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Oracle体系结构

一、需求理解

基于Oracle 19c第2章“Oracle体系结构”的核心内容（涵盖逻辑/物理存储结构、服务器结构、数据字典等），整理一份包含Oracle安装过程、体系结构相关核心语法知识点及使用方法的教程，每个知识点配套带详细注释的案例代码，并补充综合性实操案例，确保内容具体、全面且可落地。

二、核心知识点及实操指南

前置：Oracle 19c 安装（Linux静默安装，快速落地）

1.1 安装前置配置（Root用户）

# 1. 安装依赖包yuminstall-y binutils gcc gcc-c++ libaio-devel sysstat ksh compat-libcap1 libnsl.x86_64# 2. 创建用户和组groupaddoinstallgroupadddbauseradd-g oinstall -G dba oraclepasswdoracle# 设置密码（如oracle123）# 3. 创建安装目录并授权mkdir-p /u01/app/oracle/product/19c/dbhome_1chown-R oracle:oinstall /u01chmod-R775/u01# 4. 配置内核参数（修改/etc/sysctl.conf）cat>>/etc/sysctl.conf<<EOF fs.file-max = 6815744 kernel.sem = 250 32000 100 128 kernel.shmmni = 4096 kernel.shmall = 1073741824 kernel.shmmax = 4398046511104 net.core.rmem_default = 262144 net.core.rmem_max = 4194304 net.core.wmem_default = 262144 net.core.wmem_max = 1048576 net.ipv4.ip_local_port_range = 9000 65500 EOFsysctl -p# 生效内核参数# 5. 配置资源限制（修改/etc/security/limits.conf）cat>>/etc/security/limits.conf<<EOF oracle soft nproc 2047 oracle hard nproc 16384 oracle soft nofile 1024 oracle hard nofile 65536 oracle soft stack 10240 EOF

1.2 静默安装（Oracle用户）

su- oracle# 1. 解压安装包（假设安装包在/home/oracle目录）unzipLINUX.X64_193000_db_home.zip -d /u01/app/oracle/product/19c/dbhome_1/# 2. 编写响应文件cat>/u01/app/oracle/product/19c/dbhome_1/response/db_install.rsp<<EOF oracle.install.option=INSTALL_DB_SWONLY ORACLE_BASE=/u01/app/oracle ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/19c/dbhome_1 UNIX_GROUP_NAME=oinstall INVENTORY_LOCATION=/u01/app/oraInventory SELECTED_LANGUAGES=en,zh_CN ORACLE_HOSTNAME=localhost oracle.install.db.InstallEdition=EE oracle.install.db.OSDBA_GROUP=dba oracle.install.db.OSOPER_GROUP=oinstall DECLINE_SECURITY_UPDATES=true EOF# 3. 执行安装cd/u01/app/oracle/product/19c/dbhome_1/ ./runInstaller -silent -responseFile /u01/app/oracle/product/19c/dbhome_1/response/db_install.rsp -ignorePrereq# 4. 执行Root脚本（安装完成后提示）# 切换到Root用户执行：# /u01/app/oraInventory/orainstRoot.sh# /u01/app/oracle/product/19c/dbhome_1/root.sh# 5. 配置环境变量cat>>~/.bash_profile<<EOF export ORACLE_BASE=/u01/app/oracle export ORACLE_HOME=\$ORACLE_BASE/product/19c/dbhome_1 export ORACLE_SID=orcl export PATH=\$ORACLE_HOME/bin:\$PATHexport LD_LIBRARY_PATH=\$ORACLE_HOME/lib:\$LD_LIBRARY_PATHEOFsource~/.bash_profile

知识点1：逻辑存储结构（表空间/段/区/数据块）

1.1 核心概念

• 数据块（Block）：Oracle最小I/O单位（默认8KB），是数据存储的最小单元；
• 数据区（Extent）：连续的数据块集合，是分配给段的最小存储单位；
• 段（Segment）：表、索引、回滚等对象占用的存储空间（由多个区组成）；
• 表空间（Tablespace）：逻辑存储容器，对应物理数据文件，一个表空间可包含多个段。

1.2 核心语法及案例（表空间管理）

-- 登录SQL*Plus（SYSDBA权限）CONNECT/ASSYSDBA;-- ==================== 1. 创建表空间（关联物理数据文件） ====================-- 创建永久表空间（用于存储业务数据），指定数据块大小、区管理方式CREATETABLESPACETS_BUSINESS DATAFILE'/u01/app/oracle/oradata/orcl/ts_business01.dbf'-- 物理数据文件路径SIZE100M-- 初始大小100MBAUTOEXTENDONNEXT50M MAXSIZE UNLIMITED-- 自动扩展，每次50MB，无上限BLOCKSIZE8K-- 数据块大小（默认8K，需与数据库块一致）EXTENT MANAGEMENTLOCALAUTOALLOCATE;-- 本地区管理（推荐），自动分配区-- 注释：-- EXTENT MANAGEMENT LOCAL：本地区管理（替代字典管理，性能更高）-- AUTOALLOCATE：Oracle自动分配区大小（适合大多数场景）-- 若为固定区大小，可替换为：UNIFORM SIZE 1M-- ==================== 2. 创建表并指定表空间（段落地） ====================CREATETABLEEMPLOYEE(EMP_ID NUMBER(6)PRIMARYKEY,EMP_NAME VARCHAR2(50)NOTNULL,SALARY NUMBER(8,2))TABLESPACETS_BUSINESS;-- 指定表存储在TS_BUSINESS表空间（段属于该表空间）-- ==================== 3. 表空间扩容 ====================-- 方式1：新增数据文件ALTERTABLESPACETS_BUSINESSADDDATAFILE'/u01/app/oracle/oradata/orcl/ts_business02.dbf'SIZE50M AUTOEXTENDONNEXT20M MAXSIZE200M;-- 方式2：扩展现有数据文件ALTERDATABASEDATAFILE'/u01/app/oracle/oradata/orcl/ts_business01.dbf'RESIZE200M;-- ==================== 4. 查询表空间信息（数据字典） ====================-- 查询所有表空间及状态SELECTTABLESPACE_NAME,STATUS,CONTENTSFROMDBA_TABLESPACESWHERETABLESPACE_NAME='TS_BUSINESS';-- 查询表空间对应的数据文件SELECTFILE_NAME,BYTES/1024/1024ASSIZE_MB,AUTOEXTENSIBLEFROMDBA_DATA_FILESWHERETABLESPACE_NAME='TS_BUSINESS';-- ==================== 5. 删除表空间（含数据文件） ====================DROPTABLESPACETS_BUSINESS INCLUDING CONTENTSANDDATAFILES;-- 同时删除内容和物理数据文件

知识点2：物理存储结构（数据文件/控制文件/日志文件）

2.1 核心概念

• 数据文件：存储表、索引等实际数据（对应表空间）；
• 控制文件：存储数据库元数据（表空间、数据文件、日志文件位置等），至关重要；
• 日志文件（重做日志）：记录数据库修改操作，用于恢复，分联机重做日志、归档日志；
• 参数文件（SPFILE）：存储数据库参数（如内存大小、实例名），二进制格式，动态生效。

2.2 核心语法及案例

CONNECT/ASSYSDBA;-- ==================== 1. 管理数据文件 ====================-- 查看所有数据文件SELECTFILE_NAME,TABLESPACE_NAME,STATUSFROMDBA_DATA_FILES;-- 离线/在线数据文件（维护用）ALTERDATABASEDATAFILE'/u01/app/oracle/oradata/orcl/ts_business01.dbf'OFFLINE;ALTERDATABASEDATAFILE'/u01/app/oracle/oradata/orcl/ts_business01.dbf'ONLINE;-- ==================== 2. 管理控制文件 ====================-- 查看控制文件位置SHOWPARAMETER CONTROL_FILES;-- 新增控制文件（需先关闭数据库，复制物理文件，再修改参数）-- 1. 关闭数据库SHUTDOWNIMMEDIATE;-- 2. 复制控制文件到新路径（操作系统层面，oracle用户）-- cp /u01/app/oracle/oradata/orcl/control01.ctl /u01/app/oracle/oradata/orcl/control02.ctl-- 3. 修改参数文件ALTERSYSTEMSETCONTROL_FILES='/u01/app/oracle/oradata/orcl/control01.ctl','/u01/app/oracle/oradata/orcl/control02.ctl'SCOPE=SPFILE;-- 4. 启动数据库STARTUP;-- ==================== 3. 管理重做日志文件 ====================-- 查看重做日志组及成员SELECTGROUP#, MEMBER, STATUSFROMV$LOGFILE;-- 查看重做日志状态SELECTGROUP#, STATUS, ARCHIVEDFROMV$LOG;-- 创建重做日志组ALTERDATABASEADDLOGFILEGROUP4('/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04.log')SIZE50M;-- 切换重做日志（手动触发日志切换）ALTERSYSTEM SWITCH LOGFILE;-- 删除重做日志组（需确保组未被使用）ALTERDATABASEDROPLOGFILEGROUP4;-- 删除物理文件（操作系统层面）-- rm /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04.log-- ==================== 4. 管理服务器参数文件（SPFILE） ====================-- 查看SPFILE位置SHOWPARAMETER SPFILE;-- 动态修改参数（立即生效，重启后保留）ALTERSYSTEMSETSGA_MAX_SIZE=2G SCOPE=BOTH;-- SCOPE=BOTH：内存+SPFILEALTERSYSTEMSETPGA_AGGREGATE_TARGET=512M SCOPE=SPFILE;-- 仅修改SPFILE，重启生效-- 从SPFILE创建文本参数文件（PFILE）CREATEPFILEFROMSPFILE;-- 从PFILE创建SPFILECREATESPFILEFROMPFILE='/u01/app/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/initorcl.ora';

知识点3：Oracle服务器结构（SGA/PGA/进程/数据字典）

3.1 核心概念

• SGA（系统全局区）：共享内存区域，包含数据库缓冲区、共享池、重做日志缓冲区等；
• PGA（程序全局区）：私有内存区域，每个会话/进程独占，用于排序、哈希连接等；
• 后台进程：DBWn（写数据文件）、LGWR（写重做日志）、CKPT（检查点）、SMON（系统监控）、PMON（进程监控）等；
• 数据字典：Oracle内置表/视图，存储数据库元数据（如DBA_TABLES、V$INSTANCE）。

3.2 核心语法及案例

CONNECT/ASSYSDBA;-- ==================== 1. 查看SGA/PGA配置 ====================-- 查看SGA各组件大小SELECTCOMPONENT,CURRENT_SIZE/1024/1024ASSIZE_MBFROMV$SGA_DYNAMIC_COMPONENTS;-- 查看PGA使用情况SELECTROUND(PGA_USED_MEM/1024/1024,2)ASUSED_MB,ROUND(PGA_ALLOCATED_MEM/1024/1024,2)ASALLOCATED_MBFROMV$PGASTATWHERECATEGORY='total';-- 修改SGA大小（需重启生效）ALTERSYSTEMSETSGA_TARGET=1G SCOPE=SPFILE;-- ==================== 2. 查看后台进程 ====================-- 查看所有后台进程SELECTNAME,DESCRIPTIONFROMV$BGPROCESSWHEREPADDR!='00';-- 查看进程状态（操作系统层面，oracle用户）-- ps -ef | grep ora_ | grep -v grep-- ==================== 3. 数据字典查询（核心） ====================-- 1. 查看用户表信息SELECTTABLE_NAME,TABLESPACE_NAME,NUM_ROWSFROMDBA_TABLESWHEREOWNER='SYS'ANDTABLE_NAME='EMPLOYEE';-- 2. 查看用户权限SELECTGRANTEE,PRIVILEGE,ADMIN_OPTIONFROMDBA_SYS_PRIVSWHEREGRANTEE='SYSTEM';-- 3. 查看实例状态SELECTINSTANCE_NAME,STATUS,VERSIONFROMV$INSTANCE;-- 4. 查看数据库版本SELECT*FROMV$VERSION;-- 5. 查看警告日志位置（跟踪文件/警告文件）SELECTVALUEFROMV$DIAG_INFOWHERENAME='Diag Trace';-- 跟踪文件目录SELECTVALUEFROMV$DIAG_INFOWHERENAME='Alert Log';-- 警告日志路径

三、综合性案例：Oracle体系结构全流程实操

案例目标

整合“表空间管理+物理文件配置+内存调整+数据字典查询”，搭建一个规范的业务表存储环境，并监控服务器结构状态。

完整实操代码

-- ==================== 阶段1：创建表空间（逻辑+物理存储） ====================CONNECT/ASSYSDBA;-- 1. 创建业务表空间（指定数据文件、自动扩展）CREATETABLESPACETS_SALES DATAFILE'/u01/app/oracle/oradata/orcl/ts_sales01.dbf'SIZE200M AUTOEXTENDONNEXT50M MAXSIZE500M EXTENT MANAGEMENTLOCALUNIFORM SIZE2M;-- 固定区大小2MB-- 2. 创建索引表空间（单独存储索引，提升性能）CREATETABLESPACETS_SALES_IDX DATAFILE'/u01/app/oracle/oradata/orcl/ts_sales_idx01.dbf'SIZE100M AUTOEXTENDONNEXT20M MAXSIZE300M;-- ==================== 阶段2：创建业务表和索引（段落地） ====================-- 1. 创建销售表，指定表空间CREATETABLESALES(SALE_ID NUMBER(10)PRIMARYKEY,PROD_NAME VARCHAR2(100)NOTNULL,SALE_DATEDATEDEFAULTSYSDATE,AMOUNT NUMBER(10,2))TABLESPACETS_SALES;-- 2. 创建索引，指定索引表空间CREATEINDEXIDX_SALES_DATEONSALES(SALE_DATE)TABLESPACETS_SALES_IDX;-- ==================== 阶段3：调整内存参数（SGA/PGA） ====================-- 1. 查看当前内存配置SHOWPARAMETER SGA_TARGET;SHOWPARAMETER PGA_AGGREGATE_TARGET;-- 2. 动态调整SGA和PGA（生产环境需根据服务器配置调整）ALTERSYSTEMSETSGA_TARGET=1536M SCOPE=BOTH;-- 1.5GALTERSYSTEMSETPGA_AGGREGATE_TARGET=768M SCOPE=BOTH;-- 768M-- ==================== 阶段4：监控存储和进程状态（数据字典） ====================-- 1. 查看表空间使用情况SELECTt.TABLESPACE_NAME,ROUND(d.TOTAL_SIZE/1024/1024,2)ASTOTAL_MB,ROUND((d.TOTAL_SIZE-f.FREE_SIZE)/1024/1024,2)ASUSED_MB,ROUND(f.FREE_SIZE/1024/1024,2)ASFREE_MB,ROUND((d.TOTAL_SIZE-f.FREE_SIZE)/d.TOTAL_SIZE*100,2)ASUSED_RATEFROM(SELECTTABLESPACE_NAME,SUM(BYTES)ASTOTAL_SIZEFROMDBA_DATA_FILESGROUPBYTABLESPACE_NAME)dJOIN(SELECTTABLESPACE_NAME,SUM(BYTES)ASFREE_SIZEFROMDBA_FREE_SPACEGROUPBYTABLESPACE_NAME)fONd.TABLESPACE_NAME=f.TABLESPACE_NAMEWHEREd.TABLESPACE_NAMEIN('TS_SALES','TS_SALES_IDX');-- 2. 查看后台进程状态SELECTNAME,PID,STATUSFROMV$PROCESS pJOINV$BGPROCESS bONp.ADDR=b.PADDRWHEREb.NAMEISNOTNULL;-- 3. 查看重做日志状态SELECTGROUP#, STATUS, BYTES/1024/1024 AS SIZE_MBFROMV$LOG;-- ==================== 阶段5：维护操作（表空间扩容+日志切换） ====================-- 1. 给销售表空间新增数据文件ALTERTABLESPACETS_SALESADDDATAFILE'/u01/app/oracle/oradata/orcl/ts_sales02.dbf'SIZE100M AUTOEXTENDONNEXT30M MAXSIZE UNLIMITED;-- 2. 手动切换重做日志ALTERSYSTEM SWITCH LOGFILE;-- 3. 查看警告日志（确认无异常）SELECTMESSAGE_TEXTFROMV$DIAG_ALERT_EXTWHEREORIGINATING_TIMESTAMP>SYSDATE-1/24-- 近1小时ANDSEVERITY>='WARNING';

四、总结

1. 存储结构核心：逻辑存储（表空间→段→区→数据块）是Oracle数据组织的核心，表空间需关联物理数据文件，推荐使用本地区管理；
2. 物理文件管理：控制文件需多副本备份，重做日志建议分组且大小适中，参数文件（SPFILE）支持动态修改参数；
3. 服务器结构监控：通过数据字典（VS G A D Y N A M I C C O M P O N E N T S 、 V SGA_DYNAMIC_COMPONENTS、VSGAD​YNAMICC​OMPONENTS、VBGPROCESS等）可监控SGA/PGA、进程状态，是运维的核心手段；
4. 安装关键：Linux下Oracle 19c静默安装需先配置依赖、内核参数和用户，响应文件需指定ORACLE_BASE/ORACLE_HOME等核心路径。