UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI PAMELA CRISTINA MACHADO DE OLIVEIRA RENAN MILHOMEM PARISOTTO RODRIGO DA SILVA SIMÕES

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1 UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI PAMELA CRISTINA MACHADO DE OLIVEIRA RENAN MILHOMEM PARISOTTO RODRIGO DA SILVA SIMÕES ALTA DISPONIBILIDADE EM SISTEMAS DE BANCO DE DADOS ORACLE São Paulo 2009

2 PAMELA CRISTINA MACHADO DE OLIVEIRA RENAN MILHOMEM PARISOTTO RODRIGO DA SILVA SIMÕES ALTA DISPONIBILIDADE EM SISTEMAS DE BANCO DE DADOS ORACLE Orientador: Prof. Dr. Augusto Mendes Gomes Junior. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Graduação do Curso de Ciência da Computação, Habilitação em Desenvolvimento de Software da Universidade Anhembi Morumbi. São Paulo 2009

3 PAMELA CRISTINA MACHADO DE OLIVEIRA RENAN MILHOMEM PARISOTTO RODRIGO DA SILVA SIMÕES ALTA DISPONIBILIDADE EM SISTEMAS DE BANCO DE DADOS ORACLE Orientador: Prof. Dr. Augusto Mendes Gomes Junior. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Graduação do Curso de Ciência da Computação, Habilitação em Desenvolvimento de Software da Universidade Anhembi Morumbi. Aprovado em Prof.: Universidade Anhembi Morumbi Prof.: Universidade Anhembi Morumbi Prof.: Universidade Anhembi Morumbi

4 Dedicamos esse trabalho àqueles que nos ajudaram a crescer e desenvolver nossas vidas como profissionais, sempre trabalhando com simplicidade, honestidade e compreensão.

5 AGRADECIMENTOS Agradecemos primeiramente a Deus, independente de credo e religião. Agradecemos ao professor Augusto Mendes Gomes Junior, pela excelente orientação que nos deu e também por sempre se mostrar disposto a nos auxiliar. Agradecemos ao Rodrigo Salviatto Oracle Database Specialist, pela orientação e dedicação em nos auxiliar a desenvolver este trabalho. Aos nossos familiares, pelos incentivos e motivações nos momentos de maior cansaço e dificuldade. Agradecemos também aos professores que com seus ensinamentos e lições fornecidas ao decorrer do curso, nos auxiliaram no desenvolvimento deste projeto.

6 RESUMO A utilização de uma arquitetura de alta disponibilidade em ambiente de Banco de dados apresenta diversas vantagens comparadas com uma arquitetura única, como por exemplo: redundância, disponibilidade, contingência, continuidade do negócio, entre outros. Em caso de falhas de hardware em um ambiente distribuído, os sistemas usuários do banco de dados permanecerão ativos, sem qualquer indisponibilidade. As desvantagens de implementar um ambiente distribuído de Banco de dados estão relacionadas ao custo do projeto e licenças dos softwares, pois elas são adquiridas conforme a quantidades de usuários que irão utilizá-lo ou através da quantidade do número de processadores dos equipamentos utilizados. Existem diversos métodos de alta disponibilidade, onde ressaltos a replicação de dados transacionais. O objetivo deste ambiente é replicar dados transacionais e em casos de falhas em alguma das bases é feito um switch de servidores, garantindo que os dados sejam sempre replicados e estejam sempre disponíveis. O trabalho tem como objetivo pesquisar a melhor opção a ser implementada em um ambiente distribuído com Banco de dados Oracle. Palavras-Chave: Alta disponibilidade em Banco de dados Oracle.

7 ABSTRACT The use of architecture for high availability environment Database has several advantages compared to single architecture, such as: redundancy, availability, contingency, business continuity, among others. In case of hardware failures in a distributed environment, the systems users of the database will remain active without any downtime. The disadvantages of implementing a distributed environment Database are related to the project cost and software licenses as they are acquired as the numbers of users who will use it by the amount or the number of processors used equipment. There are several methods of high availability which bumps the replication of transactional data. The objective of this environment is to replicate transactional data and in cases of failures in any of the bases is done by switch servers, ensuring that data is always replicated and always available. The study aims to research the best option to be implemented in a distributed environment with Oracle Database. Keywords: High Availability in Database Oracle.

8 LISTA DE SIGLAS ARCN ASM CBLC CHKPT CPU CRS DBA DBF DBWR E/S LGRW MSCS OCFS OEM OFA PGA PMON RAC RAID RDBMS RECO RMAN SGA SGBD SMON SQL TI Archiver Automatic Storage Manager Central Depositária. Compensação e Liquidação Checkpoint Unidade Central de Processamento Cluster Read Services Administration Data Base Datafile Database Whiter Entrada e Saída Log Whiter Microsoft Cluster Server Oracle Cluster File System Oracle Entreprise Manager Optimal Flexibile Architecture Program Global Area Process Monitor Real Application Cluster Redundant Array of Independent Drivers Relational Database Management System Recovery Recovery Manager System Global Area Sistema Gerenciador de Banco de Dados System Monitor Structured Query Language Tecnologia da Informação

9 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Processos Oracle. Fonte: Oracle (2005)...21 Figura 2 Instância. Fonte: Oracle (2005)...24 Figura 3 Arquitetura Fail Safe. Fonte: Oracle (2005)...26 Figura 4 - Active Data Guard. Fonte: Oracle (2008)...28 Figura 5 - Oracle Fail Safe antes da falha. Fonte: Oracle (2003)...30 Figura 6 - Oracle Fail Safe depois da falha. Fonte: Oracle (2003)...30 Figura 7 - Oracle RAC Configuração de IP. Fonte: Oracle (2008)...34 Figura 8 - Vendas Online Figura 9 - Oracle FailSafe x Oracle RAC após queda de um nó ( em segundos )...47 Figura 10 - Conexões que permaneceram ativas após falha de um nó. (em percentual)...48 Figura 11 Custo Figura 12 - Oracle Real Application Clusters on Extended Distance Clusters 10gR2 (Oracle 2005)...51

10 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO OBJETIVO JUSTIFICATIVA ABRANGÊNCIA ESTRUTURAS DO TRABALHO DISPONIBILIDADES EM BANCO DE DADOS DEFINIÇÃO VANTAGENS DESVANTAGENS GARANTIA DE DISPONIBILIDADE ALTA DISPONIBILIDADE NO ORACLE CARACTERÍSTICAS DO ORACLE Instância System Global Area ARQUITETURA DE PROCESSOS DO ORACLE ORGANIZAÇÃO DOS DADOS NO ORACLE Índices Tablespaces e Datafiles FERRAMENTAS EXISTENTES Oracle Fail Safe Oracle Streams Oracle Real Application Cluster ( RAC ) Oracle Active Data Guard ORACLE FAILSAFE RECURSOS E APLICAÇÕES ALTAMENTE DISPONÍVEIS FACILIDADES DE UTILIZAÇÃO APLICAÇÕES DE SISTEMAS TOLERANTES A FALHAS ORACLE RAC REAL APPLICATION CLUSTER CONFIGURAÇÕES Configuração de Hardware Configuração de Software Configuração de Rede...33

11 5.2 REQUISITOS DE MEMÓRIA E DISCO CLUSTER READY SERVICES CARACTERÍSTICAS DO BANCO DE DADOS ORACLE RAC CARACTERÍSTICAS DO ARQUIVO DE PARÂMETRO DE SERVIDOR ESTRATÉGIA DE BACKUP CONFIGURANDO DEFINIÇÕES DE BACKUP BACKUP LÓGICO BACKUPS FÍSICOS Backups Off-line Backups On-line ESTRATÉGIA DE BACKUP SUGERIDA PELA ORACLE Componentes do RMAN RMAN versus método de backup tradicional Tipos de backups ANALISE COMPARATIVA ENTRE ORACLE RAC E ORACLE FAILSAFE ANALISE DOS RESULTADOS CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES CONCLUSÃO TRABALHOS FUTUROS...50 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA...52

12 12 1 INTRODUÇÃO Um banco de dados distribuído Oracle é composto de diversos bancos de dados armazenados em múltiplos computadores, porém sendo visto pelo usuário como um banco de dados único. Funcionalmente, os dados são alocados em uma storage, permitindo assim o acesso simultâneo ao dado por qualquer computador da rede. Para um relacionamento eficiente entre os diversos bancos de dados, desde o início da sua concepção até sua implementação, fez-se necessário distribuí-los de forma bem planejada. Eventualmente, com a expansão das empresas, as exigências aumentaram e um eficiente planejamento é muito importante. A tecnologia de banco de dados distribuídos Oracle permite a administração e manipulação de dados oferecendo um complexo conjunto de ferramentas e aplicativos. Um servidor Oracle controla cada um dos seus bancos de dados, mas mantém a coerência do Banco de dados global porque possui a capacidade de interligação entre os Bancos de dados distribuídos como se fosse um só. Logo, são permitidas pesquisas, inclusões, exclusões e transações distribuídas, retenção, replicação e particionamento em diferentes locais (HILL, 2008). Dados entre vários servidores podem ser compartilhados através de consultas e atualizações distribuídas com a garantia do mecanismo two-phase commit na consistência dos dados. Através da replicação de dados, os usuários podem criar cópias de leitura de tabelas com consistência transacional e garantia de integridade de dados. Dados remotos podem ser tratados como se fossem locais por meio de database links. Sendo que, havendo transferência de dados de um nó a outro não implica na recodificação dos aplicativos. A junção de base de dados com sistemas distribuídos é um conceito que já é funcional, porém ainda existe muito que pode ser feito com o intuito de tornar este conceito cada vez mais aplicável em diversas situações. A chave para esta compreensão é a percepção de que o objeto mais importante da tecnologia de banco de dados é a integração, não a centralização (ÖZSU, 2001, p. 2). 1.1 OBJETIVO O objetivo do trabalho é pesquisar as ferramentas Oracle RAC (Real Application Cluster) e Oracle FailSafe para um ambiente de sistemas distribuídos, definindo suas características e infra-estrutura. Além de analisar o desempenho destas ferramentas. Com esta

13 13 pesquisa, as pessoas que não sabem qual sistema utilizar possa ter algumas das informações necessárias para entender qual o melhor sistema para cada situação, sabendo sobre erros e falhas que venha a ocorrer em cada um e como evitá-los. 1.2 JUSTIFICATIVA A disponibilidade de dados é um fator fundamental para empresas e aplicações que sejam tolerantes a falha. A ausência de elementos centralizadores em um sistema distribuído aumenta a disponibilidade dos dados, bem como a confiabilidade do sistema como um todo. Entretanto a garantia de disponibilidade envolve mecanismos de controle a consistência de dados, de modo que os servidores estejam idênticos durante todo o tempo de funcionamento do sistema. Com isso, além da disponibilidade dos dados que garante um sistema altamente disponível, outro fator bastante atraente é a possibilidade de balanceamento de carga de trabalho que o Oracle possui, principalmente em operações de consultas a dados. Estando em elementos distintos, todas as instalações Oracle podem ser acessadas simultaneamente por diferentes clientes, evitando a sobrecarga de um único elemento (ORACLE, 2008). 1.3 ABRANGÊNCIA O trabalho consiste em explorar a arquitetura do uso de um sistema distribuído para banco de dados Oracle capaz de gerenciar transações executadas no sistema gerenciador de banco de dados (SGBD), inclusive, tratar situações de falhas em hardware e software, simulando situações de rollback, recovery e estratégia de backup. Os resultados analisados foram obtidos por testes realizados em laboratórios especializados com servidores e aplicações específicas para cada ambiente. Não faz parte do escopo do trabalho o desenvolvimento de algum tipo de aplicativo, apenas utilizou-se aplicativos já existentes no mercado, para análise do desempenho das ferramentas RAC e Fail Safe. 1.4 ESTRUTURAS DO TRABALHO

14 14 A estrutura do trabalho está dividida da seguinte forma: O capítulo 2 aborda o tema Disponibilidade em Banco de dados; o capítulo 3 apresenta Alta Disponibilidade no Oracle; o capítulo 4 apresenta Oracle Fail Safe; o capítulo 5 apresenta o Oracle RAC (Real Aplication Cluster); o capítulo 6 apresenta estratégia de Backup e Recovery; o capítulo 7 apresenta a Comparação entre o Oracle RAC e Oracle Fail Safe; o capítulo 8 apresenta Conclusão e trabalhos futuros.

15 15 2 DISPONIBILIDADES EM BANCO DE DADOS Para que se entenda a disponibilidade é necessário, antes de qualquer coisa, perceber que a disponibilidade não é apenas um produto ou uma aplicação que se instale, e sim uma característica de um sistema computacional. Existem mecanismos e técnicas, blocos básicos, que podem ser utilizados para aumentar a disponibilidade de um Sistema de Banco de dados distribuídos. A simples utilização destes blocos, entretanto, não garante este aumento se não for acompanhado de um completo estudo e projeto de configuração (ÖZSU, 2001, p. 2). 2.1 DEFINIÇÃO A Disponibilidade de um sistema computacional é a probabilidade de que este sistema esteja funcionando e pronto para uso em um dado instante de tempo. Esta disponibilidade pode ser enquadrada em três classes: A disponibilidade Básica: é aquela encontrada em máquinas comuns, sem nenhum mecanismo especial, em software ou hardware, que vise de alguma forma mascarar as eventuais falhas destas máquinas. Costuma-se dizer que máquinas nesta classe apresentam uma disponibilidade de 99% a 99,9%. Isto equivale a dizer que em um ano de operação a máquina pode ficar indisponível por um período de 9 horas a quatro dias. Estes dados são empíricos e os tempos não levam em consideração a possibilidade de paradas planejadas (que serão abordadas mais adiante), porém são aceitas como o senso comum na literatura da área (FREEMAN, 2008). Alta disponibilidade: mecanismos especializados de detecção, recuperação e mascaramento de falhas, podem-se aumentar a disponibilidade do sistema, de forma que este venha a se enquadrar na classe de alta disponibilidade. Nesta classe as máquinas tipicamente apresentam disponibilidade na faixa de 99,99% a 99,999%, podendo ficar indisponíveis por um período de pouco mais de 5 minutos até uma hora em um ano de operação. Aqui se encaixam grande parte das aplicações comerciais de alta disponibilidade, como centrais telefônicas (WATSON; BERSINIC, 1 / 2006). Máxima disponibilidade: garante o sistema integro e disponível a todo o momento. Dentre os novos recursos encontram-se o Flashback Transaction, que possibilita a reversão de uma transação efetuada com erro, bem como de qualquer transação dependente Parallel Backup and Restore, que ajuda a melhorar o desempenho do backup e restauro de grandes base de dados e hot patching, que melhora a disponibilidade do sistema ao permitir que as

16 16 correções sejam aplicadas sem necessidade de interromper a aplicacão. Além disso, existem outros recursos que ajudam os administradores a reduzir significativamente a parada para recuperação, o que permite automatizar investigação de falhas, determinar planos de recuperação e lidar com várias situações de crise (ORACLE, 2006). 2.2 VANTAGENS A gerência de banco de dados distribuídos foi proposta por vários motivos, abrangendo desde a descentralização organizacional e o processamento econômico até uma maior autonomia. Gerência de banco de dados distribuídos de certo modo esconde os detalhes de onde cada arquivo, tabela ou relação, está fisicamente armazenado dentro do sistema. Há dois tipos de transparência possíveis: Transparência de distribuição ou de rede: Refere-se a liberar o usuário dos detalhes sobre a rede. Pode ser dividida em transparência de localização e transparência de nomeação. A transparência de localização se refere ao fato de que o comando utilizado para realizar uma tarefa é independente do servidor conectado e da localização do sistema no qual o comando foi executado. A transparência de nomeação implica que, uma vez que se especifica um nome pode-se acessar objetos nomeados de maneira não ambígua sem especificações adicionais (FREEMAN, 2008). Transparência de replicação: Refere-se ao armazenamento em diferentes sites para melhor disponibilidade, desempenho e confiabilidade. A transparência de replicação faz com que o cliente não se torne ciente da existência de servidores replicados(özsu, 2001, p. 2). A confiabilidade e disponibilidade crescente são duas entre as vantagens potenciais mais comuns citadas para banco de dados distribuídos. A disponibilidade é geralmente definida como probabilidade de que um sistema esteja funcionando (não esteja parado) em certo momento. Quando os dados e o software do SGBD estão distribuídos em diversos sites, um site pode falhar enquanto outros continuam a operar. Somente o software que existe no site que falhou não pode ser acessado. Isso melhora tanto a confiabilidade quanto a disponibilidade. Um SGBD distribuído fragmenta o banco de dados mantendo os dados mais próximo possíveis do local onde são mais necessitados. A localização de dados reduz a disputa de

17 17 serviços da CPU e de E/S (Entrada/Saída), e ao mesmo tempo reduz a demora no acesso de sistemas distantes. (NEWLAN, 2008). 2.3 DESVANTAGENS A principal desvantagem do sistema de banco de dados distribuído é a complexidade adicional necessária para assegurar a própria coordenação entre os nós. Esta complexidade aumentada o custo de desenvolvimento de software, contudo é mais difícil implementar um sistema de banco de dados distribuído, portanto, mais caro. A seguir as desvantagens mais encontradas no mercado coorporativo: Maior potencial de defeitos: Uma vez que o nó que forma o sistema distribuído opera em paralelo, é difícil assegurar que os algoritmos estão corretos. Existe potencial para defeitos extremamente sutis, precisando ter maior atenção em sua implementação (HILL, 2008). Aumento de sobrecarga de processamento: A troca de mensagens e a computação adicional necessárias para realizar a coordenação inter-nó é uma forma de sobrecarga que não surgem em sistemas centralizados. Escolhendo o projeto para um sistema de banco de dados, o projetista precisa analisar as vantagens e as desvantagens de distribuição de dados (ÖZSU, 2001, p. 2). 2.4 GARANTIA DE DISPONIBILIDADE O que garante a alta disponibilidade de informações e sistemas são o suporte técnico, os planos de contingência e redundância de equipamentos, detalhados a seguir: Suporte Técnico: O suporte tecnico monitora todo o hardware do cluster, incluindo CPU s, espaçco em disco, E/S em disco e memoria utilizada. Monitora também energia, fatores ambientais, como temperatura e umidade, estado do gerador e conectividade de rede. A comunicação íntima e constante com os provedores de conexão, garantem a todos os clientes uma performance máxima de acesso e garantia de 99,9% de uptime. Qualquer falha irá disparar um alarme, acionando o especialista para resolver o problema (ÖZSU, 2001, p. 2). Planos de contingência: Trata-se do conjunto de procedimentos e medidas de segurança, previamente planejadas, a serem adotados após a ocorrência de uma falha, que permitem o restabelecimento da rede de comunicação em caso de situações anormais (falha de hardware, base de dados corrompida, perda de link de comunicação, destruição de prédios, entre outras), com o objetivo de minimizar os impactos da mesma.

18 18 Redundância: O termo redundância descreve a capacidade de um sistema em superar a falha de um de seus componentes através do uso de recursos redundantes, ou seja, um sistema redundante possui um segundo dispositivo que está imediatamente disponível para uso quando falhar o dispositivo primário do sistema. Fonte de energia, placa de rede, disco com RAID (Redundant Array of Independent Drives), processadores e memória esses são os hardwares que com duplicidade em um servidor garante a disponibilidade caso outro venha falhar. Porém, apenas fontes de energia com duplicidade não garante o servidor ser alimentado por energia a todo o momento, se faz necessário um ambiente complexo com geradores e No-Break (ÖZSU, 2001, p. 2).

19 19 3 ALTA DISPONIBILIDADE NO ORACLE Uma solução de alta disponibilidade mascara os efeitos da falha de um hardware ou software e mantém a disponibilidade dos aplicativos, de modo a minimizar o tempo de inatividade percebido pelos usuários. A Oracle disponibiliza diversas ferramentas que proporcionam a alta disponibilidade em diversos cenários. Caso ocorra uma falha no banco de dados em um ambiente configurado com alta disponibilidade, o Oracle consegue manter as aplicações em execução durante o failover sendo totalmente transparente para os usuários (WATSON; BERSINIC, 1 / 2006). 3.1 CARACTERÍSTICAS DO ORACLE Independente da versão do sistema operacional, existem três níveis diferentes de software Oracle disponíveis para instalação com base no produto comprado. Os tipos disponíveis são: Oracle Enterprise Edition: Instalação completa que inclui um banco de dados préconfigurado, serviços de rede, Oracle options que pode ser licenciado, ferramentas do ambiente e banco de dados, estrutura do Oracle Enterprise Manager (ferramentas de gerenciamento) e os produtos mais utilizados para armazenamento de dados e processamento de transações. Esta instalação permite o uso de recursos de Paralell Server e Stand-by Database (HILL, 2008). Oracle Standard Edition: Instalação parcial que inclui um banco de dados preconfigurado, serviços de rede, Oracle Enterprise Manager e os utilitários Oracle; Oracle Personal Edition: Instalação de um banco de dados pré-configurado com suporte a um ambiente de desenvolvimento e distribuição de um único usuário. Esta versão é recomendada para microcomputadores pessoais com o intuito de auxiliar no aprendizado da linguagem de programação SQL (FREEMAN, 2008) Instância Toda vez que um banco de dados é iniciado, uma System Global Area (SGA) é alocada e os processos de segundo plano do Oracle são iniciados. A System Global Area é uma área de memória usada para as informações do banco de dados que são compartilhadas pelos usuários. A combinação entre processos de segundo plano e os buffers de memória se

20 20 chama Instância do Oracle. Uma instância executa processos de usuário e processos do Oracle. Os processos do usuário são aplicativos que são executados a partir de uma estação de trabalho, sejam eles um programa executável que conecta na base, como uma ferramenta Oracle como, por exemplo, o SQL/PLUS (WATSON; BERSINIC, 1 / 2006) System Global Area A System Global Area (SGA) é uma região de memória compartilhada que contém as informações de dados e controle para uma instância do Oracle. O Oracle aloca a SGA quando uma instância Oracle é iniciada e desaloca quando a instância é desalocada. Cada instância tem sua própria System Global Area. Os usuários que estão conectados a um servidor Oracle compartilham os dados na mesma System Global Area. Para se obter o desempenho ideal, toda SGA deve ser o maior possível, ou seja, deve caber com tranquilidade na memória real do servidor. A seguir estratégias para minimizar a E/S de disco: Cache de Buffer de Banco de Dados: Os buffers de banco de dados da SGA armazenam os blocos de dados usados mais recentemente. Um conjunto dos buffers de banco de dados de uma instância é o cache do buffer de banco de dados. Este possui blocos de dados alterados e inalterados. Os dados mais recentes geralmente são dados usados mais frequentemente, portanto estes minimizam também a E/S de disco melhorando o desempenho do Oracle (GOPALAKRISHNAN, 2008). Buffer de registro redo: Os buffers de registro redo armazenam as entradas de redo onde podemos considerar como o registro das alterações realizadas no banco de dados. As entradas de registro armazenadas nos buffers de registro redo são posteriormente gravadas em um arquivo de registro redo on-line o qual eventualmente é utilizado quando a recuperação do banco de dados for necessária. Pool Compartilhado: Pool compartilhado é uma parte da SGA que contém as construções da memória compartilhada tais como áreas da SQL compartilhadas. Uma única área de SQL compartilhada é utilizada por vários aplicativos que emitem a mesma declaração, isto faz com que se minimize E/S de disco. Large Pool: Large Pool é uma área opcional da SGA que fornece grandes alocações de memória para as operações de backup e recuperação do Oracle. Program Global Area (PGA): A Program Global Area é um buffer de memória que contém

21 21 as informações de dados e controle para um processo de servidor. Uma PGA é criada quando um processo de servidor é iniciado (GOPALAKRISHNAN, 2008). Na figura 1 é demonstrado uma instância Oracle e seus vários processos. Figura 1 - Processos Oracle. Fonte: Oracle (2005) 3.2 Arquitetura de Processos do Oracle O conhecimento da arquitetura interna do ORACLE é de extrema importância para a compreensão das técnicas de otimização do produto. Basicamente, os seus mecanismos de execução são as estruturas de memória e os processos executados em background. Todas as vezes que um banco é inicializado, uma SGA é alocada e os processos são inicializados. A combinação das estruturas de memória na SGA e dos processos em background é chamada de instância ORACLE. Algumas arquiteturas de hardware permitem múltiplos computadores compartilharem os mesmos dados, softwares ou periféricos. Com a opção Parallel Server do ORACLE, podemos tirar proveito dessa característica através da execução de múltiplas instâncias que compartilham um único banco de dados. Assim, os usuários de diversas máquinas podem acessar o mesmo banco de dados com uma melhoria na performance. A seguir processos da arquitetura Oracle: Processos de Usuário: Um processo de usuário é criado e atualizado para executar o código de software de um programa aplicativo ou uma ferramenta Oracle. O processo de usuário também gerencia a comunicação com os processos de servidor. Os processos de

22 22 usuário se comunicam com os processos de servidor por meio da interface de programa (HILL, 2008). Processos de Servidor: O Oracle cria processos de servidor para lidar com as solicitações dos processos dos usuários conectados. Um processo de servidor tem a responsabilidade de se comunicar com o processo de usuário e interagir com o Oracle para executar as solicitações. Por exemplo, se um usuário realiza uma consulta de dados que não estejam nos buffers de banco de dados da SGA, o processo de servidor lê os dados solicitados nos blocos de dados dos datafiles na SGA (WATSON; BERSINIC, 1 / 2006). Processos de segundo plano: Quando uma instância é iniciada o Oracle cria uma série de processos de segundo plano. Estes processos são a consolidação de diversas funções que serão tratadas por vários programas. Abaixo os processos de segundo plano: Database Writer (DBWR): Responsável pela gravação dos blocos de dados do chache de buffer do banco de dados para os datafiles. Log Writer (LGWR): Faz a gravação das entradas do registro redo que estão contidas nos buffers de registro redo para os arquivos redo do disco. Checkpoint (CHKPT): O Checkpoint é responsável por sinalizar o DBWriter para que seja feita a gravação dos dados nos datafiles. Em intervalos especificados, todos os buffers de bancos de dados modificados na SGA são gravados nos datafiles pelo DBWriter. System Monitor (SMON): O System Monitor executa a recuperação de pane quando uma instância falhada é reinicializada. Em um sistema de várias instâncias o SMON pode eventualmente executar a recuperação de uma instância quando esta falhar. Process Monitor (PMON): O Process Monitor executa a recuperação de um processo de usuário quando este falha. O PMON também limpa o cache e libera os recuros que o processo estava usando. Archiver (ARCN): O archiver copia os arquivos de registro redo online para o armazenamento de arquivamento quando eles estão cheios ou quando ocorre a troca de registros. Para que isto seja possível o banco de dados deve estar no modo ARCHIVELOG e o arquivamento automático deverá estar ativado. Recoverer (RECO): O Recoverer é usado para determinar as transações distribuídas que estão pendentes devido a uma falha de rede ou sistema em um banco de dados distribuído. Em determinados momentos o reco tenta se conectar ao banco de dados para completar automaticamente um commit ou rollback de uma transação qualquer (WATSON; BERSINIC, 1 / 2006).

23 ORGANIZAÇÃO DOS DADOS NO ORACLE Cada banco de dados possui um dicionário de dados. Um dicionário de dados Oracle é um conjunto de tabelas e visões que são usadas como referência somente para leitura do banco de dados. Um dicionário de dados armazena as informações sobre a estrutura lógica e física do banco de dados, usuários válidos de um banco de dados, informações sobre restrições e integridade das tabelas do banco de dados, espaço alocado para determinado objeto ou esquema e quanto desse espaço está sendo utilizado etc. Um Dicionário de Dados é criado quando um banco de dados é criado. Para refletir com precisão o status do banco de dados o dicionários de dados é atualizado automaticamente pelo Oracle em resposta às ações específicas como, por exemplo, alterações na estrutura do banco de dados (TOLEDO JUNIOR, 2000). Visões: Uma Visão é uma apresentação personalizada dos dados de uma ou mais tabelas. Uma visão pode ser vista como uma consulta armazenada. As visões não contém nem armazenam dados, elas derivam os dados das tabelas nas quais elas se baseiam, chamadas tabelas base de visões. Do ponto de vista de administração de banco de dados temos as visões fixas. Estas visões são chamadas de visões desempenho dinâmico devido ao fato de serem atualizadas continuamente enquanto o banco de dados está aberto. Estas fornecem dados de estruturas internas de discos, estruturas de memória e configurações da base de dados instalada. Algumas das visões mais usadas na administração de um banco de dados Oracle são: V$SESSION, V$INSTANCE, V$DATABASE, V$CONTROLFILE, V$LOCK, V$NLS_PARAMETERS, V$OPTION, V$PARAMETER, V$PROCESS. Seqüências: Uma sequência gera uma lista serial de números exclusivos para as colunas numéricas das tabelas de um banco de dados. As sequências simplificam a programação de aplicativos, gerando automaticamente valores numéricos exclusivos para as linhas de uma única tabela ou várias tabelas. Por exemplo, assumindo que dois usuários estejam inserindo simultaneamente linhas novas de empregados em uma tabela chamada EMPREGADOS01. Usando uma sequência para gerar números exclusivos de empregados para a coluna EMPNUM. Nenhum usuário terá que esperar que outro dê entrada no próximo número de empregado disponível. A sequência gera automaticamente os valores corretos para cada

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