Oracle数据库体系结构——database

Oracle数据库是什么？
Oracle DataBase是⼀款关系型数据库管理系统，同类的产品还有MySQL， SQLServer等。
我们会把那个承载我们核心数据的系统笼统地成为数据库服务器。
严格意义上来讲Oracle DataBase是由两个部分组成
instance+database=数据库服务
Oracle instance：⼀组后台进程和内存结构 ，后台进程就是ps -ef || grep ora_查询出来的那些
Oracle database：存放在操作系统上的物理文件，比如datafile，logfile…

——database数据库

1.data file数据文件

在操作系统层可以看到
【select * from v$datafile;】

2.control file控制文件

• 在数据库使用过程中，Oracle数据库会不断更新控制文件，每个控制文件只与⼀个oracle数据库相关联。
• 功能和特点：
  1）记录数据库当前物理状态 ，记录了数据文件datafile和日志文件logfile的所有信息。
  2）维护数据库的一致性（SCN#）
  3）是一个二进制小文件
  4）在mount阶段被读取
  5）记录RMAN备份的元数据
  控制文件信息只能通过oracle数据库修改；没有数据库管理员或用户可以编辑控制文件。
• 查看控制文件信息：
  【select * from v$controlfile;】
  【show parameter control_files】
  冗余：有两个一样的控制文件
• controlfile不能在操作系统层看到，必须手动生成控制文件到操作系统层面：
  【alter database backup controlfile to trace as ‘/u01/ctl01.bak’;】
• 控制文件更新机制
  当增加、重命名、删除一个数据文件或者一个联机日志文件时，Oracle 服务器进程(Server Process)会立即更新控制文件以反映数据库结构的变化。
  日志写进程 LGWR 负责把当前日志***记录到控制文件中。
  检查点进程 CKPT 负责把校验点的信息记录到控制文件中。
  归档进程 ARCN 负责把归档日志的信息记录到控制文件中。
  通过视图 【v$controlfile_record_section】 可以了解到控制文件中记录了大量的数据库当前状态信息
• 控制文件多元化（多路复用）
  两个控制文件副本（最好三个）
  每个磁盘上一个副本
  至少在单独的磁盘控制器上有一个副本
• 手动添加控制文件：
  1）先备份参数文件
  【spfile SQL> create pfile from spfile;】
  2）查看当前控制文件信息
  【SQL> show parameter control_files; 】
  3）修改控制文件，并在参数中增加一个新的控制文件
  【 SQL> alter system set control_files=’/u01/app/oracle/oradata/orcl/control01.ctl’,
  …
  ‘/u01/app/oracle/oradata/orcl/control04.ctl’ scope=spfile;】
  4）复制控制文件，Oracle 建议分配在不同的物理磁盘上
  【cd /u01/app/oracle/oradata/orcl】
  【cp control01.ctl control03.ctl】
  5）重启数据库
  【shutdown immediate】
  【startup】
  6）再次查看
  【SQL> show parameter control_files; 】

控制文件如果损坏需要重建，重建控制文件必须使系统在 NOMOUNT状态下

1. 单个文件损坏：通过简单复制解决。
2. 所有的控制文件丢失:
   a) 如果有 binary 控制文件备份，利用备份恢复控制文件，
   b) 如果没有备份，利用 trace 脚本文件重新创建控制文件(代价:丢失归档记录信息和 RMAN 备份信息)

• 重建控制文件
  1）生成一个脚本
  【SQL> alter database backup controlfile to trace as ‘/u01/app/oracle/oradata/oradb/ control.trc’;】
  2）nomount 状态执行脚本文件中的创建语句（有NORESETLOGS和RESETLOGS方式）
  【 [oracle@vm02 oradb]$ more control.trc
  STARTUP NOMOUNT
  CREATE CONTROLFILE REUSE DATABASE “oradb” NORESETLOGS MAXLOGFILES 16 MAXLOGMEMBERS 3
  …
  ZHS16GBK ;】
  执行上述【startup nomount …ZHS16GBK】
  3）打开数据库
  【alter database open NORESETLOGS;】
  4）将临时文件加到临时表空间
  【alter tablespace TEMP add tempfile ‘/u01/app/oracle/oradata/orcl/temp01.dbf’;】
  5）之前offline或者read only的文件会发生异常
  例如：/u01/app/oracle/product/11204/db_1/dbs/MISSING00007 7 TBS_LK02
  直接将数据文件进行改名，改为原来的名字，然后alter tablespace online/read write
  /u01/app/oracle/product/11204/db_1/dbs/TBS_LK02.dbf 7 TBS_LK02

3.redo log file日志文件

• 作用
  数据 recovery恢复
• 特征
  记录redo log buffer写进来的redo条目，数据库中块的变化(DML、DDL)
  用于数据块的 recover
  以组的方式管理 redo file，最少两组 redo，循环使用
  和数据文件存放到不同的磁盘上，需读写速度快的磁盘(比如采用RAID10)
  日志的 block 和数据文件的block（8K）不⼀样
  在操作系统层可以看到
• 查看日志文件信息：
  【select * from v$archived_log;】 （归档模式下查看） 【select * from v$archivedl​og;】（归档模式下查看）【select∗fromvlogfile;】
  【select * from v$log; 】
  
  THREAD#: 线程在单实例的环境下，thread# 永远是1
  SEQUENCE#：日志***，在日志切换时会递增
  【 alter system switch logfile; 】切换日志文件
  FIRST_CHANGE# 在每个日志组对应⼀个 sequence 号，其中首条日志条目的第一个的scn号。
  STATUS 列有四种状态:
  current: 当前日志组对应的脏块还没有全部从 data buffer 写入到 data file， 含有实例恢复需要的信息，不能被覆盖
  active: 日志组对应的脏块还没有完全从data buffer写入到 data file，含 有实例恢复需要 的信息，不能被覆盖
  inactive: 日志组对应的脏块已经从data buffer写入到data file，可以覆盖
  unused：新添加的日志组，还没有使用

默认只有三个日志文件组，每组一个日志文件，三个文件轮流使用，写满之后系统自动归档永久保存
理想状态下每个redo log组有两个redo log file

• 添加日志文件组
  1）查看当前日志信息
  【 select group#,sequence#,bytes/1024/1024 size_MB,archived,status
  from v$log;】

2）添加新组
【 alter database add logfile group 4 ‘/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04.log’ size 50M;】

3）查看日志状态
【select group#,sequence#,bytes/1024/1024 M,archived,status from v$log;】

• 添加成员文件
  1） 先建好目录，准备放在/u01/app/ oracle/oradata/log_member1 下
  【 [oracle@vm01 ~]$ mkdir -p /u01/app/oracle/oradata/log_member1 】
  2） 为group 1 添加成员文件
  【 alter database add logfile member ‘/u01/app/oracle/oradata/log_member1/redo01.log’ to group 1 】
  invalid：成员文件刚添加还未同步
  【 alter system switch logfile; 】切换日志文件使其同步
  一次添加多个日志文件
  【alter database add logfile group 5 (’/u01/app/oracle/oradata/oradb/redo05.log’, ‘/u01/app/oracle/oradata/log_member1/redo05.log’) size 50M;】
• 日志文件的迁移
  方法一：不关库，先删后加
  1） 发起检查点，并查看日志情况，确认想删的日志文件状态是inactive
  【 alter system checkpoint;
  select group#,status from v$log; 】
  2）删除日志文件
  【alter database drop logfile member ‘/u01/app/oracle/oradata/oradb/redo01.log’;】

3. 添加组成员文件
   【alter database add logfile member ‘/u01/app/oracle/oradata/log_member1/redo01.log’to group 1】
   方法二：关库，重命名
   1）关库
   【shutdown immediate】
   2）重命名
   【mv /u01/app/oracle/oradata/oradb/redo02.log /u01/app/oracle/oradata/log_member1/redo02.log】
   3）启动到mount
   【SQL > startup mount; 】
   【SQL > select group#,member from v$logfile order by 1;】
   4）通知控制文件
   【 SQL > alter database rename file ‘/u01/app/oracle/oradata/oradb/redo02.log’ to ‘/u01/app/ oracle/oradata/log_member1/redo02.log’; 】
   5）打开数据库
   【 alter database open; 】

• 日志文件组的删除
  【 SQL> alter database drop logfile group 5;
  SQL> select group#,status,archived from v$log; 】
  drop logfile group 不会删磁盘上文件，删除物理文件需要rm