Banco de Dados Oracle

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Banco de Dados Oracle

• AESO

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Banco de Dados Oracle

• Visão Geral dos Componentes Principais da
  Arquitetura Oracle

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Banco de Dados Oracle

• Servidor Oracle
• É o nome que a Oracle deu ao seu SGBD. Ele
  consiste de uma Instância e um Banco de Dados
  Oracle.

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Banco de Dados Oracle

• Instância Oracle
• É uma forma de acessar um Banco de Dados Oracle.
• Sempre abre um único Banco de Dados.
• Consiste em estruturas de memórias e processos de
  segundo plano (background).

Estruturas de Memória
Estruturas de Processos de Segundo Plano
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Banco de Dados Oracle

• Instância Oracle
• É preciso iniciar a instância para acessar os
  dados contidos no banco de dados.
• Sempre que uma instância é iniciada, uma SGA
  (System Global Area) é alocada e os processos de
  segundo plano do Oracle também são iniciados.
• Os processos de segundo plano executam funções
  para o processo que faz a chamada. Ex operações
  de entrada/saída (E/S)

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Banco de Dados Oracle

• Banco de Dados Oracle
• É um conjunto de dados tratados como uma unidade.
• Consiste em três tipos de arquivos

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Banco de Dados Oracle

• Arquivos do Banco de Dados
• Os arquivos de dados
• Contêm os dados reais do banco de dado
• Os arquivos de redo log on-line
• Contêm um registro das alterações feitas no
  banco de dados para permitir a recuperação dos
  dados em caso de falha
• Os arquivos de controle
• Contêm as informações necessárias para manter e
  verificar integridade do banco de dados

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Banco de Dados Oracle

• Outras Estruturas Importantes de Arquivos
• O Servidor Oracle também usa outros arquivos que
  não fazem parte do banco de dados
• Os Arquivos de Parâmetros
• Define as características de uma instância
  Oracle. Ex parâmetros que dimensionam algumas
  das estruturas da memória na SGA.
• O Arquivo de Senhas
• Autentica os usuários com privilégios para
  iniciar e desativar uma instância Oracle.
• Os Arquivos de Redo Log Arquivados
• São cópias off-line dos arquivos de redo log
  on-line quepodem ser necessários para a
  recuperação após falhas de mídia.

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• Processos da Arquitetura Oracle
• Processos do usuário e do servidor.
• Os processos do usuário e do servidor são os
  principais processos envolvidos na execução de
  uma instrução SQL. No entanto, outros processos
  (obrigatórios) podem ajudar o servidor a concluir
  o processamento da instrução SQL.
• Outros processos
• Existem vários outros processos usados por
  outras opções, como Advanced Queuing, Real
  Application Clusters, Shared Server, Advanced
  Replication, etc.

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• Estabelecendo uma Conexão e Criando uma Sessão

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Banco de Dados Oracle

• Estabelecendo uma Conexão e Criando uma Sessão
• Antes de submeterem instruções SQL a um banco de
  dados Oracle, os usuários devem se conectar a uma
  instância.
• O usuário inicia uma ferramenta, como o SQLPlus,
  ou executa uma aplicação. Essa ferramenta ou essa
  aplicação é executada como um processo do
  usuário.
• Na maioria das configurações básicas, quando um
  usuário efetua logon no servidor Oracle, é criado
  um processo no computador que executa esse
  servidor. Esse processo denomina-se processo do
  servidor.

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• Estabelecendo uma Conexão e Criando uma Sessão
• Conexão
• Uma conexão é um caminho de comunicação entre um
  processo do usuário e um servidor Oracle.
• Há três maneiras de conexão para o usuário
• Logon no SO onde está instalado o Servidor
  Oracle.
• Conexão via rede (duas camadas)
• Conexão via rede (três camadas)

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• Estabelecendo uma Conexão e Criando uma Sessão
• A conexão pode ser
• Dedicada - Para cada processo do usuário se tem
  um processo de servidor.
• Compartilhada - Um processo de servidor atende a
  vários processos de usuário.
• Sessões
• Uma sessão é uma conexão específica de um
  usuário com um servidor Oracle.

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• Estrutura Lógica e Física da Arquitetura Oracle

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Banco de Dados Oracle

• Estrutura Lógica e Física da Arquitetura Oracle
• A arquitetura do banco de dados Oracle inclui
  estruturas lógicas e físicas que formam o banco
  de dados.
• A estrutura física
• Inclui os arquivos que formam o banco de dados
  (3 tipos de arquivos).
• A estrutura lógica
• Inclui tablespaces, segmentos, extensões e
  blocos de dados.

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Banco de Dados Oracle

• Estrutura Lógica e Física da Arquitetura Oracle
• Existe a seguinte hierarquia de estruturas
  lógicas
• Um banco de dados Oracle contém no mínimo um
  tablespace.
• Um tablespace contém um ou mais segmentos.
• Um segmento é composto de extensões.
• Uma extensão é composta de blocos lógicos.
• Um bloco é a menor unidade para operações de
  leitura e gravação.

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Banco de Dados Oracle

• Estrutura Lógica e Física da Arquitetura Oracle

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Banco de Dados Oracle

• Estrutura Lógica

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Banco de Dados Oracle

• Estrutura Física
• A estrutura física de um banco de dados Oracle
  inclui três tipos de arquivos

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• Estrutura da Memória

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Banco de Dados Oracle

• Estrutura da Memória
• A estrutura da memória do Oracle consiste em duas
  áreas denominadas
• SGA System Global Area (alocada na
  inicialização da instância)
• PGA Program Global Area (alocada quando um
  processo de servidor é iniciado)

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• System Global Area
• Ela é usada para armazenar informações do banco
  de dados compartilhadas pelos processos do banco
  de dados.
• Consiste em várias estruturas de memória
• Shared Pool
• Cache de Buffer do Banco de Dados
• Buffer de Redo Log
• etc

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• System Global Area
• A partir do 9i a SGA é dinâmica sendo
  dimensionada pelo parâmetro SGA_MAX_SIZE.

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• SGA - Shared Pool
• Usado para armazenar
• As instruções SQL executadas mais recentemente.
• As definições de dados usadas mais recentemente.

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• SGA - Shared Pool
• Dimensionado pelo parâmetro SHARED_POOL_SIZE
• Ele consiste em duas estruturas principais de
  memórias relacionadas ao desempenho
• Cache de Biblioteca
• Cache de Dicionário de Dados

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• SGA Shared Pool - Cache de Biblioteca
• Armazena as informações sobre as instruções SQL e
  PL/SQL mais usadas recentemente.
• Permite o compartilhamento de instruções usadas
  normalmente.
• É gerenciado por um algoritmo LRU (Least Recently
  Used).
• Consiste em duas estruturas de memória
• Área SQL compartilhada
• Área PL/SQL compartilhada
• Tamanho determinado pelo dimensionamento da
  SHARED POOL.

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• SGA Shared Pool - Cache de Dicionário de Dados
• As informações sobre o banco de dados (dados de
  contas de usuários, nomes de arquivos de dados,
  nomes de segmentos, locais de extensões,
  descrições de tabelas e privilégios de usuários)
  são armazenadas nas tabelas do dicionário de
  dados.
• Quando o servidor necessita dessas informações,
  as tabelas do dicionário de dados são lidas e os
  dados retornados são armazenados no Cache de
  Dicionário de Dados.

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• SGA - Cache de Buffer do Banco de Dados

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Banco de Dados Oracle

• SGA - Cache de Buffer do Banco de Dados
• Quando uma consulta é processada, o processo do
  servidor Oracle consulta os blocos necessários no
  Cache de Buffer do Banco de Dados.
• Se o bloco não é encontrado nesse cache, o
  processo do servidor lê o bloco no arquivo de
  dados e coloca uma cópia no Cache de Buffer do
  Banco de Dados.
• Como as solicitações subseqüentes do mesmo bloco
  podem encontrar esse bloco na memória, talvez
  elas não precisem de leituras físicas.
• O servidor Oracle usa um algoritmo LRU.

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• SGA - Buffer de Redo Log

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Banco de Dados Oracle

• SGA - Buffer de Redo Log
• O Buffer de Redo Log é um buffer circular que
  contém alterações feitas em blocos de arquivos de
  dados.
• As entradas de redo contêm as informações
  necessárias para recriar os dados anteriores às
  alterações feitas pelas operações INSERT, UPDATE,
  DELETE, CREATE, ALTER ou DROP.
• O objetivo principal é a recuperação.

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• SGA - Large Pool

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Banco de Dados Oracle

• SGA - Large Pool
• Área de memória opcional da SGA. Usado para
• Memória de sessão para o servidor compartilhado.
• Processos do servidor de E/S.
• Operações de backup e restauração ou RMAN.
• Pode ser dimensionado dinamicamente com
  LARGE_POOL_SIZE.

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• SGA - Program Global Area

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• SGA - Program Global Area
• A PGA (Program Global Area ou Process Global
  Area) é uma região da memória que contém os dados
  e as informações de controle de um único processo
  do servidor ou de um único processo de segundo
  plano.
• Alocada quando um processo é criado.

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• SGA - Program Global Area
• Desalocada quando o processo é encerrado.
• Usada somente por um processo ao contrário da SGA.

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• SGA - Processos de Segundo Plano

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• SGA - Processos de Segundo Plano
• A arquitetura Oracle tem cinco processos de
  segundo plano obrigatórios DBWn, PMON, CKPT,
  LGWR, SMON.
• Além da lista obrigatória, o Oracle tem vários
  processos de segundo plano opcionais iniciados
  quando sua respectiva opção é usada. ExAdvanced
  Queuing, Real Application Clusters, Shared
  Server, Advanced Replication, etc.

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• SGA - DBWn (Database Writer)

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• SGA - DBWn (Database Writer)
• Grava as alterações feitas no Cache de Buffer do
  Banco de Dados nos arquivos de Dados.
• Isto ocorre quando
• Não há buffers livres.
• Os buffers sujos atingem um limite.
• Ocorre um checkpoint.
• Etc.

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• SGA - LGWR (Log Writer)

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Banco de Dados Oracle

• SGA - LGWR (Log Writer)
• O LGWR grava
• No commit
• Quando 1/3 está cheio
• Quando há 1 MB de redo
• A cada 3 segundos
• Antes que o DBWn grave

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• SGA - SMON (System Monitor)

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• SGA - SMON (System Monitor)
• Responsabilidades
• Recuperação de instância
• Aglutina o espaço livre (arquivos de dados)
• Desaloca segmentos temporários (arquivos de
  dados)

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• SGA - PMON (Processor Monitor)

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• SGA - PMON (Processor Monitor)
• Realiza uma limpeza após falhas de processos por
  meio de
• Faz rollback da transação atual do usuário
• Libera todos os bloqueios de tabela ou linha
  mantidos no momento
• Libera outros recursos reservados pelo usuário no
  momento
• Etc.

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• SGA - CKPT (Checkpoint)

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• SGA - CKPT (Checkpoint)
• Responsável por
• Sinalizar o DBWn em checkpoints
• Atualizar as informações de ckeckpoint nos
  cabeçalhos dos arquivos de dados.
• Atualizar as informações de ckepoints nos
  arquivos de controle.