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Arquitetura Oracle e seus componentes

Boa Tarde meus amigos. Fazia um tempinho que não postava no blog, devido a falta de tempo e as minhas leituras diárias no “pequeno” livro do Bob Bryla (Manual do DBA – Oracle 11g) de 700 e poucas páginas. rsrs

Hoje irei explicar de uma forma geral a arquitetura oracle e seus componentes. Algo que todos os DBA’s, obrigatoriamente, devem saber de cabo a rabo. Vamos lá, e boa leitura:

*O RDBMS Oracle é um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional.

*O servidor Oracle consiste de:

– Instância Oracle (Oracle Instance)
– Arquivos do Banco de Dados (Database Files)

*Arquivos do Banco de Dados Oracle

  • Um banco de dados Oracle (Database files) são um conjunto de dados tratados como uma unidade.
  • Um banco de dados possui uma estrutura lógica e física.
  • A estrutura física do banco de dados é um conjunto de arquivos do sistema operacional. Em um banco de dados Oracle eles são compostos de três tipos de arquivos:

+ Arquivos de Dados (Data Files)
+ Arquivos de Logs (Redo Logs)
+ Arquivos de Controle (Control Files)

*Arquivos de Dados (Data Files)

  • Os arquivos de dados contém os dados do banco, e eles são armazenados em tabelas definidas pelo usuário. Além disto, nos arquivos de dados também são armazenados o dicionário de dados, as imagens anteriores de dados alterados, índices e outros tipos de estruturas. Um banco de dados Oracle deve conter no mínimo um arquivo de dados.

*Características dos Arquivos de Dados

  • Os arquivos de dados podem estar associados a apenas um banco de dados Oracle.
  • Um ou mais arquivos de dados formam uma unidade lógica chamada tablespace.

*Redo Logs

  • Os redo logs armazenam as mudanças efetuadas no banco de dados para possibilitar a recuperação dos dados em caso de falhas. Um banco de dados Oracle deve possuir no mínimo dois arquivos de redo log.

*Arquivos de Controle (Control Files)

  • Os arquivos de controle contém as informações necessárias para manter e verificar a integridade do banco de dados. Por exemplo, o arquivo de controle é utilizado para identificar os arquivos de dados e os arquivos de redo log. Um banco de dados Oracle deve possuir no mínimo um arquivo de controle.

*Outros Arquivos Importantes
– O servidor Oracle também faz uso de outros arquivos que não fazem parte do banco de dados:

+ Arquivo de Parâmetros (Parameter File)

-define as características da instância Oracle. Por exemplo, ele contém parâmetros que
definem o tamanho das estruturas de memória da SGA

+ Arquivo de Senhas (Password File)

-faz a validação de quais usuários tem permissão de fazer start up e shutdown na instância
Oracle

+ Arquivos de Redo Log Arquivados (Archived Redo Log Files)

-são cópias off-line dos arquivos de redo log, que podem ser necessários em um processo de
recuperação de falhas de mídia

* Instância Oracle (Oracle Instance)

  • Uma Instância Oracle consiste na estrutura de memória chamada de SGA (System Global Area) e nos processos em segundo plano (background processes) utilizados para gerenciar o banco de dados
    Uma Instância Oracle somente pode abrir e utilizar um banco de dados de cada vez

* Área Global do Sistema (System Global Area)

  • Área de memória utilizada para armazenar as informações do banco de dados que são compartilhadas pelos processos
  • Contém dados e informações de controle e é alocada na memória do computador onde o servidor Oracle esta operando
  • Dinâmica e definida pelo parâmetro SGA_MAX_SIZE
  • Definida em porções (granule)
  • Consiste de diversas estruturas de memória

* Área Global do Sistema (Continuação)

+ Shared Pool

-utilizada para armazenar os comandos SQL executados recentemente, e as informações do
dicionário de dados. Estes comandos SQL podem ser solicitados por processos do usuário ou
no caso de stored procedures, lidos do dicionário de dados.

+ Database Buffer Cache

-utilizada para armazenar os dados recentemente utilizados. Os dados são lidos e gravados
nos arquivos de dados

+ Redo Log Buffer

-utilizado para armazenar as alterações feitas no banco de dados pelos processos
e servidores pelos processos em segundo plano

* Área Global do Sistema (System Global Area)

+ Java Pool

-utilizado para armazenar código Java

+ Large Pool

-utilizado para armazenar grandes estruturas de memória que não estão relacionadas
diretamente ao processamento de instruções SQL, como por exemplo blocos de dados
copiados durante operações de backup e recovery

+ Streams Pool

-utilizado para manter estruturas de dados e controle do recurso Oracle Streams

* Processos em Segundo Plano

  • Os processos em segundo plano (background processes) de uma instância executam funções comuns que são necessárias para atender as solicitações de serviço de usuários simultâneos, sem comprometer a integridade e o desempenho do sistema.
  • Eles consolidam funções que, de outra forma, seriam tratadas por diversos programas Oracle executados para cada usuário.
  • Ele executam tarefas de I/O e monitoram outros processos Oracle para oferecer maior paralelismo, o que aumenta o desempenho e a confiabilidade.
  • Dependendo da configuração, uma instância Oracle pode incluir vários processos de segundo plano, no entanto cada instância inclui cinco processos de segundo plano fundamentais. São Eles:
  • O Database Writer (DBW0) é responsável por gravar dados alterados do buffer cache do banco de dados nos arquivos de dados.

+ O Log Writer (LGWR) grava as alterações registradas no buffer de redo log nos arquivos de redo log.

+ O Monitor de Sistema (SMON, System Monitor) verifica a consistência no banco de dados e, se necessário, inicia a recuperação do banco de dados quando ele é aberto.

+ O Monitor de Processo (PMON, Process Monitor) disponibiliza recursos se um dos processos Oracle falhar.

+ O Checkpoint Process (CKPT) é responsável pela atualização das informações de status do banco de dados nos arquivos de controle e nos arquivos de dados, sempre que as alterações efetuadas no cache de buffer ficam registradas no banco de dados de forma permanente.

  • Processos de segundo plano opcionais:

ARCn LMDn QMNn
CJQ0 LMON RECO
Dnnn LMS Snnn
LCKn Pnnn

* O Database Writer (DBW0) grava os buffers sujos do Buffer Cache do banco de dados nos arquivos de dados. Ele garante que um número suficiente de buffers livres esteja disponível no Buffer Cache de buffer. O desempenho do banco de dados é melhorado, porque os processos de servidor efetuam alterações somente no cache de buffer.

*O LGWR executa gravações seqüenciais do buffer de redo log no arquivo de redo log nas situações a seguir:
– Quando uma transação efetua commit.
– Quando 1/3 do buffer de redo log está cheio.
– Quando há mais de um megabyte de alterações registradas no buffer de redo log.
– Antes de o DBW0 gravar blocos modificados do cache de buffer do banco de dados nos arquivos de dados.
– Como o redo é necessário para a recuperação, o LGWR confirma o COMMIT somente após o redo estar gravado em disco.

  • Se a instância Oracle falhar, qualquer informação na SGA que não foi gravada em disco se perderá. Por exemplo, a falha do sistema operacional causa uma falha na instância. Depois da perda da instância, o processo de segundo plano SMON executará automaticamente a recuperação da instância quando o banco de dados for reaberto.

* O processo de segundo plano PMON efetua uma limpeza após falha dos processos da seguinte maneira:
– Submete a rollback a transação atual do usuário
– Libera todos bloqueios de tabela ou linha que existem no momento
– Libera outros recursos que estejam reservados pelo usuário

  • Durante um checkpoint:
  • Vários buffers de banco de dados sujos incluídos no log que está sendo submetido a um checkpoint são gravados nos arquivos de dados pelo DBWn.
  • O processo de segundo plano de checkpoint CKPT atualiza os cabeçalhos de todos os arquivos de dados e arquivos de controle para que reflitam a conclusão com êxito.

Espero que todos tenham compreendido, em uma visão geral, o básico da arquitetura Oracle e seus componentes.

Grande abraço, bons estudos e até o próximo post galera!


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