Banco de Dados Oracle. Faculdade Pernambucana - FAPE

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1 Faculdade Pernambucana - FAPE

2 Visão Geral dos Componentes Principais da Arquitetura Oracle

3 Servidor Oracle É o nome que a Oracle deu ao seu SGBD. Ele consiste de uma Instância e um Banco de Dados Oracle.

4 Instância Oracle É uma forma de acessar um Banco de Dados Oracle. Sempre abre um único Banco de Dados. Consiste em estruturas de memórias e processos de segundo plano (background). Estruturas de Memória Estruturas de Processos de Segundo Plano

5 Instância Oracle É preciso iniciar a instância para acessar os dados contidos no banco de dados. Sempre que uma instância é iniciada, uma SGA (System Global Area) é alocada e os processos de segundo plano do Oracle também são iniciados. Os processos de segundo plano executam funções para o processo que faz a chamada. Ex: operações de entrada/saída (E/S)

6 Banco de Dados Oracle É um conjunto de dados tratados como uma unidade. Consiste em três tipos de arquivos

7 Arquivos do Banco de Dados: Os arquivos de dados Contêm os dados reais do banco de dado Os arquivos de redo log on-line Contêm um registro das alterações feitas no banco de dados para permitir a recuperação dos dados em caso de falha Os arquivos de controle Contêm as informações necessárias para manter e verificar integridade do banco de dados

8 Outras Estruturas Importantes de Arquivos: O Servidor Oracle também usa outros arquivos que não fazem parte do banco de dados: Os Arquivos de Parâmetros Define as características de uma instância Oracle. Ex: parâmetros que dimensionam algumas das estruturas da memória na SGA. O Arquivo de Senhas Autentica os usuários com privilégios para iniciar e desativar uma instância Oracle. Os Arquivos de Redo Log Arquivados São cópias off-line dos arquivos de redo log on-line que podem ser necessários para a recuperação após falhas de mídia.

9 Processos da Arquitetura Oracle: Processos do usuário e do servidor. Os processos do usuário e do servidor são os principais processos envolvidos na execução de uma instrução SQL. No entanto, outros processos (obrigatórios) podem ajudar o servidor a concluir o processamento da instrução SQL. Outros processos: Existem vários outros processos usados por outras opções, como: Advanced Queuing, Real Application Clusters, Shared Server, Advanced Replication, etc.

10 Estabelecendo uma Conexão e Criando uma Sessão

11 Estabelecendo uma Conexão e Criando uma Sessão Antes de submeterem instruções SQL a um banco de dados Oracle, os usuários devem se conectar a uma instância. O usuário inicia uma ferramenta, como o SQL*Plus, ou executa uma aplicação. Essa ferramenta ou essa aplicação é executada como um processo do usuário. Na maioria das configurações básicas, quando um usuário efetua logon no servidor Oracle, é criado um processo no computador que executa esse servidor. Esse processo denomina-se processo do servidor.

12 Estabelecendo uma Conexão e Criando uma Sessão Conexão Uma conexão é um caminho de comunicação entre um processo do usuário e um servidor Oracle. Há três maneiras de conexão para o usuário: Logon no SO onde está instalado o Servidor Oracle. Conexão via rede (duas camadas) Conexão via rede (três camadas)

13 Estabelecendo uma Conexão e Criando uma Sessão A conexão pode ser : Dedicada - Para cada processo do usuário se tem um processo de servidor. Compartilhada - Um processo de servidor atende a vários processos de usuário. Sessões Uma sessão é uma conexão específica de um usuário com um servidor Oracle.

14 Estrutura Lógica e Física da Arquitetura Oracle

15 Estrutura Lógica e Física da Arquitetura Oracle A arquitetura do banco de dados Oracle inclui estruturas lógicas e físicas que formam o banco de dados. A estrutura física Inclui os arquivos que formam o banco de dados (3 tipos de arquivos). A estrutura lógica Inclui tablespaces, segmentos, extensões e blocos de dados.

16 Estrutura Lógica e Física da Arquitetura Oracle Existe a seguinte hierarquia de estruturas lógicas: Um banco de dados Oracle contém no mínimo um tablespace. Um tablespace contém um ou mais segmentos. Um segmento é composto de extensões. Uma extensão é composta de blocos lógicos. Um bloco é a menor unidade para operações de leitura e gravação.

17 Estrutura Lógica e Física da Arquitetura Oracle

18 Estrutura Lógica

19 Estrutura Física A estrutura física de um banco de dados Oracle inclui três tipos de arquivos:

20 Estrutura da Memória

21 Estrutura da Memória A estrutura da memória do Oracle consiste em duas áreas denominadas: SGA System Global Area (alocada na inicialização da instância) PGA Program Global Area (alocada quando um processo de servidor é iniciado)

22 System Global Area Ela é usada para armazenar informações do banco de dados compartilhadas pelos processos do banco de dados. Consiste em várias estruturas de memória: Shared Pool Cache de Buffer do Banco de Dados Buffer de Redo Log etc

23 System Global Area A partir do 9i a SGA é dinâmica sendo dimensionada pelo parâmetro SGA_MAX_SIZE.

24 SGA - Shared Pool Usado para armazenar: As instruções SQL executadas mais recentemente. As definições de dados usadas mais recentemente.

25 SGA - Shared Pool Dimensionado pelo parâmetro SHARED_POOL_SIZE Ele consiste em duas estruturas principais de memórias relacionadas ao desempenho: Cache de Biblioteca Cache de Dicionário de Dados

26 SGA Shared Pool - Cache de Biblioteca Armazena as informações sobre as instruções SQL e PL/SQL mais usadas recentemente. Permite o compartilhamento de instruções usadas normalmente. É gerenciado por um algoritmo LRU (Least Recently Used). Consiste em duas estruturas de memória: Área SQL compartilhada Área PL/SQL compartilhada Tamanho determinado pelo dimensionamento da SHARED POOL.

27 SGA Shared Pool - Cache de Dicionário de Dados As informações sobre o banco de dados (dados de contas de usuários, nomes de arquivos de dados, nomes de segmentos, locais de extensões, descrições de tabelas e privilégios de usuários) são armazenadas nas tabelas do dicionário de dados. Quando o servidor necessita dessas informações, as tabelas do dicionário de dados são lidas e os dados retornados são armazenados no Cache de Dicionário de Dados.

28 SGA - Cache de Buffer do Banco de Dados

29 SGA - Cache de Buffer do Banco de Dados Quando uma consulta é processada, o processo do servidor Oracle consulta os blocos necessários no Cache de Buffer do Banco de Dados. Se o bloco não é encontrado nesse cache, o processo do servidor lê o bloco no arquivo de dados e coloca uma cópia no Cache de Buffer do Banco de Dados. Como as solicitações subseqüentes do mesmo bloco podem encontrar esse bloco na memória, talvez elas não precisem de leituras físicas. O servidor Oracle usa um algoritmo LRU.

30 SGA - Buffer de Redo Log

31 SGA - Buffer de Redo Log O Buffer de Redo Log é um buffer circular que contém alterações feitas em blocos de arquivos de dados. As entradas de redo contêm as informações necessárias para recriar os dados anteriores às alterações feitas pelas operações INSERT, UPDATE, DELETE, CREATE, ALTER ou DROP. O objetivo principal é a recuperação.

32 SGA - Large Pool

33 SGA - Large Pool Área de memória opcional da SGA. Usado para: Memória de sessão para o servidor compartilhado. Processos do servidor de E/S. Operações de backup e restauração ou RMAN. Pode ser dimensionado dinamicamente com LARGE_POOL_SIZE.

34 SGA - Program Global Area

35 SGA - Program Global Area A PGA (Program Global Area ou Process Global Area) é uma região da memória que contém os dados e as informações de controle de um único processo do servidor ou de um único processo de segundo plano. Alocada quando um processo é criado.

36 SGA - Program Global Area Desalocada quando o processo é encerrado. Usada somente por um processo ao contrário da SGA.

37 SGA - Processos de Segundo Plano

38 SGA - Processos de Segundo Plano A arquitetura Oracle tem cinco processos de segundo plano obrigatórios: DBWn, PMON, CKPT, LGWR, SMON. Além da lista obrigatória, o Oracle tem vários processos de segundo plano opcionais iniciados quando sua respectiva opção é usada. Ex:Advanced Queuing, Real Application Clusters, Shared Server, Advanced Replication, etc.

39 SGA - DBWn (Database Writer)

40 SGA - DBWn (Database Writer) Grava as alterações feitas no Cache de Buffer do Banco de Dados nos arquivos de Dados. Isto ocorre quando: Não há buffers livres. Os buffers sujos atingem um limite. Ocorre um checkpoint. Etc.

41 SGA - LGWR (Log Writer)

42 SGA - LGWR (Log Writer) O LGWR grava: No commit Quando 1/3 está cheio Quando há 1 MB de redo A cada 3 segundos Antes que o DBWn grave

43 SGA - SMON (System Monitor)

44 SGA - SMON (System Monitor) Responsabilidades: Recuperação de instância Aglutina o espaço livre (arquivos de dados) Desaloca segmentos temporários (arquivos de dados)

45 SGA - PMON (Processor Monitor)

46 SGA - PMON (Processor Monitor) Realiza uma limpeza após falhas de processos por meio de: Faz rollback da transação atual do usuário Libera todos os bloqueios de tabela ou linha mantidos no momento Libera outros recursos reservados pelo usuário no momento Etc.

47 SGA - CKPT (Checkpoint)

48 SGA - CKPT (Checkpoint) Responsável por: Sinalizar o DBWn em checkpoints Atualizar as informações de ckeckpoint nos cabeçalhos dos arquivos de dados. Atualizar as informações de ckepoints nos arquivos de controle.

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