实例、数据库和表空间（转载）

 

SQL Server和Oracle之间第一个架构级别的差异就在于对实例(instance)和数据库(database)概念的定义了。

SQL Server中，实例一词用来代表一个包含了操作系统文件、内存结构、后台进程以及注册表信息的独立的应用服务。在Windows系统中用一个存在着停止和运行状态的服务来代表一个实例，当处于运行状态时，实例要占用一定的服务器内存以及生成一定数量的后台进程。

SQL Server实例的中心是数据库。一个SQL Server数据库指的是一个资料库以及操作数据所需要的程序代码，当实例没有运行时，实例中的数据库就不能够访问。

SQL Server有两种数据库：系统数据库(system databases)和用户数据库(user databases)。在一个SQL Server实例安装完成之后，将会自动创建5个系统数据库：master, model, msdb, tempdb和resource。如果一个机器上面安装了多个SQL Server实例时，没有实例都会有自己单独的一套系统数据库。除了msdb数据库之外，其它数据库不能访问或是被损坏都会导致实例无法启动。相比之下用户数据库由DBA或者是开发人员在数据库实例安装完毕、系统数据库都启动之后所创建的，这些数据库中保存着公司的业务资料。

简而言之，一个SQL Server实例总是要包含一些数据库（尽管有时只是那些系统数据库），一个数据库也总是要有一个（且仅有一个）与之关联的实例。

从物理角度说，一个SQL Server数据库表现为存储于磁盘上面的一组操作系统文件的集合。数据库文件分为两种：数据文件(data file)和事务日志文件(transaction log file)。一个数据库至少要包含一个数据文件和一个事务日志文件，SQL Server数据库的资料主要是存在于数据文件中，事务日志文件用来记录发生在这些数据上面的变更记录，SQL Server在执行系统恢复的时候要用到它。一个数据文件或事务日志文件只能隶属于一个特定的数据库，不存在两个数据库共用一个数据文件或者是日志文件的情况。一个数据量很大的数据库可以使用多个数据文件，这些数据文件能够被逻辑的组合成一个称为文件组(file group)的逻辑组。

在Oracle中，这一切看起来都有点反着来了。当Oracle启动时，它和SQL Server一样要先占用一些服务器内存用于执行操作，这个内存区域——著名的SGA(System Global Area)——被分为数个不同的结构，在创建SGA的同时也会启动一系列的后台进程用于和SGA进行交互，在这里这些分配的内存空间和后台进程组合起来就是Oracle实例了。请注意现在我们没有见到数据库的影子还，实际上Oracle实例在没有数据库或是数据库不能访问时也是跑的很好的，在安装Oracle时，我们可以选择只安装软件，完了之后再安装数据库。

Oracle中的数据包含了一组操作系统文件。不像SQL Server数据库，Oracle数据库并不能代表数据库对象的逻辑分组，它更像是表示包含多个存在于磁盘上的用来保存数据的文件的一个单个的集合名词。

组成Oracle数据库的文件可以分成三个类型：数据文件(data file)、重做日志文件(redo log file)和控制文件(control file)。数据文件保存数据，Oracle中可以存在任意数量的数据文件；重做日志文件跟SQL Server的事务日志文件一样用来保存对数据更改的记录，在系统恢复阶段需要用到；控制文件是一些特别的小文件，用来保存一些至关重要的关于数据库的信息，没有这个文件的话，实例就无法打开数据库。

除了数据文件、重做日志文件、控制文件之外，数据库还包含参数文件(parameter file)、密码文件(password file)和可选的归档日志文件(archive log files)，后面很快会对这些文件类型展开讨论。

Oracle系统启动时，首先在内存中创建数据库实例，然后由实例找到保存在磁盘中的数据库，最后打开数据库让用户操作。当系统关闭时，实例会从内存中清除掉：整个内存结构和后台进程都会消失，但是数据库依然存在于磁盘上，只是处于关闭的状态。之前也说过，Oracle实例可以在不打开数据库的情况下运行——这是与SQL Server数据库最大的不同，SQL Server实例是不能够离开系统数据库而运行的。不过和SQL Server一样Oracle数据库在实例没有启动的情况下也是不能访问的。

一般来说Oracle实例和数据库之间是一对一的关系。一个实例对应着一个数据库，但是一个数据库却可以同时由多个实例去访问它。一个独立的Oracle安装包含一个实例和一个供实例操作的数据库，而配置成RAC(Real Application Cluster)的安装则可以允许多个存在于不同机器上的实例访问存在于一个共享磁盘上面的数据库。

那Oracle中数据库对象的逻辑分组在那儿呢？在SQL Server中逻辑分组由数据库自己来完成，而在Oracle中，这项工作由表空间(tablespace)完成，Oracle表空间是用来对表、视图、索引和其他数据库对象进行分组的逻辑结构。例如，你的Oracle产品库可以给HR应用一个单独的表空间，支付应用则使用另外一个。一个数据库可以逻辑的分成若干个表空间，这些表空间在物理上则由一个或者多个数据文件组成。因此在Oracle中与SQL Server数据库等价的是表空间。

由于这两种结构在功能上相当类似，在SQL Server中建立数据库的过程和在Oracle中建立表空间的过程也非常相似。不管是建立数据库还是表空间，DBA都要首先指定一个名字，然后给新建的数据库或者表空间分配一个或多个数据文件，并为每个数据文件指定初始大小和数据增长情况。

在SQL Server中可以做到让一个用户数据库离线或是只读，Oracle的用户表空间也一样可以。在SQL Server中可以让一个用户数据库中的一个或者多个数据文件只读，而Oracle用户表空间中的一个或者多个数据文件也同样能标记为离线。

不过数据库和表空间在某些方面还是有差别的：

• SQL Server中，数据文件可以用文件组逻辑的进行分组，而Oracle表空间就没有类似的概念。
• SQL Server的每个数据库都有自己的事务日志文件，而且在创建数据库的时候就要指定这些日志文件的属性。而在Oracle中整个数据库（意为所有的表空间）的事务日志都是记录在同样的一样重做日志中，因此也不存在说给每个表空间建立一个单独的日志文件的说法。
• SQL Server中，数据库可以设置成简单恢复模式(simple recovery mode)，简单恢复模式指的是活动的数据库日志在checkpoint操作完成之后就会截断。Oracle也有类似的概念，这个稍后会说到，不过不能在表空间级别上进行这样的设置。

top实例名和SID

SQL Server和Oracle都允许在同一个机器上面同时运行多个实例，多个实例的执行环境是完全独立的：就单个的数据库引擎而言，它并不知道也不关心有没有其他的实例在这个机器上运行着。

在SQL Server中这种机制通过实例这个概念来实现，SQL Server可以作为一个命名的(named) 或是 默认(default) 的实例来运行，默认实例的名字和运行它的Windows服务器的名字一样，显然一个系统的默认实例只可能存在一个，不过在一个机器上可以存在多个命名的实例，命令实例的名字格式为 HOSTNAME\INSTANCE_NAME ，同一个主机上每个运行实例的 INSTANCE_NAME 必须是唯一的，每个实例都有着自己的一套程序文件以及一些与其它实例共享的通用组件。

而Oracle也差不多，在安装Oracle的时候，DBA就需要指定一个 全局数据库名(Global Database Name)和系统标识符(SID, System Identifier)。Oracle中实例和数据库是完全不同的东西，一个全局数据库名用来在网络上唯一的识别一个数据库的存放位置，一个完整的名字通常是下面的格式database_name.network_domain_name。SID则是用来识别一个与数据库关联的实例，大都数情况下一个实例关联一个单个的数据库，数据库名和SID名字会是一样。RAC环境中就不一样了，RAC允许多个实例访问放在共享存储中的同一个数据库，此时的实例名和数据库名字将不一样。当然和SQL Server一样，一个Oracle数据库服务器上面是不允许两个实例使用同一个SID的，另外一点类似的就是在安装时一旦指定，不管是SQL Server实例名还是Oracle SID都是不能再修改了（译注：实际上Oracle从9i开始就提供一个叫nid的工具用来修改数据库名了）。

SQL Server DBA可以通过下面的语句查询当前登录系统的实例名：

查看源代码

打印帮助

1	SELECT @@SERVERNAME

Oracle DBA用来查询实例名和数据名的语句如下：

1	SELECT INSTANCE_NAME, HOST_NAME, VERSION, DATABASE_STATUS FROM V$INSTANCE;

2	SELECT NAME, DATABASE_ROLE, CREATED FROM V$DATABASE;

top系统数据库和系统表空间

一个SQL Server实例需要有5个系统数据库（2005之前的是4个）：master, model, msdb, tempdb和resource，一个Oracle数据库则最少需要3个系统表空间才能正常操作，它们是：SYSTEM, SYSAUX和TEMP。

master和resource数据库集中保存了SQL Server自身管理所需要的所有信息，里面保存了诸如系统配置，数据库列表和文件路径、终结点、连接服务器和用户帐户（或“登录”信息），系统级别的对象存储在只读的数据库”资源(resource)”中。

在Oracle中，SYSTEM表空间等价于master数据库，SYSTEM表空间包含了数据字典(data dictionary)，也就是关于Oracle自身的元数据(metadata)，这里的数据字典可以和SQL Server中的resource数据库进行类比。到这里你也许猜到了：如果SYSTEM不存在或是损坏了的话Oracle数据库是打不开的。

对于一个SQL Server实例，model数据库用作这个实例中所有新建的数据库的“模板”，对model数据库的任何修改都会反应到之后新建的其它数据库里面。在Oracle中就没有这样的模板，不过在你新建一个表空间的时候，你可以指定这是一个永久的表空间或者是其他类似TEMP和UNDO一样的表空间，永久表空间才是用来保存用户数据的。

SQL Server的tempdb用作整个实例的“试验田”，每次实例重新启动的时候tempdb都会重新创建。Oracle的TEMP表空间的作用类似：用来包括大的排序操作的中间结果。当然SQL Server的tempdb还能用来保存行版本(row versioning)所需要的信息，当行版本启用后，行版本特性可以保证数据库引擎能将数据行的每次的修改记录保留下来，修改之前的行会保存在tempdb里面的版本库中，一般查询会返回一个数据行上最后提交的版本，当一个使用了特定隔离级别的依赖行版本的读操作不再会阻塞其它修改同样数据的事务，这是因为读操作不会在数据行上使用共享锁。不过这个特性需要在单个数据库上单独启用。

Oracle中使用一个单独的表空间——著名的UNDO表空间——来达成同样目的。UNDO表空间保存着被DML语句修改的数据块的读一致性的副本。当用户开始对数据进行修改的时候，修改之前的数据块会被保存到UNDO表空间中，当另外一个用户需要查询这些数据的时候，他取到的实际上是UNDO表空间中查出来的读一致性的版本。不像SQL Server的行版本，Oracle的UNDO不需要启用——因为它是属于Oracle并行访问机制的一部分。

最后一个要介绍的SQL Server中的msdb数据库，SQL Server代理服务需要操作这个库。SQL Server代理负责计划任务、警告、复制、日志传送以及其它的很多东西，代理服务的正常运行离不开msdb数据库。

在Oracle没有明确与mdsb数据对应的东西。SYSAUX表空间也是一个系统表空间，在安装过程中（译注：准确说应该为“数据库创建过程中”）创建，它里面保存了诸如Oracle AWR(Automatic Workload Repository)信息、多维数据和多媒体数据，XML数据库等等。