Экземпляр базы данных Oracle (Oracle DataBase Instance)
Когда вы инсталлируете базу данных Oracle. Вы сначала устанавливаете программное обеспечение СУБД (Систему Управления Базой Данных, DataBase Software). Помимо СУБД, необходима также сама база данных. Одна система управления базой данных, может работать сразу с несколькими базами данных на одном сервере. Каждая такая база данных в терминологии Oracle называется экземпляром базы данных (DataBase Instance). Каждый запущенный экземпляр активно использует ресурсы процессора, оперативной и дисковой памяти.
Далее, мы постепенно разберем что у нас хранится на дисках (основные файлы), какие процессы за что отвечают и собственно, что хранится в оперативной памяти.
Oracle Database = Oracle DataBase Software + Oracle DataBase Instance (s)
Для того, чтобы узнать текущее состояние экземпляра базы данных, можно выполнить следующую процедуру:
-
убедиться, что подключаетесь к базе с правильным параметром ORACLE_SID.
Поменять SID можно, командой export
$ export ORACLE_SID=ora112 $ echo $ORACLE_SID ora112 aguppi
SID (System IDentifier – системный идентификатор) является уникальным именем, которое однозначно идентифицирует экземпляр/базу данных. Хранится в переменной среды ORACLE_SID и используется утилитами и сетевыми компонентами для доступа к базе данных.
SERVICE_NAME (имя сервиса) – это сравнительно новое понятие, введенное начиная с СУБД Oracle 8i. SERVICE_NAME определяет одно или ряд имен для подключения к одному экземпляру базы данных. Возможные значения SERVICE_NAME указываются в сетевых установках Oracle и регистрируются в качестве службы БД процессом listener.
Итог: Если база данных зарегистрирована листенером, как службу с определенным SERVICE_NAME, тогда в tnsnames.ora можно использовать значение параметра SERVICE_NAME, иначе нужно будет использовать значение SID.
Oracle Database
Oracle Database — это объектно-реляционная система управления базами данных (СУБД) от компании Oracle. Она используется для создания структуры новой базы, ее наполнения, редактирования содержимого и отображения информации.
Освойте профессию «Аналитик данных»
Продукт Oracle Database часто называют просто Oracle, по названию компании. Еще одно популярное сокращение — Oracle DB, от английского слова database — «база данных». Oracle RDBMS (Relational Database Management System) — третье название системы.
Профессия / 12 месяцев
Аналитик данных
Находите закономерности и делайте выводы, которые помогут бизнесу
Что такое базы данных
База данных — это организованная структура для хранения, изменения информации и взаимодействия с ней.
Они бывают двух видов:
- нереляционные. Такие БД имеют специфическую структуру: например, данные хранятся в формате ключ-значение или в виде дерева;
- реляционные. В таких БД данные хранятся в виде связанных таблиц.
Каждая таблица обычно содержит данные, относящиеся к похожим объектам. У каждой таблицы есть название: оно соотносится с тем, какая информация хранится в таблице.
Таблицы состоят из строк и столбцов. Каждый столбец имеет уникальное название, которое также отмечает вид хранимой информации. В каждой строке находится информация об одном объекте. Таблица содержит конкретное число столбцов, но может иметь любое количество строк.
В таблице ниже представлена информация о клиентах: имя, адрес, выручка и др., — разбитая на столбцы и строки.
Для связи данных в разных таблицах часто используют ID — уникальный идентификатор строки. Имя или какой-либо признак с этой целью не используются, поскольку они могут быть неуникальными.
Обращаться с таким хранилищем намного сложнее, чем с обычной таблицей. Число записей может исчисляться миллионами. Чтение информации вручную практически невозможно, поэтому для работы с БД используется особый язык программирования. Он называется SQL, и ему посвящена отдельная статья. Там же подробно рассказано про особенности хранения информации в базах.
Что делает СУБД
Для работы с базой используется СУБД. Она позволяет:
- формулировать запросы в виде кода, чтобы находить и получать информацию;
- создавать новые записи, редактировать и удалять существующие;
- разделять и объединять данные, которые хранятся в разных местах;
- управлять доступом к информации;
- выполнять параллельно разные действия;
- создавать резервные копии информации и восстанавливать базу после сбоев;
- управлять транзакциями — последовательными наборами запросов;
- настраивать и обеспечивать безопасность, конфиденциальность информации.
Системы управления поддерживают SQL, иногда другие языки для работы с базами данных. Правда, альтернативные языки используются очень редко.
Станьте аналитиком данных и получите востребованную специальность
Что представляет собой Oracle Database
По модели данных — объектно-реляционная
Это значит, что система объединяет в себе две модели хранения информации: объектно-ориентированную и реляционную.
Реляционная модель представляется как набор отношений между записями. Одни данные связаны с другими — так формируется база. Визуально ее можно представить как двумерную таблицу; математически — как модель, построенную на отношениях.
Объектно-ориентированная модель воспринимает данные как объект. У объекта есть атрибуты, которые описывают его свойства, и методы — они нужны для взаимодействия с другими объектами. Каждый объект принадлежит к классу — это понятие можно представить как «схему» объекта. Объектно-ориентированный подход используется во многих языках программирования и упоминается во многих наших статьях. А в базах данных он нужен для работы с данными, у которых сложная структура.
Oracle Database работает и с объектно-ориентированной, и с реляционной моделью.
По способу доступа — клиент-серверная
Система работает по принципу «клиент — сервер». Это означает, что ее основная часть размещается на сервере, там же, где и база данных. Человек работает с интерфейсом приложения-клиента. Клиентская часть управляет только пересылкой и получением информации от сервиса.
Связь между клиентом и сервером обеспечивает специальный компонент, который в Oracle называется SQL *Net.
Достоинства такого подхода — в высоком уровне безопасности и легком доступе для клиентов. Клиент-серверная организация разгружает сеть и снимает вычислительную нагрузку с клиентских компьютеров. А вот сервер для такой СУБД должен быть мощным.
Полная документация по СУБД называется Oracle Concepts. Для прежних версий системы она есть на русском языке, для новых — на английском.
Как работает Oracle Database
Информация в системе хранится в отдельных базах — инстансах (instance) или экземплярах БД. Это не физические, а логические понятия, которые состоят из процессов и оперативной памяти. Все содержимое одного экземпляра имеет единую системную глобальную область (SGA) — часть оперативной памяти, с которой работает.
Внутри экземпляров расположены логические пространства, которые называются табличными — tablespaces. Табличные пространства содержат компоненты данных — как файлы в папках. Файлы имеют расширение .dbf.
СУБД состоит из одного или нескольких инстансов и программного обеспечения, которое ими управляет. Система поддерживает работу с независимыми базами (PDB) в рамках одного инстанса. Она может работать и с мультиарендной архитектурой (CDB), где множественными клиентами управляет один экземпляр приложения. В Oracle поддерживаются кластеризация и секционирование — физическое разделение элементов баз данных без потери доступа.
Версии Oracle
Самая новая версия СУБД — 21c. Она включает больше 200 инноваций, в том числе поддержку неизменяемых блокчейн-таблиц, поддержку JavaScript, встроенную в СУБД, поддержку типа данных JSON в бинарном формате и другие.
Для актуальных версий временами появляются обновления и пакеты патчей, которые называются PSU. Они расширяют возможности СУБД. Кроме того, Oracle предлагает использовать систему вместе с другими платными продуктами корпорации. Это Oracle Server, Oracle RPAS и другие решения в области информационных технологий. Для обучения можно пользоваться специальной бесплатной версией Express Edition (XE) или специальным облачным набором Always Free. Их можно скачать на сайте Oracle.
Аналитик данных
Аналитики влияют на рост бизнеса. Они выясняют, какой товар и в какое время больше покупают. Считают юнит-экономику. Оценивают окупаемость рекламной кампании. Поэтому компании ищут и переманивают таких специалистов.
Статьи по теме:
Oracle sid что это
С базой данных Oracle связано много файлов параметров: от файла TNSNAMES.ORA на клиентской рабочей станции (используемого для поиска сервера) и файла LISTENER.ORA на сервере (для запуска процесса прослушивания Net8) до файлов SQLNET.ORA, PROTOCOL.ORA, NAMES.ORA, CMAN.ORA и LDAP.ORA. Наиболее важным является файл параметров инициализации экземпляра, потому что без него не удастся запустить экземпляр. Остальные файлы тоже важны; они связаны с поддержкой сети и обеспечением подключения к базе данных. Однако их рассмотрение в этом разделе они не будут. Сведения об их конфигурировании и настройке можно найти в руководстве OracleNet8 Administrators Guide. Обычно разработчик не настраивает эти файлы — они создаются администратором.
Файл параметров инициализации экземпляра обычно называют файлом init или файлом init.ora. Это название происходит от стандартного имени этого файла, — init.ora. Например, экземпляр со значением SID, равным tkyte816, обычно имеет файл инициализации inittkyte816.ora. Без файла параметров инициализации нельзя запустить экземпляр Oracle. Поэтому файл этот достаточно важен. Однако, поскольку это обычный текстовый файл, который можно создать в любом текстовом редакторе, сохранять его ценой собственной жизни не стоит.
Для тех, кому незнаком термин SID или параметр ORACLE SID, представлю полное определение. SID — это идентификатор экземпляра (сайта). В ОС UNIX он хеши-руется совместно со значением ORACLE HOME (задающим каталог, в котором установлено ПО Oracle) для создания уникального ключа при подсоединении области SGA. Если значение ORACLE SID или ORACLE HOME задано неправильно, выдается сообщение об ошибке ORACLE NOT AVAILABLE, поскольку невозможно подключиться к сегменту разделяемой памяти, определяемому этим магическим ключом. В ОС Windows разделяемая память используется не так, как в ОС UNIX, но параметр SID все равно важен. В одном и том же базовом каталоге ORACLE HOME может быть несколько баз данных, так что необходимо иметь возможность уникально идентифицировать их и соответствующие конфигурационные файлы.
В Oracle файл init.ora имеет очень простую конструкцию. Он представляет собой набор пар имя параметра/значение. Файл init.ora может иметь такой вид:
db name = tkyte816 db block size = 8192
control files = ( C:\oradata\control01.ctl , C:\oradata\control02.ctl )
Фактически это почти минимальный файл init.ora, с которым уже можно работать. В нем указан размер блока, стандартный для моей платформы (стандартный размер блока различен для разных платформ), так что я могу эту строку удалить. Файл параметров инициализации используется для получения имени базы данных и местонахождения управляющих файлов. Управляющие файлы содержат информацию о местонахождении всех остальных файлов, так что они нужны в процессе начальной загрузки при запуске экземпляра.
В файле параметров инициализации обычно содержится и много других параметров. Количество и имена параметров меняются с каждой новой версией. Например, в Oracle 8.1.5 б]л параметр plsql load without compile. Его не б1ло ни в одной из предыдущих версий и нет в последующих. В моих базах данных версий 8.1.5, 8.1.6 и 8.1.7 имеется, соответственно, 199, 201 и 203 различных параметра инициализации. Большинство параметров, например db block size, существует очень давно (они б1ли во всех версиях), но со временем необходимость во многих параметрах отпадает, так как меняется реализация. Если захочется прочитать об этих параметрах и разобраться, что они позволяют установить, обратитесь к руководству Oracle8i Reference. В первой главе этого руководства представлены официально поддерживаемые параметры инициализации.
Обратите внимание на слова официально поддерживаемые в предыдущем абзаце. Не поддерживаются (и не описаны в руководстве) параметры, имена которых начинаются с символа подчеркивания. Вокруг этих параметров много спекуляций: поскольку они не поддерживаются официально, значит, имеют магические свойства. Многие полагают, что эти параметры хорошо известны посвященным сотрудникам корпорации Oracle и используются ими. По моему мнению, все как раз наоборот. Их мало кто вообще знает и редко использует. Большинство из неописанных параметров — лишние, представляют устаревшие возможности или обеспечивают обратную совместимость. Другие помогают при восстановлении данных, но не всей базы данных: они позволяют запустить экземпляр в определенных экстремальных ситуациях, но лишь для извлечения данных — базу данных затем придется пересоздавать. Я не вижу смысла использовать неописанные параметры файла init.ora в реальной базе данных, если только этого не требует служба технической поддержки. Многие из них имеют побочные эффекты, которые могут оказаться разрушительными. В базе данных, которую я использую для разработки, установлен только один неописанный параметр:
TRACE FILES PUBLIC = TRUE
Это делает трассировочные файлы доступными всем, а не только членам группы dba. Я хочу, чтобы разработчики как можно чаще использовали установки SQL TRACE, TIMED STATISTICS и утилиту TKPROF (более того, я это требую), поэтому всем им необходимо читать трассировочные файлы. В производственной базе данных я неописанных параметров не использую.
Неописанные параметры должны использоваться только по указанию службы технической поддержки Oracle. При их использовании можно повредить базу данных, да и реализация меняется от версии к версии.
Теперь, когда известно, что представляют собой файлы параметров и где можно более подробно прочитать о параметрах, которые в них можно устанавливать, осталось узнать, где эти файлы искать на диске. Файлы параметров инициализации экземпляра принято именовать так:
init$ORACLE SID.ora (переменная среды Unix)
init%ORACLE SID%.оrа (переменная среды Windows)
Как правило, они находятся в каталогах
$ORACLE HOME/dbs (в ОС Unix)
%ORACLE HOME%\DATABASE (в ОС Windows)
Часто в файле параметров содержится всего одна строка примерно такого вида: IFILE= С:\oracle\admin\tkyte816\pfile\init. ora
Директива IFILE работает аналогично директиве препроцессора #include в языке С. Она вставляет в данном месте текущего файла содержимое указанного файла. В данном случае включается содержимое файла init.ora из нестандартного каталога.
Следует отметить, что файл параметров не обязательно должен находится в одном и том же стандартном месте. При запуске экземпляра можно использовать параметр pfile = имя файла. Это особенно полезно при попытке проверить результаты установки других значений для параметров.
Файлы данных вместе с файлами журнала повторного выполнения являются наиболее важными в базе данных. Именно в них хранятся все данные. В каждой базе данных есть хотя бы один файл данных, но обычно их намного больше. Только самые простые, тестовые базы данных имеют один файл данных. В любой реальной базе данных должно быть минимум два файла данных: один — для системных данных (табличное пространство SYSTEM), другой — для пользовательских (табличное пространство USER). В этом разделе мы рассмотрим организацию файлов данных в Oracle и способы хранения данных в этих файлах. Но прежде надо разобраться, что такое табличное пространство, сегмент, экстент и блок. Все это — единицы выделения пространства под объекты в базе данных Oracle.
Начнем с сегментов. Сегменты — это области на диске, выделяемые под объекты — таблицы, индексы, сегменты отката и т.д. При создании таблицы создается сегмент таблицы. При создании фрагментированной таблицы создается по сегменту для каждого фрагмента. При создании индекса создается сегмент индекса и т.д. Каждый объект, занимающий место на диске, хранится в одном сегменте. Есть сегменты отката, временные сегменты, сегменты кластеров, сегменты индексов и т.д.
Сегменты, в свою очередь, состоят из одного или нескольких экстентов. Экстент — это непрерывный фрагмент пространства в файле. Каждый сегмент первоначально состоит хотя бы из одного экстента, причем для некоторых объектов требуется минимум два экстента (в качестве примера можно назвать сегменты отката). Чтобы объект мог вырасти за пределы исходного экстента, ему необходимо выделить следующий экстент. Этот экстент не обязательно должен выделяться рядом с первым; он может находиться достаточно далеко от первого, но в пределах экстента в файле пространство всегда непрерывно. Размер экстента варьируется от одного блока до 2 Гбайт.
Экстенты состоят из блоков. Блок — наименьшая единица выделения пространства в Oracle. В блоках и хранятся строки данных, индексов или промежуточные результаты сортировок. Именно блоками сервер Oracle обычно выполняет чтение и запись на диск. Блоки в Oracle бывают размером 2 Кбайт, 4 Кбайт или 8 Кбайт (хотя допустимы также блоки размером 16 Кбайт и 32 Кбайт). Отношения между сегментами, экстентами и блоками показаны на следующей схеме: