Chúng
ta nên hiểu một cách tổng quan về Oracle Database
Nhận thấy: Có 3 cấu trúc chính: 1. Memory (Cấu trúc bộ nhớ) 2. Process ( Cấu trúc tiến trình) 3. Storage (Cấu trúc lưu trữ) Hệ thống Oracle DB đơn giản bao gồm: Oracle database và Oracle Instance =>> Oracle DB chia ra như vậy cho việc quản lý được dễ dàng hơn. Ø Orace database: Được nhìn nhận trên trên khia cạnh, bao gồm cả 2 cấu trúc vật lý và cấu trúc logic. Cấu trúc vật lý: Data file, Control file, Online redo log file, Archive log file. Cấu trúc logic: database -> tablespace -> Segment -> Extent -> Data block. Vì sao chúng lại bao gồm cả 2 ? Bởi vì 2 cấu trúc trên la riêng biệt, lưu trữ vật lý của dữ liệu được quản lí mà ko ảnh hưởng đến việc truy cập của cấu trúc lưu trữ logic. Ø Oracle Instance: Bao gồm cấu trúc memory và các background process (tiến trình ngầm - nền). Mỗi khi một instance được khởi động, vùng nhớ chia sẻ được gọi là SGA (System Global Area) phân bố và tiến trình ngầm được khởi động. 2 cấu trúc memory đơn giản liên quan tới 1 instance: § System Global Area (SGA) § Program Global Area (PGA) >>> Như vậy, ta có cái nhìn bao quát về kiến trúc. Giờ ta sẽ đi phân tích chi tiết vào từng phần:
Như trên cũng đã giới thiệu. Cấu trúc đơn giản liên quan tới 1 instance: System Global Area (SGA) Program Global Area (PGA) SGA: Nhóm cấu trúc bộ nhớ chia sẻ, chứa dữ liệu và điều khiển thong tin cho 1 Oracle instance. Một số thành phần chính của SGA:
§ Database buffer cache PGA: Vùng nhớ mà chứa dữ liệu và điều khiển thông tin cho 1 server process đơn giản hoặc các background process. PGA không chia sẻ bộ nhớ bởi Oracle db khi server process đơn giản hoặc background process khởi động. Nó là bộ nhớ riêng của các tiến trình hệ thống hoặc thread mà ko chia sẻ bởi các tiến trình khác. Vì PGA là tiến trình cụ thể, nó không bao giờ phân bổ trong SGA. Page 2Năm 1977 một chàng trai trẻ có tên là Lawrence Ellision sau khi đã đọc và tìm hiểu về mô hình quan hệ (relational model) của công ty máy tính IBM đã quyết định thành lập công ty Oracle. Sau đó hai năm (1979), công ty này đã phát hành sản phẩm đầu tay của mình chính là CSDL Oracle phiên bản 2.0, nó không những là một sản phẩm CSDL quan hệ mà còn tích hợp ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc SQL. Năm 1983 phiên bản 3 được phát hành với các thay đổi trong ngôn ngữ SQL, mở rộng hiệu suất và các cải tiến. Năm 1985 phiên bản 5 ra đời đánh dấu một sự kiện quan trọng vì nó được áp dụng theo công nghệ khách chủ. Năm 1997 Oracle giới thiệu phiên bản 8, tiếp đến là phiên bản 8i (ver 8.1.5) hỗ trợ nhiều tính năng mới và việc phát triển ứng dụng CSDL trên Internet. Và với phiên bản Oracle 12c ra đời năm 2014 với nhiều tính năng nổi bật như hỗ trợ điện toán đám mây, dữ liệu lớn (big data),… , Oracle đã có thể cung cấp đa dạng các giải pháp lưu trữ và xử lý dữ liệu chuyên nghiệp cho các khách hàng theo nhiều hướng ứng dụng khác nhau.Bạn đang xem: Oracle là gì? tìm hiểu về cơ sở dữ liệu nổi tiếng nhất thế giới Kiến trúc cơ bản của OracleOracle được kiến trúc theo mô hình 3 lớp: lớp dữ liệu, lớp xử lý và lớp bộ nhớ.Hình 1: Mô hình 3 lớp Lớp dữ liệu (File systems)Lớp dữ liệu bao gồm các tập tin dữ liệu được tổ chức lưu trữ tại các đĩa cứng của một hoặc nhiều máy chủ khác nhau (tính phân tán của CSDL Oracle). Khi có các yêu cầu truy xuất từ phía các máy trạm, các thành phần bên trong dữ liệu đã được các xử lý bên dưới nạp đúng phần dữ liệu cần truy xuất trước đó từ đĩa cứng vào bên trong bộ nhớ của máy chủ. Điều này sẽ giúp cho tốc độ truy xuất được hiệu quả hơn.Thông thường bên trong một CSDL Oracle sẽ có nhiều loại tập tin dữ liệu khác nhau. Tiêu biểu là một số loại tập tin sau:Lớp xử lý bên dưới tại máy chủ sẽ đảm bảo cho mối quan hệ giữa phần CSDL vật lý và phần hiển thị trong bộ nhớ được khớp nhau. Cũng giống như lớp dữ liệu, các xử lý được chia ra làm nhiều loại khác nhau. Một số xử lý tiêu biểu như sau:Xử lý ghi vào CSDL (database writer): xử lý này được tự động thực hiện khi dữ liệu trên vùng đệm của bộ nhớ máy tính bị đầy, khi đó hệ thống sẽ đọc và ghi xuống CSDL các dòng dữ liệu bị thay đổi và sau đó giải phóng vùng đệm bộ nhớ máy tính.Xử lý ghi vào tập tin log (log writer): xử lý này được tự động thực hiện để ghi nhận xuống tập tin log các thông tin dữ liệu bên trong quá trình thực hiện giao tác. Điều này sẽ làm an toàn dữ liệu hơn khi giao tác chưa kết thúc nhưng thông tin vẫn được lưu trữ. Lớp bộ nhớ bao gồm nhiều thành phần khác nhau được tổ chức lưu trữ trên vùng đệm bộ nhớ của máy tính nhằm tăng tốc độ xử lý trong Oracle, khái niệm này còn được biết đến với một tên khác là vùng toàn cục hệ thống (system global area). Một số vùng đệm tiêu biểu như sau:Vùng đệm lưu trữ CSDL (database buffer cache): là nơi lưu trữ các thông tin dữ liệu đã được đọc từ các tập tin dữ liệu trên đĩa cứng.Vùng đệm lưu trữ các thông tin chung thường dùng (dictionary cache): là nơi lưu trữ các bảng hệ thống của CSDL Oracle, bản thân Oracle thường xuyên sử dụng các bảng này do đó bên trong hệ thống Oracle đã quyết định đặt chúng trên bộ nhớ nhằm tránh đi việc đọc đĩa thường xuyên.Vùng đệm lưu trữ lệnh SQL (SQL area): là nơi lưu trữ các lệnh SQL được thực hiện tại máy chủ mà các máy trạm truyền đến. Tại đây các lệnh sẽ được phân tích cú pháp, kiểm tra tính đúng sai trước khi thực hiện và trả về kết quả cho các máy trạm. Oracle Server là một hệ quản trị CSDL cung cấp nhiều công cụ trong việc quản lý thông tin. Oracle Server là một tập hợp các tập tin vật lý, tiến trình và những cấu trúc bộ nhớ dùng để thực hiện các yêu cầu truy xuất dữ liệu, thực hiện các thao tác phục hồi và lưu trữ dữ liệu khi cần thiết.Client – Application Server – Server: đây là mô hình 3 lớp, người dùng truy cập từ máy đơn (Client) vào máy chứa dữ liệu (Server) thông qua một trạm trung gian gọi là Application Server, dùng để thực hiện việc xử lý các yêu cầu của ứng dụng khi cần truy xuất dữ liệu.Client – Server: thông qua hệ thống mạng, người dùng sẽ dùng máy tính (Client) để truy xuất CSDL được đặt trên một máy tính khác (Server) trong hệ thống mạng, truy xuất dữ liệu theo dạng này được gọi là mô hình 2 lớp.Host – Base: người dùng truy xuất dữ liệu ngay tại máy dùng làm Server lưu trữ CSDL. Hình 2: SGASGA được cấp phát tại vùng nhớ ảo của máy tính đang chạy Oracle. SGA gồm có một số cấu trúc vùng nhớ dùng để chứa dữ liệu và quản lý các thông tin về Oracle Instance.SGA còn được biết như là một vùng nhớ chia sẻ, thông tin về Database có thể được truy xuất bởi các tiến trình đang làm việc trên Database đó. Nếu có nhiều người dùng kết nối với một Instance thì SGA của Instance sẽ chia sẻ cho những người dùng đó.SGA bao gồm một số cấu trúc vùng nhớ chính như: Shared Pool, Database Buffer Cache, Redo Log Buffer. Ngoài ra, còn có hai cấu trúc vùng nhớ mà SGA có thể sử dụng hay bỏ qua là Large Pool và Java Pool. Kích thước vùng nhớ của SGA phụ thuộc vào kích thước của các thành phần tạo nên nó.SGA có một đặc tính quan trọng là ta có thể thay đổi kích thước mà không cần phải ngừng Instance của SGA cần sửa đổi. Điều này có nghĩa là kích thước của các Database Buffer Cache, Shared Pool và Large Pool của SGA có thể được thay đổi trong khi Instance đang chạy.Vai trò quan trọng nhất của Oracle Server là lưu trữ và cung cấp thông tin cho người dùng thông qua Oracle Database. Oracle Database quản lý thông tin lưu trữ thông qua hai thành phần lưu trữ vật lý và logic.Thành phần lưu trữ vật lý là các tập tin. Thành phần lưu trữ logic là các không gian bảng (table space). Data File cũng có trạng thái Online và Offline như Tablespace. Trạng thái của Data File thường thay đổi theo Tablespace mà nó liên kết. Xem thêm: Bệnh Parado Là Gì ? Triệu Chứng Và Điều Trị Như Thế Nào? Bệnh Basedow Có Nguy Hiểm Khi Database quản lý vùnng nhớ của Tablespace theo cách Locally Managed thì các Temporary Tablespace sẽ có những Temporary Data Files tương ứng, gọi tắt là TempFile. Những TempFile này không thể chuyển sang trạng thái chỉ đọc và không thể đổi tên của chúng.Thông tin của TempFile được lưu trữ trong các View của Dictionary là DBA_TEMP_FILES và V$TEMPFILE, không có trong DBA_DATA_FILES hay trong view V$DATAFILE.Mỗi một Oracle Database có 2 hay nhiều Redo Log File, tập hợp những File này trong một CSDL được gọi là Redo Log của CSDL đó. Một Redo Log tạo thành những Redo Entry, còn gọi là Redo Record.Trong trường hợp Database gặp sự cố trước khi dữ liệu thay đổi được ghi nhận chắc chắn xuống các Data File thì những thông tin trong Redo Log sẽ được sử dụng trong việc phục hồi dữ liệu về trạng thái trước khi dữ liệu thay đổi.Mỗi một Oracle Database có 1 Control File, dùng để chứa tất cả các thông tin về cấu trúc vật lý của một Database như là: tên Database, nơi lưu trữ của Data File và Redo Log File, Time stamp tạo Database. Mỗi Control File chỉ dùng cho một Database duy nhất.Khi một Instance của Oracale Database được khởi động, Control File của nó được sử dụng để xác định vị trí của các Data File và Redo Log File, các File này phải được mở trong quá trình làm việc với Database.Nội dung của Control File sẽ được Oracle cập nhật tự động và liên tục khi cấu trúc lưu trữ vật lý của Database có thay đổi.Nội dung của Control File chỉ có thể bị thay đổi bởi Oracle, bất kỳ DBA hay người dùng nào cũng không thể sửa nội dung Control File của Database.Khi những thành phần vật lý của Database như Data File, Redo Log File có sự thay đổi như thêm mới File, sửa tên của File hay xóa File ra khỏi Database thì Control File sẽ ghi nhận lại những thông tin đó. Những thông tin này được sử dụng:Trong quá trình mở một Database Oracle, tìm được những Data File và Redo Log File của Database.Trong trường hợp phục hồi dữ liệu, Oracle có thể tìm được những tập tin được yêu cầu.Bên cạnh đó, Control File còn lưu thông tin về Checkpoint. Cứ mỗi 3 giây, Checkpoint Process (CKPT) sẽ ghi vào Control File vị trí Checkpoint trong Online Redo Log File. Thông tin này dùng trong quá trình phục hồi dữ liệu của Database, báo cho Database biết là không cần thực hiện việc phục hồi dữ liệu trong trường hợp dữ liệu được ghi chắc chắn vào các Data File.Control File là một tập tin quan trọng để Oracle có thể mở một Database, do đó người quản trị cần thực hiện việc sao chép và lưu trữ các Control File trên nhiều ổ đĩa vật lý khác nhau để sử dụng trong các trường hợp bị hư hỏng.Dữ liệu trong Oracle Database được tổ chức và quản lý dựa vào những thành phần Logic, là những thành phần hỗ trợ DBA và người dùng trong việc lưu trữ và sử dụng thông tin trên Oracle Server.Một Database được chia thành nhiều đơn vị lưu trữ ở mức Logic, những đơn vị lưu trữ đó gọi là Tablespace.Tablespace chỉ thuộc về một Database duy nhất.Một Tablespace bao gồm một hay nhiều tập tin vật lý dùng để lưu trữ dữ liệu, đó là Data File.Trong Oracle Database luôn có một Tablespace do Oracle tạo ra trong quá trình tạo Database có tên là SYSTEM. Đây là vùng nhớ quan trọng của Database, dùng để lưu trữ tất cả những thông tin về Database như định nghĩa cấu trúc của các đối tượng, thông tin cấp phát và sử dụng vùng nhớ của các đối tượng, ....Tablespace được tạo nên bởi sự kết hợp của một hay nhiều đơn vị lưu trữ Logic gọi là Segment, một Segment được chia thành nhiều Extent và trong Extent thì có nhiều Data Block liên tục nhau. |
