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主流数据库体系结构及方案介绍解决方案部2016年01月ANYTIMEANYQUESTION3本讲内容:1.Oracle数据库基本架构及常见方案2.K-DB数据库基本架构及常见方案3.DB2数据库基本架构及常见方案4.Sybase数据库基本架构及常见方案5.MySQL数据库基本架构及常见方案概述4Oracle数据基本架构:概述存储结构内存结构进程结构实例系统全局区(SGA)后台进程数据库文件5Oracle数据基本架构:内存结构Java池数据库缓冲区高速缓存重做日志缓冲区共享池大型池SGA流池服务器进程1PGA服务器进程2PGA后台进程PGA6Oracle数据基本架构:进程系统监视器(SMON)数据库写进程(DBWn)检查点(CKPT)日志写进程(LGWR)进程监视器(PMON)归档程序(ARCn)服务器进程服务器进程服务器进程服务器进程后台进程系统全局区(SGA)7Oracle数据基本架构:实例管理SGA数据库写进程(DBWn)日志写进程(LGWR)数据库缓冲区高速缓存重做日志缓冲区1用户进程2示例：启动数据库实例建立连接系统监视器(SMON)进程监视器(PMON)数据文件重做日志文件实例服务器进程38Oracle数据基本架构:实例管理用户更新了某一行数据重做日志文件实例SGA数据库写进程(DBWn)数据库缓冲区高速缓存重做日志缓冲区服务器进程用户进程4107658示例：处理SQL语句归档程序(ARCn)9检查点(CKPT)数据文件存档日志控制文件日志写进程(LGWR)9Oracle数据基本架构:物理数据库结构联机重做日志文件口令文件参数文件归档日志文件控制文件数据文件预警和跟踪日志文件备份文件10Oracle数据基本架构:OMF示例：SQLALTERSYSTEMSETDB_CREATE_FILE_DEST='/u01/oradata';SQLCREATETABLESPACEtbs_1;OracleManagedFiles(OMF)按照数据库对象而不是文件名指定文件操作。参数说明DB_CREATE_FILE_DEST定义数据文件和临时文件默认文件系统目录的位置DB_CREATE_ONLINE_LOG_DEST_n定义重做日志文件和控制文件的创建位置DB_RECOVERY_FILE_DEST定义RMAN备份的位置11Oracle数据基本架构:逻辑和物理数据库结构数据库逻辑物理表空间数据文件操作系统块段区Oracle数据块方案12Oracle数据基本架构:结构组件汇总内存结构系统全局区(SGA)：数据库缓冲区高速缓存、重做缓冲区以及各种池程序全局区(PGA)进程结构用户进程和服务器进程后台进程：SMON、PMON、DBWn、CKPT、LGWR、ARCn等存储结构逻辑：数据库、方案、表空间、段、区和Oracle块物理：用于存储数据、参数、重做和操作系统块的文件13Oracle数据库常见方案:OracleRACOracleRealApplicationServer，真正应用集群，简称OracleRAC，是Oracle的并行集群，位于不同服务器系统的Oracle实例同时访问同一个Oracle数据库，节点之间通过私有网络进行通信，所有的控制文件、联机日志和数据文件存放在共享的设备上，能够被集群中的所有节点同时读写。什么是OracleRAC集群?14Oracle数据库常见方案:OracleRAC体系结构集群的数据库服务器镜像磁盘子系统高速交换机和互联集线器或交换机结构网络集中管理控制台存储区域网低延迟互联用户无单点故障15Oracle数据库常见方案:OracleRAC体系结构共享磁盘数据库共享内存/全局区域共享的SQL日志缓冲区......共享内存/全局区域共享的SQL日志缓冲区共享内存/全局区域共享的SQL日志缓冲区共享内存/全局区域共享的SQL日志缓冲区GES&GCSGES&GCSGES&GCSGES&GCS共享数据模型16Oracle数据库常见方案:OracleRAC体系结构公用网络节点1共享存储重做日志所有实例数据库和控制文件OCR和voting磁盘(oracle_home)操作系统CRS集群互联数据库实例1ASM实例1节点2操作系统CRS数据库实例2ASM实例2节点3操作系统CRS数据库实例3ASM实例3集群互联...17Oracle数据库常见方案:OracleRAC体系结构客户端首先访问某个实例，让后再通过集群管理软件访问到数据库的数据；节点之间使用内部连接进行通讯。18Oracle数据库常见方案:OracleRAC优势多节点负载均衡;提供高可用：故障容错和无缝切换功能，将硬件和软件错误造成的影响最小化。19Oracle数据库常见方案:OracleRAC优势通过并行执行技术提高事务响应时间----通常用于数据分析系统;通过横向扩展提高每秒交易数和连接数;----通常对于联机事务系统;可扩展性好，可以方便添加删除节点，扩展硬件资源20Oracle数据库常见方案:OracleDataGuardOracle为Oracle数据提供的灾难恢复解决方案Oracle数据库企业版(EE)的特性自动创建和维护生产数据库（或主数据库）的一个或多个事务一致的副本（备用数据库）如果主数据库（因灾难、维护）不可用，那么可以激活一个备用数据库并使之承担主数据库的角色要求主服务器和备用服务器上的Oracle数据库和操作系统的版本相同什么是OracleDataGuard？21Oracle数据库常见方案:OracleDataGuardOracleDataGuard核心数据故障与站点灾难：•此外还解决了人为错误和计划维护的问题–数据保护–数据可用性–数据恢复数据是企业的核心资产！三者都很重要！22Oracle数据库常见方案:OracleDataGuardOracleDataGuard结构网络Broker生产数据库逻辑备用数据库可用于报表操作SQL应用将重做转换成SQL额外的索引和物化视图物理备用数据库DIGITALDATASTORAGEDIGITALDATASTORAGE备份重做应用同步或异步重做传输23最新的物理/逻辑备用数据库MRP/LSPRFS备用重做日志ARCHOracle数据库常见方案:OracleDataGuard存档的重做日志存档的重做日志主数据库事务LGWR联机重做日志ARCHOracle网络实时应用24DataGuard重做应用物理备用数据库是主数据库的一个块到块的副本使用数据库恢复功能来应用更改可以以只读方式打开，用于生成报表和查询还可用于备份和减轻生产数据库的负载主数据库物理备用数据库重做传输网络重做应用DIGITALDATASTORAGE备份备用重做日志DataGuardBrokerOracle数据库常见方案:OracleDataGuard25Oracle数据库常见方案:OracleDataGuardDataGuardSQL应用逻辑备用数据库是一个开放、独立和活动的数据库包含与生产数据库相同的逻辑信息（行）物理组织和结构可能大不相同可以托管多种模式当通过SQL来应用日志时，可以查询逻辑备用数据库，以进行报表操作可以创建额外的索引和物化视图，以获得更高的查询性能额外的索引和物化视图重做传输网络可随时进行报表操作将重做转换成SQL并应用DataGuardBroker主数据库逻辑备用数据库备用重做日志26Oracle数据库常见方案:OracleDataGuardDataGuard的优点1.网络效率只传输重做数据2.更适于WAN无需协议转换器，基于标准的TCP/IP3.更好的数据保护保持写顺序的一致性，避免逻辑损坏和物理损坏4.功能–全面的DR解决方案5.灵活性–底层存储器对供应商没有限制6.ROI–从DR投资中提取价值，与数据库本地集成27Oracle数据库常见方案:OracleDataGuard灵活的数据保护模式保护模式数据丢失保护重做传输最高保护零数据丢失双重故障保护LGWRSYNC—将重做同步传输至两个站点最高可用性零数据丢失单重故障保护LGWRSYNC—重做同步传输最高性能最少的数据丢失LGWRASYNC或ARCH—重做异步传输均衡成本、可用性、性能和事务保护例如：ALTERDATABASESETSTANDBYTOMAXIMIZEPROTECTION;28Oracle数据库常见方案:OracleDataGuardDataGuard和RACDataGuard和真正应用集群是互补的，应一起使用以实现最高可用性结构真正应用集群提供了高可用性能够快速和自动地从节点故障或一个实例崩溃中恢复过来提供了增强的可伸缩性DataGuard提供了灾难保护并防止数据丢失维护主数据库的几个事务一致的副本防止灾难、数据损坏和用户错误无需昂贵且复杂的HW/SW镜像29Oracle数据库常见方案:OracleDataGuardStreams和DataGuard是Oracle数据库企业版两个独立的特性，它们基于一些共同的底层技术DataGuard：灾难恢复与数据保护事务一致的备用数据库零数据丢失自动转换/故障切换各种数据保护模式Streams：信息共享/分发细粒化和控制要复制的内容双向复制数据转换异种平台由于业务需要，客户可能选择将Streams用于DR/HA，而将DataGuardSQL应用用于信息分发DataGuard与Streams30Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate31Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate32Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate33Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate34Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate35Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate36Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate37Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate38Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate39Oracle数据库常见方案:OracleGoldenGate40DB2数据库体系结构---DB2简介IBMDB2是美国IBM公司开发的一套关系型数据库管理系统，它主要的运行环境为UNIX（包括IBM自家的AIX）、Linux、IBMi（旧称OS/400）、z/OS，以及Windows服务器版本。DB2主要应用于大型应用系统，具有较好的可伸缩性，可支持从大型机到单用户环境，应用于所有常见的服务器操作系统平台下。DB2提供了高层次的数据利用性、完整性、安全性、可恢复性，以及小规模到大规模应用程序的执行能力，具有与平台无关的基本功能和SQL命令。41DB2数据库体系结构---DB2体系结构42DB2数据库体系结构---DB2体系结构系统DB2体系结构中的最高一层是系统，一个系统表示DB2的一个安装。在由很多机器组成的网络环境中，我们有时也称系统为数据库分区。一个系统可以包含多个DB2实例，每个实例能够管理一个或多个数据库。实例实例也称为数据库管理器(DatabaseManagementApplication)，是数据库管理器在内存中的映像，是管理数据的DB2代码。实例相当于Informix的InformixServer，在一台机器上可以有多个相互独立的实例，实例之间彼此独立，同时运行，不会相互影响。每个实例可以管理若干个数据库，一个数据库只属于一个实例。实例可控制对数据执行的操作，并管理分配给实例的系统资源。每个实例都是独立的运行环境，可以编目数据库和设置配置参数。可以在同一物理服务器上创建多个实例，并为每个实例提供唯一的数据库服务器环境。Database关系数据库使用一组表来管理数据，表由在行和列中以逻辑关系排列的数据组成，每个表的数据在逻辑上相关，在表之间能够定义关系。43DB2数据库体系结构---DB2体系结构Database关系数据库使用一组表来管理数据，表由在行和列中以逻辑关系排列的数据组成，每个表的数据在逻辑上相关，在表之