oracle database tutorial what is oracle database
Цей комплексний підручник з баз даних Oracle пояснює, що таке база даних, архітектура, інструменти та функції Oracle. Також включає процес встановлення бази даних:
У попередньому підручнику Oracle MySQL з Повна серія ORACLE , ми дізналися про переваги та такі функції, як безпека даних, висока доступність та хмарне обслуговування.
База даних Oracle - одна з найбільш часто використовуваних систем управління базами даних, яка підтримує кілька моделей даних проти одного інтегрованого серверного сервера. Організації, які займаються веденням сховищ даних або запуском транзакцій OLTP, найбільше віддають перевагу базі даних Oracle через її різноманітність функцій, які підтримують високу продуктивність, безпеку та масштабованість з простотою використання.
Oracle 19c - це остання версія бази даних, випущена корпорацією Oracle, яка підтримує наступні середовища:
- Помешкання
- Oracle Cloud
- Гібрид-хмара
Перш ніж детально розглядати базу даних Oracle та її особливості, давайте розберемося з визначенням бази даних та метою її використання.
Що ви дізнаєтесь:
- Що таке база даних?
- Висновок
Що таке база даних?
База даних - це сховище даних або інформації, яке зберігається в таблицях бази даних в організованому форматі рядків і стовпців. Користувачі баз даних можуть отримати доступ до цих даних після відповідної автентифікації, а також ними можна маніпулювати.
Як правило, організації використовують бази даних для зберігання різної відомчої інформації, такої як HR, операції, продажі, фінанси тощо, щоб тримати їх відокремленими та у зведеному форматі. До цих баз даних можна отримати доступ пізніше для обробки відповідної інформації, отримання звітів або проведення бізнес-аналізу тощо.
Елементи системи управління базами даних (СУБД):
трафік бездротової мережі можна фіксувати за допомогою знімків
На вищому рівні будь-яка система управління базами даних складається з 3 елементів. Це:
- Код ядра: Цей код обробляє пам’ять і піклується про інформацію, що зберігається в базі даних.
- Словник даних: Це сховище в базі даних, що використовується для обробки інформації про метадані.
- Мова запиту: Мова запитів використовується користувачами або програмами для зчитування інформації, що зберігається в базі даних.
Реляційна система управління базами даних (СУБД)
Будь-яка система управління базами даних, яка відповідає реляційній моделі, відома як Реляційна система управління базами даних тобто RDBMS.
Щоб слідувати реляційній моделі, базі даних потрібно
- Визначте всі об’єкти, що зберігаються в базі даних.
- Застосовуйте правила цілісності до цих об'єктів, щоб підтримувати взаємозв'язок між ними.
Реляційна база даних дозволяє зберігати дані у реляційному форматі, щоб їх можна було отримувати та обробляти програмами, зберігаючи цілісність бази даних. У реляційній базі даних дані зберігаються в таблицях бази даних, а посилальна цілісність буде реалізована за допомогою первинного та зовнішнього ключів.
Oracle приєдналася до ліги реляційних баз даних разом із Microsoft SQL Server, Sybase та DB2 тощо.
До цього часу він випускався в різних версіях, починаючи від Oracle v2 і закінчуючи Oracle 18c. З кожною версією він придумував вдосконалення або вдосконалення. Номери версій, позначені програмним забезпеченням, відповідають користувацькому шаблону нумерації, наприклад 'c', означає 'Cloud' в Oracle 18c, тоді як у попередніх випусках 'g' означає 'Grid' в Oracle 10g, а 'i' означає 'Internet' в Oracle 9i.
База даних Oracle доступна у п’яти виданнях, кожна з яких призначена для виконання певної мети.
- Oracle Database Enterprise Edition (EE).
- Oracle Database Express Edition (XE).
- Oracle Database Personal Edition (PE).
- Oracle Database Standard Edition Two (SE2).
- Oracle Database Standard Edition One (SE1).
- Стандартна версія Oracle Database (SE).
Різними платформами, що підтримуються базою даних Oracle, є Red Hat Linux, Microsoft Windows, Oracle Solaris, IBM AIX, HP-UX, тощо
Кроки для встановлення бази даних Oracle
Щоб встановити базу даних ( наприклад, Oracle 12c) на комп'ютері, користувачеві потрібно завантажити автентичний інсталятор Oracle або програмне забезпечення з офіційного веб-сайту Oracle.
Після завантаження інсталяційних файлів на комп'ютер користувачеві потрібно витягти те саме, що і файли, завантажені у форматі ZIP. Далі, двічі клацніть на файл налаштування, доступний у витягнутих файлах, і розпочнеться процес встановлення.
Для завершення встановлення потрібно 9 кроків. Давайте подивимося процес установки покроково.
Крок 1: Користувача просять надати адресу електронної пошти, щоб повідомити про проблеми безпеки або оновлення, якщо такі є.
Крок No2: Тут користувачеві потрібно вибрати варіант інсталяції, чи потрібна йому лише інсталяція програмного забезпечення, чи потрібно створити базу даних разом із інсталяцією, чи може вибрати оновлення бази даних.
Крок No3: На цьому кроці користувачеві потрібно вибрати клас системи на основі системи, на якій користувач встановлює програмне забезпечення.
Крок No4: На цьому кроці користувачеві потрібно надати дані облікового запису користувача Windows, використовуючи того, який користувач потребує встановлення.
Крок No5: Тут користувач повинен надати типову інформацію про встановлення, необхідну для встановлення бази даних.
- Вкажіть місце, де програмне забезпечення потрібно встановити на апарат.
- Надайте облікові дані глобальної бази даних.
- Надайте підключається БД.
Крок No6: На цьому етапі виконується попередня перевірка.
Крок No7: На цьому кроці користувачеві буде показана узагальнена інформація про конфігурацію бази даних.
Крок 8: На цьому етапі розпочнеться процес встановлення бази даних.
Крок 9: Для встановлення бази даних знадобиться деякий час. Після встановлення він перейде на крок 'Готово', який підтверджує користувачів про успішне завершення.
В основному налаштування бази даних здійснюється адміністраторами баз даних, відомими як DBA. Не тільки налаштування бази даних, але існує багато інших адміністративних обов'язків DBA. Сюди входять:
- DBA виконує встановлення та налаштування бази даних.
- Вони оцінюють вимоги до обладнання та програмного забезпечення та проводять планування потужності.
- Виконує міграцію та оновлення бази даних.
- Відстежує продуктивність бази даних та виконує налаштування БД.
- Відповідає за процес резервного копіювання та відновлення бази даних.
Особливості бази даних Oracle
База даних Oracle підтримує широкий спектр функцій, які забезпечили підтримку Oracle на сьогоднішньому світовому ринку.
Особливості:
# 1) Доступність Oracle: Щоб підтримувати доступність бази даних 24 * 7, Oracle пропонує функціональність, названу як Oracle Data Guard. Використовуючи ці функції, вторинні бази даних в режимі очікування можуть зберігатися як копія первинних баз даних і можуть використовуватися як альтернативи під час відмови.
# 2) Oracle Security: Oracle Advanced Security пропонує два рішення для захисту конфіденційної інформації в самому джерелі, тобто TDE (прозоре шифрування даних) і Редакція даних. Це дозволяє шифрувати дані у самому джерелі та здійснювати пост-експорт. Повторна реакція виконується на рівні програми. Іншими функціями безпеки, розробленими Oracle, є Сховище баз даних Oracle , який керує правами користувача та Oracle Label Security .
# 3) Масштабованість Oracle: Oracle RAC (кластер реальних додатків) є прекрасним прикладом Масштабованість Oracle що пропонує такі можливості, як переміщення екземплярів екземплярів, виконання оновлення, підтримка безперервності програм, якість управління послугами тощо в кластерному середовищі.
# 4) Продуктивність Oracle: Oracle пропонує такі рішення для підвищення продуктивності, як Oracle Advanced Compression, Oracle Database In-Memory, Oracle Real Application Testing, і Кэш баз даних рівня додатків Oracle Times Ten яка спрямована на оптимізацію продуктивності системи на найкращому рівні.
# 5) Oracle Analytics: У галузі аналітики Oracle запропонував наведені нижче рішення.
- OLAP (аналітична обробка Oracle) - це реалізація Oracle, яка використовується для аналізу бізнес-даних шляхом виконання складних аналітичних розрахунків.
- Oracle Advanced Analytics: Oracle Advanced Analytics є технічним складом Oracle R Enterprise і Видобуток даних Oracle і це допомагає користувачам визначати прогнозні бізнес-моделі, виконуючи аналіз даних та тексту та обчислюючи статистичні дані.
# 6) Управління Oracle: Oracle розробив рішення для управління базами даних, відоме як Oracle Multitenant , з консолідованою архітектурою єдиної бази даних контейнерів та декількох підключуваних баз даних.
Інструменти Oracle
Щоб допомогти не розробникам, організації вступають у середовище, засноване на майстрах, щоб вони могли розробляти прості програмні додатки, не володіючи технічним досвідом. Oracle також розробив безліч інструментів, задовольняючи різні типи вимог до розробки за допомогою кожного інструменту.
Нижче наведено кілька найбільш часто використовуваних інструментів, розроблених корпорацією Oracle.
# 1) Oracle APEX
Інструменти Oracle APEX (Application Express) постачаються лише з базою даних Oracle і допомагають розробникам у розробці програмних додатків на базі даних.
# 2) Розробник OracleSQL
Це ще один безкоштовний інструмент, який дозволяє розробникам використовувати свої навички SQL & PL / SQL шляхом розробки програмних додатків. Це дозволяє програмістам переглядати об'єкти бази даних у структурі, що нагадує дерево, виконувати команди та сценарії SQL, налагоджувати код та інші адміністративні завдання.
# 3) Інструменти на основі Java
Oracle надає користувачам можливість розробляти додатки, які можуть базуватися на Java та PL / SQL, використовуючи наведені нижче інструменти.
- Oracle JDeveloper
- Форми Oracle
- Звіти Oracle
# 4) Oracle Rest Data Services (ORDS)
ORDS - це додаток середнього рівня на основі Java, який допомагає програмістам розробляти REST-інтерфейси для даних, доступних у Oracle Database. Це дозволяє відобразити транзакції БД за допомогою методів HTTP (s), таких як POST, GET, PUT тощо, і результати будуть повернуті у форматі JSON.
# 5) Oracle Database Upgrade Assistant (DBUA)
Цей інструмент забезпечує інтерфейс, який підтримує оновлення бази даних.
# 6) Oracle OPatch
Використовуючи Oracle OPatch, проміжні виправлення можна застосовувати до програмного забезпечення Oracle. За потреби застосований патч також можна відкотити назад, використовуючи інструмент Opatch.
# 7) Oracle SQLTXPLAIN
Це знову безкоштовний інструмент, розроблений Oracle, який полегшує налаштування коду Oracle SQL.
Службові програми Oracle
Для обслуговування користувачів баз даних Oracle створила різні утиліти, які спростили роботу розробників, автоматизуючи завдання та заощадивши багато часу.
Нижче перераховано кілька службових програм, розроблених Oracle:
# 1) Насос даних: Data Pump - це утиліта Oracle, яка допомагає користувачам виконувати імпорт та експорт даних у базах даних.
# 2) SQL * Завантажувач: SQL * Loader - це ще одна утиліта, яка допомагає завантажувати дані з будь-якого джерела даних, що не є Oracle, до бази даних Oracle з високою продуктивністю. Різні функції, що підтримуються цим інструментом, перелічені нижче.
Цей інструмент,
- Має можливість завантажувати дані з широким спектром форматів.
- Може завантажувати кілька вихідних файлів одночасно в кілька таблиць баз даних.
- Може виконувати завантаження даних із вихідних файлів, що існують на фізичних дисках, іменованих каналах або стрічках до баз даних.
# 3) OradeBug: Ця утиліта була розроблена для підтримки розробників з функціями налагодження та трасування проти помилок Oracle Database.
Хмара баз даних Oracle
(зображення джерело )
Хмарна база даних - це та, яка розроблена для віртуального середовища, яке може бути загальнодоступним, приватним або гібридним. Метою побудови хмарної бази даних є оптимізація витрат на зберігання та пропускну здатність шляхом оплати за кожного користувача.
Перевірене підприємствами, Oracle Cloud стало успішним рішенням, підтримуючи цілий ряд робочих навантажень, починаючи від фази розробки або тестування і закінчуючи масовим розгортанням виробництва. Перебуваючи в хмарному середовищі, база даних Oracle не робить компромісів щодо безпеки, функцій та інших аспектів бази даних. Він все ще пропонує такий самий рівень довіри своїм користувачам, як і локальний, зберігаючи при цьому простоту використання.
Oracle Cloud все одно підтримуватиме наведені нижче характеристики, як у локальній системі Oracle.
- Висока ефективність
- Масштабованість
- Безпека
- Простота використання
Архітектура баз даних Oracle
Наведене зображення показує архітектуру Oracle високого рівня, що має різні сегменти, призначені для різних цілей. Давайте дослідимо те саме докладно.
Архітектуру Oracle можна розділити на 4 основні категорії. Вони перелічені нижче:
- Структури пам'яті (екземпляр).
- Фізичні структури.
- Процеси.
- Логічні компоненти.
Давайте пройдемося по кожному сегменту, щоб детально зрозуміти архітектуру бази даних.
Щоб зрозуміти структури пам'яті, давайте спочатку розберемося в Екземплярі бази даних.
Екземпляр Oracle
Екземпляр - це група структур пам'яті та фонових процесів, яка допомагає в управлінні даними, що існують у фізичних файлах бази даних. Це також допомагає користувачам отримувати доступ до однієї бази даних за раз.
Тепер примірник складається переважно з двох компонентів:
- Структури пам'яті (SGA, PGA).
- Фонові процеси
- Обов’язкові (PMON, SMON, DBWR, LGWR, CKPT).
- Необов’язково
Зберемо деякі знання про компоненти екземпляра бази даних.
# 1) Структури пам'яті
Вони використовуються для зберігання різних типів інформації про базу даних, таких як,
- Інформація про сеанс користувача
- Код програми
- Кешовані блоки даних, повторні записи журналу тощо.
В рамках Oracle структури пам'яті в основному складаються з двох областей:
як використовувати команду grep в
- SGA (глобальна система системи)
- PGA (Програмна глобальна зона)
Що ж таке SGA та PGA і чим вони відрізняються один від одного?
При кожному запуску екземпляра бази даних виділяється деяка пам’ять, і ця пам’ять називається як SGA тобто Глобальна зона системи . Поряд із виділенням пам'яті, один або кілька фонових процесів також будуть розпочаті, щоб обслуговувати те саме.
Процеси Oracle, які можуть бути серверними або фоновими процесами, поділяють цю загальну область пам'яті, яка є SGA, а отже, SGA іноді називають також спільною областю пам'яті. SGA використовується для зберігання даних, а також управління інформацією про один екземпляр бази даних через різні його підкомпоненти, де кожен компонент призначений для певної мети.
Нижче перераховані компоненти SGA.
- Кеш-буфер бази даних
- Повторити буфер журналу
- Пул Java
- Великий басейн
- Спільний басейн
- Кеш бібліотеки
- Кеш словника даних
Розмір цих компонентів пам'яті можна визначити в Файл параметрів ініціалізації (PFILE) за допомогою DBA перед запуском екземпляра та розмір повної SGA можна визначити, використовуючи параметр SGA_MAX_SIZE.
PGA - це область пам'яті, яка зберігає дані та керує інформацією про серверні процеси. Ця область пам'яті виділяється, коли кожен серверний процес запускається, і на відміну від SGA, ця область пам'яті не використовується спільно з іншими процесами. Кожен серверний процес матиме свій виділений PGA, який випускається після закінчення серверного процесу.
Тепер давайте подивимося, що таке фонові процеси Oracle.
# 2) Фонові процеси
Oracle має набір процесів, де фонові процеси керують пам'яттю, виконують операції вводу-виводу диска та інші заходи технічного обслуговування. Ці процеси класифікуються як обов’язкові та необов’язкові.
Нижче перераховано декілька необхідних процесів бази даних, отже, обов’язкові фонові процеси.
- Процес системного монітора (SMON): Цей процес виконує такі завдання відновлення та обслуговування на системному рівні, як відновлення екземпляра у разі відмови, управління словником даних, повторне використання тимчасових просторів та управління скасуваннями табличних просторів тощо.
- Процес моніторингу процесів (PMON): Цей процес постійно відстежує інші фонові процеси та виконує відновлення процесів, коли процес сервера різко завершується.
- Процес написання бази даних (DBWR) : Як випливає з назви, цей процес записує блоки даних із кешу буфера бази даних (SGA) у фізичні файли даних.
- Процес запису журналу (LGWR): Подібним чином, цей процес записує блоки повторення з кешу буфера повторного оновлення до онлайн-файлів журналу відновлення.
- CheckPoint (CKPT): Цей процес підтримує файли даних та файли управління з останньою інформацією про контрольний пункт.
Іншими необов’язковими фоновими процесами є Архіватор (ARCn), Черга завдань координатора (CJQ0), і Координатор космічного управління (SMCO).
Фізична будова
Фізичні компоненти в базі даних - це фізичні файли, які зберігають дані організації та керують ними. Ці файли поділено на 3 категорії.
- Файли даних: Ці файли містять фактичні дані в базі даних.
- Повторити файли журналу: Ці файли використовуються для зберігання всіх змін, внесених до бази даних. Повторити файли журналу можна використовувати під час процесу відновлення бази даних для отримання вихідної інформації.
- Файли управління: Це двійковий файл, що містить інформацію, пов’язану зі статусом бази даних, таку як Ім'я бази даних, Файл даних та Імена файлів журналу повторних дій, Розташування файлів, Порядковий номер журналу тощо
Як зазначено нижче, є ще кілька файлів, які сприяють управлінню базами даних.
- Файл параметрів: Цей файл містить параметри, які визначають спосіб запуску бази даних.
- Файл пароля: Як зазначено в назві, цей файл містить паролі користувачів і, отже, підтримує безпеку бази даних.
- Заархівовані файли повторних журналів: Це файли журналу переробки, які зберігаються в архіві. Вони зберігаються для підтримки відновлення бази даних у випадку збоїв бази даних.
Процеси
Процеси в базі даних можна класифікувати на 3 різні типи.
- Процеси користувача: Процес користувача або клієнта встановлюється після того, як користувач надсилає запит на підключення до Oracle Server.
- Процеси сервера: Серверний процес підключає користувача до бази даних і виконує дії від імені клієнта відповідно до програми клієнта, наприклад, виконання операторів SQL або отримання даних з бази даних тощо.
- Фонові процеси : Вони починають роботу разом із запуском бази даних і виконують різні завдання обслуговування, такі як відновлення бази даних, очищення екземпляра, архівовані файли журналів переробки тощо.
Логічна архітектура бази даних
Логічно, що архітектура бази даних розділена на такі компоненти:
- Табличні простори
- Сегменти
- Екстенти
- Блоки даних
Тепер давайте детально розглянемо логічні компоненти.
# 1) Таблиці
Поки дані зберігаються у фізичних файлах даних у базі даних, таблична область є логічним простором зберігання цих даних. Ці дані будуть зберігатися у вигляді об'єктів бази даних, таких як таблиці, подання, індекси, обмеження, кластери тощо. Кожна таблична область може бути пов'язана з одним або декількома фізичними файлами даних, але вона може належати лише одній базі даних.
SYSTEM і SYSAUX - це дві обов’язкові системні табличні простори, які існують у кожній базі даних і використовуються для ведення словника даних та інформації метаданих. За винятком цих двох табличних просторів, інші можна вимкнути в автономному режимі для цілей обслуговування, таких як резервне копіювання, відновлення та очищення тощо.
Таблична область може мати декілька файлів даних, але файл даних може зберігати об'єкти БД лише з однієї табличної області.
# 2) Сегмент
Простір таблиць, як правило, поділяється на кілька сегментів, які використовуються для зберігання певного типу об'єктів або структур бази даних у табличній області. Зазвичай кожен об’єкт бази даних буде називатися своїм сегментом. Наприклад , дані в таблиці бази даних зберігатимуться в межах певного сегменту таблиці.
# 3) Екстенти
Далі сегмент розбивається на екстенти, і об'єкт бази даних може зберігатися в одному або декількох екстентах. У міру збільшення розміру такого об’єкта, як таблиця чи індекс, DBA може додавати розширення до сегмента відповідно до вимог.
# 4) Блоки даних
Блок або Блок даних - це найменша одиниця зберігання, і дані зберігаються в цих блоках. Розмір блоку даних визначається за допомогою параметра DATA_BLOCK_SIZE під час створення бази даних і не може бути змінений пізніше.
Підсумовуючи фізичну та логічну архітектуру бази даних Oracle, як показано нижче:
- Фізична структура складається з файлів даних, файлів журналу повторення та файлу керування.
- Логічна структура складається з табличних просторів, сегментів, розширень та блоків даних.
Висновок
У цій статті ми детально вивчили базу даних Oracle, починаючи з етапів встановлення, а потім рухаючись вперед, щоб вивчити функції, архітектуру та список найбільш використовуваних інструментів, розроблених корпорацією Oracle.
Сподіваюся, прочитання цієї статті дало вам чітке розуміння бази даних Oracle та її архітектури та принесе користь у галузі технологій баз даних.
НАЗАД Підручник | ПЕРШИЙ підручник
Рекомендована література
- Як перевірити базу даних Oracle
- Розробка додатків для баз даних Oracle: Oracle SQL & PL / SQL
- Склад даних Oracle: Архітектура сховища даних та багато іншого
- Систематичні способи тестування бази даних Oracle для обробки пам'яті, простору та процесора
- Реальне тестування додатків Oracle - Рішення для тестування БД Oracle перед переходом до виробництва
- PL SQL-пакет: Підручник із пакету Oracle PL / SQL із прикладами
- Найпопулярніші запитання щодо інтерв’ю щодо Oracle DBA, RAC та налаштування продуктивності
- Найпопулярніші запитання щодо інтерв’ю Oracle: Основні питання Oracle, SQL, PL / SQL