Фуфаев - Разработка и эксплуатация удалённых БД (1084483), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Кэш словаря данных содержит набор таблиц и представлений, используемых в качестве ссылок к БД Огас!е. Здесь хранится информация о логической и физической структуре БД. Словарь данных содержит следующую информацию: пользовательскую (например, пользовательские привилегии); ограничения целостности, определенные для таблиц БД; имена и типы данных всех столбцов таблиц БД; об объеме памяти, определенном и используемом объектами схемы данных. Для обеспечения высокой производительности необходимо устанавливать достаточный объем памяти под кэш словаря данных.
° Программная глобальная область (РОА) — это область памяти, в которой хранятся данные и управляющая информация о серверных процессах Огас!е. Размер и содержание РОА определяют опции, задаваемые при инсталляции Огас!е. Эта область включает в себя следующие компоненты: п р о с т р а н с т в о с т е к а — память, хранящая переменные сеансов, массивы сеансов и т,д.; 73 информация сеанса (только если Огас!е работает не в мультинитиевом режиме); п р и в а т н а я Я () 1=о б л а с т ь — часть РСА, где хранятся связанные переменные, и буферы реального времени.
Процесс — это механизм выполнения программного кода, который может быть незаметным для пользователя. Кроме того, несколько процессов могут работать одновременно. В разных операционных системах и на разных платформах этот механизм может называться по-разному (процесс, нить, домен и т.д.). В СУРБД Огас1е используются два вида процессов: пользовательские процессы и процессы Огас!е, также называемые фоновыми, или теневыми, В некоторых операционных системах (например, %шдоюз 1ЧТ) процессы действительно являются нитями, но, чтобы не путаться в понятиях, будем называть их просто процессами. «Пользовательские (клиентские) процессы — это пользовательские соединения с СУРБД. Пользовательский процесс управляет вводом и взаимодействует с серверными процессами в Огас!е через ее программный интерфейс.
Он также используется для выдачи информации пользователю и при необходимости представляет ее в более удобной форме. Процессы Огас(е выполняют функции пользовательских процессов и могут быть разбиты на серверные (выполняющие функции для активных процессов) и фоновые (выполняющие функции СУРБД в целом). С е р в е р н ы е (теневые) процессы взаимодействуют с процессами пользовательскими и Огас1е, исполняя пользовательские запросы. Например, если пользовательский процесс запрашивает часть данных, которых еще нет в ЯОА, то теневой процесс несет ответственность за считывание блоков данных из БД в БОА.
При этом между пользовательским и теневым процессами возникает связь типа «один к одному», хотя один теневой процесс может одновременно взаимодействовать с несколькими пользовательскими (конфигурация мультинитевого сервера), экономя системные ресурсы. Ф о н о в ы е процессы используются для выполнения разнообразных задач СУРБД Огас1е — от взаимодействия с экземпляром Огас!е до записи грязных блоков на диск. Представим некоторые из фоновых процессов Огас!е.
ОВ%К (ПагаВазе %пгег) — ответственен за запись грязных блоков из блоковых буферов БД на диск. Когда транзакция изменяет информацию в блоке данных, этот блок данных не обязан быть немедленно записан на диск. Следовательно, ПВ%К может записывать данные на диск более эффективно, чем выполнять запись всех изменений по отдельности, т.е. обычно он записывает их тогда, когда они нужны для считывания. Записываются также те данные, которые были недавно использованы.
74 Для систем с асинхронным вводом-выводом достаточно одного процесса РВ%К. Для остальных систем можно значительно увеличить производительность, создав несколько процессов РВ%К, таких как 1 О%К, СКРТ, РМОЬ(, ЯМОВ, КЕСО, АКСН, ЬСКл. 1.О%К (1 оО %Кйег) — записывает данные из журнального буфера в журнал изменений. СКРТ (СЬесК Ро(пТ) — дает сигнал процессам РВ%К о необходимости выполнения контрольной точки и обновления всех файлов данных и управляющих файлов.
Контрольная точка — это событие, при котором все измененные буферы БД записываются на диск. СКРТ вЂ” это необязательный процесс. Если процесс СКРТ не запушен, его работу принимает на себя процесс 1.О%К. РМОХ (Ргосезз МОХйог) — используется для поддержания остальных процессов и перезапуска после сбоя, а также очишает неиспользуемые области буферов и освобождает те ресурсы, которые могут быть еще заняты. Ответственен за перезапуск всех зависших процессов и диспетчеров. ЯМОВ (Яуиет М01Чйог) — выполняет восстановление экземпляра при его запуске, что включает очистку временных сегментов и восстановление незаконченных транзакций, а также дефрагментирует БД.
КЕСО (КЕСОкегу) — очищает незаконченные транзакции в распределенной БД. Выполняет фиксацию или откат спорных транзакций. АКСН (АКСН(чег) — копирует файлы журнала изменений при их заполнении. Активен только в том случае, если СУРБД работает в режиме АКСН1УЕ1.ОО. При работе системы в других режимах возможны ситуации, в которых не удастся восстановить ее после сбоя. ЬСКл (Рагайе1 Берег 1.оСК) — использует при работе сервера в параллельном режиме до 10 процессов (и — от О до 9), которые выполняют функции межэкземплярной блокировки.
5.4. Транзакции Транзакция — это одна или более Я)1-команд„завершаемых фиксацией (соппп(г)пя) или откатом (го11ЬасЫпя). Под фиксацией (согпш(г(пя) понимается принятие и сохранение всех изменений. Откат (го11Ьас)ппя) — это процедура отмены последних изменений„т.е. возврат к предыдущему состоянию БД. Чтобы понять как работает система Огас1е, рассмотрим по шагам пример работы простой транзакции. Итак, транзакция выполняется следующим образом. 1. Приложение обрабатывает пользовательский ввод и создает соединение с сервером посредством БЦЬ')Чец 75 2.
Сервер принимает запрос на соединение и создает серверный процесс. 3. Пользователь выполняет ЯОЬ-команду или совокупность команд. (В нашем примере будем считать, что пользователь изменяет данные в строке таблицы.) 4. Серверный процесс просматривает, есть ли в разделяемом пуле БОЬ-область с идентичными БОЬ-командами. Если он находит аналогичную разделяемую ЯОЬ-область, то серверный процесс проверяет права пользователя на доступ к данным. Предположим, что права имеются, тогда серверный процесс выполняет команды, используя разделяемую ЯЯЬ-область. Однако если разделяемая БОЬ-область не найдена, выделяется память под новую область, а затем происходит разбор и выполнение Я П.-команд. 5. Серверный процесс ищет данные в БОА (если они там есть) или считывает их из файла данных в БОА.
б. Серверный процесс изменяет данные в 8ОА. (Запомните, что серверный процесс может только считывать данные из файла данных.) Позже процесс ОВ%К запишет измененные блоки данных в постоянное хранилище (на жесткий диск, магнитную ленту и т.д.). 7. Пользователь выполняет команду СОММ!Т (Фиксация) или КОЬЬВАСК (Откат). Первая завершает транзакцию, а вторая отменяет изменения. Если транзакция зафиксирована, процесс ЬО%К немедленно записывает ее в файл журнала изменений. 8. Если транзакция успешно завершена, клиентскому процессу передается код завершения.
Если произошел какой-либо сбой, возвращается сообщение об ошибке. Примечание. Транзакция не считается зафиксированной до тех пор, пока не завершена запись в файл журнала изменений (гено!ок й!е). Этот механизм способствует тому, что в случае сбоя зафиксированная транзакция может быть восстановлена. 5.5. Обеспечение целостности данных При работе с СУРБД Огас!е необходимо решать задачу обеспечения целостности данных (восстановления базы данных после сбоев, перехвата ошибок и т.д.), для чего используются следующие функции: создание контрольных точек, журнализация и архивирование. Создание контрольных точек (сйесйро!в(1нй).
Как уже говорилось, сигнал к созданию контрольной точки поступает либо ат процесса ОВ%К, либо от процесса 1.О%К. Но что же такое контрольная точка и для чего она необходима? Так как все изменения блоков данных происходят в блоковых буферах, то изменения данных в памяти не обязательно отража- 76 ются в этих блоках на диске. Процесс кэширования происходит по алгоритму последнего использованною блока, поэтому буфер„ подверженный постоянным изменениям, помечается как последний использованный и процесс РВ%К не записывает его на диск. Контрольная точка служит для обеспечения записи этих буферов на диск.
Все грязные буферы должны сохраняться на диске в обязательном порядке. Контрольная точка может работать в двух режимах: нормальной контрольной точки и быстрой контрольной точки. В режиме нормальной контрольной точки грязные буферы записываются последовательно процессом РВ%К. Эта контрольная точка выполняется гораздо дольше, чем быстрая, но затрагивает меньше системных ресурсов. В режиме быстрой контрольной точки процесс РВГК записывает одновременно несколько буферов.
Эта контрольная точка выполняется очень быстро и более эффективна при вводе-выводе, однако она значительно снижает производительность системы. Частое выполнение контрольных точек способствует увеличению времени, необходимого на восстановление системы в случае сбоя. Контрольная точка автоматически выполняется при смене журнала изменений. Журиализация и архивирование. Журнал изменений (геоо 1оя) записывает все изменения БД Огас1е. Целью его создания является возможность экстренного восстановления БД в случаях сбоев системы и потери файлов данных. Восстановив файлы данных из ранее сделанных резервных копий, файлы журнала изменений (включая архивные файлы журнала) могут повторить все последние транзакции и таким образом файлы данных будут полностью восстановлены.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
