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Oracle 物理結構深度解析：7 大檔案類型、邏輯儲存層次、記憶體與進程架構完整版

     編輯：Oracle 資料庫基礎

一、物理結構：7 大檔案類型詳細規格

檔案分類關鍵屬性與查詢
控制檔資料庫檔案內容：DB名、TS/資料檔/Redo路徑、Checkpoint、歸檔狀態、RMAN備份記錄
查詢：SELECT name FROM v$controlfile;
多工建議：至少 3 份放不同控制器/磁碟
資料檔類型：SYSTEM/SYSAUX/UNDO/TEMP/USERS/自訂 TS
查詢：SELECT name FROM v$datafile;
效能：不同類型資料放不同磁碟 (分離 Index/Table/Redo/Undo)
重做日志檔最少 2 Group，每 Group 多 Member 多工
查詢：SELECT * FROM v$log; SELECT * FROM v$logfile;
大小規劃：切換頻率 15-20 分鐘/次
追蹤檔/警示日志背景進程 Trace (USER_DUMP_DEST/BACKGROUND_DUMP_DEST)
Alert Log：ADR_BASE/diag/rdbms///trace/alert_.log
參數檔非資料庫檔案PFILE (文字) / SPFILE (二進位，支援動態修改持久化)
核心功能：指定控制檔位置、SGA 大小、歸檔目的地、優化器模式
歸檔日志檔資料庫檔案Redo Log 離線副本，介質恢復必備
格式參數：%S(序列號)、%T(線程)、%R(RESETLOGS ID)、%D(DB ID)
口令檔非資料庫檔案orapwd file=$ORACLE_HOME/dbs/orapw password=xxx entries=10
用途：SYSDBA/SYSOPER 遠端認證、Data Guard 傳輸認證

二、邏輯結構：表空間/段/區/塊

  • 表空間：邏輯容器，1:N 資料檔。建議採用 LMT (LOCAL EXTENT MANAGEMENT) + AUTOALLOCATE。
  • 段：4 類 — 資料段、索引段、Undo 段、臨時段。一段屬一 TS，可跨多資料檔。
  • 區：連續塊集合。LMT 下 Oracle 自動管理區大小 (64KB~64MB)。建議區數儘少減少管理開銷。
  • 塊：最小 I/O 單位。DB_BLOCK_SIZE 建庫指定 (8KB/16KB/32KB)，不可變更。OS Block 整數倍。

三、記憶體分配：SGA 與 PGA 詳細組件

SGA 核心組件 (11g+)

  • Shared Pool：Library Cache (SQL/PLAN)、Dictionary Cache、Result Cache。
  • Database Buffer Cache：Default/Keep/Recycle Pool，多 Buffer Pool 隔離熱/冷資料。
  • Redo Log Buffer：交易 Commit 前必寫，大小影響 Commit 延遲。
  • Large Pool：RMAN 備份/還原、共享伺服器 UGA、平行查詢訊息緩衝。
  • Java Pool：JVM 在資料庫內執行 Java 類別/會話狀態。
  • Streams Pool：GoldenGate/Streams 佇列緩衝。
  • In-Memory Area：In-Memory Column Store (12c+)。

PGA

  • 專用伺服器模式：Sort/Hash/Bitmap Merge Area 在 PGA。
  • 共享伺服器模式：UGA 移至 Large Pool/SGA，PGA 僅存 Session/Stack。
  • 參數：PGA_AGGREGATE_TARGET (自動管理)、PGA_AGGREGATE_LIMIT (硬性上限)。

四、背景進程擴充清單 (12c+)

五、SCN 與一致性機制

SCN 為 64 位整數 (12c+ 48+16 位)，每 Commit 遞增。一致性讀取：查詢開始時取得當下 SCN，只看該 SCN 前的提交版本，透過 Undo 回滾構建 CR 塊。

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    SMON實例恢復、Temp 段回收、空間合併 (SMCO 輔助)
    PMON進程清理、Listener 動態註冊 (PMON 定期發送)
    CKPTCheckpoint 位置更新，大量資料檔時分攤 LGWR
    ARCn (n=0-9, a-z)最多 36 個歸檔進程，支援多目的地並行傳輸
    RECO分散式交易自動恢復
    MMON/MMNLAWR 快照、閾值告警、統計收集
    CJQ0排程器作業協調器
    SMCO空間管理協調器 (Segment Advisor/Compression)