Oracle Database

Oracle Database - это система управления реляционными базами данных, разработанная компанией Oracle. Она предоставляет инструменты и технологии для хранения, управления и доступа к данным, а также для обеспечения безопасности и масштабируемости. Oracle Database используется во многих отраслях, включая финансы, здравоохранение, производство и другие, и является одним из лидеров на рынке систем управления базами данных.

Oracle Database — это объектно-реляционная система управления базами данных, предназначенная для хранения, обработки и защиты структурированной информации в корпоративных и прикладных системах. Продукт разрабатывается компанией Oracle и используется в информационных системах разного масштаба — от локальных решений до распределенных корпоративных платформ.

Oracle Database часто называют Oracle или Oracle DB. В технической документации также применяется обозначение Oracle RDBMS, подчеркивающее реляционную основу системы. СУБД ориентирована на высокую надежность, масштабируемость и строгий контроль данных.

Что такое база данных

Это структурированная система хранения информации, в которой данные организованы по определенным правилам для удобного управления и обработки. Она используется для надежного сохранения сведений, их изменения, извлечения без искажения или потери целостности.

По способу организации хранилища делятся на два ключевых типа:

• нереляционные, в которых информация представлена в виде документов, графовых структур, иерархий или пар «ключ–значение»;
• реляционные, использующие табличную модель, логические связи между таблицами.

В реляционных базах данные размещаются в таблицах, состоящих из строк и столбцов. Столбцы определяют формат, назначение, а строки содержат отдельные записи. Связь между таблицами обеспечивается с помощью ключевых полей, как правило уникальных идентификаторов.

Для обработки значительных массивов информации применяется язык структурированных запросов SQL. С его помощью выполняется поиск, обновление, удаление, а также управление структурой базы данных.

Назначение СУБД

СУБД служит промежуточным слоем между пользователем и физическим хранилищем данных. Она отвечает за корректную обработку запросов, целостность информации.

Основные задачи СУБД:

• выполнение SQL-запросов;
• добавление, изменение, удаление данных;
• управление структурами таблиц, связями;
• контроль прав доступа пользователей;
• поддержка параллельной работы;
• управление транзакциями;
• резервное копирование, восстановление;
• обеспечение безопасности, конфиденциальности.

Oracle Database реализует полный набор этих функций и расширяет их за счет собственных механизмов оптимизации и администрирования.

Модель данных Oracle Database

Oracle Database относится к объектно-реляционным СУБД. Это означает, что система сочетает классическую реляционную модель с элементами объектно-ориентированного подхода.

Реляционная модель основана на таблицах, отношениях между ними. Все данные логически представлены в виде строк, столбцов. Такая модель удобна для аналитических и транзакционных задач.

Объектно-ориентированная модель рассматривает данные как объекты. Объекты могут иметь:

• атрибуты, описывающие свойства;
• методы, определяющие поведение;
• принадлежность к типам, иерархиям.

Объектный подход используется для работы со сложными структурами данных, пользовательскими типами, вложенными объектами. Это расширяет возможности проектирования баз без отказа от реляционной основы.

Архитектура доступа

Oracle Database построена по клиент-серверной модели. Основная логика обработки располагается на сервере. Пользователь взаимодействует с системой через клиентские приложения.

Клиентская часть выполняет следующие функции:

• отправка запросов;
• получение результатов;
• отображение данных.

Обмен информацией между клиентом, сервером осуществляется через сетевой компонент SQL*Net. Он отвечает за маршрутизацию запросов, безопасную передачу данных.

Такой подход снижает нагрузку на клиентские устройства, повышает уровень защиты. Все вычисления и проверки выполняются на серверной стороне, что требует соответствующих аппаратных ресурсов.

Внутреннее устройство

Oracle Database состоит из программного обеспечения и одного или нескольких экземпляров БД. Экземпляр, или инстанс, — это логическая структура, включающая набор фоновых процессов, выделенную область оперативной памяти.

Центральным элементом памяти является SGA (System Global Area). В ней хранятся:

• кэш;
• кэш SQL-запросов;
• служебная информация для управления процессами.

Данные на диске организованы в табличные пространства — tablespaces. Они служат логическим контейнером для хранения объектов.

Каждое табличное пространство состоит из физических файлов с расширением .dbf. Эти файлы содержат таблицы, индексы, другие объекты. Такое разделение упрощает администрирование, управление хранилищем.

Многобазовая архитектура

Современные версии поддерживают работу с несколькими базами данных внутри одного инстанса. Для этого используется многопользовательская архитектура.

Существует два основных типа контейнеров:

• CDB (Container Database) — основная контейнерная база;
• PDB (Pluggable Database) — подключаемые базы данных.

Контейнерная база управляет общими ресурсами, а подключаемые базы функционируют как логически независимые системы. Это упрощает сопровождение, обновление и масштабирование инфраструктуры.

Oracle Database также поддерживает кластеризацию и секционирование. Кластеризация позволяет распределять нагрузку между несколькими серверами, а секционирование — делить большие таблицы на части без изменения логики доступа.

Управление надежностью и безопасностью

Oracle Database ориентирована на работу с критически важными данными. В системе реализованы механизмы защиты на нескольких уровнях.

Ключевые возможности:

• контроль доступа на уровне пользователей и ролей;
• шифрование;
• аудит операций;
• восстановление после сбоев;
• защита целостности транзакций.

Поддержка транзакций обеспечивает выполнение операций по принципу «все или ничего». Это предотвращает повреждение данных при ошибках или аварийных остановках.

Версии и развитие

Oracle регулярно выпускает новые версии СУБД. Одной из актуальных версий является Oracle Database 21c. В ней реализованы дополнительные функции, расширяющие работу с современными форматами данных, языками программирования.

В числе новых возможностей:

• неизменяемые таблицы для хранения критичных данных;
• расширенная работа с JSON;
• встроенная поддержка JavaScript;
• оптимизация обработки сложных запросов.

Для поддержки стабильности Oracle выпускает обновления и патчи, известные как PSU. Они устраняют ошибки, повышают безопасность и улучшают производительность.

Варианты распространения

Oracle Database распространяется в нескольких редакциях, ориентированных на разные задачи. Для знакомства с системой, проверки ее возможностей используется версия Express Edition (XE). Также доступен облачный вариант Always Free, предоставляющий базовый набор функций без необходимости приобретения лицензии.

Коммерческие редакции предназначены для использования в производственной среде, глубокой интеграции с другими решениями Oracle. Они обеспечивают расширенные инструменты масштабирования, администрирования, обработки данных.