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Capítulo I

Capítulo I. Componentes Arquitetônicos de um Banco de Dados Oracle. Arquivo de Senha. Arquitetura de um Banco Oracle. Instância. Processo Usuário. SGA. Shared Pool. Database Buffer Cache. Redo Log Buffer. Library Cache. Processo Servidor. Data Dictionary Cache. Large Pool.

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Presentation Transcript

  1. Capítulo I Componentes Arquitetônicos de um Banco de Dados Oracle

  2. Arquivo de Senha Arquitetura de um Banco Oracle Instância Processo Usuário SGA Shared Pool DatabaseBuffer Cache Redo LogBuffer Library Cache Processo Servidor Data DictionaryCache Large Pool Java Pool PGA PMON SMON DBWR LGWR CKPT Others Arquivos de Dados Arquivos de Controle Arquivos de Redo Arquivo de Parâmetros Log Arquivados Database Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  3. Servidor Oracle • Um Servidor Oracle: • É um SGBD • Consiste de uma Instância Oracle e de um Banco de Dados Oracle Servidor Oracle Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  4. Instância Oracle • Meio de acessar o Banco de Dados Oracle • Está associada a um e apenas um Banco • Formada por memória e processos de background Instância SGA Shared Pool Memory structures DatabaseBuffer Cache Redo LogBuffer Library Cache Data DictionaryCache Large Pool Java Pool Background process structures PMON SMON DBWR LGWR CKPT Others Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  5. Servidor Oracle Estabelecendo uma Sessão e Criando uma Conexão • Conectando-se a uma Instância Oracle: • Estabelecendo uma conexão usuária • Criando uma sessão Processo Servidor Conexão Estabelecida Sessão Criada Processo Usuário Usuário do Banco Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  6. Arquivo de Senha Banco de Dados Oracle • Coleção de dados • Consiste de três tipos de arquivo Banco Oracle Redo Log files Data files Control files Arquivo de Parâmetros Log Arquivado Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  7. Estrutura Física • A estrutura física inclui três tipos de arquivo: • Arquivos de Controle • Arquivos de Dados • Arquivos de Redo Log Online Header Arquivos de Controle Arquivos de Dados Arquivos de Redo Log Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  8. Estruturas de Memória • A estrutura de memória do Oracle é formada por duas áreas: • Área de Sistema Global (System Global Area - SGA): alocada quando a instância é inicializada. É um componente fundamental de uma instância Oracle • Área de Programa Global (Program Global Area - PGA): alocada quando um processo servidor é inicializado Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  9. Área de Sistema Global - SGA • A SGA consiste de várias estruturas de memória: • Pool Compartilhado (Shared Pool) • Cache de Buffer de Dados (Database Buffer Cache) • Buffer de Redo Log (Redo Log Buffer) • Outras estruturas (por exemplo, gerenciamento de bloqueios e latches, dados estatísticos, entre outros) • Outras duas estruturas de memória adicionais podem ser configuradas na SGA: • Pool Grande (Large Pool) • Pool Java (Java Pool) Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  10. System Global Area - SGA • Dinâmica • Dimensionada pelo parâmetro de inicialização SGA_MAX_SIZE • Alocada e gerenciada em grãos pelos componentes da SGA • Alocação de memória virtual contínua • Tamanho do grão é baseado em SGA_MAX_SIZE Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  11. Pool Compartilhado • É utilizado para armazenar: • Comandos SQL mais recentemente executados • Definições de dados mais recentemente utilizadas • Consiste de duas estruturas de memória muito importantes na questão de performance: • Cache de Biblioteca (Library Cache) • Cache de Dicionário de Dados (Data Dictionary Cache) • Dimensionado pelo parâmetro SHARED_POOL_SIZE Shared Pool Library Cache DataDictionary Cache ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 64M; Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  12. Cache de Dicionário de Dados • É conjunto contendo as definições de dicionário de dados mais recentemente utilizadas • Inclui informações sobre arquivos de dados, tabelas, índices, colunas, usuários, privilégios e outros objetos do banco de dados Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  13. Cache de Dicionário de Dados • Durante a fase de Análise de um comando, o processo servidor procura, na Cache de Dicionário de Dados, por informações para validação de acesso e mapeamento de nomes de objetos • O armazenamento de informações de Dicionário de Dados em cache propicia uma melhora no tempo de resposta de consultas e execução de comandos DML • O tamanho é determinado por SHARED_POOL_SIZE Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  14. Cache de Buffer de Dados • Armazena cópias de blocos de dados recuperados a partir dos arquivos de dados • Fornece um ganho de desempenho, quando se consulta ou atualiza os dados • Gerenciado por um algoritmo LRU • DB_BLOCK_SIZE determina o tamanho do bloco padrão Cache de Buffer de Dados Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  15. Cache de Buffer de Dados • Consiste de subcaches independentes: • DB_CACHE_SIZE • DB_KEEP_CACHE_SIZE • DB_RECYCLE_CACHE_SIZE • Pode ser dimensionada dinamicamente • DB_CACHE_ADVICE é utilizado para obter estatísticas sobre o tamanho das caches • As estatísticas são exibidas em V$DB_CACHE_ADVICE ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE = 96M; Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  16. Cache de Buffer de Dados • Esses três parâmetros definem os tamanhos dos Buffer Caches: • DB_CACHE_SIZE: Determina o tamanho apenas do default buffer cache • DB_KEEP_CACHE_SIZE: Determina o tamanho do keep buffer cache, que é usado para reter blocos bastante reutilizados em memória • DB_RECYCLE_CACHE_SIZE: Determina o tamanho do recycle buffer cache, que é usado para eliminar blocos que têm pouca chance de serem reutilizados da memória Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  17. Buffer de Redo Log • Armazena alterações realizadas em blocos de dados • Função principal é recuperação • As alterações armazenadas são chamadas de entradas de redo • Entradas de redo contém informações para reconstrução ou cancelamento de alterações • Tamanho definido por LOG_BUFFER Buffer de Redo Log Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  18. Pool Grande • Área opcional da SGA • Diminui o processamento no Pool Compartilhado • Utilizado para: • Memória de Sessão (UGA) na arquitetura de Servidor Compartilhado (Shared Server) • Processos Servidores de E/S • Operações de Backup e Recuperação (Recovery Manager) • Execução em paralelo • Não utiliza o algoritmo LRU • Dimensionado pelo parâmetro LARGE_POOL_SIZE • Pode ser dimensionado dinamicamente Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  19. Área de Programa Global - PGA • Região de memória reservada para cada Processo Usuário conectando ao Oracle • Alocada quando um Processo Servidor é criado • Desalocada quando o Processo Servidor é finalizado • Utilizada por apenas um Processo Servidor PGA Processo Servidor Processo Usuário Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  20. Estrutura de Processos • Processo Usuário: inicializado quando um usuário solicita uma conexão com o Servidor Oracle • Processo Servidor: conecta-se a Instância Oracle e é inicializado quando um usuário estabelece uma sessão • Processos de Background: inicializado quando uma Instância Oracle é inicializada Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  21. Processo Usuário • Um programa que solicita interação com o Servidor Oracle • Deve primeiramente estabeler uma conexão • Não interage diretamente com o Servidor Oracle Processo Servidor Processo Usuário Conexão Estabelecida Database user Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  22. Servidor Oracle Processo Servidor • Um programa que interage diretamente com o Servidor Oracle • Responde solicitações geradas e retorna resultados • Pode ser dedicado ou compartilhado Processo Servidor Conexão Estabelecida Sessão Criada Processo Usuário Database user Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  23. Processos de Background • Responsáveis pela interação entre estruturas de memória e físicas • Obrigatórios DBWn PMON CKPT LGWR SMON • Opcionais: ARCn LMDn QMNn CJQ0 LMON RECO Dnnn LMS Snnn LCKn Pnnn Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  24. Database Writer (DBWn) • DBWn escreve quando: • Acontece um checkpoint • A quantidade buffers “sujos” atinge um determinado percentual • Não existem buffers livres • Ocorre um timeout • Tablespace OFFLINE • Tablespace READ ONLY • Tabela DROP or TRUNCATE • Tablespace BEGIN BACKUP Instance SGA Database BufferCache DBWn Redo Log files Data files Control files Database Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  25. Log Writer (LGWR) • LGWR escreve: • Em um commit • Quando 1/3 cheio • Quando há mais de 1 MB de informações de redo • A cada 3 segundos • Antes que DBWn escreva Instance SGA Redo Log Buffer DBWn LGWR Redo Log files Control files Data files Database Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  26. System Monitor (SMON) • Funções: • Recuperação de Instância • Validação das alterações confirmadas no Arquivos de Redo Log • Abre o banco de dados para acesso pelos usuários • Desfaz transações não confirmadas • Juntar espaços livres • Desalocar segmentos temporários Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  27. Process Monitor (PMON) • Limpa processos falhos: • Realizando rollback de transações • Liberando bloqueios e recursos Instance SGA PMON PGA area Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  28. Redo Log files Control files Data files Database Checkpoint • Funções: • Sinalizar DBWn de checkpoints • Atualizar o header dos Arquivos de Dados e o Arquivo de Controle com informações de checkpoint Instance SGA DBWn LGWR CKPT Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  29. Redo log files Control files Data files Archiver (ARCn) • Processo de Background Opcional • Arquiva automaticamente os Arquivos de Redo Log quando o banco de dados está no modo ARCHIVELOG • Mantém um registro de todas as modificações realizadas no banco de dados ARCn Archived redo log files Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  30. Tablespace Datafile Segment Segment Extent Blocks Estrutura Lógica de Armazenamento • Diz como o espaço físico do banco de dados é utilizado • Hierarquia consistindo de tablespaces, segmentos, extensões e blocos Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  31. Processando Comandos SQL • Conecte-se a uma Instância através de: • Processo Usuário • Processo Servidor • Os componentes do Servidor Oracle utilizados dependem do tipo de comando SQL executado: • Consultas retornam linha • Comandos DML são registrados • Um “commit” garante recuperação da transação Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  32. Exercícios Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  33. Exercícios Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

  34. Exercícios Administração de Bancos de Dados - Prof. Umberto Marrone

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