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Oracle 19C 后台主要进程的功能解析

news 2025/7/19 5:59:09

在 Oracle 数据库的运行机制中，后台进程是支撑数据库各项功能的 “隐形引擎”。这些进程在实例启动时自动创建，负责完成数据读写、故障恢复、资源管理等核心任务。本文基于 Oracle 19c 官方文档，对数据库常见后台进程进行系统梳理，帮助数据库管理员理解进程工作原理，为性能调优和故障诊断提供基础。

后台进程的基础特性

Oracle 后台进程是指在V$PROCESS视图中存在且PNAME列非空的进程，它们独立于用户会话运行，持续维护数据库的正常运转。其运行模式受THREADED_EXECUTION参数影响：当该参数设为TRUE时（Linux 和 UNIX 环境），DBWn、PMON、PSP、VKTM以操作系统进程形式运行，其他进程则作为操作系统线程存在。

后台进程的命名通常遵循 “缩写 + 编号” 规则（如ARC0、LMS1），编号部分可能包含数字或字母，用于区分同类型的多个进程（如ARC0-ARC9、ARCa-ARCt）。

核心后台进程分类与功能解析

根据功能定位，Oracle 后台进程可分为基础核心进程、存储管理进程、高可用进程、数据复制与同步进程等类别，每类进程承担特定职责。

一、基础核心进程：数据库运行的 “基石”

这类进程是所有数据库实例必需的基础组件，负责数据持久化、故障恢复等核心功能。

1. 数据读写相关进程

DBWn（Database Writer Process）
核心功能：将数据库缓冲区缓存中被修改的脏块写入数据文件。
工作机制：通过多块写入（Multiblock Writes）提升效率，块大小由DB_BLOCK_SIZE定义。进程数量由DB_WRITER_PROCESSES参数控制（1-100 个），命名规则为DBW0-DBW9、DBWa-DBWz（前 36 个）和BW36-BW99（第 37 个及以后）。
关联场景：触发于检查点、缓冲区不足或超时等情况。
LGWR（Log Writer Process）
核心功能：将 SGA 中 redo 日志缓冲区的 redo 条目顺序写入在线 redo 日志文件。
关键特性：若启用 redo 日志多路复用，LGWR 会同时写入多个日志文件；在多处理器系统中，会创建LGnn（如LG00）工作进程提升写入性能（同步备库场景除外）。
触发时机：事务提交、日志缓冲区使用量达 1/3、距上次写入超 3 秒等。
CKPT（Checkpoint Process）
核心功能：在检查点发生时通知DBWn写入脏块，并更新数据文件和控制文件的检查点信息。
附加职责：每 3 秒检查 PGA 内存使用量，若超过PGA_AGGREGATE_LIMIT参数值则触发内存回收。

2. 故障恢复与系统维护进程

SMON（System Monitor Process）
核心功能：执行实例恢复（如崩溃后的数据一致性修复）和系统维护任务。
具体职责包括：
- 回收临时表空间中孤立的临时段
- 管理 undo 表空间（在线、离线、收缩 undo 段）
- 维护支持闪回功能的 SCN - 时间映射表
- 在 RAC 环境中，可对其他故障实例执行恢复
PMON（Process Monitor Process）
核心功能：监控进程状态，清理异常终止的进程资源。
工作流程：定期扫描进程列表，发现异常终止进程后，协调CLMN（清理主进程）和CLnn（清理工作进程）完成会话资源释放、锁释放等清理操作。
RECO（Recoverer Process）
核心功能：解决分布式数据库中因网络或系统故障导致的悬而未决事务。
工作机制：通过查询 pending 事务表，定期尝试连接远程数据库，自动完成本地事务的提交或回滚，并从 pending 表中移除已解决事务。

二、存储与 I/O 管理进程

这类进程主要用于管理数据库存储（尤其是 ASM 存储）、优化 I/O 性能，确保数据存储的可靠性和效率。

1. ASM 相关进程

ARB0（ASM Rebalance Process）
核心功能：在 ASM 磁盘组内重平衡数据区（Extent）。
性能控制：重平衡强度由ASM_POWER_LIMIT参数决定（值越高，重平衡速度越快）。
RBAL（ASM Rebalance Primary Process）
核心功能：协调 ASM 磁盘组的重平衡活动。
环境差异：在 ASM 实例中直接协调重平衡；在数据库实例中负责管理 ASM 磁盘组元数据。
GMON（ASM Disk Group Monitor Process）
核心功能：监控已挂载的 ASM 磁盘组，维护磁盘成员关系和状态信息。
关联进程：当需要执行磁盘离线、删除等操作时，会生成Bnnn（如B000）工作进程处理，避免自身阻塞。

2. I/O 优化进程

Innn（Disk and Tape I/O Worker Process）
核心功能：为DBWR、LGWR或 RMAN 备份会话提供 I/O 服务。
适用场景：在不支持异步 I/O 的平台上，模拟异步 I/O 行为，通过参数配置启用。
NFSn（Direct NFS Dispatcher IO Worker Process）
核心功能：为数据库进程执行 Direct NFS I/O 操作。
启用条件：需通过ENABLE_DNFS_DISPATCHER参数启用，进程数量基于CPU_COUNT自动调整，仅在使用 Direct NFS 库时生效。

三、高可用与数据保护进程

这类进程支撑 Data Guard、RAC 等高可用架构，负责数据同步、故障切换、集群管理等任务，保障系统连续性。

1. RAC 环境核心进程

LMON（Global Enqueue Service Monitor Process）
核心功能：监控 RAC 集群状态，管理全局资源。
关键职责：维护实例成员关系，检测实例状态变化，触发全局队列服务（GES）和全局缓存服务（GCS）的资源重配置。
LMSn（Global Cache Service Process）
核心功能：在 RAC 实例间管理缓存资源和数据块传输。
性能特性：最多可创建 100 个进程（如LMS0-LMS9、LMSA-LMSZ），负责处理跨实例的缓存请求、数据块传输和 GCS 相关消息。
ACMS（Atomic Control File to Memory Service Process）
核心功能：在 RAC 环境中协调控制文件与所有实例 SGA 的一致性更新。
设计目标：确保跨实例操作（如控制文件修改）在故障场景下仍能在所有实例上正确执行，仅处理小型非阻塞状态变更。

2. Data Guard 相关进程

DMON（Data Guard Broker Monitor Process）
核心功能：管理 Data Guard Broker 配置中的数据库监控与状态同步。
工作机制：在DG_BROKER_START=TRUE时启动，维护配置文件（含所有数据库元数据），与其他数据库的DMON进程通信，确保配置一致性。
MRP0（Managed Standby Recovery Process）
核心功能：在物理备库上协调 redo 日志的应用。
工作流程：启动时提取 redo 数据，协调 redo 应用到备库数据文件，是物理备库数据同步的核心进程。
TTnn（Redo Transport Worker Process）
核心功能：采用异步（ASYNC）传输模式，将 redo 日志从主库发送到远程备库。
扩展能力：支持多进程并行传输（命名如TT00-TT99、TTA-TTZ），提升大事务场景下的传输效率。

四、其他重要进程

除上述类别外，以下进程在特定场景中发挥关键作用，涵盖任务调度、性能监控、数据归档等功能。

CJQ0（Job Queue Coordinator Process）
核心功能：管理 Oracle 调度器任务，生成工作进程执行定时任务。
配置参数：JOB_QUEUE_PROCESSES指定最大工作进程数（Jnnn），CJQ0根据任务量动态启动所需进程。
FBDA（Flashback Data Archiver Process）
核心功能：为跟踪表（Tracked Table）归档历史数据到闪回数据归档区。
工作机制：当修改跟踪表的事务提交时，存储行的前镜像（Pre-image），并自动管理归档空间（如分区、保留策略）。
MMON（Manageability Monitor Process）
核心功能：执行数据库可管理性任务，如生成 AWR 快照、运行 ADDMA（自动诊断监控器）分析。
扩展能力：通过MZnn（专用工作进程）和Mnnn（共享工作进程）并行处理任务，提升效率。
ARCn（Archiver Process）
核心功能：在归档模式下，将满的在线 redo 日志复制到归档存储。
配置要点：LOG_ARCHIVE_MAX_PROCESSES指定初始进程数，数据库会根据归档需求自动增加进程（最多 36 个），确保 redo 日志不被阻塞重用。