معماری Oracle Database از صفر تا صد! چگونه اوراکل داده‌های عظیم را مدیریت می‌کند؟

Oracle Database یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای (RDBMS) است که برای ذخیره‌سازی و پردازش داده‌های عظیم در سازمان‌ها طراحی شده است.

معماری آن شامل SGA (System Global Area)، PGA (Program Global Area)، فرآیندهای پس‌زمینه و فایل‌های ذخیره‌سازی (Tablespace، Datafiles و Redo Logs) است.

این معماری به اوراکل کمک می‌کند تا تراکنش‌های مالی، داده‌های حجیم و پردازش‌های تحلیلی را بهینه مدیریت کند.

✅ SGA (System Global Area):

• یک حافظه اشتراکی که برای پردازش کلی دیتابیس استفاده می‌شود.
• شامل Buffer Cache، Shared Pool، Redo Log Buffer است.
• همه فرآیندها از آن استفاده می‌کنند.

✅ PGA (Program Global Area):

• یک حافظه اختصاصی که به هر پردازش کاربر داده می‌شود.
• شامل Sort Area، Work Areas و Session Memory است.
• مخصوص مدیریت پردازش‌های هر Session است.

📌 به زبان ساده:
SGA = حافظه عمومی برای کل دیتابیس
PGA = حافظه اختصاصی برای هر فرآیند کاربر

اوراکل دارای فرآیندهای پس‌زمینه است که عملکرد دیتابیس را مدیریت می‌کنند. مهم‌ترین آن‌ها:

✅ DBWn (Database Writer Process): داده‌ها را از Buffer Cache به دیسک منتقل می‌کند.
✅ LGWR (Log Writer Process): تغییرات دیتابیس را در Redo Logs ذخیره می‌کند.
✅ PMON (Process Monitor): فرآیندهای غیرفعال را بازیابی و Sessionهای قطع‌شده را مدیریت می‌کند.
✅ SMON (System Monitor): مسئول بازیابی دیتابیس پس از Crash شدن است.
✅ CKPT (Checkpoint Process): اطلاعات مربوط به آخرین Checkpoint را در فایل‌های کنترل ذخیره می‌کند.

📌 این فرآیندها برای جلوگیری از خرابی، افزایش سرعت و یکپارچگی اطلاعات ضروری هستند.

✅ Tablespace:

• یک واحد منطقی از دیتابیس است که داده‌ها را سازماندهی می‌کند.
• شامل جداول، ایندکس‌ها، و سایر داده‌های پایگاه داده است.
• انواع مهم Tablespace: SYSTEM، SYSAUX، USERS، TEMP، UNDO

✅ Datafiles:

• فایل‌های فیزیکی هستند که داده‌های داخل Tablespace را ذخیره می‌کنند.
• داده‌های موجود در یک Tablespace می‌توانند در چندین Datafile ذخیره شوند.
• در صورت کمبود فضا، می‌توان حجم Datafile را افزایش داد.

📌 به زبان ساده:
Tablespace = بخش‌بندی منطقی داده‌ها
Datafile = فایل‌های فیزیکی که داده‌های Tablespace را نگه می‌دارند

✅ Redo Logs:

• تمام تغییرات دیتابیس را قبل از اعمال روی دیسک ثبت می‌کنند.
• در صورت خرابی سیستم، از این لاگ‌ها برای بازیابی آخرین تغییرات استفاده می‌شود.
• توسط فرآیند LGWR (Log Writer) مدیریت می‌شوند.

✅ Undo Logs:

• تغییرات اعمال‌شده روی دیتابیس را قبل از Commit ذخیره می‌کنند.
• در عملیات Rollback و Flashback Database استفاده می‌شوند.
• به بازیابی داده‌های حذف‌شده یا اصلاح‌شده کمک می‌کنند.

📌 به زبان ساده:
Redo Logs = حفاظت از تغییرات برای بازیابی سیستم در صورت خرابی
Undo Logs = امکان بازگشت تغییرات در صورت نیاز

Oracle دارای ویژگی‌های منحصر‌به‌فردی برای مقیاس‌پذیری و بهینه‌سازی عملکرد است:

✅ Partitioning:

• تقسیم‌بندی جداول بزرگ برای پردازش سریع‌تر کوئری‌ها.

✅ Indexing (B-Tree & Bitmap Indexes):

• افزایش سرعت بازیابی داده‌ها و بهینه‌سازی جستجوها.

✅ Oracle Real Application Clusters (RAC):

• اجرای دیتابیس روی چندین سرور برای مقیاس‌پذیری بالا و کاهش Downtime.

✅ Oracle Automatic Storage Management (ASM):

• مدیریت خودکار فضای ذخیره‌سازی برای جلوگیری از پر شدن Tablespace.

✅ Query Optimizer & Performance Tuning:

• ابزارهایی مانند AWR، ADDM و SQL Tuning Advisor برای بهینه‌سازی خودکار اجرای کوئری‌ها.

📌 نتیجه: Oracle با این قابلیت‌ها، یکی از بهترین دیتابیس‌ها برای پردازش Big Data و Cloud Computing است.