解析Oracle Database Concepts 12c（4）

Oracle資料庫體系結構（Oracle Database Architecture ）
結合第四大章和第五大章，個人認為這是非常重要的章節，值得反覆的研讀。什麼都不說，先上圖：

這是一張值的每天都去看一眼的圖，就像武林秘籍中的總綱，把Oracle資料庫的精髓都已包含在內。要掌握Oracle Database，首先要理解兩個基本概念：資料庫和例項。

■ 資料庫
所謂資料庫就是磁碟上一系列檔案的集合，主要包括資料檔案、線上日誌、控制檔案等。

■ 資料庫例項

所謂資料庫例項就是記憶體中的程式映像，用來管理資料庫。其中最主要的一塊記憶體區域叫做SGA（System Global Area）和一系列後臺程式。

資料庫和例項是互不依賴的，它們可以分別單獨存在。

資料庫的儲存結構
物理儲存結構
■ 資料檔案（Data files）
每個資料庫包含一個或多個資料檔案，這是真正儲存資料的地方，像表、索引等資料都是儲存在資料檔案裡。

■ 控制檔案（Control files）
控制檔案儲存了資料庫的後設資料，包括資料庫名、建立時間、資料檔案路徑、重做日誌路徑、當前重做日誌的序號、檢查點資訊等等。由於控制檔案很重要，因此控制檔案可以有多份複製。

■ 線上重做日誌檔案（Online redo log files）
線上重做日誌是由2個或更多的檔案組成的，用來記錄資料庫中的所有變更，以重做記錄（redo entries，或者redo log records）的形式記錄到檔案中。

當然，除了以上3類主要的檔案外，資料庫還包含其它也很重要的檔案，如引數檔案（parameter file），歸檔日誌檔案（archived redo log file）、備份檔案（backup files）等。

邏輯儲存結構
■ 塊（Data blocks）
塊是Oracle資料庫的最小分配單元，一個塊對應特定的位元組，預設是8K。

■ 區（Extents）
區是多個邏輯上連續的塊組成的儲存區域。

■ 段（Segments）
段是多個區組成的儲存區域，資料庫建立物件（user objects）後就會為其分配相應的段，如表、索引等。

■ 表空間（Tablespaces）
一個資料庫就是由多個表空間組成的，一個表空間可以包含1個或多個資料檔案。

簡單點說，多個物理儲存區（如扇區）組織成塊，塊再組織成區，區再組織成段，段再組織成表空間，表空間由1個或多個資料檔案組成，透過這樣的設計來達到高效、靈活的儲存管理的目的。

例項結構
資料庫程式
■ 客戶端程式（Client processes）
如應用程式，SQL*Plus等，通常執行在單獨的客服機上。

■ 後臺程式（Background processes）
用來完成各種維護工作，如髒資料寫入磁碟、寫重做日誌、清理異常終止的程式等等。

■ 伺服器程式（Server processes）
和客戶端程式進行互動，完成客戶端的請求。

記憶體結構
Oracle資料庫例項的記憶體區域主要分為兩大塊:
■ SGA（System Global Area）
SGA是資料庫例項最大的一塊記憶體區域，包含資料庫的資料（快取）和控制資訊。SGA由眾多的元件構成，如資料快取（buffer cache），共享池（share pool）等，12.1.0.2以後，還可以包含記憶體列儲存（In-Memory Column Store）。

■ PGA（Program Global Areas）
是一個程式專享的記憶體區域，其它程式不能訪問。後臺程式也有PGA，由於後臺程式的PGA一般都很小，所以我們講PGA時，通常指的是伺服器程式的PGA。

應用和網路架構
應用架構
支援兩種常見的應用架構：
C/S架構（client/server architecture）
多層架構（multitier architecture）

網路結構
應用程式或者其它客戶端透過Oracle Net Service來與Oracle資料庫進行互動。Oracle Net Service包含兩大元件：
■ Oracle Net
建立客戶端和資料庫間的會話，會話建立後提供客戶端和資料庫之間的資料交換。
■ Oracle Net Listener
監聽並分配連線請求，當連線建立後，就沒它什麼事了。

Oracle網路服務方式有專用伺服器連線和共享伺服器連線兩種。

多租戶架構
Oracle 12c引入的一個很重要的新特性是多租戶，關於多租戶我們後續詳細討論。