oracle 数据库启动阶段分析-木庄网络博客

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Oracle Server主要由两部分组成：Instance 和Database 。Instance 是指一组后台进程/线程和一块共享内存区域，而 Database是指存储在磁盘上的一组物理文件。本文由数据库如何启动入手。

数据库的启动

首先来分析一下数据库的启动过程，Oracle 数据库的启动主要包含 3 个步骤：

（1）启动数据库到 nomount 状态；

（2）启动数据库到 mount 状态；

（3）启动数据库到 open 状态。

下面逐个来看看各个步骤的具体过程以其含义。

1. 启动数据库到nomount 状态

在启动的第一步骤，Oracle 首先寻找参数文件（pfile/spfile ），然后根据参数文件中的设置，创建实例，分配内存，启动后台进程。

在这里可以看到，只要拥有了一个参数文件，就可以凭之启动实例（Instance），这一步骤并不需要任何控制文件或数据文件的参与。

在创建数据库时，如果在这一步骤就出现问题，那么通常可能是系统配置（内核参数等）存在问题，用户需要检查是否分配了足够的系统资源等。来看一下启动到 nomount 状态的过程：

[oracle@dbtest dbs]$ cd $ORACLE_HOME/dbs
[oracle@dbtest dbs]$ ls
hc_orcl.dat init.ora initorcl.ora lkORCL orapworcl spfileorcl.ora
[oracle@dbtest dbs]$ sqlplus / as sysdba
SQL*Plus: Release 11.2.0.1.0 Production on Wed May 4 10:36:45 2016
Copyright (c) 1982, 2009, Oracle. All rights reserved.
Connected to an idle instance.
SQL> startup nomount;
ORACLE instance started.
Total System Global Area 1152450560 bytes
Fixed Size         2212696 bytes
Variable Size       922750120 bytes
Database Buffers     218103808 bytes
Redo Buffers        9383936 bytes
SQL>

注意这里，Oracle 根据参数文件的内容，创建了 instance ，分配了相应的内存区域，启动了相应的后台进程。此时观察警报日志文件（alert_<sid>.log ; show parameter dump查看路径），可以看到这一阶段的启动过程，读取参数文件，应用参数启动实例，所有在参数文件中定义的非缺省参数都会记录在警报日志文件中：

Starting up:
Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - 64bit Production
With the Partitioning, OLAP, Data Mining and Real Application Testing options.
Using parameter settings in server-side spfile /u01/app/oracle/product/11.2.0/db_1/dbs/spfileorcl.ora
System parameters with non-default values:
 processes        = 150
 sga_target        = 176M
 memory_target      = 1104M
 memory_max_target    = 1104M
 control_files      = "/u01/app/oracle/oradata/orcl/control01.ctl"
 control_files      = "/u01/app/oracle/flash_recovery_area/orcl/control02.ctl"
 db_block_size      = 8192
 compatible        = "11.2.0.0.0"
 db_recovery_file_dest  = "/u01/app/oracle/flash_recovery_area"
 db_recovery_file_dest_size= 3882M
 undo_tablespace     = "UNDOTBS1"
 remote_login_passwordfile= "EXCLUSIVE"
 db_domain        = "oracle.com"
 global_names       = FALSE
 dispatchers       = "(PROTOCOL=TCP) (SERVICE=orclXDB)"
 shared_servers      = 5
 audit_file_dest     = "/u01/app/oracle/admin/orcl/adump"
 audit_trail       = "DB"
 db_name         = "orcl"
 open_cursors       = 300
 diagnostic_dest     = "/u01/app/oracle"

然后后台进程依次启动：

Wed May 04 10:36:55 2016
PMON started with pid=2, OS id=3128 
Wed May 04 10:36:55 2016
VKTM started with pid=3, OS id=3132 at elevated priority
VKTM running at (10)millisec precision with DBRM quantum (100)ms
Wed May 04 10:36:55 2016
GEN0 started with pid=4, OS id=3138 
Wed May 04 10:36:55 2016
DIAG started with pid=5, OS id=3142 
Wed May 04 10:36:55 2016
DBRM started with pid=6, OS id=3146 
Wed May 04 10:36:55 2016
PSP0 started with pid=7, OS id=3150 
Wed May 04 10:36:55 2016
DIA0 started with pid=8, OS id=3158 
Wed May 04 10:36:55 2016
MMAN started with pid=9, OS id=3162 
Wed May 04 10:36:55 2016
DBW0 started with pid=10, OS id=3166 
Wed May 04 10:36:55 2016
LGWR started with pid=11, OS id=3170 
Wed May 04 10:36:55 2016
CKPT started with pid=12, OS id=3175 
Wed May 04 10:36:55 2016
SMON started with pid=13, OS id=3179 
Wed May 04 10:36:55 2016
RECO started with pid=14, OS id=3184 
Wed May 04 10:36:55 2016
MMON started with pid=15, OS id=3189 
starting up 1 dispatcher(s) for network address '(ADDRESS=(PARTIAL=YES)(PROTOCOL=TCP))'...
Wed May 04 10:36:55 2016
MMNL started with pid=16, OS id=3193 
starting up 5 shared server(s) ...
ORACLE_BASE from environment = /u01/app/oracle

这里注意一下 Oracle选择参数文件的顺序:

Oracle 首选spfile<sid>.ora文件作为启动参数文件；如果该文件不存在，Oracle选择spfile.ora 文件；如果前两者都不存在，Oracle将会选择 init<sid>.ora文件；如果以上 3 个文件都不存在，Oracle 将无法创建和启动 instance ,Oracle将无法启动。

用户可以在SQL*PLUS 中通过show parameter spfile 命令来检查数据库是否使用了 spfile文件，如果 value 不为Null，则数据库使用了 spfile文件：

SQL> show parameter spfile

NAME                 TYPE    VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
spfile                string   /u01/app/oracle/product/11.2.0
                         /db_1/dbs/spfileorcl.ora
SQL>

这时候也可以从操作系统查看启动了的后台进:

[root@dbtest trace]# ps -ef|grep ora_ 
oracle  3128   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_pmon_orcl
oracle  3132   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_vktm_orcl
oracle  3138   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_gen0_orcl
oracle  3142   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_diag_orcl
oracle  3146   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_dbrm_orcl
oracle  3150   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_psp0_orcl
oracle  3158   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_dia0_orcl
oracle  3162   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_mman_orcl
oracle  3166   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_dbw0_orcl
oracle  3170   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_lgwr_orcl
oracle  3175   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_ckpt_orcl
oracle  3179   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_smon_orcl
oracle  3184   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_reco_orcl
oracle  3189   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_mmon_orcl
oracle  3193   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_mmnl_orcl
oracle  3197   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_d000_orcl
oracle  3201   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_s000_orcl
oracle  3205   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_s001_orcl
oracle  3209   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_s002_orcl
oracle  3213   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_s003_orcl
oracle  3217   1 0 10:36 ?    00:00:00 ora_s004_orcl
root   3358 3253 0 10:50 pts/3  00:00:00 grep ora_

如果这3 个文件都不存在，Oracle 将无法启动：

[oracle@dbtest dbs]$ mv init.ora init.ora.bak
[oracle@dbtest dbs]$ mv initorcl.ora initorcl.ora.bak
[oracle@dbtest dbs]$ mv spfileorcl.ora spfileorcl.ora.bak
[oracle@dbtest dbs]$ ls
hc_orcl.dat init.ora.bak initorcl.ora.bak lkORCL orapworcl spfileorcl.ora.bak
[oracle@dbtest dbs]$ sqlplus / as sysdba
SQL*Plus: Release 11.2.0.1.0 Production on Wed May 4 10:55:42 2016
Copyright (c) 1982, 2009, Oracle. All rights reserved.
Connected to an idle instance.
SQL> startup nomount;
ORA-01078: failure in processing system parameters
LRM-00109: could not open parameter file '/u01/app/oracle/product/11.2.0/db_1/dbs/initorcl.ora'

在Oracle整个启动过程中，参数文件是写在应用程序中的硬代码，按照如上顺序进行查找，不能改变Oracle的搜索路径及行为，但是如果参数文件不在相应的位置，在Linux/UNIX 系统上，可以通过符号链接来进行重定位。

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