OCP Oracle Database 11g: Administração I: (guia do exame 1Z0-052): preparação completa para o exame

Autor(es): Watson, John
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1 Introdução às Tecnologias do Oracle Server

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ste capítulo descreve toda a família de produtos Oracle, os conceitos que dão suporte aos bancos de dados relacionais, a linguagem SQL e o papel do administrador de banco de dados (DBA) no ambiente de TI. O conteúdo não é testado diretamente no exame de OCP, mas seu conhecimento proporciona uma base essencial para o estudo da administração de bancos de dados Oracle. Ele também dá uma ideia do escopo do trabalho de um DBA. Frequentemente, espera-se que o DBA saiba tudo sobre tudo. Bem, isso não é possível – mas ele pelo menos deve estar ciente do ambiente como um todo e de como as partes estão ligadas.

O conjunto de produtos de tecnologia da Oracle vai além do banco de dados. Há também o Oracle Application Server e o Oracle Enterprise Manager. Juntas, essas são as tecnologias que compõem a solução de Grid da Oracle. O grid computing é um ambiente emergente para gerenciar todo o ambiente de TI e fornecer recursos sob demanda para os usuários.

 

2 Explorando a Arquitetura do Banco de Dados

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m servidor Oracle é composto de duas entidades: a instância e o banco de dados. A instância são as estruturas de memória e os processos. O banco de dados são os arquivos no disco. Eles são separados, mas conectados. Durante o processo de criação (detalhado no Capítulo 4), a instância é criada primeiro e, depois, o banco de dados. Durante o processo de inicialização (detalhado no Capítulo 5), a instância é inicializada primeiro e, depois, o banco de dados é aberto. Em um ambiente típico de instância única, o relacionamento da instância com o banco de dados é de um-paraum, uma única instância conectada a um único banco de dados. No entanto, lembre-se sempre de que existem possibilidades mais complexas para ambientes distribuídos.

No servidor Oracle, há uma abstração completa entre o armazenamento lógico e o armazenamento físico. As estruturas lógicas que os programadores veem (como as tabelas) não estão diretamente relacionadas às estruturas físicas (arquivos de dados) que os administradores de sistemas veem. O relacionamento entre as duas é mantida por estruturas no arquivo de controle e no dicionário de dados.

 

3 Preparando o Ambiente do Banco de Dados

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árias ferramentas estão disponíveis para gerenciar um banco de dados Oracle, começando com o Universal Installer (OUI), um produto desenvolvido pela Oracle para gerenciar a instalação e a manutenção de diversos produtos. Dentro do possível, o software Oracle foi padronizado em todas as plataformas – mas existem variações de plataformas e produtos. Antes de instalar alguma coisa, é essencial ler as notas da versão do produto referentes à plataforma. Este capítulo examina o processo de planejamento da instalação e, em seguida, instala o software Oracle Database 11g com exemplos em Linux e Windows.

OBJETIVO DE CERTIFICAÇÃO 3.01

IDENTIFICAR AS FERRAMENTAS PARA ADMINISTRAR

UM BANCO DE DADOS ORACLE

A Oracle Corporation fornece várias ferramentas para gerenciar o ambiente Oracle. Primeiro (e o assunto principal deste capítulo) há o OUI, o Oracle Universal Installer. Segundo, há ferramentas para criar e atualizar um banco de dados. Elas podem ser iniciadas a partir do OUI executadas separadamente (como será feito no Capítulo 4). Terceiro, o OUI instalará várias ferramentas para gerenciar um banco de dados e componentes relacionados, notavelmente o SQL*Plus. Dependendo do tipo de instalação escolhido, ele pode instalar o SQL Developer, mas o iSQL*Plus, um produto recomendado nas versões 9i e

 

4 Criando um Banco de Dados Oracle

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ste capítulo examina a teoria e prática da criação de um banco de dados – é uma revisão da arquitetura do servidor Oracle, seguida pelos mecanismos de criação com um exame das ferramentas relevantes, tanto GUI quanto linha de comando. O uso de templates de banco de dados também é descrito.

Um objetivo que deve ser atendido imediatamente é a desmistificação do processo.

A criação de um banco de dados não é algo complicado. Você pode criar 20 bancos de dados durante o intervalo do cafezinho (e talvez tenha de fazer isso se estiver, por exemplo, dando suporte a uma instituição de ensino de TI), uma vez que entenda o que

é necessário e tenha preparado os scripts apropriados. Nem tudo é determinado na hora da criação do banco de dados. É evidente que faz sentido pensar em como seu banco de dados será estruturado, sua finalidade e ambiente, na hora da criação, mas (com uma exceção) tudo poderá ser alterado mais tarde, embora algumas alterações possam ser complicadas. Como regra geral, nessa etapa, mantenha tudo o mais simples possível. Primeiro crie-o e coloque-o para funcionar. Depois se preocupe em configurá-lo para uso.

 

5 Gerenciando a Instância Oracle

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pós criar um banco de dados e uma instância, a instância estará iniciada e o banco de dados estará aberto. Assumindo que o banco foi configurado com o

Enterprise Manager Database Control, este também estará executando. O que pode não estar executando é o listener do banco de dados (que será descrito no Capítulo

6). Para que o Database Control possa conectar-se ao banco, o listener também deve estar executando.

Os três componentes (instância do banco de dados, listener do banco de dados e, opcionalmente, o Database Control) têm seus próprios utilitários de linha de comando que podem ser usados para inicialização, ou, uma vez que o Database Control tenha sido inicializado, ele pode ser usado para iniciar os outros. A inicialização de componentes é uma

área onde podem existir diferenças substanciais entre o Windows e outras plataformas.

O Database Control não requer configuração. Ele só precisa ser criado, e isso é feito na hora da criação do banco de dados. Uma instância do Database Control pode ser configurada posteriormente, se ela foi selecionada na hora da criação do banco de dados.

 

6 Configurando o Ambiente de Rede Oracle

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rede é uma parte da arquitetura de banco de dados cliente-servidor fundamental para todos os bancos de dados relacionais modernos. O banco de dados Oracle tinha o potencial para computação cliente-servidor desde o início (a versão 1, lançada em 1978, já separava o código de servidor e o código de usuário), mas foi só com a versão 4, em 1984, que a Oracle introduziu a interoperabilidade entre o PC e o servidor. O verdadeiro suporte cliente-servidor veio com a versão 5, em 1986. Este capítulo apresenta os serviços Oracle Net. O Oracle Net era conhecido anteriormente como

Sqlnet, e você ainda ouvirá muitos DBAs se referirem a ele como tal.

A configuração Oracle Net padrão é de servidor dedicado. Em um ambiente de servidor dedicado, cada processo de usuário é conectado ao seu próprio processo de servidor.

Uma alternativa é o servidor compartilhado, onde vários processos de usuário compõem um pool de processos de servidor que são compartilhados por todas as sessões. De modo geral, os DBAs têm sido relutantes em usar o servidor compartilhado, mas há indicações de que a Oracle Corporation gostaria que mais instalações mudassem para ele, e o conhecimento da arquitetura de servidor compartilhado é vital para o exame de OCP.

 

7 Gerenciando as Estruturas de Armazenamento de Banco de Dados

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s dois capítulos anteriores tratavam da instância e suas sessões: processos e estruturas de memória. Este capítulo começa a investigação do próprio banco de dados. Todo o processamento de dados ocorre na memória, na instância, mas o armazenamento dos dados é no banco de dados, em disco. O banco de dados consiste em três tipos de arquivo: o arquivo de controle, os arquivos de redo log online e os arquivos de dados. Os dados são armazenados nos arquivos de dados.

Os usuários nunca veem um arquivo de dados físico. Tudo o que eles veem são os segmentos lógicos. Os administradores de sistema nunca veem um segmento lógico. Tudo o que eles veem são os arquivos de dados físicos. O banco de dados Oracle fornece uma abstração completa do armazenamento lógico para o físico. Esse é um dos requisitos do paradigma de banco de dados relacional. Como um DBA, você deve estar ciente do relacionamento entre o armazenamento lógico e o físico. Monitorar e administrar essas estruturas, uma tarefa frequentemente descrita como gerenciamento de espaço, costumava ser uma parte enorme da carga de trabalho de um DBA. Os recursos fornecidos em versões recentes do banco de dados podem automatizar o gerenciamento de espaço até uma certa medida e permitir que o DBA configure o armazenamento de modo a reduzir consideravelmente a carga de trabalho de manutenção.

 

8 Administrando a Segurança do Usuário

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uando um usuário faz logon no banco de dados, após alguns meios de identificação, ele se conecta a uma conta de usuário. A conta de usuário define suas permissões iniciais e os atributos da sessão. Associado a uma conta de usuário está um esquema. Os termos “usuário”, “conta de usuário” e “esquema” podem ser usados alternadamente no ambiente Oracle, mas nem sempre querem dizer a mesma coisa.

Um usuário é uma pessoa que se conecta a uma conta de usuário estabelecendo uma sessão na instância e fazendo logon com o nome da conta de usuário. Um esquema é um conjunto de objetos de propriedade da conta do usuário e é descrito no Capítulo 9.

Existem muitos recursos para garantir a segurança em um banco de dados Oracle. Este capítulo trata daqueles relacionados às contas de usuário – alguns outros são tratados no

Capítulo 12. Uma conta de usuário deve ter privilégios concedidos antes que uma sessão (ou sessões) conectada à conta possa fazer alguma coisa. Existem muitos privilégios diferentes que podem ser concedidos a muitos objetos e ações diferentes, e gerenciar os privilégios individualmente não é conveniente para qualquer sistema, exceto para os mais simples. Os privilégios são normalmente agrupados em atribuições, o que torna a administração de privilégios muito mais fácil.

 

9 Gerenciando Objetos de Esquema

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s dados em um banco de dados Oracle são armazenados em tabelas. As restrições, aplicadas às tabelas, são os meios pelos quais o banco de dados pode implementar algumas regras de negócio definidas pelos seus analistas de negócio.

Os índices são necessários para impor algumas restrições e por razões de desempenho.

Tabelas, restrições e índices são objetos do esquema: eles não podem existir independemente do usuário a quem eles pertencem.

A parte final do capítulo trata das tabelas temporárias (frequentemente referenciadas como tabelas temporárias globais). O conteúdo de uma tabela temporária é visível somente para uma sessão e é apagado quando a sessão termina. O desempenho de comandos DML e consultas em tabelas temporárias pode ser mais rápido do que em tabelas permanentes. As tabelas temporárias são um recurso extremamente útil, que todos os desenvolvedores e administradores devem estar a par.

Projetar a estrutura de tabelas, índices e restrições deve ser um exercício cooperativo entre várias partes:

 

10 Gerenciando Dados e Concorrência

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s dados em um banco de dados relacional são gerenciados com os comandos DML (data manipulation language) do SQL. São os comandos INSERT,

UPDATE, DELETE e (nas versões mais recentes do SQL) MERGE. Associados a esses estão as instruções de controle de transações COMMIT e ROLLBACK.

Esses comandos são tratados com detalhes no currículo de SQL e testados nos exames apropriados, mas pressupõe-se o conhecimento do DML para o currículo do DBA. É improvável que a sintaxe do SQL seja testada nos exames de OCP para DBA, mas uma compreensão completa de como as instruções DML são executadas e do processamento do commit são essenciais.

O SQL é um padrão internacional definido pelas organizações ANSI e ISO. Ele não é planejado para ser uma linguagem completa de desenvolvimento de aplicações. É uma linguagem orientada a conjuntos planejada para gerenciar dados com comandos declarativos: você diz ao SQL o que deseja que ele faça, não como deseja que ele faça. Como tal, ela não tem as construções procedurais e as facilidades de interface de usuário necessárias a um ambiente de desenvolvimento de aplicações completo. A Oracle Corporation projetou sua própria linguagem 3GL (third-generation language), para preencher essa lacuna. Essa linguagem é o PL/SQL, que inclui os recursos para iteração, ramificação condicional, variáveis e desenvolvimento de interface de usuário que os desenvolvedores de aplicações precisam. Os comandos SQL devem ser embutidos no código PL/SQL sempre que o código precisar acessar os dados. O PL/SQL tem os recursos de gerenciamento de código que são encontrados em qualquer 3GL: procedures, funções e pacotes. O PL/

 

11 Gerenciando os Dados de Undo

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capítulo 10 descreveu o que acontece na memória e no disco quando você executa as instruções INSERT, UPDATE ou DELETE – a maneira na qual os dados alterados são gravados nos blocos da tabela e nos segmentos de índice e a versão antiga dos dados é gravada no segmento de undo. Abordou também a teoria existente por trás disso, resumida como o teste ACID, pelo qual todo banco de dados relacional deve passar. Neste capítulo, você verá como os dados de undo são gerenciados.

OBJETIVO DE CERTIFICAÇÃO 11.01

EXPLICAR A FINALIDADE DO UNDO

Os dados de undo são as informações necessárias para reverter os efeitos das instruções

DML. Eles são frequentemente referenciados como dados de rollback, mas tente evitar esse termo. Nas versões anteriores do Oracle, os termos dados de rollback e dados de undo eram usados alternadamente, mas, a partir da versão 9i, eles são diferentes: suas funções são as mesmas, mas o gerenciamento não. Sempre que uma transação altera os dados, a versão dos dados anteriores à atualização é gravada em um segmento de rollback ou um segmento de undo. A diferença é crucial. Os segmentos de rollback ainda podem existir em um banco de dados 11g, mas, com a versão 9i do banco de dados, a

 

12 Implementando a Segurança no Banco de Dados Oracle

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segurança é uma questão de preocupação vital para todas as instalações. As empresas devem ter um manual de segurança documentando todas as regras e procedimentos. Se a sua empresa não tem um manual desse tipo, alguém deverá escrevê-lo – talvez esse alguém deva ser você. Em segurança, não há certo ou errado; há somente conformidade ou não conformidade com os procedimentos acordados. Se os administradores seguirem regras e avisos estipulados, qualquer violação de segurança não será sua falha. Mas, infelizmente, a história mostra que, quando algo dá errado na arena da segurança, há um grande desejo de culpar essas pessoas. É de vital importância que a equipe de administração seja capaz de indicar um livro de regras que contenha os procedimentos que eles devem seguir e rotinas e logs que demonstrem que eles tinham intenção de segui-las. Isso devolve a responsabilidade para os autores do livro de regras, o manual de segurança. Se não existir nenhum manual, todos os problemas serão provavelmente atribuídos ao bode expiatório mais conveniente. E esse é frequentemente o administrador do banco de dados (DBA). Você foi avisado.

 

13 Manutenção de Banco de Dados

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desempenho das instruções SQL é dependente das estatísticas que o otimizador usa para projetar planos de execução eficientes. A coleta de estatísticas pode ser manual ou automática. Se, após coletar as estatísticas, o desempenho ainda for um problema, várias métricas podem ser usadas para detalhar a causa do problema.

O monitoramento do desempenho pode ser feito de duas maneiras: reativo ou proativo.

O enfoque “reativo” significa executar alguma ação quando ou depois que o problema se manifestar, enquanto “proativo” significa identificar as questões pendentes antes que elas se tornem problemas. O monitoramento proativo é a técnica ideal para minimizar o impacto dos problemas sobre os usuários finais, mas o monitoramento reativo também é necessário em muitos casos.

A infraestrutura de gerenciamento fornecida com o Oracle Database a partir da versão 10g pode ser usada para automatizar uma quantidade significativa do trabalho diário do administrador de banco de dados (DBA). Com as versões anteriores, o monitoramento do banco de dados para identificar problemas de desenvolvimento antes que eles se tornassem críticos demorava muito tempo. Identificar e diagnosticar os problemas de desempenho não era apenas demorado, mas também exigia muita perícia. O uso do sistema de alerta e dos supervisores de diagnóstico, instalados como padrão em cada banco de dados 11g, livrou o DBA da necessidade de dedicar uma grande quantidade de esforço a esse trabalho.

 

14 Gerenciamento de Desempenho

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uso da memória em uma instância do Oracle é crítico para o desempenho. Se a quantidade de memória alocada a várias estruturas não for a ideal, o desempenho poderá se degradar; a quantidade de memória não deve ser nem muito pequena, nem muito grande. Com as versões anteriores do banco de dados, ajustar o uso da memória exigia muita habilidade e tempo do DBA. Mas, com a versão 11g, o ajuste da memória pode ser quase todo automatizado.

Também crucial para o desempenho é o estado de vários objetos no banco de dados. Se os índices não forem utilizáveis, as instruções SQL podem executar com métodos que são muito mais lentos e que usam muito mais recursos do que os métodos que elas poderiam normalmente usar. Se os objetos PL/SQL forem inválidos, isso pode impactar adversamente no desempenho ou causar erros. Todos os objetos inválidos ou inutilizáveis devem ser identificados, examinados e reparados.

OBJETIVO DE CERTIFICAÇÃO 14.01

 

15 Conceitos de Backup e Recuperação

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alvez o mais importante aspecto do trabalho de um administrador de banco de dados seja garantir que o banco nunca perca dados. Os mecanismos de redo e undo garantem que é impossível corromper o banco de dados independentemente do que o DBA faça (sempre assumindo que não há dano físico). Após trabalhar na seção deste capítulo cujo título é Recuperação da instância, você será capaz de provar isso.

Entretanto, é possível que um banco de dados Oracle perca dados se o DBA não tomar as precauções apropriadas.

A partir da versão 9i, um banco de dados Oracle pode ser configurado para que, não importa o que aconteça, o banco de dados nunca perca uma única linha de dados que recebeu commit. Também é possível configurar um ambiente para 100% de disponibilidade. Essa configuração ideal requer o uso do Data Guard e do RAC (ou do Streams).

Um ambiente não distribuído e de instância única não pode conseguir isso – mas pode chegar muito perto.

 

16 Executando Backups de Bancos de Dados

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s backups podem ser criados com utilitários do sistema operacional, como cp, tar ou cpio no Unix, ou copy ou winzip32.exe no Windows. Os backups criados dessa maneira são conhecidos como backups gerenciados pelo usuário.

Como alternativa, os backups podem ser criados com o RMAN, o Recovery Manager. Os backups criados dessa maneira são conhecidos como backups gerenciados pelo servidor.

Ao criar um backup de banco de dados, você tem três opções básicas. O backup será

Offline ou online? Também conhecido como: aberto ou fechado, a quente ou a frio e consistente ou inconsistente. Você fará o backup enquanto os usuários estão conectados e trabalhando ou fará shutdown do banco de dados para criar o backup?

Integral ou parcial (whole/partial)? Um backup integral significa o banco de dados inteiro: o conjunto inteiro de arquivos de dados e o arquivo de controle.

Um backup parcial é um subconjunto do banco de dados: um ou mais arquivos de dados e/ou o arquivo de controle.

 

17 Executando a Recuperação de Banco de Dados

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s termos restaurar e recuperar têm significados precisos no ambiente Oracle.

Restaurar um arquivo é extraí-lo de um backup e retorná-lo ao local onde ele foi criado. Se um arquivo de dados está danificado ou faltando, uma operação de restauração o substituirá por uma cópia de backup. Até aqui, tudo bem, mas o arquivo restaurado estará desatualizado se comparado com o restante do banco de dados. Para recuperar o arquivo, extraia os vetores de alteração relevantes do fluxo de redo log e aplique-os para avançar o arquivo no tempo até que ele esteja sincronizado com o restante do banco de dados.

A restauração e a recuperação constituem um tópico importante e existem muitas possibilidades, dependendo da natureza da falha. No primeiro exame de OCP, apenas o conhecimento limitado é testado: diagnósticos e reparação de problemas óbvios, usando o Data Recovery Advisor.

OBJETIVO DE CERTIFICAÇÃO 17.01

VISÃO GERAL DO DATA RECOVERY ADVISOR

 

18 Movendo Dados

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xistem muitas situações em que são necessárias grandes transferências de dados para um banco de dados ou entre bancos de dados. Os casos comuns são o preenchimento de um data warehouse com dados extraídos dos sistemas de processamento de transações ou a cópia de dados de sistemas ativos para teste ou ambientes de desenvolvimento. Como a entrada de dados com as instruções INSERT padrão nem sempre é a melhor maneira de executar operações em larga escala, o banco de dados Oracle vem com recursos planejados para operações em massa. Esses recursos são o SQL*Loader e o Data Pump. Há também a possibilidade de ler dados sem jamais tê-los inserido no banco de dados; isso é realizado por meio de tabelas externas.

OBJETIVO DE CERTIFICAÇÃO 18.01

DESCREVER E USAR MÉTODOS PARA MOVER DADOS (SQL LOADER,

OBJETOS DE DIRETÓRIO, TABELAS EXTERNAS)

O SQL*Loader é uma ferramenta para inserir dados em um banco de dados Oracle. Existem restrições sobre o layout dos dados, mas o SQL*Loader pode ser configurado para ler uma grande variedade de formatos. Ele é um processo de usuário, que estabelece uma sessão no banco de dados. O uso de tabelas externas permite que dados nos arquivos compatíveis com o SQL*Loader sejam lidos interativamente pelas sessões, como se estivessem armazenados em uma tabela interna. Também é possível gravar dados em uma tabela externa. Os objetos de diretório são necessários durante o uso de tabelas externas

 

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