Arquitectura de base de datos con instancia simple

La instancia consiste de estructura de memoria y procesos, y su existencia es transitoria en la memoria RAM y en la CPU. Cuando se cierra la instancia todo rastro de su existencia también se termina. La Base de Datos consiste de ficheros fisicos, que pueden estar arrancados o parados, pero los datos siempre persisten, hasta que son borrados físicamente. Los procesos que forman la instancia son conocidos como procesos background (segundo plano).

Las sesiones de usuario consisten en un proceso de usuario que está corriendo localmente en la máquina del usuario y se conecta con un proceso del servidor que está corriendo localmente en la instancia del servidor. La conexión del proceso del usuario con el proceso de servidor es generalmente por un área de red, (una red local) y por TCP.

Estructura de memoria y procesos.

Las estructuras de memoria, son puestas en segmentos de memoria compartida proveniente del sistema operativo. Son conocidas como área global del sistema o SGA. Los procesos de usuario generan SQL y los procesos de servidor ejecutan SQL. Los procesos de servidor son algunas veces mandados a primer plano, en contraste con los procesos de segundo plano que forman la instancia. Cada proceso de servidor está asociado a un área de memoria no compartida, esta área se llama área global de programa o PGA.

Esta área es una sesión privada, a diferencia de la SGA, que está disponible para todos los procesos de primer plano y segundo plano. Los procesos de segundo plano también tienen un PGA. El tamaño de cualquier sesión de PGA variara según las necesidades de memoria de la sesión en cada momento, El DBA puede definir un límite máximo para la totalidad de los PGA y Oracle maneja la asignación de estas sesiones dinámicamente.

La dirección de memoria puede ser totalmente automática. El DBA no necesita nada más que asignar la memoria en general para el SGA y el PGA, y dejar a Oracle manejar esta memoria como mejor crea. Alternativamente, el DBA puede controlar la asignación de memoria para el mismo. Hay una técnica intermedia, donde el DBA define ciertos límites en lo que la dirección automática puede hacer.

La memoria es compartida a través de los procesos de primer y segundo plano, la memoria pga puede ser accedida solamente por los procesos de segundo plano de la sesión a la cual ha sido asignada.

Estructura de la base de datos.

Las estructuras físicas que forman una Base de Datos Oracle son los ficheros de datos, el redo log, y el fichero de control. La estructura física de la Base de Datos lo ven los administradores y los usuarios ven las estructuras lógicas.

La arquitectura de Oracle garantiza la abstracción de los datos lógicos de los datos físico. No hay ningún modo en el que el programador pueda saber dónde está físicamente un dato. El programador solo puede direccionar la estructura lógica, como son las tablas. También es imposible para el programador saber que bit de datos están en una estructura física. Pueden ver los ficheros del sistema operativo, pero no lo que hay dentro de ellos. Solamente al DBA se le permite y se le requiere ver ambos lados.

Los datos se almacén en fichero de datos, y no hay límite para los ficheros, y la abstracción del almacenaje lógico del almacenaje físico significa que los ficheros de datos pueden ser movidos o modificados en tamaño y se pueden añadir más datos sin que los desarrolladores de las aplicaciones sean conscientes de esto.

La relación entre la estructura física y la lógica es mantenida y documentada en el Diccionario de Datos, que contiene el metadato describiendo la Base de Datos entera. Preguntando ciertas vistas en el directorio de datos, el DBA puede determinar exactamente donde esta cada parte de cada tabla.

El directorio de datos es un conjunto de tablas almacenadas dentro de la Base de Datos. Una exigencia del RDBMS es que los datos no se deben perder. Esto significa que:

• Se debe hacer backups (copias de seguridad)

• Y estos backups deben ser realizados de manera que los datos puedan ser restaurados del backup.

• Oracle pone en práctica la captura de los cambios por el redo log. El redo log es un registro secuencial de todos los cambios de vector aplicados a los datos.

Un cambio de vector es la alteración hecha por un DML (Insert, Update, Delete). Siempre que una sesión hace cualquier cambio, los datos en el bloque de dato son cambiados, y el cambio de vector es escrito en el redo log, cuando el cambio hace daño a los ficheros de datos, un backup del fichero puede ser restaurado y Oracle extraeria los cambios de vectores importantes del redo log y aplicaria los cambios al fichero.

El fichero de control almacena los detalles de las estructuras físicas de la Base de Datos y es el punto de partida para la relación a las estructuras lógicas. Cuando una instancia abre una Base de Datos, se lee por primera vez el fichero de control. Dentro del fichero de control esta la información que la instancia puede usar para conectarse con el resto de la Base de Datos y con el Diccionario de Datos que está dentro de la Base de Datos.

Estructura de la instancia simple.

La estructura de una instancia simple de Base de Datos está formada por 4 componentes relacionados:

• Un usuario interactúa con un proceso de usuario.

• Un Proceso de usuario interactúa con un proceso de servidor.

• Un proceso de servidor interactúa con una instancia.

• Una instancia interactúa con una Base de Datos.