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oracle資料庫演算法

發布時間:2022-05-22 22:44:18

㈠ oracle資料庫組成部分

ORACLE由兩部分:實例和資料庫
實例由以下組成: SGA,Shared pool,Database buffer cache,Redo log buffer cache.
資料庫由物理文件組成,其中必須有的文件是:數據文件,控制文件,重做日誌
另外還有:參數文件,口令文件,歸檔日誌文件(這三個不是必須的)
ORACLE SERVER 由兩個部分組成,
1.INSTANCE:又由內存結構和後台進程組成
2.DATABASE:又由數據文件,日誌文件和控制文件組成<這三個文件是必需的>.
CONTROL FILE是用來連接實例和DATABASE的
SQL>SHUTDOWN IMMEDIATE
SQL>STARTUP NOMOUNT
SQL>ALTER DATABASE MOUNT
以上三個過程就是通過CONTROL FILE來連接實例和資料庫.
SQL>ALTER DATABASE OPEN
在OPEN的過程對DATABASE的數據文件和重做日誌文件進行一次性的驗證,驗證它們的狀態.
ORACLE INSTANCE:存取資料庫的一個手段
一個DATABASE與INSTANCE之間是1:N的關系,一個INSTANCE只能操作一個DATABASE,由內存結構(共享池,
BUFFER CACHE,REDO LOG BUFFER CACHE)及相應的進程結構組成(PMON<程序監控進程>,SMON<系統監控進
程>,CKPT<檢查點進程>)
SQL>SHOW SGA ---顯示DATABASE內存結構信息
SQL>SET WRAP OFF
SQL>SET LINESIZE 200
以上這兩個是設置行寬
SQL>SELECT * FROM V$BGPROCESS;
將看到在這個系統中所有可能使用到的進程,其中PADDR並不每個進程都分配到有效的地址,即並不是每個進程都是必須的.
SQL>SELECT * FROM V$BGPROCESS WHERE PADDR<>\'00\'
將顯示所有必需的進程.
ESTABLISHING A CONNECTION AND CREATING A SESSION
連接到ORACLE實例包括建立一個用戶連接及創建會話.

ORACLE MEMORY STRUCTURE (內存結構)
由兩部分組成:
1.SGA
SGA是動態的,其最大值由SGA_MAX_SIZE指定,SGA的內存由SGA COMPONENTS來動態調整.
2.PGA 是不共享的,即其包含的信息是不一樣的,有兩個可享的內存可以由SGA配置
<1> LARGE POOL
<2> JAVA POOL
SQL>SHOW PARAMETER SHARED
SQL>SHOW PARAMETER DB_CACHE
SQL>SHOW PARAMETER LOG
以上三個命令是用於查看相關內存信息
SQL>ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE=20M;
所有內存大小總和不能大於SGA_MAX_SIZE的值,當提示信息出現?號或亂碼時,是由於系統的語言問題.
可以通過ALTER SESSION SET NLS_LANGUAGE=\'AMERICAN\'或ALTER SESSION SET NLS_LANGUAGE=\"SIMPLE
[Page]
CHINESE\"
SHARED POOL (共享池)
含:<1>LIBRARY CACHE 庫緩存
<2>DATA DICTIONARY CACHE 數據字典緩存,有的地方又稱行CACHE,由SHARED_POOL_SIZE指定大小.
SQL>ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE=64M;
LIBRARY CACHE 主要為提高代碼的共享,存儲的是最近使用的SQL和PL/SQL代碼.
<1>.用最近最少使用(LRU)演算法
<2>.包括兩個結構 1:共享SQL代碼 2:共享PL/SQL代碼
<3>.不可直接定義,而由SHARED POOL SIZE決定.
DATA DICTONARY CACHE.
執行此命令的過程是:首先確認是否存在AUTHORS,,然後確認欄位存不存在,再檢查語法,最後驗證許可權,而
這些信息就屬於DATA DICTIONARY CACHE的內容.其包含的信息有:DATABASE FILES,表,索引,欄位,用戶,
許可權和其他資料庫對象.

㈡ 誰能把Oracle的體系結構用通俗的語言講解一下 我要自己理解的.用通俗的話說出來.

1、 ORACLE 實例――包括內存結構與後台進程 2、 ORACLE 資料庫――物理操作系統文件的集合 3、 了解內存結構的組成 4、 了解後台進程的作用

1、 Oracle 實例――包括內存結構與後台進程
2、 Oracle 資料庫――物理操作系統文件的集合
3、 了解內存結構的組成
4、 了解後台進程的作用
5、 了解資料庫的物理文件
6、 解釋各種邏輯結構

一、Oracle實例

1、Oracle 實例

System Global Area(SGA) 和 Background Process 稱為資料庫的實例。

2、Oracle 資料庫

一系列物理文件的集合(數據文件,控制文件,聯機日誌,參數文件等)

3、系統全局共享區System Global Area(SGA)

System Global Area 是一塊巨大的共享內存區域,他被看做是Oracle 資料庫的一個大緩沖池,這里的數據可以被Oracle的各個進程共用。其大小可以通過如下語句查看:
SQL> select * from v$sga;
NAME VALUE
-------------------- ---------
Fixed Size 39816
Variable Size 259812784
Database Buffers 1.049E+09
Redo Buffers 327680

更詳細的信息可以參考V$sgastat、V$buffer_pool

主要包括以下幾個部分:

a、 共享池(Shared pool)

共享池是SGA中最關鍵的內存片段,特別是在性能和可伸縮性上。一個太小的共享池會扼殺性能,使系統停止,太大的共享池也會有同樣的效果,將會消耗大量的CPU來管理這個共享池。不正確的使用共享池只會帶來災難。共享池主要又可以分為以下兩個部分:

SQL語句緩沖(Library Cache)

當一個用戶提交一個SQL語句,Oracle會將這句SQL進行分析(parse),這個過程類似於編譯,會耗費相對較多的時間。在分析完這個SQL,Oracle會把他的分析結果給保存在Shared pool的Library Cache中,當資料庫第二次執行該SQL時,Oracle自動跳過這個分析過程,從而減少了系統運行的時間。這也是為什麼第一次運行的SQL 比第二次運行的SQL要慢一點的原因。

下面舉例說明parse的時間
SQL> select count(*) fromscpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.08

這是在Share_pool 和Data buffer 都沒有數據緩沖區的情況下所用的時間
SQL> alter system flush SHARED_POOL;
System altered.

清空Share_pool,保留Data buffer
SQL> select count(*) from scpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.02
SQL> select count(*) from scpass ;
COUNT(*)
----------
243
Elapsed: 00:00:00.00

從兩句SQL 的時間差上可以看出該SQL 的Parse 時間約為00:00:00.02

對於保存在共享池中的SQL語句,可以從V$Sqltext、v$Sqlarea中查詢到,對於編程者來說,要盡量提高語句的重用率,減少語句的分析時間。一個設計的差的應用程序可以毀掉整個資料庫的Share pool,提高SQL語句的重用率必須先養成良好的變成習慣,盡量使用Bind變數。

數據字典緩沖區(Data Dictionary Cache)

顯而易見,數據字典緩沖區是Oracle特地為數據字典准備的一塊緩沖池,供Oracle內部使用,沒有什麼可以說的。

b、塊緩沖區高速緩存(Database Buffer Cache)

這些緩沖是對應所有數據文件中的一些被使用到的數據塊。讓他們能夠在內存中進行操作。在這個級別里沒有系統文件,,戶數據文件,臨時數據文件,回滾段文件之分。也就是任何文件的數據塊都有可能被緩沖。資料庫的任何修改都在該緩沖里完成,並由DBWR進程將修改後的數據寫入磁碟。

這個緩沖區的塊基本上在兩個不同的列表中管理。一個是塊的「臟」表(Dirty List),需要用資料庫塊的

書寫器(DBWR)來寫入,另外一個是不臟的塊的列表(Free List),一般的情況下,是使用最近最少使用 (Least Recently Used,LRU)演算法來管理。塊緩沖區高速緩存又可以細分為以下三個部分(Default pool,Keep pool,Recycle pool)。如果不是人為設置初始化參數(Init.ora),Oracle將默認為Default pool。由於操作系統定址能力的限制,不通過特殊設置,在32位的系統上,塊緩沖區高速緩存最大可以達到1.7G,在64位系統上,塊緩沖區高速緩存最大可以達到10G。

c、重做日誌緩沖區(Redo log buffer)

重做日誌文件的緩沖區,對資料庫的任何修改都按順序被記錄在該緩沖,然後由LGWR進程將它寫入磁碟。這些修改信息可能是DML語句,如(Insert,Update,Delete),或DDL語句,如(Create,Alter,Drop等)。 重做日誌緩沖區的存在是因為內存到內存的操作比較內存到硬碟的速度快很多,所以重作日誌緩沖區可以加快資料庫的操作速度,但是考慮的資料庫的一致性與可恢復性,數據在重做日誌緩沖區中的滯留時間不會很長。所以重作日誌緩沖區一般都很小,大於3M之後的重作日誌緩沖區已經沒有太大的實際意義。

d、Java程序緩沖區(Java Pool)

Java 的程序區,Oracle 8I 以後,Oracle 在內核中加入了對Java的支持。該程序緩沖區就是為Java 程序保留的。如果不用Java程序沒有必要改變該緩沖區的默認大小。

e、大池(Large Pool)

大池的得名不是因為大,而是因為它用來分配大塊的內存,處理比共享池更大的內存,在8.0開始引入。

下面對象使用大池:

MTS――在SGA的Large Pool中分配UGA

語句的並行查詢(Parallel Executeion of Statements)――允許進程間消息緩沖區的分配,用來協調 並行查詢伺服器

備份(Backup)――用於RMAN磁碟I/O緩存

4、後台進程(Background process)

後台進程是Oracle的程序,用來管理資料庫的讀寫,恢復和監視等工作。Server Process主要是通過他和user process進行聯系和溝通,並由他和user process進行數據的交換。在Unix機器上,Oracle後台進程相對於操作系統進程,也就是說,一個Oracle後台進程將啟動一個操作系統進程;在Windows機器上, Oracle後台進程相對於操作系統線程,打開任務管理器,我們只能看到一個Oracle.EXE的進程,但是通過另外的工具,就可以看到包含在這里進程中的線程。

在Unix上可以通過如下方法查看後台進程:

ps ?ef | grep ora_
# ps -ef | grep ora_ | grep XCLUAT
Oracle 29431 1 0 Sep 02 2:02 ora_dbwr_SID
Oracle 29444 1 0 Sep 02 0:03 ora_ckpt_SID
Oracle 29448 1 0 Sep 02 2:42 ora_smon_SID
Oracle 29442 1 0 Sep 02 3:25 ora_lgwr_SID
Oracle 29427 1 0 Sep 02 0:01 ora_pmon_SID

a、Oracle系統有5 個基本進程他們是
DBWR(數據文件寫入進程)
LGWR(日誌文件寫入進程)
SMON(系統監護進程)
PMON(用戶進程監護進程)
CKPT(檢查點進程,同步數據文件, 日誌文件,控制文件)

b、DBWR
將修改過的數據緩沖區的數據寫入對應數據文件
維護系統內的空緩沖區
這里指出幾個容易錯誤的概念:
當一個更新提交後,DBWR把數據寫到磁碟並返回給用戶提交完成.
DBWR會觸發CKPT 後台進程
DBWR不會觸發LGWR 進程
上面的概念都是錯誤的.
DBWR是一個很底層的工作進程,他批量的把緩沖區的數據寫入磁碟。和任何前台用戶的進程幾乎沒有什麼關系,也不受他們的控制。至於DBWR會不會觸發LGWR和CKPT進程,我們將在下面幾節里討論。
DBWR工作的主要條件如下
DBWR 超時
系統中沒有多的空緩沖區用來存放數據
CKPT 進程觸發DBWR 等

c、LGWR
將重做日誌緩沖區的數據寫入重做日誌文件,LGWR是一個必須和前台用戶進程通信的進程。當數據被修改的時候,系統會產生一個重做日誌並記錄在重做日誌緩沖區內。這個重做日誌可以類似的認為是以下的一個結構:
SCN=000000001000
數據塊ID
對象ID=0801
數據行=02
修改後的數據=0011
提交的時候,LGWR必須將被修改的數據的重做日誌緩沖區內數據寫入日誌數據文件,然後再通知前台進程提交成功,並由前台進程通知用戶。從這點可以看出LGWR承擔了維護系統數據完整性的任務。
LGWR 工作的主要條件如下
用戶提交
有1/3 重做日誌緩沖區未被寫入磁碟
有大於1M 重做日誌緩沖區未被寫入磁碟
超時
DBWR需要寫入的數據的SCN號大於LGWR 記錄的SCN號,DBWR 觸發LGWR寫入

d、SMON
工作主要包含
清除臨時空間
在系統啟動時,完成系統實例恢復
聚結空閑空間
從不可用的文件中恢復事務的活動
OPS中失敗節點的實例恢復
清除OBJ$表
縮減回滾段
使回滾段離線

e、PMON
主要用於清除失效的用戶進程,釋放用戶進程所用的資源。如PMON將回滾未提交的工作,釋放鎖,釋放分配給失敗進程的SGA資源。

f、CKPT
同步數據文件,日誌文件和控制文件,由於DBWR/LGWR的工作原理,造成了數據文件,日誌文件,控制文件的不一至,這就需要CKPT進程來同步。CKPT會更新數據文件/控制文件的頭信息。
CKPT工作的主要條件如下
在日誌切換的時候
資料庫用immediate ,transaction , normal 選項shutdown 資料庫的時候
根據初始話文件LOG_CHECKPOINT_INTERVAL、LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT、FAST_START_IO_TARGET 的設置的數值來確定
用戶觸發
以下進程的啟動需要手工配置

g、ARCH
當資料庫以歸檔方式運行的時候,Oracle會啟動ARCH進程,當重做日誌文件被寫滿時,日誌文件進行切換,舊的重做日誌文件就被ARCH進程復制到一個/多個特定的目錄/遠程機器。這些被復制的重做日誌文件被叫做歸檔日誌文件。

h、RECO
負責解決分布事物中的故障。Oracle可以連接遠程的多個資料庫,當由於網路問題,有些事物處於懸而未決的狀態。RECO進程試圖建立與遠程伺服器的通信,當故障消除後,RECO進程自動解決所有懸而未決的會話。
i、服務進程Server Process
服務進程的分類
專用服務進程(Dedicated Server Process)
一個服務進程對應一個用戶進程
共享服務進程(MultiTreaded Server Process)
一個服務進程對應多個用戶進程,輪流為用戶進程服務。
PGA & UGA
PGA = Process Global Area
UGA = User Global Area
他保存了用戶的變數、許可權、堆棧、排序空間等用戶信息,對於專用伺服器進程,UGA在PGA中分配。對於多線程進程,UGA在Large pool中分配。

j、用戶進程User Process
在客戶端,將用戶的SQL 語句傳遞給服務進程

5、一個貫穿資料庫全局的概念----系統改變號SCN(System Change Number)
系統改變號,一個由系統內部維護的序列號。當系統需要更新的時候自動增加,他是系統中維持數據的一致性和順序恢復的重要標志。

a. 查詢語句不會使SCN增加,就算是同時發生的更新,資料庫內部對應的SCN也是不同的。這樣一來就保證了數據恢復時候的順序。

b. 維持數據的一致性,當一

二、Oracle 資料庫

Oracle資料庫的組成――物理操作系統文件的集合。主要包括以下幾種。

1、控制文件(參數文件init.ora記錄了控制文件的位置)
控制文件包括如下主要信息
資料庫的名字,檢查點信息,資料庫創建的時間戳
所有的數據文件,聯機日誌文件,歸檔日誌文件信息
備份信息等
有了這些信息,Oracle就知道那些文件是數據文件,現在的重做日誌文件是哪些,這些都是系統啟動和運行的基本條件,所以他是Oracle運行的根本。如果沒有控制文件系統是不可能啟動的。控制文件是非常重要的,一般採用多個鏡相復制來保護控制文件,或採用RAID來保護控制文件。控制文件的丟失,將使資料庫的恢復變的很復雜。
控制文件信息可以從V$Controlfile中查詢獲得

2、數據文件(數據文件的詳細信息記載在控制文件中)
可以通過如下方式查看數據文件
SQL> select name from v$datafile;
NAME
---------------------------------------------
/u05/dbf/PROD/system_01.dbf
/u06/dbf/PROD/temp_01.dbf
/u04/dbf/PROD/users_01.dbf
/u09/dbf/PROD/rbs_01.dbf
/u06/dbf/PROD/applsys_indx_01.dbf
/u05/dbf/PROD/applsys_data_01.dbf
從以上可以看出,數據文件大致可以分為以下幾類:

i. 系統數據文件(system_01.dbf)
存放系統表和數據字典,一般不放用戶的數據,但是用戶腳本,如過程,函數,包等卻是保存在數據字典中的。
名詞解釋:數據字典 數據字典是一些系統表或視圖,他存放系統的信息,他包括資料庫版本,數據文件信息,表與索引等段信息,系統的運行狀態等各種和系統有關的信息和用戶腳本信息。資料庫管理員可以通過對數據字典的查詢,就可以了解到Oracle的運行狀態。

ii. 回滾段文件(rbs_01.dbf)
如果資料庫進行對數據的修改,那麼就必須使用回滾段,回滾段是用來臨時存放修改前的數據(Before Image)。回滾段通常都放在一個單獨的表空間上(回滾表空間),避免表空間碎片化,這個表空間包含的數據文件就是回滾數據文件。

iii. 臨時數據文件(temp_01.dbf)
主要存放用戶的排序等臨時數據,與回滾段相似,臨時段也容易引起表空間碎片化,而且沒有辦法在一個永久表空間上開辟臨時段,所以就必須有一個臨時表空間,它所包含的數據文件就是臨時數據文件,主要用於不能在內存上進行的排序操作。我們必須為用戶指定一個臨時表空間。

iv. 用戶數據文件(/applsys_data_01.dbf ,applsys_indx_01.dbf)
存放用戶數據,這里列舉了兩類常見的用戶型數據,一般數據和索引數據,一般來說,如果條件許可的話,可以考慮放在不同的磁碟上。

3、重做日誌文件(聯機重做日誌)
用戶對資料庫進行的任何操作都會記錄在重做日誌文件。在了解重做日誌之前必須了解重做日誌的兩個概念,重做日誌組和重做日誌組成員(Member),一個資料庫中至少要有兩個日誌組文件,一組寫完後再寫另一組,即輪流寫。每個日誌組中至少有一個日誌成員,一個日誌組中的多個日誌成員是鏡相關系,有利於日誌文件的保護,因為日誌文件的損壞,特別是當前聯機日誌的損壞,對資料庫的影響是巨大的。
聯機日誌組的交換過程叫做切換,需要特別注意的是,日誌切換在一個優化效果不好的資料庫中會引起臨時的「掛起」。掛起大致有兩種情況:
在歸檔情況下,需要歸檔的日誌來不及歸檔,而聯機日誌又需要被重新利用
檢查點事件還沒有完成(日誌切換引起檢查點),而聯機日誌需要被重新利用
解決這種問題的常用手段是:

i.增加日誌組

ii.增大日誌文件成員大小
通過v$log可以查看日誌組,v$logfile可以查看具體的成員文件。

4、歸檔日誌文件
Oracle可以運行在兩種模式之中,歸檔模式和不歸檔模式。如果不用歸檔模式,當然,你就不會有歸檔日誌,但是,你的系統將不會是一個實用系統,特別是不能用於生產系統,因為你可能會丟失數據。但是在歸檔模式中,為了保存用戶的所有修改,在重做日誌文件切換後和被覆蓋之間系統將他們另外保存成一組連續的文件系列,該文件系列就是歸檔日誌文件。
有人或許會說,歸檔日誌文件佔領我大量的硬碟空間,其實,具體想一想,你是願意浪費一點磁碟空間來保護你的數據,還是願意丟失你的數據呢?顯而義見,我們需要保證我們的數據的安全性。其實,歸檔並不是一直佔領你的磁碟空間,你可以把她備份到磁帶上,或則刪除上一次完整備份前的所有日誌文件。

5、初始化參數文件
initSID.ora或init.ora文件,因為版本的不一樣,其位置也可能會不一樣。在8i中,通常位於$Oracle_HOME/admin//Pfile下,初始化文件記載了許多資料庫的啟動參數,如內存,控制文件,進程數等,在資料庫啟動的時候載入(Nomount時載入),初始化文件記錄了很多重要參數,對資料庫的性能影響很大,如果不是很了解,不要輕易亂改寫,否則會引起資料庫性能下降。

6、其他文件
i . 密碼文件
用於Oracle 的具有sysdba許可權用戶的認證.
ii. 日誌文件
報警日誌文件(alert.log或alrt.ora)
記錄資料庫啟動,關閉和一些重要的出錯信息。資料庫管理員應該經常檢查這個文件,並對出現的問題作出即使的反應。你可以通過以下SQL 找到他的路徑select value from v$PARAMETER where name ="background_mp_dest";
後台或用戶跟蹤文件
系統進程或用戶進程出錯前寫入的信息,一般不可能讀懂,可以通過Oracle的TKPROF工具轉化為可以讀懂的格式。對於系統進程產生的跟蹤文件與報警日誌文件的路徑一樣,用戶跟蹤文件的路徑,你可以通過以下SQL找到他的路徑select value from v$PARAMETER where name ="user_mp_dest";

三、Oracle邏輯結構

1、 表空間(tablespace)
表空間是資料庫中的基本邏輯結構,一系列數據文件的集合。一個表空間可以包含多個數據文件,但是一個數據文件只能屬於一個表空間。

2、 段(Segment)
段是對象在資料庫中佔用的空間,雖然段和資料庫對象是一一對應的,但段是從資料庫存儲的角度來看的。一個段只能屬於一個表空間,當然一個表空間可以有多個段。
表空間和數據文件是物理存儲上的一對多的關系,表空間和段是邏輯存儲上的一對多的關系,段不直接和數據文件發生關系。一個段可以屬於多個數據文件,關於段可以指定擴展到哪個數據文件上面。
段基本可以分為以下四種
數據段(Data Segment)
索引段(Index Segment)
回滾段(Rollback Segment)
臨時段(Temporary Segment)

3、區間(Extent)
關於Extent的翻譯有多種解釋,有的譯作擴展,有的譯作盤區,我這里通常譯為區間。在一個段中可以存在多個區間,區間是為數據一次性預留的一個較大的存儲空間,直到那個區間被用滿,資料庫會繼續申請一個新的預留存儲空間,即新的區間,一直到段的最大區間數(Max Extent)或沒有可用的磁碟空間可以申請。 在Oracle8i以上版本,理論上一個段可以無窮個區間,但是多個區間對Oracle卻是有性能影響的,Oracle建議把數據分布在盡量少的區間上,以減少Oracle的管理與磁頭的移動。

4、Oracle數據塊(Block)
Oracle最基本的存儲單位,他是OS數據塊的整數倍。Oracle的操作都是以塊為基本單位,一個區間可以包含多個塊(如果區間大小不是塊大小的整數倍,Oracle實際也擴展到塊的整數倍)。

5、基本表空間介紹

a. 系統表空間
主要存放數據字典和內部系統表基表
查看數據數據字典的SQL
select * from dict
查看內部系統表的SQL
select * from v$fixed_view_definition
DBA對系統的系統表中的數據字典必須有一個很深刻的了解,他們必須准備一些基礎的SQL語句,通過這些SQL可以立即了解系統的狀況和資料庫的狀態,這些基本的SQL包括
系統的剩餘空間
系統的SGA
狀態系統的等待
用戶的許可權
當前的用戶鎖
緩沖區的使用狀況等
在成為DBA 的道路上我們不建議你過分的依賴於OEM/Quest 等優秀的資料庫管理工具,因為他們不利於你對數據數據字典的理解,SQL語句可以完成幾乎全部的資料庫管理工作。
大量的讀少量的寫是該表空間的一個顯著的特點。

b. 臨時表空間.
臨時表空間顧名思義是用來存放臨時數據的,例如排序操作的臨時空間,他的空間會在下次系統啟動的時候全部被釋放。

c. 回滾段表空間

i. 回滾段在系統中的作用
當資料庫進行更新插入刪除等操作的時候,新的數據被更新到原來的數據文件,而舊的數據(Before Image)就被放到回滾段中,如果數據需要回滾,那麼可以從回滾段將數據再復制到數據文件中。來完成數據的回滾。在系統恢復的時候, 回滾段可以用來回滾沒有被commit 的數據,解決系統的一至性。
回滾段在什麼情況下都是大量的寫,一般是少量讀,因此建議把回滾段單獨出來放在一個單獨的設備(如單獨的磁碟或RAID),以減少磁碟的IO爭用。

ii. 回滾段的工作方式
一個回滾表空間可以被劃分成多個回滾段.
一個回滾段可以保存多個會話的數據.
回滾段是一個圓形的數據模型
假設回滾段由4 個區間組成,他們的使用順序就是區間1à區間2à區間3à區間4à區間1。也就是說,區間是可以循環使用的,當區間4到區間1的時候,區間1裡面的會話還沒有結束, 區間4用完後就不能再用區間1,這時系統必須分配區間5,來繼續為其他會話服務服務。
我們分析一個Update 語句的完成

①. 用戶提交一個Update 語句

②. Server Process 檢查內存緩沖.
如果沒有該數據塊的緩沖,則從磁碟讀入

i. 如果沒有內存的有效空間,DBWR被啟動將未寫入磁碟的臟緩沖寫入磁碟

ii. 如果有有效空間,則讀入

③. 在緩沖內更新數據

i. 申請一個回滾段入口,將舊數據寫如回滾段

ii. 加鎖並更新數據

iii. 並在同時將修改記錄在Redo log buffer中

㈢ 如何應對被公開的Oracle口令加密演算法

由於Oracle資料庫被廣泛應用,其口令加密演算法也是備受關注。最早在1993年comp.databases.oracle.server新聞組中有人披露了加密演算法的大部分細節。十年後,一本名為《Special Ops Host and Network Security for Microsoft, Unix and Oracle》的書中補全了演算法最重要的一個環節——DES演算法的KEY。至此,口令加密演算法已無秘密可言。接踵而來的是互聯網上出現多個了Oracle口令破解工具。Oracle在2007年推出的最新版本11g中,使用了新的更安全的加密演算法,但是新演算法的細節很快又在互聯網上被公開。為提供兼容,11g版本保留了11g以前版本使用的加密口令,利用這一漏洞仍然可以對11g版本的加密口令進行破解。

到底怎樣才能保證資料庫口令的安全呢?本文首先介紹Oracle資料庫各版本口令加密演算法的內容,然後針對演算法重點介紹加強資料庫安全性的應對措施。

口令加密演算法
從Oracle7到Oracle 10gR2,使用DES演算法對口令進行加密。對演算法進行分析,可以得出如下結論:口令不區分大小寫,任意大小寫組合均可登錄;由於只使用固定KEY,只要用戶名和口令相同,在任一DB中存放的加密口令都相同;由於採用了用戶名和口令串接的方式,所以用戶aaa、口令bbbccc的加密值與用戶aaabbb、口令ccc完全相同。

Oracle 11g版本的加密口令存放在SYS.USER$表中的SPARE4列中,而PASSWORD列中仍保留以前版本加密口令。由於客戶端計算加密口令需要用到SALT,在建立連接時,伺服器端將SALT明文傳送給客戶端程序。Oracle 11g中新的口令加密演算法中區分大小寫;由於加入了隨機數SALT,兩個不同用戶的口令即便完全相同,計算得到的SHA1的散列值也不同;不同DB中相同用戶相同口令,SHA1散列值也可能不同。

目前,大多數破解工具的工作方式是得到加密口令後,對每一個可能的口令進行加密計算,比較計算結果而確定是否正確。由此,抵禦口令破解可以從三個方面著手:防止加密口令外泄;在加密口令落入黑客手中後,口令也是不可破解的,或盡量增加破解的時間;即便是口令被破解,也是無用的,不能存取資料庫。

防止加密口令泄露
1.應用「最少許可權」原則,盡量限制可存取加密口令用戶的人數

在資料庫中檢查具有存取SYS.USER$或DBA_USERS許可權的用戶,並從不需要的用戶中收回許可權。但是操作並不簡單,這也是資料庫管理工作的特點。每一廠商的軟體中都實現了SQL標准之外的擴充,並且每一版本都有差異。限於篇幅,不可能對所有本文中建議的措施進行詳細的解釋說明,僅以此處檢查許可權為例展示DBA工作的復雜性。本文中如未說明,則默認版本為11g。應用於11g以前版本時,請讀者確認是否需要修改。

檢查許可權主要的工具是數據字典視圖(也可以直接存取SYS用戶的基表,但基表的定義沒有公布,官方不提供技術支持)。視圖DBA_TAB_PRIVS存放了資料庫中數據對象上的授權信息。假定用戶A1和A2可以存取SYS.USER$表,檢查在SYS用戶USER$上有存取許可權的用戶,可執行如下語句:

SELECT GRANTEE FROM DBA_TAB_PRIVS WHERE TABLE_NAME=『USER$』;

我們已經知道用戶A1和A2,都可以存取SYS.USER$表,但為什麼在上面查詢結果中沒有出現呢?這是因為在Oracle的許可權管理中,對一個表的存取許可權還可以通過系統許可權或角色賦予,而DBA_TAB_PRIVS中僅列出了直接的對象許可權的授予信息。對於SYS.USER$表而言,系統許可權SELECT ANY DICTIONARY和角色DBA都包含了這一表的存取許可權。所以完整列出所有可存取這一表的用戶應增加下面兩條查詢語句的結果:

SELECT GRANTEE FROM DBA_SYS_PRIVS WHERE PRIVILEGE=『SELECT ANY DICTIONARY』;
SELECT GRANTEE FROM DBA_ROLE_PRIVS WHERE GRANTED_ROLE=『DBA』;

通過上面的查詢語句,還是會遺漏某些用戶。如果把DBA角色授權給另一角色Admin,然後又將Admin角色授權給另一用戶NEWU,則此用戶可存取SYS.USER$表,但在上述三個查詢中並沒有直接列出NEWU的名字(角色Admin會出現在第三個查詢語句的結果中)。

顯然,Oracle的授權構成了一棵樹,完整的信息需要一段PL/SQL程序來完成。(對於11g以前版本,還需要檢查對DBA_USERS視圖有存取許可權的用戶和角色。SELECT_CATALOG_ROLE角色如被授權,則可以存取所有數據字典視圖,但不能存取SYS的基表。)

2.設定對加密口令存取的審計

如果當前系統中只有SYSDBA可以存取USER$,則一個變通辦法是審計SYSDBA的所有操作,其中也包括對USER$的存取。設置初始化參數audit_sys_operations =TRUE,重新啟動資料庫後激活對SYSDBA操作的審計。

審計文件的存放位置為:
11g版本中為:$ORACLE_BASE/admin/SID/ amp/ *.aud
11g以前版本為: $ORACLE_HOME/rdbms/audit/ *.aud。
嚴格限制和監視SYSDBA用戶活動的最好辦法是使用Oracle Database Vault組件。

3.在操作系統級限制對資料庫數據文件的存取
SYSDBA用戶的加密口令存放在$ORACLE_HOME/dbs下的口令文件orapw〈SID〉中。SYS.USER$表同樣需要在數據文件中存放,多數為SYSTEM表空間的第一個數據文件中。此外,EXPORT文件、REDOLOG文件以及TRACE文件中都可能出現加密口令。需要嚴格限制上述文件的存取許可權。

4.防止網路竊聽

在建立連接時,客戶端需要向伺服器端傳送用戶名和口令,並且伺服器端與客戶端需要相互發送這次會話使用的SESSION KEY。Oracle採用Diffie-Hellman KEY交換演算法和自己開發的O3LOGON協議完成上述任務。演算法的細節同樣已在互聯網上被公開。建立連接時上述信息如果被截獲,同樣可以被用來破解口令。更為嚴重的是,如果黑客事先已經獲得加密口令,結合SESSION KEY的信息,則不需要任何破解,執行簡單還原運算就可算出口令明文。

另外,設計SID時不要使用如ORCL、TEST、PROD等常用名字,設定PORT號為遠遠大於1521的數,都可以增加黑客SID掃描的難度和時間。

5. 刪除舊版的加密口令

存放在Oracle 11g資料庫中的以前版本的加密口令是口令破解工具的一個突破口。在沒有兼容性限制的系統中,可以考慮從系統中刪除舊版口令,從而增加破解難度。

具體操作如下:

在SQLNET.ORA中增加一行:SQLNET.ALLOWED_LOGON_VERSION=11(Oracle手冊中格式介紹有錯誤,不能加括弧:…=(11)),指定最低版本。
以SYSDBA登錄後,執行以下語句,刪除舊版口令。
update sys.user$ set password=NULL;
delete from user_history$;
commit;

設置修改後,基於OCI的工具如SQLPLUS、10gR1和10gR2版本都可以正常登錄,而JDBC type-4 則只有11g版本才允許登錄。

提高口令強度
1.禁止使用預設口令,禁止與用戶名同名的口令,禁止字典詞彙的口令

Oracle 11g中提供一個視圖DBA_USERS_WITH_DEFPWD,可以方便地查出系統中使用預設口令的所有用戶,不足的是還有不少遺漏。讀者可以在互聯網找到預設口令的列表,雖然是非官方的,但是比DBA_USERS_WITH_DEFPWD使用的官方的列表更全。破解工具附帶的詞彙表有的包括了大型英文詞典中全部詞彙,並支持詞彙與「123」之類的常用後綴進行組合。需要注意的是,有的詞彙表中已經出現了「zhongguo」這樣的字元串,所以漢語拼音組成的口令也是不安全的。檢查系統中是否存在弱口令的最常用方法就是使用前述口令破解工具進行攻擊。

2.規定口令最小字元集和口令最短長度

口令字元集最小應包括字母、數字和特殊符號,口令長度最短應不少於8位,對於安全性要求高的系統,最短長度應為12位以上。同樣,問題的關鍵在於DBA指定初始口令以及用戶修改口令時保證不違反上述這些規定。每一用戶都對應一個Profile,如在Profile中指定口令驗證函數,則每當創建或修改口令時,會自動檢查是否滿足驗證程序中所設定的條件,如果不滿足,則口令修改失敗。對口令明文進行檢查,顯然要比對加密口令破解效率高。此外,口令創建之時進行檢查可以及時封殺弱口令,不給黑客留下破解的窗口。

指定口令驗證函數的語句為:

ALTER PROFILE DEFAULT LIMIT PASSWORD_VERIFY_FUNCTION 口令驗證函數名;

上例中,為「DEFAULT」 Profile指定了驗證函數。對用戶進行分類後,應當為每一類用戶分別創建自己的Profile,而不是全部使用DEFAULT。關閉口令驗證函數的語句為:

ALTER PROFILE DEFAULT LIMIT PASSWORD_VERIFY_FUNCTION NULL;

在$ORACLE_HOME/rdbms/admin/下,腳本文件UTLPWDMG.SQL提供了示例的口令驗證函數,執行這一腳本,將創建一名為VERIFY_FUNCTION的函數( Oracle 11g中,增加新函數verify_function_11G )。這一函數可以對口令長度是否同時出現了字母數字元號進行檢查,檢查是否與用戶名同名,也檢查口令是否是幾個最常用的詞彙,如welcome、database1、account1等。最後,口令修改時檢查新舊口令是否過於相似。讀者實際使用時應該根據系統需要對這一函數進行必要的修改和擴充。

3.使用易記憶的隨機口令限定口令長度後,如果口令沒有規律很難記憶,則用戶會採用他們自己的方式記住口令,大大增加了遭受社會工程攻擊的可能性。DBA需要幫助用戶設計一個容易記憶而又不易破解的口令。一個簡單易行的方法是找用戶非常熟悉的一個句子,如One world One dream,然後將每一個空格替換為數字或符號:One3world2One1dream#。

定期更換口令

抵禦口令破解要從多方面著手


資料庫中存在多種許可權用戶,各種授權用戶構成一棵樹

應對口令泄露或被破解的措施是強制定期更換口令,設定口令重復使用限制,規定封鎖口令的錯誤次數上限及封鎖時間。即便是加密口令落入黑客手中,在被破解之前或入侵之前,修改了口令,則口令破解變得毫無意義。為了方便記憶,一般用戶有重新使用之前過期口令的傾向,如果對重用不加控制,則定期更換口令將失去意義。上述對口令的管理仍然是通過Profile完成:

ALTER PROFILE DEFAULT LIMIT
PASSWORD_LIFE_TIME 30
PASSWORD_GRACE_TIME 7
PASSWORD_REUSE_TIME 365
PASSWORD_REUSE_MAX 0
FAILED_LOGIN_ATTEMPTS 10
PASSWORD_LOCK_TIME UNLIMITED
PASSWORD_VERIFY_FUNCTION my_verify_function;

上面語句制定的口令管理政策為:口令的有效期為30天,隨後有7天的寬限期,寬限期後口令「過期」,必須更改口令後才能登錄。只有經過365天後才能重新使用以前的口令。在連續10次輸入口令錯誤後,賬號被封鎖,設定不自動解鎖,必須由DBA手動解除封鎖。口令驗證函數為my_verify_function。

Oracle 11g以前版本,預設設置中沒有設定口令的有效期,而在Oracle 11g中預設設置有效期為180天。程序中直接寫入口令的應用在升級到11g時一定要注意有效期問題,避免半年後應用突然無法自動運行。另外,口令的有效期對SYS用戶不起作用,DBA一定要主動定期更換口令。

另外一個措施是對登錄資料庫伺服器的主機進行限定,如指定網段或指定IP地址。進一步限定客戶端允許執行的程序,如對非本地登錄禁止使用SQLPLUS,只允許執行某特定應用。

認真實施本文中給出的措施後,可以很有效地防止口令被破解。然而我們的目的是提高資料庫系統的安全性,而不僅僅是保證口令不被破解。資料庫系統安全的任何一個環節出現問題,都會導致前功盡棄。黑客的目的是入侵系統盜竊數據,是不會按常理出牌的,會嘗試各種手段方式,如社會工程、安全漏洞、物理入侵等等,而不會執著地在口令破解上與我們較勁。這一點需要我們經常提醒自己,從而切實保證資料庫系統安全。

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㈣ oracle資料庫演算法問題

說給你個思路吧。
先找出最小值,然後乘以行數看是否大於3799.
如果大於就可以用3799除以行數,然後再減就ok了
如果不大於,那就不是減同一個數了。找到第二小的數,自己算吧!

㈤ oracle 資料庫在存儲數據過程中,常用到一些演算法,包括一些架構,如何使得性能提升的模板有哪些

請參考《數據結構》

㈥ oracle中:=與=:的區別

:="是賦值語句 如: l_name :='sky';...
"=" 是判斷是否相等. 如: if 1=1 then...
":" 是變數綁定 如: if :P_NAME ='sky' then...

變數綁定 是指在sql語句的條件中使用變數而不是常量。比如shared pool里有兩條sql語句,

select * from tab1 where col1=1;

select * from tab1 where col1=2;

對oracle資料庫來說,這是兩條完全不同的SQL,對這兩條語句都需要進行hard parse。因為oracle會根據sql語句的文本去計算每個字元在內存里的hash值,因此雖然上述兩條SQL只有一個字元不一樣,oracle根據hash演算法在內存中得到的hash地址就不一樣,所以oracle就會認為這是兩條完全不同的語句。而如果將上述SQL改寫成select * from tab1 where col1=:var1;,然後通過對變數var1的賦值去查詢,那麼oracle對這條語句第一次會進行hard parse,以後就只進行soft parse。假設某條語句被重復執行了幾十萬次,那麼使用bind var帶來的好處是巨大的。一個應用程序如果bind var使用不充分,那麼幾乎一定會伴隨著嚴重的性能問題。

綁定變數是相對文本變數來講的,所謂文本變數是指在SQL直接書寫查詢條件,這樣的SQL在不同條件下需要反復解析,綁定變數是指使用變數來代替直接書寫條件,查詢bind value在運行時傳遞,然後綁定執行。優點是減少硬解析,降低CPU的爭用,節省shared_pool ;缺點是不能使用histogram,sql優化比較困難

㈦ 如何測試集群中的oracle資料庫

Oracle RAC是一個集群資料庫,可以實現負載均衡和故障無縫切換。如何知道RAC資料庫已經實現了這些功能呢,下面就對此進行功能測試。
一、 負載均衡測試
RAC資料庫的負載均衡是指對資料庫連接的負載均衡,當一個新的會話連接到RAC資料庫時,通過指定的分配演算法將請求分配到集群的任一節點上,這就是RAC資料庫完成的功能。負載均衡在RAC中分為兩種:一種是基於客戶端連接的負載均衡;一種是基於伺服器端的負載均衡。
1. RAC客戶端負載均衡
客戶端連接的負載均衡配置起來非常簡單,與RAC資料庫的實例負載和監聽沒有任何關系,因此也就不需要在集群節點進行任何設置,只要在客戶端機器上的tnsnames.ora文件中添加負載均衡策略配置即可。這里以Linux客戶端為例進行介紹。
(1) 修改/etc/hosts文件
編輯/etc/host

㈧ ORACLE對於表中這組數據,有沒有好的計算方法或者函數

在oracle中,sum一般用於統計某列的和,count用於統計行數。工具:oracle 10g 步驟: 1、oracle中emp表有如下數據: 2、要求按deptno欄位統計每個deptno下有多少行數據,可用如下語句: select deptno,count(*) from emp group by deptno; 3、查詢結果: 4、要求按deptno欄位統計每個deptno下的sal的和是多少,可用如下語句: select deptno,sum(sal) from emp group by deptno; 5、查詢結果: 其中:sum、count等在oracle中叫聚合函數,聚合函數對一組值執行計算並返回單一的值。除了 count以外,聚合函數忽略空值。聚合函數經常與 select語句的group by子句一同使用。

㈨ oracle中 如何算兩個時間差

select (to_date(to_char(sysdate,'hh24mi'),'hh24mi') - to_date('1820','hh24mi'))*1440 from al;

兩個日期相減的結果,單位是天,因此將兩個日期相減,然後乘以1440,得到的結果就是「分鍾數」

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