详解Oracle数据库的启动

Oracle数据库的启动,其概念可参考Overview of Instance and Database Startup。

其过程可参见下图:
在这里插入图片描述
当数据库从关闭状态进入打开数据库状态时,它会经历以下阶段。

阶段Mount状态描述
1实例在没有挂载数据库的情况下启动实例已启动,但尚未与数据库关联。
2数据库挂载实例启动并通过读取其控制文件与数据库相关联。 数据库对用户关闭。
3数据库打开实例已启动并与打开的数据库相关联。 数据文件中包含的数据可供授权用户访问。

下面我们将通过示例来详细了解数据库的启动过程。

数据库启动涉及的文件

SQL> show parameter spfile
NAME   TYPE   VALUE
------ ------ ------------------------------------------------------
spfile string /opt/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/spfileORCLCDB.ora

SQL> show parameter control_files
NAME          TYPE   VALUE
------------- ------ ------------------------------------------------------------------------------------
control_files string /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control01.ctl, /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control02.ctl

SQL> select name from v$datafile;

NAME
--------------------------------------------------------------------------------
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/sysaux01.dbf
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/undotbs01.dbf
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/pdbseed/system01.dbf
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/pdbseed/sysaux01.dbf
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/users01.dbf
...

SQL> select member from v$logfile;

MEMBER
--------------------------------------------------------------------------------
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/redo03.log
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/redo02.log
/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/redo01.log

为了简单,我们只采用以下3个4个文件的状态:

  • spfile
  • control file:/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control01.ctl
  • data file:/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf
  • redo log file:/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/redo01.log

初始状态,数据库处于关闭状态

记录一下几个文件的时间戳。包括atime, mtime和ctime。

$ stat /opt/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/spfileORCLCDB.ora
  File: ‘/opt/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/spfileORCLCDB.ora’
  Size: 3584            Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 147838129   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 22:39:40.758879960 +0800
Modify: 2024-01-08 22:27:21.718465002 +0800
Change: 2024-01-08 22:27:21.718465002 +0800
 Birth: -

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control01.ctl
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control01.ctl’
  Size: 18726912        Blocks: 36576      IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684770   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 22:41:25.153574355 +0800
Modify: 2024-01-08 22:41:25.179574414 +0800
Change: 2024-01-08 22:41:25.179574414 +0800
 Birth: -

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf’
  Size: 954212352       Blocks: 1863704    IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684766   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 22:41:24.812573601 +0800
Modify: 2024-01-08 22:41:24.816573610 +0800
Change: 2024-01-08 22:41:24.816573610 +0800
 Birth: -

在以上时间中,atime是文件最后被访问的时间,如读取。mtime和ctime容易混淆,前者指文件内容被修改,后者指文件元数据被修改。

然后目前并没有共享内存被分配。

$ ipcs -a

------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status

------ Semaphore Arrays --------
key        semid      owner      perms      nsems

$ ps -ef|grep smon|grep -v grep

数据库实例已启动 (阶段1)

根据文档How an Instance Is Started,启动实例的过程如下:

  1. 搜索服务器参数文件(SPFILE)
  2. 读取服务器参数文件以确定初始化参数的值
  3. 根据初始化参数设置分配SGA
  4. 启动 Oracle 后台进程
  5. 打开警报日志和跟踪文件,并以有效的参数语法将所有显式参数设置写入警报日志

相关命令为:

-- 数据库从关闭状态进入实例启动状态
SQL> STARTUP NOMOUNT
ORACLE instance started.

Total System Global Area 1207955552 bytes
Fixed Size                  9134176 bytes
Variable Size             603979776 bytes
Database Buffers          587202560 bytes
Redo Buffers                7639040 bytes

来看一下相关变化。

首先spfile被读取了,虽然其没有被改动。

$ stat /opt/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/spfileORCLCDB.ora
  File: ‘/opt/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/spfileORCLCDB.ora’
  Size: 3584            Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 147838129   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 22:39:40.758879960 +0800
Modify: 2024-01-08 22:27:21.718465002 +0800
Change: 2024-01-08 22:27:21.718465002 +0800
 Birth: -

控制文件和数据文件都没有被读取,毕竟数据库还没有被mount。

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control01.ctl
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control01.ctl’
  Size: 18726912        Blocks: 36576      IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684770   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 22:41:25.153574355 +0800
Modify: 2024-01-08 22:41:25.179574414 +0800
Change: 2024-01-08 22:41:25.179574414 +0800
 Birth: -

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf’
  Size: 954212352       Blocks: 1863704    IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684766   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 22:41:24.812573601 +0800
Modify: 2024-01-08 22:41:24.816573610 +0800
Change: 2024-01-08 22:41:24.816573610 +0800
 Birth: -

尽管数据库没有启动,但内存确实分配了,这也说明SGA等内存组件实际是实例的特性:

$ ipcs -a

------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0x00000000 4          oracle     600        9138176    64
0x00000000 5          oracle     600        1191182336 32
0x00000000 6          oracle     600        7639040    32
0x43b375cc 7          oracle     600        12288      32

------ Semaphore Arrays --------
key        semid      owner      perms      nsems
0x8d2a3534 10         oracle     600        250
0x8d2a3535 11         oracle     600        250

对照以下SGA的信息:

SQL> select * from v$sga;

NAME                      VALUE     CON_ID
-------------------- ---------- ----------
Fixed Size              9134176          0
Variable Size         603979776          0
Database Buffers      587202560          0
Redo Buffers            7639040          0

Fixed Size对应ipcs输出中的shmid 4;Variable Size+Database Buffers等于1191182336,对应ipcs输出中的shmid 5;Redo Buffers对应ipcs输出中的shmid 6。

关于Fixed SizeVariable Size,参见What are Fixed Size and Variable Size of SGA indicative of and how do we calculate them?

后台进程启动了:

$ ps -ef|grep smon|grep -v grep
oracle   20677     1  0 22:51 ?        00:00:00 ora_smon_ORCLCDB

这个阶段,管理员还不能对数据库进行操作:

SQL> select open_mode from v$database;
select open_mode from v$database
                      *
ERROR at line 1:
ORA-01507: database not mounted

数据库已挂载(阶段2)

根据文档How a Database Is Mounted,在这一阶段,Oracle挂载一个数据库并与数据库实例关联。如果是RAC配置,一个数据库可以与多个数据库实例关联。

实例通过CONTROL_FILES初始化参数获取控制文件的位置并将其打开。在控制文件中,可以获取数据文件和在线重做日志文件的位置。

在这一阶段,数据库仍然是关闭的,管理员可以做一些特定的数据库维护操作。

相关命令为:

-- 数据库从关闭状态直接进入数据库挂载状态
SQL> STARTUP MOUNT
-- 数据库从NOMOUNT状态进入数据库挂载状态
SQL> ALTER DATABASE MOUNT;
Database altered.

来看一下和上一阶段想比,发生了什么变化。

首先,管理员已经可以访问数据库进行管理操作,但访问用户数据还是不行的:

SQL> select open_mode from v$database;

OPEN_MODE
--------------------
MOUNTED

SQL> select * from hr.employees;
select * from hr.employees
                 *
ERROR at line 1:
ORA-01219: database or pluggable database not open: queries allowed on fixed
tables or views only

spfile被修改了,而在上一阶段仅仅被读取。control file被修改了,而在上一阶段没有被访问。

$ stat /opt/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/spfileORCLCDB.ora
  File: ‘/opt/oracle/product/19c/dbhome_1/dbs/spfileORCLCDB.ora’
  Size: 3584            Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 147838129   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 23:04:55.733604697 +0800
Modify: 2024-01-08 23:04:55.744604708 +0800
Change: 2024-01-08 23:04:55.744604708 +0800
 Birth: -

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control01.ctl
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/control01.ctl’
  Size: 18726912        Blocks: 36576      IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684770   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 23:14:05.202142083 +0800
Modify: 2024-01-08 23:14:05.189142070 +0800
Change: 2024-01-08 23:14:05.189142070 +0800
 Birth: -

数据文件仍没有被读取:

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf’
  Size: 954212352       Blocks: 1863704    IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684766   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 22:41:24.812573601 +0800
Modify: 2024-01-08 22:41:24.816573610 +0800
Change: 2024-01-08 22:41:24.816573610 +0800
 Birth: -

数据库仍然是关闭的,但可以做一些维护工作:

SQL> show con_name

CON_NAME
------------------------------
CDB$ROOT
SQL> show pdbs

    CON_ID CON_NAME                       OPEN MODE  RESTRICTED
---------- ------------------------------ ---------- ----------
         2 PDB$SEED                       MOUNTED
         3 ORCLPDB1                       MOUNTED
         4 ORCLPDB2                       MOUNTED

目前为止,redo log也没有被读取:

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/redo01.log
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/redo01.log’
  Size: 209715712       Blocks: 409616     IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684773   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 22:27:23.244467670 +0800
Modify: 2024-01-08 22:27:23.252467684 +0800
Change: 2024-01-08 22:27:23.252467684 +0800
 Birth: -

数据库已打开(阶段3)

根据文档How a Database Is Opened,在这一阶段,普通的用户就可以访问数据库进行增删改查了。

打开数据库时,Oracle 数据库执行以下操作:

  1. 打开除撤销表空间以外的表空间中的在线数据文件
    如果之前关闭数据库时表空间处于脱机状态,那么当数据库重新打开时,该表空间及其相应的数据文件将处于脱机状态。
  2. 获取一个撤销表空间
  3. 打开在线重做日志文件

相关命令为:

-- 数据库从关闭状态直接进入数据库打开状态
SQL> STARTUP OPEN
-- 数据库从NOMOUNT状态进入数据库挂载状态
SQL> ALTER DATABASE OPEN;

Database altered.

这一阶段,数据文件和redo log都被读取和修改了:

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/system01.dbf’
  Size: 954212352       Blocks: 1863704    IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684766   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 23:24:32.182755204 +0800
Modify: 2024-01-08 23:24:32.077755101 +0800
Change: 2024-01-08 23:24:32.077755101 +0800
 Birth: -

$ stat /opt/oracle/oradata/ORCLCDB/redo01.log
  File: ‘/opt/oracle/oradata/ORCLCDB/redo01.log’
  Size: 209715712       Blocks: 409616     IO Block: 4096   regular file
Device: fc00h/64512d    Inode: 139684773   Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: (54321/  oracle)   Gid: (54321/oinstall)
Context: unconfined_u:object_r:usr_t:s0
Access: 2024-01-08 23:24:32.020755046 +0800
Modify: 2024-01-08 23:24:32.026755051 +0800
Change: 2024-01-08 23:24:32.026755051 +0800
 Birth: -

此时数据库处于可读写状态,业务用户可以访问数据库了:

SQL> select open_mode from v$database;

OPEN_MODE
--------------------
READ WRITE

参考

  • Database Concepts: Overview of Database Instance Startup and Shutdown
  • User’s Guide and Reference: STARTUP
  • Database Administrator’s Guide: 3.1 Starting Up a Database

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目录 1.MenuItem 属性2.创建多级菜单3.创建带快捷键的菜单4.创建带快捷键的菜单5.检查菜单是否使用6.菜单排序7.扩展右键菜单7.1 Hierarchy 右键菜单7.2 Project 右键菜单7.3 Inspector 组件右键菜单 8. AddComponentMenu 特性9. ContextMenu 特性 添加组件右键菜单 1.MenuItem…

网页内容任君采撷-右键无法复制

CSDN一年一度的博客之星评选活动已经结束&#xff0c;刚好点击来看看学习一下大佬们的博客。 发现绝大部分的博主对于知识的公开度都是非常高的&#xff0c;当然除了收费的专栏外。 其中少部分博主对自己的博文设定了一定的操作&#xff0c;无法直接使用博文中的内容。 现在大…

vulhub中的Apache SSI 远程命令执行漏洞

Apache SSI 远程命令执行漏洞 1.cd到ssi-rce cd /opt/vulhub/httpd/ssi-rce/ 2.执行docker-compose up -d docker-compose up -d 3.查看靶场是否开启成功 dooker ps 拉取成功了 4.访问url 这里已经执行成功了&#xff0c;注意这里需要加入/upload.php 5.写入一句话木马 &…

【技术科普】什么是达芬奇架构?有什么优势?

芯片架构是指芯片设计的基本结构和组织方式&#xff0c;用于实现各种计算、存储和通信功能。芯片架构通常包括处理器核心、内存、输入输出接口等组成部分&#xff0c;这些部分的设计对芯片性能和功耗有着直接的影响&#xff0c;世界上主流的芯片架构主要包括x86、ARM、PowerPC和…

大创项目推荐 深度学习图像修复算法 - opencv python 机器视觉

文章目录 0 前言2 什么是图像内容填充修复3 原理分析3.1 第一步&#xff1a;将图像理解为一个概率分布的样本3.2 补全图像 3.3 快速生成假图像3.4 生成对抗网络(Generative Adversarial Net, GAN) 的架构3.5 使用G(z)生成伪图像 4 在Tensorflow上构建DCGANs最后 0 前言 &#…

Nacos实战之配置中心与注册中心详解

前言 「作者主页」&#xff1a;雪碧有白泡泡 「个人网站」&#xff1a;雪碧的个人网站 ChatGPT体验地址 文章目录 前言注册中心Nacos 与 Eureka 区别 安装与运行WIN版Docker 版 父工程注册中心-服务提供方微服务 pom启动类yml参考 注册中心-服务调用方微服务pomyml 参考配置类…