База данных Oracle. Структура и основные понятия СУБД Oracle

База данных Oracle. Структура и основные понятия СУБД Oracle

Oracle Database — это объектно-реляционная СУБД (система управления базами данных), созданная компанией Oracle. В настоящее время она имеет множество разных версий и типов. Однако в этой статье мы поговорим не о видах баз данных Oracle, а о структуре и основных концепциях, которые относятся к СУБД Oracle Database. Поняв архитектуру СУБД Oracle, вы заложите фундамент, необходимый для понимания прочих средств (а они весьма обширны), предоставляемых базой данных Oracle.

1. Настройка соответствующих переменных среды Oracle

Во-первых, вы должны установить соответствующую переменную среды на сервере правильно.

В этом примере предполагается, что оракул установлен в каталоге /u01/app/oracle/product. Измените это значение в соответствии с вашей средой.

Наиболее важным параметром является ORACLE_SID, которая будет иметь имя новой базы данных Oracle, который вы хотите создать. В этом примере имя новой базы данных установлено в положении «dev», как показано ниже.

Структура базы данных Oracle Database

База данных состоит из табличных пространств, управляющих файлов, журналов, архивных журналов, файлов трассировки изменения блоков, ретроспективных журналов и файлов резервных копий (RMAN). В этом разделе мы познакомимся со многими из этих структур, а также с другими компонентами, составляющими в совокупности базу данных.

Табличные пространства

Любые данные, хранящиеся в базе Oracle, должны находиться в каком-то табличном пространстве. Табличное пространство (tablespace) – это логическая структура; нельзя попросить операционную систему показать вам табличное пространство. Каждое табличное пространство состоит из физических структур, называемых файлами данных (data files). В одном табличном пространстве может быть один или несколько файлов данных, тогда как каждый файл данных принадлежит ровно одному табличному пространству. При создании таблицы можно указать, в какое табличное пространство ее поместить. Тогда Oracle найдет для нее место в одном из файлов данных, составляющих указанное табличное пространство.

На рисунке 2 показано соотношение между табличными пространствами и файлами данных. Здесь мы видим два табличных пространства в базе данных Oracle.

При создании новой таблицы ее можно поместить в табличное пространство DATA1 или DATA2. Физически таблица окажется в одном из файлов данных, составляющих указанное табличное пространство.

Начиная с версии Oracle Database 10g Release 2 для всех типов таблиц по умолчанию подразумеваются локально управляемые табличные пространства. В таком табличном пространстве можно создавать большие файлы, то есть при работе в 64-разрядных системах задействуется возможность создавать сверхбольшие файлы.

Рис. 2. Табличные пространства и файлы данных Oracle

В Oracle9i появился механизм файлов, управляемых Oracle (Oracle Managed Files, OMF), позволяющий автоматически создавать, именовать и, если понадобится, удалять все файлы, составляющие базу дан­ных. OMF упрощает обслуживание базы данных, поскольку не нужно помнить имена всех составляющих ее файлов. К тому же не возникают проблемы из-за ошибок человека, ответственного за именование фай­лов. Начиная с версии Oracle Database 10g сочетание OMF и таблич­ных пространств с большими файлами делает работу с файлами дан­ных совершенно прозрачной.

Максимальное количество файлов данных в базе Oracle — 64 000. По­скольку табличное пространство с большими файлами может содер­жать файл, который в 1024 раза больше файла в табличном пространст­ве с малыми файлами, а размер блока в табличном пространстве с боль­шими файлами для 64-разрядных операционных систем составляет 32 Кбайт, общий размер базы данных Oracle может достигать 8 экза­байт (1 экзабайт = 1 000 000 терабайт) . Табличные пространства с большими файлами предназначены для использования совместно с подсис­темой автоматического управления хранением Automatic Storage Ma­nagement (ASM), иными менеджерами логических томов, поддержи­вающими расслоение, и RAID-массивами .

Файлы базы данных Oracle

База данных Oracle состоит из физических файлов трех основных ти­пов:

• управляющие файлы (control files);
• файлы данных (datafiles);
• журнальные файлы, или журналы (redo log files).

На рис. 3 показаны эти три типа файлов и отношения между ними.

В управляющем файле хранится информация о местонахождении дру­гих физических файлов, составляющих базу данных, — файлов дан­ных и журналов. Там же хранится важнейшая информация о содер­жимом и состоянии базы данных:

• имя базы данных;
• время создания базы данных;
• имена и местонахождение файлов данных и журнальных файлов;
• информация о табличных пространствах;
• информация о файлах данных в автономном режиме;
• история журналов и информация о порядковом номере текущего журнала;
• информация об архивных журналах;
• информация о наборах и фрагментах резервных копий, файлах данных и журналах;
• информация о копиях файлов данных;
• информация о контрольных точках.

Рис. 3. Файлы, составляющие базу данных

Управляющие файлы не только содержат важную информацию, необ­ходимую при запуске экземпляра, они полезны и при удалении базы данных. Начиная с версии Oracle Database 10g с помощью команды DROP DATABASE можно удалить все файлы, перечисленные в управ­ляющем файле базы данных, а также сам управляющий файл.

Ключевые различия между Oracle и SQL Server

1. Oracle использует язык PL / SQL, то есть язык процедур SQL, тогда как SQL Server использует T-SQL, то есть Transact-SQL.
2. Если администратор БД не введет команду COMMIT, транзакция не будет зафиксирована. С другой стороны, в SQL, если BEGIN TRANSACTION и COMMIT не указаны, каждая команда выполняется и фиксируется индивидуально.
3. В Oracle база данных является общей для всех схем и пользователей, хотя пользователи могут быть ограничены в доступе к определенной схеме или таблице через роли и разрешения. С другой стороны, на сервере SQL база данных хранится в частном порядке на сервере, пользователям предоставляется логин для предоставления доступа к базе данных.
4. В Oracle процедуры, функции и переменные инкапсулированы в пакеты. Тем не менее, SQL не имеет пакетов.
5. Oracle поддерживается многими операционными системами, такими как Windows, Linux, Solaris, HP-UX, OS X, z / OS, AIX. С другой стороны, SQL поддерживается Windows и Linux.
6. Oracle является более сложным, но мощным, тогда как SQL проще и проще в использовании.
7. Синтаксис команд, используемых Oracle и SQL, также отличается.

Заключение:

Oracle и SQL Server, отличающиеся во многих аспектах, не являются предпочтительными по сравнению с другими. Это зависит от ситуации, которую использовать. Оба одинаково сильны.

Революция среди СУБД

По словам Эллисона, самоуправляемая база данных — это такая же революционная разработка, как и интернет. Благодаря механизму машинного обучения Oracle Autonomous Database Cloud почти не нуждается в администрировании и настройке. Кроме того, она не допускает совершения ошибок человеком. Концепция работы самоуправляемой базы похожа на принцип действия автопилота, сообщают в Oracle.

По уверениям Эллисона, Oracle Autonomous Database Cloud настолько самостоятельна, что изменит само понятие работы администратора СУБД. Он больше не будет выполнять такие повседневные задачи как распределение ресурсов, настройка, резервирование и обновление. Все это база способна делать самостоятельно, ей достаточно задать политики. Администратору остается проектирование, разграничение доступа, аналитика и защита данных.

Oracle Database Express Edition (XE)

Oracle Database Express Edition (Oracle Database XE) – это бесплатная редакция системы управления базами данных Oracle Database.

Данная редакция хоть и бесплатна, но обладает достаточно хорошим функционалом, это и Oracle Database In-Memory, и секционирование, функционал для аналитики и безопасности данных и многое другое.

Иными словами, не нужно думать, что в этой редакции нет никакого функционала, он есть, и может удовлетворить многие предприятия. Безусловно, для крупных компаний данная редакция не подойдет, но для компаний, которые только стартуют, Oracle Database Express Edition будет неплохим выбором, а если вдруг компания вырастет и ей нужно будет масштабироваться, то она легко может перейти на более функциональные редакции Oracle Database, и тем самым получать регулярные исправления и круглосуточную поддержку.

Ограничения редакции Oracle Database Express Edition (XE)

Данная редакция имеет ограничения как в части функциональности, так и в объеме использования ресурсов, а также в формате поддержки:

• Размер баз данных до 12 ГБ
• Объем оперативной памяти, который может быть задействован, 2 ГБ
• До 2 потоков CPU
• До 3 подключаемых баз данных
• Поддержка только в формате онлайн-форума

Для чего можно использовать Oracle Database Express Edition (XE)

Давайте поговорим о том, в каких случаях нам может пригодиться данная редакция, кто и для чего ее может использовать.

Для разработки приложений

Если Вы планируете разрабатывать различные приложения для клиентов, при этом эти приложения должны иметь возможность хранения и обработки данных, то в качестве системы хранения данных Вы можете использовать бесплатную редакцию Oracle Database Express Edition (XE) и тем самым снижать стоимость своего продукта и, как следствие, первоначальные расходы своих клиентов.

А в случае, если компания клиент вырастет, и у него возникнет необходимость масштабироваться, то он без каких-либо проблем сможет это сделать путем приобретения лицензии и обновления системы до соответствующей редакции. Таким образом, никаких проблем с миграцией данных, адаптации приложения у клиента не возникнет.

Для хранения и анализа небольших данных

Если в Вашей компании возникла необходимость в хранении, обработке и анализе данных, при этом текущая информационная система не обладает теми преимуществами, которыми обладает реляционная система управления базами данных, то Вы можете использовать бесплатную редакцию Oracle Database Express Edition (XE) и тем самым хранить какую-то часть данных в реляционном виде и решать определенные задачи.

Для изучения языка SQL

Если Вы хотите изучить язык SQL, то Вам обязательно необходима площадка для обучения, где бы Вы смогли практиковаться и решать различные задачки.

Однако для таких целей покупать целую систему управления базами данных, конечно же, не стоит, да и не требуется, так как есть бесплатные системы, которые отлично справятся с такой ролью. В число таких систем входит как раз Oracle Database Express Edition (XE), которую можно использовать для изучения языка SQL или языка PL/SQL, который является процедурным расширением языка SQL в Oracle Database.

Например, если Вы планируете устроиться в компанию, где используется Oracle Database и требуются знания языка SQL, или Вы уже работаете в такой компании и Вам предстоит работать с этой системой, то Вы можете абсолютно свободно установить Oracle Database Express Edition (XE) к себе на домашний компьютер с целью изучения языков SQL и PL/SQL.

Заметка! Если Вас интересует язык SQL, то рекомендую почитать книгу «SQL код» – это самоучитель по языку SQL для начинающих программистов. В ней очень подробно рассмотрены основные конструкции языка.

Для тестирования функционала Oracle Database

Безусловно, данную редакцию не стоит рассматривать в качестве системы хранения данных для крупных Enterprise проектов, так как ограничения этой редакции не позволят Вам в полном объёме использовать возможности и функционал этой системы.

Однако, крупные компании перед покупкой лицензии, с целью тестирования функционала системы, планирования инфраструктуры, а также тестирования приложений, могут абсолютно свободно использовать для таких задач бесплатную редакцию Oracle Database Express Edition (XE).

Для реализации разовых проектов

Кроме всего вышеперечисленного Вы можете использовать данную редакцию в проектах, в которых требуется применение реляционной базы данных или конкретно технологий Oracle Database, но при этом нет жестких требований к функциональности и производительности.

Например, у меня как-то раз стояла задача мигрировать данные с Microsoft SQL Server в Oracle Database, дело в том, что компания внедряла новую информационную систему, разработкой которой занимался подрядчик, и этому подрядчику необходимо было предоставлять данные из нашей прежней системы в формате дампа Oracle Database.

Но, как было уже отмечено, наша система работала с Microsoft SQL Server, поэтому чтобы представлять данные в формате дампа Oracle, мне пришлось установить бесплатную редакцию Oracle Database Express Edition (XE), загружать данные с Microsoft SQL Server в эту промежуточную систему, и затем выгружать данные в дамп.

Подробно о том, как создать дамп базы данных Oracle Database, я рассказывал в материале – Экспорт и импорт дампа базы данных Oracle с помощью утилит expdp и impdp.

Таким образом, Oracle Database Express Edition (XE) можно использовать не только для хранения данных на постоянной основе, но и для хранения промежуточных данных при реализации того или иного проекта.

На сегодня это все. В следующих материалах мы продолжим знакомство с Oracle Database Express Edition (XE) и начнем с рассмотрения процесса установки, поэтому следите за выходом новых статей в моих группах в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Одноклассники, Twitter и Tumblr. Подписывайтесь, и Вы не пропустите выход нового материала!

Версия Lite – это самый облегченный, мобильный вариант системы управления базами данных, который позволяет проводить синхронизацию информации, хранящейся на слабых компьютерах и мобильных устройствах с корпоративной базой данных. Доступ к ним обеспечивается при помощи стандартного интерфейса. Это позволяет делать программы обычными средствами разработки.

Итак, можно сказать, что виртуальная машина Java и Oracle – это очень просто. С помощью этой связки можно управлять огромными базами данных с огромным комфортом, а главное — безопасно. СУБД Oracle – что это за программа? После вышесказанного такой вопрос должен отпасть. Это лучший выбор как для серьезных организаций, так и для мелких фирм.

К слову, знание данной технологии — это огромный плюс в копилку соискателя должности программиста. В требованиях к вакансиям часто указывается знание Java, Oracle. Что это значит? Все разработчики так или иначе связаны с базами данных, потому что все программы работают с этими самыми данными.