束：数据库运行在打开状态数据文件或临时数据文件必须是空的不能删除表空间的第一个或唯一的一个数据文件或临时数据文件不能删除只读表空间中的数据文件不能删除SYSTEM表空间的数据文件不能删除采用本地管理的处于脱机状态的数据文件。,台州学院计算机系大型数据库系统,23,查询数据文件信息DBA_DATA_FILES：包含数据库中所有数据文件的信息，包括数据文件所属的表空间、数据文件编号等。DBA_TEMP_FILES：包含数据库中所有临时数据文件的信息。DBA_EXTENTS：包含所有表空间中已分配的区的描述信息。USER_EXTENTS：包含当前用户所拥有的对象在所有表空间中已分配的区的描述信息。DBA_FREE_SPACE：包含表空间中空闲区的描述信息。USER_FREE_SPACE：包含当前用户可访问的表空间中空闲区的描述信息。V$DATAFILE：包含从控制文件中获取的数据文件信息。V$DATAFILE_HEADER：包含从数据文件头部获取的信息。V$TEMPFILE：包含所有临时文件的基本信息。,台州学院计算机系大型数据库系统,24,查询数据文件动态信息SELECT NAME,FILE#,STATUS,CHECKPOINT_CHANGE#FROM V$DATAFILE 查询数据文件的详细信息 SELECT TABLESPACE_NAME,AUTOEXTENSIBLE,FILE_NAME FROM DBA_DATA_FILES;查询数据文件的增长方式SELECT TABLESPACE_NAME,BYTES,AUTOEXTENSIBLE,FILE_NAME FROM DBA_DATA_FILES 查询临时数据文件信息SELECT TABLESPACE_NAME,FILE_NAME,AUTOEXTENSIBLE FROM DBA_TEMP_FILES;,台州学院计算机系大型数据库系统,25,利用OEM管理数据文件创建数据文件编辑数据文件 查看数据文件信息 删除数据文件,台州学院计算机系大型数据库系统,26,控制文件,控制文件的性质控制文件是一个很小的二进制文件。控制文件描述了整个数据库的结构。在加载数据库时，实例必须首先通过初始化参数文件找到数据库的控制文件。在数据库运行期间，控制文件始终在不断更新，以便记录数据文件和重做日志文件的变化每个数据库至少拥有一个控制文件。一个数据库也可以同时拥有多个控制文件。分配在不同的物理硬盘中，以免数据库或硬盘损坏时，能够利用备份的控制文件启动数据库实例，可以提高数据库的可靠性。,台州学院计算机系大型数据库系统,27,控制文件的内容数据库名称和标识；数据库创建的时间；表空间名称；数据文件和重做日志文件的名称和位置；当前重做日志文件序列号；数据库检查点的信息；回退段的开始和结束；重做日志的归档信息；备份信息；数据库恢复所需要的同步信息。,台州学院计算机系大型数据库系统,28,控制文件中的最大化参数包括：MAXLOGFILES：最大重做日志文件组数量；MAXLOGMEMBERS：重做日志文件组中最大成员数量；MAXLOGHISTORY：最大历史重做日志文件数量；MAXDATAFILES：最大数据文件数量；MAXINSTANCES：可同时访问的数据库最大实例个数。,台州学院计算机系大型数据库系统,29,控制文件管理策略Oracle建议最少有两个控制文件，通过多路镜像技术，将多个控制文件分散到不同的磁盘中。在数据库运行过程中，始终读取CONTROL_FILES参数指定的第一个控制文件，并同时写CONTROL_FILES参数指定的所有控制文件。如果其中一个控制文件不可用，则必须关闭数据库并进行恢复。每次对数据库结构进行修改后（添加、修改、删除数据文件、重做日志文件），应该及时备份控制文件。,台州学院计算机系大型数据库系统,30,控制文件的管理创建控制文件实现多路镜像控制文件备份控制文件删除控制文件查看控制文件的信息利用OEM管理控制文件,台州学院计算机系大型数据库系统,31,创建控制文件创建控制文件的情形控制文件全部丢失或损坏；需要修改数据库名称；在之前的版本中，需要修改某个最大化参数。创建控制文件的基本步骤制作数据库中所有的数据文件和重做日志文件列表SELECT MEMBER FROM V$LOGFILE;SELECT NAME FROM V$DATAFILE;SELECT VALUE FROM V$PARAMETER WHERE NAME=CONTROL_FILES;如果数据库仍然处于运行状态，则关闭数据库SHUTDOWN 在操作系统级别备份所有的数据文件和联机重做日志文件启动实例到NOMOUNT状态STARTUP NOMOUNT,台州学院计算机系大型数据库系统,32,利用前面得到的文件列表，执行CREATE CONTROLFILE创建一个新控制文件。在操作系统级别对新建的控制文件进行备份如果数据库重命名，则编辑DB_NAME参数来指定新的数据库名称 如果数据库需要恢复，则进行恢复数据库操作如果创建控制文件时指定了NORESTLOGS，可以完全恢复数据库。RECOVER DATABASE;如果创建控制文件时指定了RESETLOGS，则必须在恢复时指定USING BACKUP CONTROLFILE。RECOVER DATABASE USING BACKUP CONTROLFILE;打开数据库如果数据库不需要恢复或已经对数据库进行了完全恢复，则可以正常打开数据库。ALTER DATABASE OPEN;如果在创建控制文件时使用了RESETLOGS参数，则必须指定以RESETLOGS方式打开数据库。ALTER DATABASE OPEN RESETLOGS;,台州学院计算机系大型数据库系统,33,实现多路镜像控制文件编辑初始化参数CONTROL_FILES ALTER SYSTEM SET CONTROL_FILES=SCOPE=SPFILE;关闭数据库 SHUTDOWN IMMEDIATE;拷贝一个原有的控制文件到新的位置，并重新命名 重新启动数据库 STARTUP,台州学院计算机系大型数据库系统,34,备份控制文件将控制文件备份为二进制文件ALTER DATABASE BACKUP CONTROLFILE TO 将控制文件备份为文本文件ALTER DATABASE BACKUP CONTROLFILE TO TRACE将控制文件备份到adminudump目录下的跟踪文件中将控制文件备份为二进制文件。ALTER DATABASE BACKUP CONTROLFILE TO D:ORACLECONTROL.BKP;将控制文件备份为文本文件。ALTER DATABASE BACKUP CONTROLFILE TO TRACE;,台州学院计算机系大型数据库系统,35,删除控制文件编辑CONTROL_FILES初始化参数，使其不包含要删除的控制文件；关闭数据库；在操作系统中删除控制文件；重新启动数据库。,台州学院计算机系大型数据库系统,36,查询控制文件的信息V$DATABASE：从控制文件中获取的数据库信息；V$CONTROLFILE：包含所有控制文件名称与状态信息；V$CONTROLFILE_RECORD_SECTION：包含控制文件中各记录文档段信息；V$PARAMETER：可以获取初始化参数CONTROL_FILES的值。,台州学院计算机系大型数据库系统,37,利用OEM管理控制文件查看控制文件信息备份控制文件,台州学院计算机系大型数据库系统,38,重做日志文件,重做日志文件的概念 重做日志文件，保存了用户对数据库所作的更新操作（DDL、DML），包含的主要信息是记录事务的开始和结束、事务中每项操作的对象和类型、更新操作前后的数据值等。重做日志文件是由重做记录构成的，每个重做记录由一组修改相量组成。用户对数据库所做的修改都是在数据库的数据高速缓冲区中进行的，同时将产生的重做记录写入重做日志缓冲区。在一定条件下由DBWR进程将数据高速缓冲区中修改后的结果成批写回数据文件中，而重做日志缓冲区中的重做记录由LGWR进程周期性的写入重做日志文件。利用重做日志文件恢复数据库是通过事务的重做（REDO）或回退（UNDO）实现的。,台州学院计算机系大型数据库系统,39,重做日志文件的工作过程每个数据库至少需要两个重做日志文件，采用循环写的方式进行工作。当一个重做日志文件写满后，进程LGWR就会移到下一个日志组，称为日志切换，同时信息会写到控制文件中。重做日志文件工作流程,台州学院计算机系大型数据库系统,40,为了保证LGWR进程的正常进行，通常采用重做日志文件组(GROUP)，每个组中包含若干完全相同的重做日志文件成员(MEMBER)，这些成员文件相互镜像。,台州学院计算机系大型数据库系统,41,重做日志文件的管理添加重做日志文件组 添加重做日志文件组成员文件 改变重做日志文件组成员文件的名称和位置 删除重做日志文件组成员删除重做日志文件组 重做日志文件切换 清空重做日志文件组 查看重做日志文件信息利用OEM管理重做日志文件,台州学院计算机系大型数据库系统,42,归档重做日志文件,基本概念Oracle数据库能够把已经写满了的重做日志文件保存到指定的一个或多个位置，被保存的重做日志文件的集合称为归档重做日志文件，这个过程称为归档。根据是否进行重做日志文件归档，数据库运行可以分为归档模式或非归档模式。,台州学院计算机系大型数据库系统,43,归档模式与非归档模式比较在归档模式下，数据库中历史重做日志文件全部被保存，因此在数据库出现故障时，即使是介质故障，利用数据库备份、归档重做日志文件和联机重做日志文件也可以完全恢复数据库。在非归档模式下，由于没有保存过去的重做日志文件，数据库只能从实例崩溃中恢复，而无法进行介质恢复。在非归档模式下不能执行联机表空间备份操作，不能使用联机归档模式下建立的表空间备份进行恢复，而只能使用非归档模式下建立的完全备份来对数据库进行恢复。在归档模式和非归档模式下进行日志切换的条件也不同。在非归档模式下，日志切换的前提条件是已写满的重做日志文件在被覆盖之前，其所有重做记录所对应的事务的修改操作结果全部写入到数据文件中。在归档模式下，日志切换的前提条件是已写满的重做日志文件在被覆盖之前，不仅所有重做记录所对应的事务的修改操作结果全部写入到数据文件中，还需要等待归档进程完成对它的归档操作。,台州学院计算机系大型数据库系统,44,数据库归档模式管理数据库归档/非归档模式设置归档模式下归档方式的选择归档路径的设置设置可选或强制归档目标 查询归档信息,