1. Kerncomponenten:

* Oracle-database (het RDBMS): Dit is het hart van het systeem, verantwoordelijk voor het opslaan, organiseren en ophalen van gegevens. Het is gebouwd rond het relationele model, waarbij gegevens zijn georganiseerd in tabellen met rijen (records) en kolommen (attributen).

* Oracle SQL (gestructureerde querytaal): De standaardtaal die wordt gebruikt voor interactie met de database. U gebruikt SQL om databasestructuren (tabellen, indexen, etc.) te definiëren, gegevens in te voegen, bij te werken, te verwijderen en, het allerbelangrijkste, *op te vragen*. De SQL-implementatie van Oracle, bekend als PL/SQL, bevat procedurele uitbreidingen voor het maken van opgeslagen procedures, functies en triggers.

* Systeem mondiaal gebied (SGA): Een gedeeld geheugengebied dat wordt gebruikt door alle Oracle-serverprocessen. Het is cruciaal voor de prestaties. Belangrijke onderdelen van de SGA zijn onder meer:

* Databasebuffercache: Slaat veelgebruikte gegevensblokken uit de databasebestanden op. Dit vermindert de noodzaak om vanaf schijf te lezen.

* Gedeeld zwembad: Slaat SQL-instructies, PL/SQL-code en datadictionary-informatie op in het cachegeheugen. Het parseren en uitvoeren van veelgebruikte code gaat veel sneller.

* Logboekbuffer opnieuw uitvoeren: Buffers voeren records opnieuw uit, dit zijn wijzigingen die in de database zijn aangebracht. Deze worden gebruikt voor herstel in geval van een systeemstoring.

* Programma Global Area (PGA): Een speciaal geheugengebied voor elk serverproces dat met de database is verbonden. Het bewaart uitsluitend gegevens en besturingsinformatie voor dat proces.

* Achtergrondprocessen: Dit zijn serverprocessen die onderhoudstaken voor de database uitvoeren. Voorbeelden zijn onder meer:

* Databaseschrijver (DBWn): Schrijft gewijzigde gegevensblokken van de databasebuffercache naar de gegevensbestanden op schijf.

* Logboekschrijver (LGWR): Schrijft redo-logboekvermeldingen van de redo-logboekbuffer naar de redo-logboekbestanden op schijf.

* Systeemmonitor (SMON): Voert exemplaarherstel uit bij het opstarten, ruimt tijdelijke segmenten op en voegt vrije ruimte samen.

* Procesmonitor (PMON): Ruimt mislukte gebruikersprocessen op.

* Archiveur (ARCH): Kopieert logbestanden opnieuw om logbestanden te archiveren. Dit is essentieel voor herstel op een bepaald tijdstip.

* Gegevensbestanden: Fysieke bestanden op schijf waarop de daadwerkelijke gegevens zijn opgeslagen.

* Logboekbestanden opnieuw uitvoeren: Fysieke bestanden waarin alle wijzigingen in de database worden vastgelegd. Ze worden gebruikt voor hersteldoeleinden. Ze worden opeenvolgend geschreven. Oracle gebruikt meestal een circulair redo-logboek, wat betekent dat wanneer het einde van een logbestand wordt bereikt, het opnieuw begint bij het begin (na het archiveren van het oude, als archivering is ingeschakeld).

* Controlebestanden: Kleine bestanden die cruciale metagegevens over de database bevatten, zoals de databasenaam, de locatie van gegevensbestanden en logbestanden voor opnieuw uitvoeren, en de tijdstempel voor het maken van de database.

* Instantie: Wanneer u een Oracle-database start, start u een *instance*. Een instance bestaat uit de SGA (gedeeld geheugen) en de achtergrondprocessen. Eén server kan meerdere database-instances uitvoeren.

2. Hoe gegevens worden opgeslagen en toegankelijk:

1. Gebruikersverbinding: Een gebruiker (of applicatie) maakt verbinding met de database met behulp van een clienttool of API (bijvoorbeeld JDBC, ODBC). De clienttool verzendt SQL-verzoeken naar de Oracle-server.

2. Parsen en optimaliseren:

* De Oracle-server ontvangt de SQL-instructie en *parseert* deze om de syntaxis en geldigheid ervan te controleren.

* De *optimizer* analyseert de SQL-instructie en kiest het meest efficiënte uitvoeringsplan. De optimalisatie houdt rekening met factoren zoals indexen, tabelgroottes en gegevensdistributie.

3. Uitvoering:

* De databaseserver voert de SQL-instructie uit volgens het gekozen uitvoeringsplan.

* Gegevens worden opgehaald uit de gegevensbestanden (mogelijk met behulp van indexen om het zoeken te versnellen).

* De opgehaalde gegevens worden in de databasebuffercache in de SGA geplaatst.

* Wijzigingen in de gegevens worden vastgelegd in de redo-logbuffer.

4. Gegevensretour: De resultaten van de SQL-query worden teruggestuurd naar de gebruiker of applicatie.

5. Persistentie van gegevens:

* Het DBWn-proces schrijft periodiek gewijzigde gegevensblokken uit de databasebuffercache naar de gegevensbestanden op schijf.

* Het LGWR-proces schrijft redo-logboekgegevens uit de redo-logbuffer naar de redo-logbestanden op schijf.

3. Transactiebeheer:

* Oracle ondersteunt ACID-eigenschappen (Atomiciteit, Consistentie, Isolatie, Duurzaamheid) voor transacties. Dit waarborgt de gegevensintegriteit.

* Atomiciteit: Een transactie wordt behandeld als een enkele, ondeelbare werkeenheid. Ofwel worden alle wijzigingen toegepast, ofwel geen enkele.

* Consistentie: Een transactie moet de integriteitsbeperkingen van de database behouden.

* Isolatie: Transacties zijn van elkaar geïsoleerd, waardoor interferentie wordt voorkomen. Oracle ondersteunt verschillende isolatieniveaus om gelijktijdigheid en gegevensintegriteit in evenwicht te brengen.

* Duurzaamheid: Zodra een transactie is vastgelegd, zijn de wijzigingen permanent, zelfs in het geval van een systeemstoring. De redo-logboeken spelen een cruciale rol bij het garanderen van duurzaamheid.

4. Belangrijke concepten:

* Indexeren: Indexen worden gebruikt om het ophalen van gegevens te versnellen. Ze lijken op indexen in een boek. Het maken van een index voor een vaak opgevraagde kolom kan de prestaties aanzienlijk verbeteren.

* Partities: Grote tabellen kunnen worden opgedeeld in kleinere, beter beheersbare partities. Dit kan de queryprestaties verbeteren, het gegevensbeheer vereenvoudigen en de archivering van gegevens vergemakkelijken.

* Bezichtigingen: Weergaven zijn virtuele tabellen gebaseerd op SQL-query's. Ze kunnen worden gebruikt om complexe zoekopdrachten te vereenvoudigen, de toegang tot bepaalde gegevens te beperken of gegevens in een ander formaat te presenteren.

* Opgeslagen procedures, functies en triggers:

* Opgeslagen procedures: Voorgecompileerde SQL- en PL/SQL-code opgeslagen in de database. Ze kunnen worden opgeroepen via applicaties of andere procedures.

* Functies: Vergelijkbaar met opgeslagen procedures, maar zijn ontworpen om een ​​waarde te retourneren.

* Triggers: PL/SQL-code die automatisch wordt uitgevoerd als reactie op specifieke databasegebeurtenissen (bijvoorbeeld het invoegen, bijwerken of verwijderen van gegevens).

5. Schaalbaarheid en hoge beschikbaarheid:

* Echte applicatieclusters (RAC): Dankzij de RAC van Oracle hebben meerdere servers tegelijkertijd toegang tot dezelfde database. Dit zorgt voor een hoge beschikbaarheid en schaalbaarheid. Als één server uitvalt, kunnen de andere servers blijven functioneren.

* Gegevensbewaking: Data Guard is een noodhersteloplossing waarmee u een standby-database kunt maken die wordt gesynchroniseerd met de primaire database. In het geval van een storing op de primaire locatie kan de standby-database worden geactiveerd, waardoor de downtime wordt geminimaliseerd.

Samengevat:

Oracle werkt door een robuust en functierijk RDBMS te bieden waarmee u gegevens efficiënt en betrouwbaar kunt opslaan, beheren en openen. De architectuur omvat gedeelde geheugengebieden, achtergrondprocessen en geavanceerde mogelijkheden voor transactiebeheer om de gegevensintegriteit en hoge prestaties te garanderen. Het is een zeer krachtig en complex systeem dat door ondernemingen over de hele wereld wordt gebruikt. Er komt *veel* meer bij kijken, maar dit geeft je een goed overzicht.