Comment fonctionne Oracle ?

1. Composants de base :

* Base de données Oracle (le SGBDR) : C'est le cœur du système, responsable du stockage, de l'organisation et de la récupération des données. Il est construit autour du modèle relationnel, où les données sont organisées en tableaux avec des lignes (enregistrements) et des colonnes (attributs).

* Oracle SQL (langage de requête structuré) : Le langage standard utilisé pour interagir avec la base de données. Vous utilisez SQL pour définir les structures de bases de données (tables, index, etc.), insérer, mettre à jour, supprimer et, plus important encore, *interroger* des données. L'implémentation SQL d'Oracle, connue sous le nom de PL/SQL, inclut des extensions procédurales pour créer des procédures stockées, des fonctions et des déclencheurs.

* Zone globale du système (SGA) : Une zone de mémoire partagée utilisée par tous les processus du serveur Oracle. C’est crucial pour la performance. Les éléments clés du SGA comprennent :

* Cache de tampon de base de données : Stocke les blocs de données fréquemment consultés à partir des fichiers de base de données. Cela réduit le besoin de lire à partir du disque.

* Piscine partagée : Met en cache les instructions SQL, le code PL/SQL et les informations du dictionnaire de données. L'analyse et l'exécution du code fréquemment utilisé deviennent beaucoup plus rapides.

* Tampon de rétablissement du journal : Les tampons rétablissent les enregistrements, qui sont les modifications apportées à la base de données. Ceux-ci sont utilisés pour la récupération en cas de panne du système.

* Zone mondiale du programme (PGA) : Une zone mémoire dédiée pour chaque processus serveur connecté à la base de données. Il détient des données et des informations de contrôle exclusivement pour ce processus.

* Processus en arrière-plan : Il s'agit de processus serveur qui effectuent des tâches de maintenance pour la base de données. Les exemples incluent :

* Rédacteur de base de données (DBWn) : Écrit les blocs de données modifiés du cache tampon de la base de données vers les fichiers de données sur le disque.

* Enregistreur de journaux (LGWR) : Écrit les entrées de journalisation à partir du tampon de journalisation dans les fichiers de journalisation sur le disque.

* Moniteur système (SMON) : Effectue une récupération d'instance au démarrage, nettoie les segments temporaires et fusionne l'espace libre.

* Moniteur de processus (PMON) : Nettoie les processus utilisateur ayant échoué.

* Archiver (ARCH) : Copie les fichiers de journalisation pour archiver les fichiers journaux. Ceci est essentiel pour une récupération ponctuelle.

* Fichiers de données : Fichiers physiques sur disque où les données réelles sont stockées.

* Fichiers de journalisation : Fichiers physiques qui enregistrent toutes les modifications apportées à la base de données. Ils sont utilisés à des fins de récupération. Ils sont écrits de manière séquentielle. Oracle utilise généralement un journal redo circulaire, ce qui signifie que lorsqu'il atteint la fin d'un journal, il recommence au début (après avoir archivé l'ancien, si l'archivage est activé).

* Fichiers de contrôle : Petits fichiers contenant des métadonnées critiques sur la base de données, telles que le nom de la base de données, l'emplacement des fichiers de données et des fichiers de journalisation, ainsi que l'horodatage de création de la base de données.

* Instance : Lorsque vous démarrez une base de données Oracle, vous démarrez une *instance*. Une instance se compose de la SGA (mémoire partagée) et des processus d'arrière-plan. Un seul serveur peut exécuter plusieurs instances de base de données.

2. Comment les données sont stockées et accessibles :

1. Connexion utilisateur : Un utilisateur (ou une application) se connecte à la base de données à l'aide d'un outil client ou d'une API (par exemple, JDBC, ODBC). L'outil client envoie des requêtes SQL au serveur Oracle.

2. Analyse et optimisation :

* Le serveur Oracle reçoit l'instruction SQL et *l'analyse* pour vérifier sa syntaxe et sa validité.

* L'*optimiseur* analyse l'instruction SQL et choisit le plan d'exécution le plus efficace. L'optimiseur prend en compte des facteurs tels que les index, la taille des tables et la distribution des données.

3. Exécution :

* Le serveur de base de données exécute l'instruction SQL selon le plan d'exécution choisi.

* Les données sont récupérées à partir des fichiers de données (en utilisant potentiellement des index pour accélérer la recherche).

* Les données récupérées sont placées dans le cache tampon de la base de données dans le SGA.

* Les modifications apportées aux données sont enregistrées dans le tampon redo log.

4. Retour de données : Les résultats de la requête SQL sont renvoyés à l'utilisateur ou à l'application.

5. Persistance des données :

* Le processus DBWn écrit périodiquement les blocs de données modifiés du cache tampon de la base de données vers les fichiers de données sur le disque.

* Le processus LGWR écrit les entrées de journalisation à partir du tampon de journalisation dans les fichiers de journalisation sur le disque.

3. Gestion des transactions :

* Oracle prend en charge les propriétés ACID (Atomicité, Cohérence, Isolation, Durabilité) pour les transactions. Cela garantit l’intégrité des données.

* Atomicité : Une transaction est traitée comme une unité de travail unique et indivisible. Soit toutes les modifications sont appliquées, soit aucune ne l'est.

* Cohérence : Une transaction doit maintenir les contraintes d'intégrité de la base de données.

* Isolement : Les transactions sont isolées les unes des autres, évitant ainsi les interférences. Oracle prend en charge différents niveaux d'isolement pour équilibrer la concurrence et l'intégrité des données.

* Durabilité : Une fois la transaction validée, les modifications sont permanentes, même en cas de panne du système. Les journaux de refonte jouent un rôle crucial pour assurer la durabilité.

4. Concepts importants :

* Indexation : Les index sont utilisés pour accélérer la récupération des données. Ils sont semblables aux index d’un livre. La création d'un index sur une colonne fréquemment interrogée peut améliorer considérablement les performances.

* Partitions : Les grandes tables peuvent être divisées en partitions plus petites et plus faciles à gérer. Cela peut améliorer les performances des requêtes, simplifier la gestion des données et faciliter l’archivage des données.

* Vues : Les vues sont des tables virtuelles basées sur des requêtes SQL. Ils peuvent être utilisés pour simplifier des requêtes complexes, restreindre l'accès à certaines données ou présenter des données dans un format différent.

* Procédures stockées, fonctions et déclencheurs :

* Procédures stockées : Code SQL et PL/SQL précompilé stocké dans la base de données. Ils peuvent être appelés par des applications ou d'autres procédures.

* Fonctions : Semblable aux procédures stockées mais sont conçues pour renvoyer une valeur.

* Déclencheurs : Code PL/SQL qui s'exécute automatiquement en réponse à des événements de base de données spécifiques (par exemple, insertion, mise à jour ou suppression de données).

5. Évolutivité et haute disponibilité :

* Clusters d'applications réels (RAC) : Le RAC d'Oracle permet à plusieurs serveurs d'accéder simultanément à la même base de données. Cela offre une haute disponibilité et une évolutivité. Si un serveur tombe en panne, les autres serveurs peuvent continuer à fonctionner.

* Garde de données : Data Guard est une solution de reprise après sinistre qui vous permet de créer une base de données de secours synchronisée avec la base de données principale. En cas de panne sur le site principal, la base de données de secours peut être activée, minimisant ainsi les temps d'arrêt.

En résumé :

Oracle fonctionne en fournissant un SGBDR robuste et riche en fonctionnalités qui vous permet de stocker, de gérer et d'accéder aux données de manière efficace et fiable. Son architecture comprend des zones de mémoire partagée, des processus en arrière-plan et des capacités sophistiquées de gestion des transactions pour garantir l'intégrité des données et des performances élevées. Il s’agit d’un système très puissant et complexe, utilisé par des entreprises du monde entier. Il y a *beaucoup* plus, mais cela vous donne un bon aperçu.