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| 徹底比較!! Oracle & PostgreSQL
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第２回：アーキテクチャ比較 プロセス構造の違い
著者：ミラクル・リナックス 高橋 強 2004/11/24
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| Oracleのプロセス構造
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次に、Oracleデータベースについて説明します。図2は、Oracleデータベースの基本的なプロセス構造を図にしたものです。PostgreSQLと比べるとかなり複雑ですが、基本的なアーキテクチャは同様に、クライアント・サーバ型です。
PostgreSQLとの大きな違いは、作業の分担がプロセス毎になされている点でしょう。PostgreSQLは、postmasterとその分身postgresというプロセスがほとんどを一人で受け持ってしまいます。それに対してOracleでは、それぞれ異なる役割を持ったプロセスが複数存在し、分担して作業をこなします。PostgreSQLは統合型、Oracleは専門特化型といえるかも知れません。
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図2. Oracleデータベースのプロセスとファイルの構造
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Oracleのサーバ上で稼動するプロセスの役割は
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バックグラウンド・プロセス
データ・ファイルへの書き込みを担当するdbwrやログ・ファイルへの書き込みを行うlgwr、プロセスを監視するpmon,smonなどがあり、総称してバックグラウンド・プロセスと呼ばれます。
サーバ・プロセス
ユーザ・プロセスと通信し、実際にSQLを実行します。
ユーザ・プロセス
SQL*Plusなどのクライアント・アプリケーション
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といったところが代表的なものです。
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| 起動してからの動作
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では、Oracleの起動からユーザ・アプリケーションが処理を実行するまでを見てみましょう。最初にバックグラウンド・プロセス(群)の起動とSGA(システム・グローバル・エリア)と呼ばれるメモリ領域を共有メモリ上に確保します。この二つを合わせて、Oracleでは「インスタンス」と呼びます。
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PostgreSQLでpostmasterを起動する際は pg_ctl というOS上のコマンドを実行しますが、Oracleの場合は SQL*Plusを起動して、その中でstartup コマンドを実行してインスタンス(バックグラウンド・プロセス＋SGA)を起動します。この辺りの起動方法の違いもアーキテクチャの違いを感じる部分です。
インスタンスを起動した時点で、ローカルサーバ内で起動されるクライアント・プロセスからは接続可能な状態になりますが、ネットワーク経由の接続の為には、リスナー(tnslsnr)と呼ばれる別のプロセスを起動する必要があります。tnslsnrプロセスは起動されると、TCP/IPポート(デフォルトでは1521)をListenし、クライアントからの接続要求を待ちます。
ユーザがクライアント側でSQL*Plusなどを起動して、リスナーに対して接続要求を発行します。リスナーはインスタンスに対して要求を通知して、インスタンス側で認証した後、新たにサーバ・プロセスを生成します。リスナーは生成されたサーバ・プロセスへの情報をクライアント側へ返し、その後はクライアント・プロセスとサーバ・プロセスが直接通信し、処理を実行できます。
この場合、クライアント・プロセスとサーバ・プロセスとは一対一で対応しています。(専用サーバ構成といいます。) Oracleでは同時接続ユーザ数が多い場合、共有サーバ構成を使用することでサーバ側で起動するプロセス数を抑える事もできます。ひとつのサーバ・プロセスを複数のクライアント・プロセスが共有して使用する事で、プロセス数とメモリ空間を節約できる大規模データベースを構成する為の機能です。
クライアントとサーバ間の通信にはOracle Netというプログラムを使用します。
(SQL*NetとかNet8と呼ばれていた時期もあります。)
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| プロセス構造の違い
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表1. PostgreSQLとOracleの仕組み対応表(プロセス編)
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| 役割 |
PostgreSQL |
Oracle |
| ユーザ側(アプリケーション)プロセス |
フロントエンド |
ユーザ・プロセス |
| サーバ側プロセス |
バックエンド |
バックグラウンド・プロセス＋サーバ・プロセス＋リスナー |
| 接続要求処理用プロセス |
postmaster |
リスナー |
| ユーザ作業用プロセス |
postgres |
バックグラウンド・プロセス＋サーバ・プロセス |
| データ用バッファ |
共有メモリーバッファ |
システム・グローバル領域(SGA) |
| C/S間通信 |
libpqプロトコル |
Oracle Net(Net8,SQL*Net) |
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上記は、PostgreSQLをベースとして、対応するOracle側の用語を挙げた物で、両者が同一の処理しかしない訳ではありません。
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著者プロフィール
ミラクル・リナックス株式会社 高橋 強
1993年某SIベンダへ入社後、Oracle、DB関連のコンサルティング、チューニング、社内案件の技術支援などを10年ほど担当。2004年ミラクル・リナックス株式会社へ入社。
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