oracle高可用体系结构（Oracle体系结构之服务器结构）

为了实现为多用户提供服务且保证系统性能，在一个多进程 Oracle 系统（multiprocessOracle system）中，存在多个被称为后台进程（background process）的 Oracle 进程。一个 Oracle 实例中可以包含多种后台进程，这些进程不一定全部出现在实例中。系统中运行的后台进程数量众多，用户可以通过 V$BGPROCESS 视图查询关于后台进程的信息。经常用到的数据库后台进程：

● 系统监控进程（SMON），主要任务是实例启动时执行恢复性工作，对有故障数据库实例进行恢复。 ● 进程监控进程（PMON），主要任务用于恢复失败的用户进程。 ● 数据库写入进程（DBWn），将修改后的数据块内容写回数据文件。 ● 日志写入进程（LGWR），将内存中的日志内容写入日志文件。 ● 检查点进程（CKPT），启动检查点，用于减少数据库实例恢复所需要的时间。 ● 归档进程（ARCn），当数据库服务器以归档方式运行时调用该进程完成日志归档。 ● 恢复进程（RECO），用于分布式数据库中的失败处理。 ● 锁进程（LCKn），在并行服务器模式下确保数据的一致性。 ● 调度进程（Dnnn），负责把用户进程分配到可用的服务进程进行处理。

CKPT 检查点进程的作用是执行一个“检查点”，同步数据库的所有数据文件、控制文件和重做日志文件。当执行检查点时，系统促使 DBWn 将数据缓冲区中数据的变化写入数据文件，同时完成对数据文件和控制文件的更新，记录下当前数据库的结构和状态。在执行一个检查点之后，数据库处于一个完整状态。在数据库发生崩溃后，可以将数据库恢复到上一个检查点。

Oracle 数据库在执行涉及数据变化的语句时，会针对任何修改生成一个顺序递增 SCN（System Change Number）值，并且会将 SCN 值连同事务的变化一起记载到重做日志缓冲区。在数据文件、控制文件头部以及重做日志文件中都记载有该值。Oracle 通过比较各种文件的 SCN 值，确定文件是否损坏、系统是否异常，最终确定系统是需要进行实例恢复还是介质恢复。在发出检查点时，数据文件、控制文件和重做日志的 SCN 值完全一致。

2> 数据读入数据库高速缓冲区后，我们修改数据的条目先记录入重做日志缓冲区：

3> 接着新数据被写入数据库高速缓冲区

4> 提交，LGWR 进程将条目从重做日志缓冲区写入联机重做日志文件

5> 执行检查点 CKPT，同步数据库发现联机日志文件为最新，同步更新数据文件、控制文件，触发了 DBWn 进程。

SMON 系统监控进程主要作用是强制对数据库进行恢复操作。在实例启动时，如果上一次数据库是非正常关闭，并且重做日志文件和控制文件的 SCN 值是不同的，Oracle 将自动在重新打开数据库之前，通过执行重做日志文件的记录，来同步所有数据文件、控制文件和重做日志文件，确保所有数据库文件的一致性，然后才打开数据库。

如果检查点进程一例中，第四步完成后发生系统掉电、崩溃，那么数据会不会丢失呢？当然不会。我们知道，系统掉电，导致内存中的数据（数据库高速缓冲区）的数据丢失。那么自然上例中的第五步无法完成（无法从数据库高速缓冲区写入数据文件），但是由于此时已写入联机日志文件。因此，此时数据将从联机日志文件中更新，而更新的数据量是多少，自然就是由 SCN 决定。

这一过程我们成为“实例恢复”。

该过程不需要数据库管理员手工干预，由 SMON 进程自动完成。该进程还负责在启动实例时清理临时段和合并区（Extent）碎片等工作。

所以 SMON进程的工作归纳如下： ● 进行实例恢复 ● 合并数据文件的自由空间 ● 释放数据文件的临时段

PMON 进程监控进程负责对失败的用户进程或服务进程进行恢复。当用户进程连接到Oracle 服务器时，Oracle 将在服务器端分配相应的服务进程。这时由 PMON 进程来监视户进程的执行情况。当由于种种原因，用户对 Oracle 数据库的连接，发生崩溃、挂起或异常终止现象时，该进程负责清除服务进程所占用的资源，回滚没有完成的事务。

当 PMON 检测到用户进程失败时，进行的工作归纳如下： ● 回滚当前用户的事务 ● 释放当前用户加的表或行级锁 ● 释放用户的其他资源 ● 重新启动死掉的调度进程

假定我们在客户端运行 SQL*Plus 并通过网络访问 Oracle 服务器，那么 Oracle 将在服务器端分配相应的服务进程。假如用户异常终止 SQL*Plus，或出现网络断开或客户端死机的情况，PMON 就必须检测到这种情况，并释放掉服务进程所占用的资源。

ARCn 归档进程完成日志的归档备份，是一个可选后台进程。当数据库运行于归档日志模式（ARCHIVELOG）下时，负责将已写满的重做日志文件复制到归档日志目标文件中，这样可以保留所有的重做记录。有了归档日志和数据库早期的物理备份，即使发生磁盘数据丢失，也可以通过原来的数据文件和归档日志进行恢复。

日志文件是循环使用的，当一个日志写满后，自动切换到另一个日志文件。ARCn 进程在重做日志文件进行切换时开始工作，将写满的重做日志文件写入归档日志文件。根据归档任务量的大小，通过设置初始化参数，可以同时启动多个 ARCn 进程。Oracle 服务器默认的是非归档模式，通过修改初始化参数文件中的参数可以改变归档模式。生产数据库通常都会设置为归档模式。

RECO 恢复进程负责在分布式数据库（Distributed Database）环境下,自动恢复失败的分布式事务。当某个分布式事务由于网络连接故障或者其他原因失败时，RECO 进程将会尝试与该事物相关的所有数据库进行联系，已完成对失败事物的处理工作。

Dnnnn 调度进程是多线程服务器体系结构的一部分，调度进程接受用户进程的请求，将他们放入到请求队列中，然后为请求队列中的用户进程分配一个服务进程。

写在最后的话

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