Oracle 體系架構核心概念：資料庫與執行個體的本質區別

核心概念辨析：Database vs Instance

掌握 Oracle 體系架構，必須先釐清兩個最基礎卻最易混淆的概念——資料庫與執行個體。兩者關係緊密但本質迥異：

資料庫 = 靜態的物理檔案集合（資料的持久化儲存）
執行個體 = 動態的記憶體結構 + 背景進程群組（存取資料的服務主體）

一、資料庫：持久化的資料容器

邏輯儲存結構層次

資料庫
└── 表空間 —— 邏輯劃分單位（至少含 SYSTEM 表空間）
    └── 資料檔 —— 物理檔案（一個表空間含一或多個資料檔）
        └── 段 —— 物件佔用空間（表段、索引段、回滾段等）
            └── 區 —— 連續區塊組（預設 8 區塊）
                └── 區塊 —— 最小儲存單位（預設 8KB）

表空間核心特性與操作

常用管理指令

-- 修改表空間狀態
ALTER TABLESPACE users READ ONLY;

-- 查詢表空間狀態
SELECT tablespace_name, status FROM dba_tablespaces;

-- 查詢表空間與資料檔對應關係
SELECT tablespace_name, bytes, file_name FROM dba_data_files;

-- 移動表至其他表空間
ALTER TABLE scott.emp MOVE TABLESPACE users;

三類核心資料庫檔案

1. Data Files (.dbf)：實際資料儲存
2. Control Files (.ctl)：資料庫物理結構元資料（檔案位置、檢查點、日誌歷史等）
3. Redo Log Files (.log)：交易重做記錄，保障持久性

輔助檔案：Parameter File、Password File、Archived Log Files（非資料庫啟動必需）

查詢物理檔案組成

SELECT * FROM v$datafile;      -- 資料檔
SELECT * FROM v$controlfile;   -- 控制檔
SELECT * FROM v$logfile;       -- 日誌檔

二、執行個體：資料庫的存取服務主體

定義

執行個體 = SGA（系統全域區） + 背景進程群組。一個資料庫可被多個執行個體同時存取（RAC 架構）。

參數檔案與啟動流程

• 參數檔：init.ora（文字）或 spfile.ora（二進位，支援動態修改持久化）
• 啟動順序：讀取參數檔 → 配置 SGA → 啟動背景進程 → 掛載資料庫 → 開啟資料庫

記憶體結構（SGA + PGA）

五大核心背景進程

1. PMON（Process Monitor）：進程失敗清理、釋放鎖、回滾未提交交易、重新註冊監聽器
2. SMON（System Monitor）：執行個體恢復、整理臨時段、合併自由空間
3. DBWn（Database Writer）：將緩衝區髒區塊寫入資料檔（多進程 DBW0~DBW9、DBWa~DBWj）
4. LGWR（Log Writer）：將 Redo Log Buffer 寫入線上重做日誌檔，確保交易持久性
5. CKPT（Checkpoint）：檢查點觸發時更新控制檔與資料檔標頭，縮短恢復時間

三、資料庫與執行個體的關係圖譜

┌─────────────────────────────────────┐
│           資料庫                    │
│  (Control Files, Data Files,        │
│   Redo Log Files - 物理檔案)        │
└──────────────┬──────────────────────┘
               │ 掛載/開啟
               ▼
┌─────────────────────────────────────┐
│          執行個體                    │
│  ┌─────────────────────────────┐    │
│  │ SGA (共享記憶體)             │    │
│  │  - Shared Pool              │    │
│  │  - Buffer Cache             │    │
│  │  - Redo Log Buffer          │    │
│  │  - Large Pool, Java Pool... │    │
│  └─────────────────────────────┘    │
│  ┌─────────────────────────────┐    │
│  │ 背景進程                     │    │
│  │  PMON, SMON, DBWn, LGWR,    │    │
│  │  CKPT, ARCn, RECO...        │    │
│  └─────────────────────────────┘    │
│  ┌─────────────────────────────┐    │
│  │ 前景進程 / 伺服器進程        │    │
│  │  (用戶連線對應)              │    │
│  └─────────────────────────────┘    │
└─────────────────────────────────────┘

關鍵差異總結表

理解這對核心概念，是掌握 Oracle 架構、備份恢復、RAC、Data Guard 等進階主題的基石。