第三講Oracle10g物理存儲結構Oracle數據庫系統結構數據文件控制文件重做日志文件歸檔重做日志文件1Oracle數據庫系統結構Oracle數據庫系統結構由數據庫實例和物理存儲結構組成。2臺州學院·計算機系·大型數據庫系統在Oracle數據庫的存儲結構包括物理存儲結構和邏輯存儲結構。物理存儲結構主要用于描述Oracle數據庫外部數據的存儲，即在操作系統中如何組織和管理數據，與具體的操作系統有關；邏輯存儲結構主要描述Oracle數據庫內部數據的組織和管理方式，與操作系統沒有關系。物理存儲結構是邏輯存儲結構在物理上的、可見的、可操作的、具體的體現形式。3臺州學院·計算機系·大型數據庫系統Oracle數據庫物理存儲結構5臺州學院·計算機系·大型數據庫系統數據文件：用于存儲數據庫中的所有數據；控制文件：用于記錄和描述數據庫的物理存儲結構信息；重做日志文件：用于記錄外部程序（用戶）對數據庫的改變操作；歸檔文件：用于保存已經寫滿的重做日志文件；初始化參數文件：用于設置數據庫啟動時的參數初始值；跟蹤文件：用于記錄用戶進程、數據庫后臺進程等的運行情況；口令文件：用于保存具有SYSDBA，SYSOPER權限的用戶名和SYS用戶口令；警告文件：用于記錄數據庫的重要活動以及發(fā)生的錯誤；備份文件：用于存放數據庫備份所產生的文件。6臺州學院·計算機系·大型數據庫系統數據文件及其管理數據文件的內容用于保存數據庫中所有數據的文件。臨時數據文件是一種特殊的數據文件，其存儲內容是臨時性的，在一定條件下自動釋放。Oralce數據庫中的每個數據文件都具有兩個文件號，稱為絕對文件號和相對文件號，用于唯一地確定一個數據文件。其中，絕對文件號用于在整個數據庫范圍內唯一標識一個數據文件；相對文件號用于在表空間范圍內唯一標識一個數據文件。數據文件與表空間的關系一個表空間可以包含幾個數據文件一個數據文件只能從屬于一個表空間7臺州學院·計算機系·大型數據庫系統數據文件的管理創(chuàng)建數據文件修改數據文件的大小改變數據文件的可用性改變數據文件的名稱或位置刪除數據文件查詢數據文件的信息利用OEM管理數據文件9臺州學院·計算機系·大型數據庫系統創(chuàng)建數據文件數據文件依附于表空間而存在，創(chuàng)建數據文件就是向表空間添加文件在創(chuàng)建數據文件時應該根據文件數據量的大小確定文件的大小以及文件的增長方式。語法ALTERTABLESPACE…ADDDATAFILEALTERTABLESPACE…ADDTEMPFILE向ORCL數據庫的USERS表空間中添加一個大小為10MB的數據文件。ALTERTABLESPACEUSERSADDDATAFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS02.DBF'SIZE10M;向ORCL數據庫的TEMP表空間中添加一個大小為5MB的臨時數據文件。ALTERTABLESPACETEMPADDTEMPFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\TEMP02.DBF'SIZE5M;10臺州學院·計算機系·大型數據庫系統修改數據文件大小方法設置數據文件為自動增長方式。手工改變數據文件的大小。設置數據文件為自動增長方式創(chuàng)建時設置數據文件為自動增長創(chuàng)建后修改數據文件為自動增長AUTOEXTENDONNEXT…MAXSIZE…|UNLIMITED手工改變數據文件的大小ALTERDATABASEDATA…為ORCL數據庫的USERS表空間添加一個自動增長的數據文件。ALTERTABLESPACEUSERSADDDATAFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS03.DBF'SIZE10MAUTOEXTENDONNEXT512KMAXSIZE50M;11臺州學院·計算機系·大型數據庫系統改變數據文件的可用性概念可以通過將數據文件聯機或脫機來改變數據文件的可用性。在下面幾種情況下需要改變數據文件的可用性：要進行數據文件的脫機備份時，需要先將數據文件脫機；需要重命名數據文件或改變數據文件的位置時，需要先將數據文件脫機；如果Oracle在寫入某個數據文件時發(fā)生錯誤，會自動將該數據文件設置為脫機狀態(tài)，并且記錄在警告文件中。排除故障后，需要以手動方式重新將該數據文件恢復為聯機狀態(tài)。數據文件丟失或損壞，需要在啟動數據庫之前將數據文件脫機。13臺州學院·計算機系·大型數據庫系統歸檔模式下數據文件可用性的改變數據文件可用性的改變ALTERDATABASEDATAFILE…ONLINE|OFFLINE臨時數據文件可用性的概念改變ALTERDATABASETEMPFILE…ONLINE|OFFLINE在數據庫處于歸檔模式下，將ORCL數據庫USERS表空間的數據文件USERS02.DBF脫機。ALTERDATABASEDATAFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS02.DBF'OFFLINE;將ORCL數據庫USERS表空間的數據文件USERS02.DBF聯機。ALTER

DATABASE

DATAFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS02.DBF'ONLINE;14臺州學院·計算機系·大型數據庫系統非歸檔模式下數據文件可用性的改變在非歸檔模式下，通常不能將數據文件脫機。如果由于數據文件的損壞，需要將數據文件脫機，然后重新啟動數據庫，需要使用ALTERDATABASEDATAFORDROP語句。例如：ALTER

DATABASE

DATAFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS02.DBF'OFFLINEFORDROP;15臺州學院·計算機系·大型數據庫系統改變數據文件的名稱或位置改變同一個表空間中的數據文件的名稱或位置ALTERTABLESPACLE…RENAMEDATA改變多個表空間中的數據文件的名稱或位置ALTERDATABASERENAME注意改變數據文件的名稱或位置時，Oracle只是改變記錄在控制文件和數據字典中的數據文件信息，并沒有改變操作系統中數據文件的名稱和位置，因此需要DBA手動更改操作系統中數據文件的名稱和位置。17臺州學院·計算機系·大型數據庫系統改變同一個表空間中的數據文件的名稱或位置更改ORCL數據庫USERS表空間的USERS02.DBF和USERS03.DBF文件名為USERS002.DBF和USERS003.DBF。將包含數據文件的表空間置為脫機狀態(tài)。ALTERTABLESPACEUSERSOFFLINE;在操作系統中重命名數據文件或移動數據文件到新的位置。分別將USERS02.DBF和USERS03.DBF文件重命名為USERS002.DBF和USERS003.DBF。使用ALTERTABLESPACE…RENAMEDATA語句進行操作ALTERTABLESPACEUSERSRENAMEDATAFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS02.DBF','D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS03.DBF'TO'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS002.DBF','D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS003.DBF';將表空間聯機。ALTERTABLESPACEUSERSONLINE;18臺州學院·計算機系·大型數據庫系統改變多個表空間中的數據文件的名稱或位置更改ORCL數據庫USERS表空間中的USERS002.DBF文件位置和修改TOOLS表空間中的TOOLS01.DBF文件名關閉數據庫。SHUTDOWN在操作系統中，將USERS表空間中的USERS002.DBF文件復制到一個新的位置，如D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA，修改TOOLS表空間的數據文件TOOLS01.DBF的名為TOOLS001.DBF。啟動數據庫到MOUNT狀態(tài)。STARTUPMOUNT執(zhí)行ALTERDATABASERENAME語句更新數據文件名稱或位置。ALTERDATABASERENAMEFILE

'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS002.DBF',

'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\TOOLS01.DBF'TO

'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\USERS002.DBF',

'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\TOOLS001.DBF';打開數據庫。ALTERDATABASEOPEN;19臺州學院·計算機系·大型數據庫系統刪除USERS表空間中的數據文件USERS03.DBF和刪除TEMP臨時表空間中的臨時數據文件TEMP03.DBF。ALTERTABLESPACEUSERSDROPDATAFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS03.DBF';ALTERTABLESPACETEMPDROPTEMPFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\TEMP03.DBF';刪除臨時數據文件TEMP03.DBF還可以表示為ALTERDATABASETEMPFILE'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\TEMP02.DBF'DROPINCLUDINGDATAFILES;21臺州學院·計算機系·大型數據庫系統刪除數據文件或臨時數據文件時受到以下約束：數據庫運行在打開狀態(tài)數據文件或臨時數據文件必須是空的不能刪除表空間的第一個或唯一的一個數據文件或臨時數據文件不能刪除只讀表空間中的數據文件不能刪除SYSTEM表空間的數據文件不能刪除采用本地管理的處于脫機狀態(tài)的數據文件。22臺州學院·計算機系·大型數據庫系統查詢數據文件信息DBA_DATA_FILES：包含數據庫中所有數據文件的信息，包括數據文件所屬的表空間、數據文件編號等。DBA_TEMP_FILES：包含數據庫中所有臨時數據文件的信息。DBA_EXTENTS：包含所有表空間中已分配的區(qū)的描述信息。USER_EXTENTS：包含當前用戶所擁有的對象在所有表空間中已分配的區(qū)的描述信息。DBA_FREE_SPACE：包含表空間中空閑區(qū)的描述信息。USER_FREE_SPACE：包含當前用戶可訪問的表空間中空閑區(qū)的描述信息。V$DATAFILE：包含從控制文件中獲取的數據文件信息。V$DATA：包含從數據文件頭部獲取的信息。V$TEMPFILE：包含所有臨時文件的基本信息。23臺州學院·計算機系·大型數據庫系統利用OEM管理數據文件創(chuàng)建數據文件編輯數據文件查看數據文件信息刪除數據文件25臺州學院·計算機系·大型數據庫系統控制文件控制文件的性質控制文件是一個很小的二進制文件?？刂莆募枋隽苏麄€數據庫的結構。在加載數據庫時，實例必須首先通過初始化參數文件找到數據庫的控制文件。在數據庫運行期間，控制文件始終在不斷更新，以便記錄數據文件和重做日志文件的變化每個數據庫至少擁有一個控制文件。一個數據庫也可以同時擁有多個控制文件。分配在不同的物理硬盤中，以免數據庫或硬盤損壞時，能夠利用備份的控制文件啟動數據庫實例，可以提高數據庫的可靠性。26臺州學院·計算機系·大型數據庫系統控制文件管理策略Oracle建議最少有兩個控制文件，通過多路鏡像技術，將多個控制文件分散到不同的磁盤中。在數據庫運行過程中，始終讀取CONTROL_FILES參數指定的第一個控制文件，并同時寫CONTROL_FILES參數指定的所有控制文件。如果其中一個控制文件不可用，則必須關閉數據庫并進行恢復。每次對數據庫結構進行修改后（添加、修改、刪除數據文件、重做日志文件），應該及時備份控制文件。29臺州學院·計算機系·大型數據庫系統控制文件的管理創(chuàng)建控制文件實現多路鏡像控制文件備份控制文件刪除控制文件查看控制文件的信息利用OEM管理控制文件30臺州學院·計算機系·大型數據庫系統創(chuàng)建控制文件創(chuàng)建控制文件的情形控制文件全部丟失或損壞；需要修改數據庫名稱；在Oracle10.2.0之前的版本中，需要修改某個最大化參數。創(chuàng)建控制文件的基本步驟制作數據庫中所有的數據文件和重做日志文件列表SELECTMEMBERFROMV$LOGFILE;SELECTNAMEFROMV$DATAFILE;SELECTVALUEFROMV$PARAMETERWHERENAME='CONTROL_FILES';如果數據庫仍然處于運行狀態(tài)，則關閉數據庫SHUTDOWN在操作系統級別備份所有的數據文件和聯機重做日志文件啟動實例到NOMOUNT狀態(tài)STARTUPNOMOUNT31臺州學院·計算機系·大型數據庫系統利用前面得到的文件列表，執(zhí)行CREATECONTROLFILE創(chuàng)建一個新控制文件。在操作系統級別對新建的控制文件進行備份如果數據庫重命名，則編輯DB_NAME參數來指定新的數據庫名稱如果數據庫需要恢復，則進行恢復數據庫操作如果創(chuàng)建控制文件時指定了NORESTLOGS，可以完全恢復數據庫。RECOVERDATABASE;如果創(chuàng)建控制文件時指定了RESETLOGS，則必須在恢復時指定USINGBACKUPCONTROLFILE。RECOVERDATABASEUSINGBACKUPCONTROLFILE;打開數據庫如果數據庫不需要恢復或已經對數據庫進行了完全恢復，則可以正常打開數據庫。ALTERDATABASEOPEN;如果在創(chuàng)建控制文件時使用了RESETLOGS參數，則必須指定以RESETLOGS方式打開數據庫。ALTERDATABASEOPENRESETLOGS;32臺州學院·計算機系·大型數據庫系統實現多路鏡像控制文件編輯初始化參數CONTROL_FILESALTERSYSTEMSETCONTROL_FILES=…SCOPE=SPFILE;關閉數據庫SHUTDOWNIMMEDIATE;拷貝一個原有的控制文件到新的位置，并重新命名重新啟動數據庫

STARTUP33臺州學院·計算機系·大型數據庫系統備份控制文件將控制文件備份為二進制文件ALTERDATABASEBACKUPCONTROL…將控制文件備份為文本文件ALTERDATABASEBACKUPCONTROLFILETOTRACE將控制文件備份到<ORACLE_BASE>\admin\<SID>\udump目錄下的跟蹤文件中將控制文件備份為二進制文件。ALTERDATABASEBACKUPCONTROLFILETO'D:\ORACLE\CONTROL.BKP';將控制文件備份為文本文件。ALTERDATABASEBACKUPCONTROLFILETOTRACE;34臺州學院·計算機系·大型數據庫系統刪除控制文件編輯CONTROL_FILES初始化參數，使其不包含要刪除的控制文件；關閉數據庫；在操作系統中刪除控制文件；重新啟動數據庫。35臺州學院·計算機系·大型數據庫系統查詢控制文件的信息V$DATABASE：從控制文件中獲取的數據庫信息；V$CONTROLFILE：包含所有控制文件名稱與狀態(tài)信息；V$CONTROL：包含控制文件中各記錄文檔段信息；V$PARAMETER：可以獲取初始化參數CONTROL_FILES的值。36臺州學院·計算機系·大型數據庫系統利用OEM管理控制文件查看控制文件信息備份控制文件37臺州學院·計算機系·大型數據庫系統重做日志文件重做日志文件的概念重做日志文件，保存了用戶對數據庫所作的更新操作（DDL、DML），包含的主要信息是記錄事務的開始和結束、事務中每項操作的對象和類型、更新操作前后的數據值等。重做日志文件是由重做記錄構成的，每個重做記錄由一組修改相量組成。用戶對數據庫所做的修改都是在數據庫的數據高速緩沖區(qū)中進行的，同時將產生的重做記錄寫入重做日志緩沖區(qū)。在一定條件下由DBWR進程將數據高速緩沖區(qū)中修改后的結果成批寫回數據文件中，而重做日志緩沖區(qū)中的重做記錄由LGWR進程周期性的寫入重做日志文件。

利用重做日志文件恢復數據庫是通過事務的重做（REDO）或回退（UNDO）實現的。38臺州學院·計算機系·大型數據庫系統重做日志文件的工作過程每個數據庫至少需要兩個重做日志文件，采用循環(huán)寫的方式進行工作。當一個重做日志文件寫滿后，進程LGWR就會移到下一個日志組，稱為日志切換，同時信息會寫到控制文件中。重做日志文件工作流程39臺州學院·計算機系·大型數據庫系統為了保證LGWR進程的正常進行，通常采用重做日志文件組(GROUP)，每個組中包含若干