oracle database tutorial what is oracle database
Този изчерпателен урок за базата данни на Oracle обяснява какво е база данни, архитектура, инструменти и функции на Oracle. Включва и процес на инсталиране на база данни:
В предишния урок на Oracle MySQL на Пълна серия ORACLE , научихме за предимствата и функциите като Защита на данните, Висока наличност и облачна услуга.
Базата данни на Oracle е една от най-често използваните системи за управление на бази данни, която поддържа множество модели данни срещу един интегриран бекенд. Организациите, които се занимават с поддръжка на хранилища на данни или стартиране на OLTP транзакции, предпочитат Oracle базата данни най-много, поради нейното разнообразие от функции, които поддържат висока производителност, сигурност и мащабируемост с лесна употреба.
Oracle 19c е най-новата версия на базата данни, стартирана от Oracle Corporation, която поддържа следните среди:
- В помещенията
- Oracle Cloud
- Хибриден облак
Преди да влезем в подробности за базата данни на Oracle и нейните функции, нека разберем дефиницията на базата данни и целта да се използва същата.
Какво ще научите:
- Какво е база данни?
- Заключение
Какво е база данни?
Базата данни е хранилище на данни или информация, което се съхранява в таблиците на базата данни в организиран формат на редове и колони. Потребителите на база данни могат да получат достъп до тези данни при подходящо удостоверяване и могат също да бъдат манипулирани.
Като цяло организациите използват бази данни, за да съхраняват различна информация за отдели като HR, операции, продажби, финанси и др., За да ги поддържат разделени и в консолидиран формат. Тези бази данни могат да бъдат достъпни по-късно за обработка на съответната информация, извличане на отчети или извършване на бизнес анализ и т.н.
Елементи на система за управление на база данни (СУБД):
коя от следните операции не може да бъде приложена към указатели
На по-високо ниво, всяка система за управление на база данни се състои от 3 елемента. Това са:
- Код на ядрото: Този код обработва паметта и се грижи за информацията, съхранявана в базата данни.
- Речник на данни: Това е хранилище в базата данни, използвано за обработка на информация за метаданни.
- Език на заявката: Query Language се използва от потребители или приложения за четене на информацията, съхранявана в базата данни.
Релационна система за управление на база данни (RDBMS)
Всяка система за управление на бази данни, която следва релационния модел, е известна като Релационна система за управление на база данни i.e. RDBMS.
За да следва релационен модел, базата данни трябва
- Дефинирайте всички обекти, съхранявани в база данни.
- Прилагайте правила за целостта на тези обекти, за да поддържате връзка между тях.
Релационната база данни позволява данните да се съхраняват в релационен формат, така че да могат да бъдат извличани и манипулирани от приложения, като същевременно се запазва целостта на базата данни. В релационна база данни данните се съхраняват в таблици на базата данни и референтната цялост ще бъде реализирана чрез първични и външни ключове.
Oracle се присъедини към лигата на релационни бази данни, заедно с Microsoft SQL Server, Sybase и DB2 и др.
Досега се предлага в редица версии, започвайки от Oracle v2 до Oracle 18c. С всяка версия той излезе с подобрения или подобрения. Номерата на версиите, обозначени със софтуер, следват персонализиран модел на номериране, като „c“, означава „Cloud“ в Oracle 18c, докато в предишни версии „g“ означава „Grid“ в Oracle 10g и „i“ за „Internet“ в Oracle 9i.
Базата данни на Oracle се предлага в пет издания, като всяко от тях е проектирано да изпълнява определена цел.
- 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).
- Oracle Database Standard Edition (SE).
Различни платформи, поддържани от базата данни на Oracle, са Red Hat Linux, Microsoft Windows, Oracle Solaris, IBM AIX, HP-UX, и т.н.
Стъпки за инсталиране на базата данни на Oracle
За да инсталирате база данни ( например, Oracle 12c) на компютър, потребителят трябва Изтегли автентичния Oracle инсталатор или софтуер от официалния уебсайт на Oracle.
След като инсталационните файлове бъдат изтеглени на компютъра, потребителят трябва да извлече същото, което файловете ще бъдат изтеглени в ZIP формат. Освен това щракнете двукратно върху инсталационния файл, наличен в извлечените файлове, който ще стартира инсталационния процес.
За завършване на инсталацията са необходими общо 9 стъпки. Нека да видим процеса на инсталиране стъпка по стъпка.
Етап 1: Потребителят е помолен да предостави имейл адрес, за да бъде информиран за проблеми със сигурността или актуализации, ако има такива.
Стъпка 2: Тук потребителят трябва да избере опцията за инсталиране, независимо дали се нуждае само от инсталиране на софтуер или е необходимо създаването на базата данни заедно с инсталацията или може да избере надстройка на базата данни.
Стъпка # 3: В тази стъпка потребителят трябва да избере системния клас въз основа на системата, на която потребителят инсталира софтуер.
Стъпка # 4: В тази стъпка потребителят трябва да предостави подробности за потребителския акаунт на Windows, като използва кой потребител трябва да извърши инсталацията.
Стъпка # 5: Тук потребителят трябва да предостави типична информация за инсталация, необходима за инсталиране на база данни.
- Посочете местоположението, където софтуерът трябва да бъде инсталиран на машината.
- Предоставете идентификационни данни на глобалната база данни.
- Осигурете Plugbable DB.
Стъпка # 6: В тази стъпка се извършва предварителна проверка.
Стъпка 7: В тази стъпка на потребителя ще се покаже обобщена информация за конфигурацията на базата данни.
Стъпка # 8: Процесът на инсталиране на база данни ще започне в тази стъпка.
Стъпка # 9: Инсталирането на база данни ще отнеме известно време, докато се инсталира. След като бъде инсталиран, той ще достигне стъпка „Готово“, потвърждаваща потребителите за успешно завършване.
Най-вече настройването на база данни се извършва от администратори на бази данни, известни като DBA. Не само настройка на база данни, но има много други административни отговорности на DBA. Те включват:
- DBA извършва инсталиране и конфигуриране на база данни.
- Те оценяват хардуерните и софтуерните изисквания и правят планиране на капацитета.
- Извършва дейности по миграция и надстройка на база данни.
- Следи производителността на базата данни и извършва DB Tuning.
- Отговорен за процеса на архивиране и възстановяване на база данни.
Характеристики на базата данни на Oracle
Има широка гама от функции, поддържани от Oracle Database, които осигуряват издръжката на Oracle на световния пазар днес.
Характеристиките са както следва:
# 1) Наличност на Oracle: За да поддържа наличността на базата данни 24 * 7, Oracle предлага функционалност, наречена като Oracle Data Guard. Използвайки тези функции, вторичните резервни бази данни могат да се поддържат като копие на първични бази данни и могат да се използват като алтернативи по време на отказ.
# 2) Oracle Security: Oracle Advanced Security предлага две решения за защита на чувствителната информация в самия източник, т.е. TDE (прозрачно шифроване на данни) и Редакция на данни. Той позволява криптиране на данни в самия източник и след експортиране. Редакцията се извършва на ниво приложение. Други функции за сигурност, разработени от Oracle, са Oracle Database Vault , който управлява потребителските привилегии и Oracle Label Security .
# 3) Мащабируемост на Oracle: Oracle RAC (клъстер за реални приложения) е идеалният пример за Мащабируемост на Oracle който предлага възможности като подвижни миграции на екземпляри, извършване на надстройки, поддържане на непрекъснатост на приложенията, качество на управление на услуги и т.н. в клъстеризирана среда.
# 4) Oracle Performance: Oracle предлага решения за подобряване на производителността като Oracle Advanced Compression, Oracle Database In-Memory, Oracle Real Application Testing, и Кеш за база данни на ниво приложение на Oracle Times Ten който има за цел да оптимизира производителността на системата на най-добро ниво.
# 5) Oracle Analytics: В областта на аналитиката Oracle предложи следните решения.
- OLAP (аналитична обработка на Oracle) е приложението на Oracle, използвано за анализ на бизнес данни чрез извършване на сложни аналитични изчисления.
- Oracle Advanced Analytics: Oracle Advanced Analytics е технически състав на Oracle R Enterprise и Oracle Data Mining и помага на потребителите да определят предсказуемите бизнес модели, като извършват извличане на данни и текст и изчисляват статистически данни.
# 6) Управление на Oracle: Oracle разработи решение за управление на бази данни, известно като Oracle Multitenant , с консолидирана архитектура на една база данни с контейнери и множество бази данни с възможност за включване.
Инструменти на Oracle
За да помогнат на разработчици, които не са разработчици, организациите навлизат в среда, базирана на съветници, за да могат да разработват прости софтуерни приложения, без да притежават технически опит. Oracle също е разработил много инструменти, обслужващи различни видове изисквания за разработка чрез всеки инструмент.
Няколко от най-използваните инструменти, разработени от Oracle Corporation, са посочени по-долу.
# 1) Oracle APEX
Инструментите на Oracle APEX (Application Express) се предлагат само с база данни на Oracle и помагат на разработчиците при проектирането на базирани на бази данни софтуерни приложения.
# 2) Разработчик на OracleSQL
Това е друг безплатен инструмент, който позволява на разработчиците да използват своите SQL & PL / SQL умения чрез разработване на софтуерни приложения. Той позволява на програмистите да разглеждат обекти на база данни в дървовидна структура, да изпълняват SQL команди и скриптове, да отстраняват грешки в кода и други административни задачи.
# 3) Java базирани инструменти
Oracle дава възможност на потребителите да разработват приложения, които могат да се базират на Java и PL / SQL, като се използват инструментите по-долу.
- Oracle JDeveloper
- Формуляри на Oracle
- Отчети на Oracle
# 4) Oracle Rest Data Services (ORDS)
ORDS е базирано на Java приложение от средно ниво, което помага на програмистите да разработят REST интерфейси за данни, налични в Oracle Database. Той позволява картографиране на DB транзакции с методи HTTP (s) като POST, GET, PUT и др. И резултатите ще бъдат върнати във формат JSON.
# 5) Oracle Database Upgrade Assistant (DBUA)
Този инструмент осигурява интерфейс, който поддържа надграждане на базата данни.
# 6) Oracle OPatch
Използвайки Oracle OPatch, междинни кръпки могат да бъдат приложени към софтуера на Oracle. Ако е необходимо, приложеният пластир също може да бъде върнат обратно с помощта на инструмента Opatch.
# 7) Oracle SQLTXPLAIN
Той отново е безплатен инструмент, разработен от Oracle, който улеснява настройката на Oracle SQL кода.
Oracle Utilities
За да обслужва потребителите на бази данни, Oracle е изградила различни помощни програми, които опростяват работата на разработчиците, като автоматизират задачите и спестяват много време.
Малко от помощните програми, разработени от Oracle, са изброени по-долу:
# 1) Помпа за данни: Data Pump е помощна програма на Oracle, която помага на потребителите да извършват дейности по импортиране и експортиране на данни в бази данни.
# 2) SQL * Loader: SQL * Loader е друга помощна програма, която подпомага зареждането на данни от който и да е източник на данни на Oracle в база данни на Oracle с висока производителност. Различни функции, поддържани от този инструмент, са изброени по-долу.
Този инструмент,
- Има възможност за зареждане на данни с широк спектър от формати.
- Може да зарежда множество изходни файлове наведнъж в множество таблици на базата данни.
- Може да извършва зареждане на данни от изходни файлове, които съществуват на физически дискове, именувани тръби или ленти към бази данни.
# 3) OradeBug: Тази помощна програма е предназначена да поддържа разработчиците с функциите за отстраняване на грешки и проследяване срещу грешки в Oracle Database.
Oracle Database Cloud
(изображение източник )
Облачната база данни е тази, която е предназначена за виртуална среда, която може да бъде публична, частна или хибридна. Целта на изграждането на база данни в облак е да оптимизира разходите за съхранение и честотна лента, като плаща за всеки потребител.
Доказан от предприятията, Oracle Cloud е успешно решение, поддържащо редица работни натоварвания, започвайки от фазата на разработка или тестване до масово внедряване на производството. Намирайки се в облачната среда, базата данни на Oracle не прави компромис със сигурността, характеристиките или други аспекти на базата данни. Той все още предлага същото ниво на доверие на своите потребители като локално, като същевременно запазва лекотата на използване.
транспортир от край до край на тестова рамка за приложения на angularjs
Oracle Cloud все още ще поддържа характеристиките по-долу, както в локалните Oracle.
- Висока производителност
- Мащабируемост
- Сигурност
- Лесна за използване
Архитектура на базата данни на Oracle
Горното изображение показва архитектурата на Oracle на високо ниво с различни сегменти, предназначени да обслужват различни цели. Нека разгледаме същото в детайли.
Архитектурата на Oracle може да бъде разделена на 4 основни категории. Те са изброени по-долу:
- Структури на паметта (екземпляр).
- Физически структури.
- Процеси.
- Логически компоненти.
Нека преминем през всеки сегмент, за да разберем подробно архитектурата на базата данни.
За да разберем структурите на паметта, нека първо разберем екземпляра на базата данни.
Инстанция на Oracle
Екземпляр е група от структури на паметта и фонови процеси, които помагат при управлението на данни, съществуващи във физическите файлове на базата данни. Той също така помага на потребителите да имат достъп до една база данни наведнъж.
Сега един екземпляр се състои предимно от два компонента:
- Структури на паметта (SGA, PGA).
- Основни процеси
- Задължително (PMON, SMON, DBWR, LGWR, CKPT).
- По желание
Нека да съберем малко знания за компонентите на екземпляр на база данни.
# 1) Структури на паметта
Те се използват за съхраняване на различни видове информация за база данни, като,
- Информация за потребителската сесия
- Код на програмата
- Кеширани блокове с данни и повторни записи в дневника и др.
В рамките на Oracle структурите на паметта се състоят главно от две области:
- SGA (системна глобална зона)
- PGA (Програмна глобална зона)
Какво представляват SGA и PGA и как те се различават един от друг?
Всеки път, когато се стартира екземпляр на база данни, част от паметта се разпределя и тази памет се нарича като SGA i.e. Глобална зона на системата . Заедно с разпределението на паметта, един или повече фонови процеси също ще бъдат стартирани, за да обслужват същото.
Процесите на Oracle, които биха могли да бъдат сървърни или фонови процеси, споделят тази обща област на паметта, която е SGA, и следователно SGA понякога се нарича и Споделена памет. SGA се използва за съхраняване на данни, както и за контрол на информация за един екземпляр на база данни чрез различните му подкомпоненти, където всеки компонент е предназначен за определена цел.
По-долу са изброени компонентите в SGA.
- Кеш за буфер на база данни
- Повторно влизане в буфера
- Java Pool
- Голям басейн
- Споделен басейн
- Кеш на библиотеката
- Кеш на речника на данни
Размерът на тези компоненти на паметта може да бъде определен в Файл с параметър за инициализация (PFILE) от DBA преди стартиране на екземпляра и размера на пълния SGA може да бъде определен с помощта на параметър SGA_MAX_SIZE.
PGA е областта на паметта, която съхранява данни и контролира информация за сървърните процеси. Тази област на паметта се разпределя, когато всеки процес на сървър стартира и за разлика от SGA, тази област на паметта не се споделя с други процеси. Всеки сървър процес ще има своя специален PGA, който се освобождава, след като процесът на сървъра приключи.
Сега нека видим какви са фоновите процеси на Oracle.
# 2) Основни процеси
Oracle разполага с колекция от процеси, при които фоновите процеси управляват паметта, извършват операции за входно / изходни дискове и други дейности по поддръжката. Тези процеси се категоризират като задължителни и незадължителни процеси.
По-долу са изброени няколко от необходимите процеси в базата данни, следователно задължителни фонови процеси.
- Процес на системния монитор (SMON): Този процес изпълнява задачи за възстановяване и поддръжка на ниво система, като възстановяване на екземпляр в случай на отказ, управление на речник на данни, повторно използване на временни пространства и управление на отменени таблични пространства и др.
- Процес на монитор на процеса (PMON): Този процес продължава да наблюдава други фонови процеси и извършва Възстановяване на процеси, когато процесът на сървъра внезапно завърши.
- Процес на запис на база данни (DBWR) : Както подсказва името, този процес записва блоковете данни от кеша на буфера на базата данни (SGA) във физически файлове с данни.
- Процес на записване на журнали (LGWR): По същия начин този процес записва повторни блокове от Redo Buffer Cache в онлайн файлове за повторно регистриране.
- CheckPoint (CKPT): Този процес поддържа файловете с данни и контролните файлове с най-новата информация за контролния пункт.
Други незадължителни фонови процеси са Архиватор (ARCn), Опашка за работа на координатор (CJQ0), и Координатор за космическо управление (SMCO).
Физическа структура
Физическите компоненти в базата данни са физическите файлове, които съхраняват и управляват данните на организацията. Тези файлове са разделени в 3 категории.
- Файлове с данни: Тези файлове съдържат действителните данни в базата данни.
- Повторно въвеждане на файлове: Тези файлове се използват за съхраняване на всички промени, направени в базата данни. Повторните регистрационни файлове могат да се използват по време на процеса на възстановяване на базата данни за извличане на оригиналната информация.
- Контролни файлове: Това е двоичен файл, който съдържа информация, свързана със състоянието на базата данни, като Име на базата данни, Файл с данни и Имена на файлове на повторно регистриране, Местоположения на файлове и Пореден номер на регистрационния файл и др.
Както е изброено по-долу, има още няколко файла, които допринасят за управлението на базата данни.
- Файл на параметъра: Този файл съдържа параметрите, които определят начина, по който се очаква стартирането на базата данни.
- Файл с парола: Както е посочено в името, този файл съдържа потребителски пароли и по този начин поддържа сигурността на базата данни.
- Архивирани повторни регистрационни файлове: Това са архивните файлове на redo, които се съхраняват. Те се запазват, за да поддържат възстановяване на база данни в случай на срив на базата данни.
Процеси
Процесите в базата данни могат да бъдат категоризирани в 3 различни типа.
- Потребителски процеси: Потребителски или клиентски процес се установява, след като потребителят изпрати заявка за свързване към Oracle Server.
- Сървърни процеси: Процесът на сървъра свързва потребителя с базата данни и извършва дейности от името на клиента според програмата на клиента, като изпълнение на SQL изрази или извличане на данни от базата данни и т.н.
- Основни процеси : Те започват заедно със стартирането на базата данни и изпълняват различни задачи по поддръжката като възстановяване на база данни, почистване на екземпляр, архивиране на файловете за повторно регистриране и т.н.
Логическа архитектура на базата данни
Логично, архитектурата на базата данни е разделена на следните компоненти:
- Таблични пространства
- Сегменти
- Разширения
- Блокове с данни
Сега да видим подробно логическите компоненти.
# 1) Таблични пространства
Докато данните се съхраняват във физически файлове с данни в база данни, табличното пространство е логично пространство за съхранение на тези данни. Тези данни ще се съхраняват под формата на обекти на база данни, като таблици, изгледи, индекси, ограничения, клъстери и др. Всяко пространство на таблици може да бъде свързано с един или повече физически файлове с данни, но може да принадлежи само на една база данни.
SYSTEM и SYSAUX са две задължителни системни таблични пространства, които съществуват във всяка база данни и се използват за поддържане на речник на данни и информация за метаданни. С изключение на тези две таблични пространства, други могат да бъдат изведени офлайн с цел поддръжка като Архивиране, Възстановяване и Почистване и т.н.
Табличното пространство може да има множество файлове с данни, но файл с данни може да съхранява DB обекти само от едно таблично пространство.
# 2) Сегмент
Табличното пространство обикновено се разделя на множество сегменти, които се използват за съхраняване на определен тип обекти или структури на база данни в таблично пространство. Обикновено всеки обект на базата данни ще бъде наричан негов сегмент. Например , данните в таблицата на базата данни ще се съхраняват в рамките на конкретния сегмент на таблицата.
# 3) Разширения
Сегментът се разделя допълнително на екстенти и обектът на базата данни може да се съхранява в един или повече екстенти. Тъй като размерът на обект като таблица или индекс нараства, DBA може да добавя разширения по-нататък към сегмента според изискването.
# 4) Блокове с данни
Блок или блок данни е най-малката единица за съхранение и данните се съхраняват в тези блокове. Размерът на блок данни се дефинира с помощта на параметър DATA_BLOCK_SIZE по време на създаването на базата данни и не може да бъде променен по-късно.
Обобщавайки физическата и логическата архитектура на базата данни на Oracle, както е показано по-долу:
- Физическата структура се състои от файлове с данни, файлове с повторно регистриране и контролен файл.
- Логическата структура се състои от таблични пространства, сегменти, разширения и блокове данни.
Заключение
В тази статия научихме подробно базата данни на Oracle, започвайки със стъпките за инсталиране и след това напред, за да научим функциите, архитектурата и списъка на най-използваните инструменти, разработени от Oracle Corporation.
Надявам се четенето на тази статия да ви даде ясно разбиране за базата данни на Oracle и нейната архитектура и ще ви бъде от полза в областта на технологиите за бази данни.
PREV Урок | ПЪРВИ Урок
Препоръчително четене
- Как да тествате базата данни на Oracle
- Разработване на приложения на базата данни на Oracle: Oracle SQL & PL / SQL
- Oracle Data Warehouse: Архитектура на Data Warehouse & More
- Систематични начини за тестване на базата данни на Oracle за обработка на памет, пространство и процесор
- Тестване на реални приложения на Oracle - Решение за тестване на Oracle DB преди преминаване към производство
- PL SQL пакет: Урок за Oracle PL / SQL пакет с примери
- Най-добрите въпроси за интервюта за Oracle DBA, RAC и настройка на ефективността
- Водещи въпроси за интервюта за Oracle: Въпроси за Oracle Basic, SQL, PL / SQL