Системная архитектура и структура RDBMS ORACLE

определение обзора.

* Обзоры позволяют скрыть сложность данных. Например,

единственный обзор может служить для построения

СОЕДИНЕНИЯ, которое является отображением взаимосвязанных

столбцов или строк из нескольких таблиц. Однако такой

обзор скрывает тот факт, что эти данные на самом деле

принадлежат разным таблицам.

* Обзоры помогают упростить команды для пользователя.

Например, с помощью обзора пользователь может выбирать

информацию из нескольких таблиц, не зная, как

осуществлять сложный коррелированный запрос.

* Обзоры представляют данные с иной точки зрения, чем они

представлены в таблице. Например, с помощью обзора можно

переименовать столбцы, не затрагивая самих таблиц, на

которых базируется обзор.

* Обзоры позволяют составлять и сохранять сложные запросы.

Например, запрос может выполнять обширные вычисления по

информации таблицы. Благодаря тому, что этот запрос

сохраняется как обзор, вы выполняете эти вычисления

только при обращении к обзору.

Последовательности

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ генерирует уникальные порядковые номера,

которые могут использоваться как значения числовых столбцов

таблиц базы данных. Последовательности упрощают прикладное

программирование, автоматически генерируя уникальные числовые

значения для строк одной или нескольких таблиц.

Например, предположим, что двое пользователей одновременно

вставляют строки о новых сотрудниках в таблицу EMP. Благодаря

использованию последовательности для генерации уникальных

номеров сотрудников для столбца EMPNO, никто из них не должен

ожидать другого, чтобы ввести очередной свободный номер

сотрудника. Последовательность автоматически генерирует

правильное значение для каждого из пользователей.

Номера, генерируемые последовательностью, независимы от таблиц,

так что одну и ту же последовательность можно использовать для

нескольких таблиц. После ее создания, к последовательности

могут обращаться различные пользователи, чтобы получать

действительные порядковые номера.

Программные единицы

ПРОЦЕДУРА или ФУНКЦИЯ - это совокупность предложений SQL и

PL/SQL, сгруппированных вместе как выполнимая единица,

исполняющая специфическую задачу.

Процедуры и функции сочетают легкость и гибкость SQL с

процедурными возможностями языка структурного программирования.

С помощью PL/SQL такие процедуры и функции можно определять и

сохранять в базе данных для продолжительного использования.

Процедуры и функции похожи друг на друга, с той разницей, что

функция всегда возвращает вызывающей программе единственное

значение, тогда как процедура не возвращает значения.

ПАКЕТЫ дают метод инкапсулирования и хранения взаимосвязанных

процедур, функций и других конструктов пакета как единицы в базе

данных. Предоставляя администратору базы данных или

разработчику приложений организационные преимущества, пакеты в

то же время расширяют функциональные возможности и увеличивают

производительность базы данных.

Синонимы

СИНОНИМ - это алиас (дополнительное имя) для таблицы, обзора,

последовательности или программной единицы. Синоним не есть

объект, но он является прямой ссылкой на объект. Синонимы

используются для:

* маскировки действительного имени и владельца объекта

* обеспечения общего доступа к объекту

* достижения прозрачности местоположения для таблиц,

обзоров или программных единиц удаленной базы данных

* упрощения кодирования предложений SQL для пользователей

базы данных

Синоним может быть общим или личным. Индивидуальный

пользователь может создать ЛИЧНЫЙ СИНОНИМ, который доступен

только этому пользователю. Администраторы баз данных чаще всего

создают ОБЩИЕ СИНОНИМЫ, благодаря которым объекты базовых схем

становятся доступными для общего пользования всем пользователям

базы данных.

Индексы, кластеры и хэшированные кластеры

Индексы, кластеры и хэшированные кластеры - это необязательные

структуры, ассоциированные с таблицами, которые можно создавать

для повышения производительности операций извлечения данных.

Так же, как индекс в книге позволяет вам быстрее отыскивать

нужную информацию, индекс ORACLE предоставляет быстрый путь

доступа к данным таблицы. При обработке запроса ORACLE может

использовать некоторые или все имеющиеся индексы для

эффективного отыскания запрашиваемых строк. Индексы полезны,

когда приложения часто опрашивают интервалы строк таблицы,

либо отдельные строки.

Индексы создаются по одному или нескольким столбцам таблицы.

Однажды созданный, индекс автоматически поддерживается и

используется ORACLE. Изменения в данных таблицы (такие как

добавление новых строк, обновление или удаление строк)

автоматически отражаются во всех соответствующих индексах при

полной прозрачности для пользователей.

Индексы логически и физически независимы от данных. Их можно

удалять и создавать в любой момент, не оказывая влияния на

другие таблицы или другие индексы. После удаления индекса все

приложения будут функционировать по-прежнему; однако доступ к

ранее индексированным данным может быть замедлен.

КЛАСТЕРЫ предоставляют необязательный способ хранения данных

таблиц. Кластер - это группа из одной или нескольких таблиц,

физически хранящихся вместе, так как они имеют общие столбцы м

часто используются совместно. Ввиду того, что взаимосвязанные

строки хранятся физически близко друг от друга, время дискового

доступа сокращается.

Взаимосвязанные столбцы таблиц в кластере называются КЛЮЧОМ

КЛАСТЕРА. Ключ кластера индексируется, так что строки кластера

могут извлекаться с минимальными затратами на ввод-вывод.

Поскольку данные ключа кластера в индексированном (не

хэшированном) кластере хранятся в одном экземпляре для всех

таблиц кластера, достигается экономия пространства по сравнению

с обычными (некластеризованными) таблицами. Рис.1-2

иллюстрирует, как физически хранятся кластеризованные и

некластеризованные данные.

Рис.1-2

Кластеризованные и некластеризованные таблицы

Кластер Таблица EMP

Ключ кластера EMPNO ENAME DEPTNO ...

(DEPTNO) ----- ----- ------

932 KEHR 20 ...

10 DNAME LOC 1000 SMITH 10 ...

----- --- 1139 WILSON 20 ...

SALES BOSTON 1277 NORMAN 20 ...

1321 JONES 10 ...

EMPNO ENAME ... 1841 WARD 10 ...

----- ----- ...

1000 SMITH ...

1321 JONES ...

1841 WARD ...

Таблица DEPT

20 DNAME LOC

----- --- DEPTNO DNAME LOC

ADMIN NEW YORK ------ ----- ---

10 SALES BOSTON

EMPNO ENAME ... 20 ADMIN NEW YORK

----- ----- ...

932 KEHR ...

1139 WILSON ...

1277 NORMAN ...

...

Кластеризованные таблицы: Некластеризованные таблицы:

Связанные данные хранятся Связанные данные хранятся

вместе, более эффективно отдельно, занимая больше места

Кластеры могут также повысить эффективность извлечения данных, в

зависимости от распределения данных и от того, какие операции

SQL наиболее часто выполняются на кластеризованных данных. В

частности, кластеризованные таблицы, опрашиваемые через

соединения, выигрывают за счет кластеров, потому что строки,

общие для объединяемых таблиц, извлекаются за одну операцию

ввода-вывода.

Как и индексы, кластеры не влияют на проектирование приложений.

Является ли таблица частью кластера или нет, остается прозрачным

для пользователей и приложений. Данные, хранящиеся в

кластеризованной таблице, доступны через те же операции SQL, как

если бы они не были кластеризованы.

ХЭШИРОВАННЫЕ КЛАСТЕРЫ похожи на обычные, индексированные,

кластеры. Однако в хэшированных кластерах строки записываются

не на основе ключа кластера, а на основе значения ФУНКЦИИ

ХЭШИРОВАНИЯ, применяемой к ключу кластера. Все строки с

одинаковым значением такого хэш-ключа хранятся на диске вместе.

Хэшированные кластеры выигрывают по сравнению с индексированной

таблицей и индексированным кластером, когда таблица часто

опрашивается на равенство (например, выбираются все строки по

отделу 10). Для таких запросов значения указанного ключа

кластера хэшируются, и результирующие значения хэш-ключа прямо

указывают на участок диска, в котором хранятся соответствующие

строки.

Связи баз данных

СВЯЗЬ БАЗ ДАННЫХ - это именованный объект, который описывает

"путь" от одной базы данных к другой. Связи баз данных неявно

используются при обращении к ГЛОБАЛЬНОМУ ИМЕНИ ОБЪЕКТА в

распределенной базе данных.

Блоки данных, экстенты и сегменты

ORACLE предоставляет возможность тонкого контроля за

использованием дисковой памяти через структуры логического

хранения, включая блоки данных, экстенты и сегменты.

Блоки данных ORACLE

На самом низком уровне, данные базы данных ORACLE хранятся в

БЛОКАХ ДАННЫХ. Один блок данных соответствует специфическому

числу байт физического пространства на диске. Размер блока

данных указывается для каждой базы данных ORACLE при ее

создании. База данных использует и распределяет свободное

пространство в блоках данных ORACLE.

Экстенты

Следующий уровень логического пространства в базе данных

называется экстентом. ЭКСТЕНТ - это специфическое число

непрерывных блоков данных, полученных за одно распределение и

используемых для хранения специфического типа информации.

Сегменты

Уровень логического пространства в базе данных, следующий за

экстентом, называется сегментом. СЕГМЕНТ - это набор экстентов,

распределенных для конкретной логической структуры. Например,

различные типы сегментов включают:

Сегмент данных Каждая некластеризованная таблица имеет

сегмент данных. Все данные таблицы

хранятся в экстентах ее сегмента данных.

Каждый кластер имеет сегмент данных.

Данные каждой таблицы кластера хранятся

в сегменте данных этого кластера.

Сегмент индекса Каждый индекс имеет сегмент индекса, в

котором хранятся все данные индекса.

Сегмент отката Администратор создает в базе данных один

или несколько сегментов отката для

временного хранения информации "отмены".

Эта информация служит:

* для генерации согласованных по чтению

образов информации базы данных

* для восстановления базы данных

* для отката неподтвержденных

транзакций пользователей.

Временный сегмент Временные сегменты создаются ORACLE,

когда предложению SQL требуется

временная рабочая область для своего

выполнения. После выполнения

предложения экстенты временного сегмента

возвращаются системе.

ORACLE распределяет память для всех типов сегментов экстентами.

Когда существующие экстенты сегмента заполняются, ORACLE

распределяет очередной экстент для данного сегмента по мере

необходимости. Ввиду того, что память выделяется при

необходимости, экстенты данного сегмента могут не быть

непрерывными на диске.

Физические структуры

--------------------

Последующие секции объясняют физические структуры базы данных

ORACLE, включая файлы данных, файлы журнала повторения работы и

управляющие файлы.

Файлы данных

Каждая база данных ORACLE имеет один или более физических ФАЙЛОВ

ДАННЫХ. Эти файлы содержат все данные базы данных. Данные

логических структур базы данных, таких как таблицы и индексы,

физически хранятся в файлах данных, распределенных для базы

данных.

Файлы данных имеют следующие характеристики:

* Файл данных может быть ассоциирован лишь с одной базой

данных.

* Однажды созданный файл данных не может изменить свой

размер.

* Один или несколько файлов данных формируют логическую

единицу пространства базы данных, называемую табличным

пространством.

Использование файлов данных

Данные в файле данных считываются по мере необходимости во время

нормальной работы базы данных, и размещаются в кэше памяти

ORACLE. Например, предположим, что пользователь хочет

обратиться к некоторым данным в таблице базы данных. Если

запрошенная информация еще не находится в кэше памяти для базы

данных, она считывается из соответствующих файлов данных и

размещается в памяти.

Модифицированные или новые данные необязательно записываются в

файл данных немедленно. Чтобы уменьшить объем дисковых операций

и увеличить производительность, данные накапливаются в памяти, и

записываются в соответствующие файлы данных одномоментно, как

определяется фоновым процессом ORACLE, называемым DBWR.

Файлы журнала повторения

Каждая база данных ORACLE имеет набор из двух или более ФАЙЛОВ

ЖУРНАЛА ПОВТОРЕНИЯ РАБОТЫ. Комплект файлов журнала повторения

работы для одной базы данных совместно называется ЖУРНАЛОМ

ПОВТОРЕНИЯ (redo log). Основная функция журнала повторения -

регистрация всех изменений, осуществляемых в данных. Все

изменения, выполняемые в базе данных, записываются в журнал

повторения. Если в результате сбоя модифицированные данные не

удастся постоянно записать в файлы данных, эти изменения можно

получить из журнала повторения, так что работа никогда не

теряется.

Файлы журнала повторения критичны в вопросе защиты базы данных

от сбоев. Чтобы защититься от таких сбоев, которые затрагивают

сам журнал повторения, ORACLE допускает ЗЕРКАЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ

ПОВТОРЕНИЯ, так что две или более копий журнала повторения можно

поддерживать одновременно на разных дисках.

Использование файлов журнала повторения

Информация в файле журнала повторения используется только для

восстановления базы данных после сбоя системы или носителя, в

результате которого данные базы данных не могут быть записаны в

файлы данных.

Например, когда неожиданное отключение питания резко прерывает

работу базы данных, данные в памяти не могут быть записаны в

файлы данных. Однако все потерянные данные могут быть

восстановлены при последующем открытии базы данных после

устранения неисправности в питании. ORACLE автоматически

применяет к файлам базы данных все изменения, зарегистрированные

в самых последних файлах журнала повторения, и восстанавливает

базу данных в состояние на момент сбоя.

Процесс применения журнала повторения в процессе операции

восстановления базы данных называется ПРОКРУТКОЙ ВПЕРЕД.

Управляющие файлы

Каждая база данных ORACLE имеет УПРАВЛЯЮЩИЙ ФАЙЛ, в котором

Страницы: 1, 2, 3