SGA (System Global Area) trong Oracle Database là một nhóm các cấu trúc bộ nhớ chia sẻ, gồm các thành phần sau

1. Database Buffer Cache: là một khu vực lưu trữ các khối dữ liệu được đọc từ ổ đĩa vào bộ nhớ SGA để sử dụng bởi các truy vấn sau đó.
2. Shared Pool: là nơi lưu trữ các SQL statement đã được phân tích cú pháp (parsed) và được chia sẻ bởi các kết nối vào cơ sở dữ liệu.
3. Large Pool: cung cấp bộ nhớ lớn hơn cho các quá trình chuyên biệt như quản lý bộ nhớ hoặc I/O.
4. Java Pool: chứa các đối tượng Java được sử dụng bởi các ứng dụng Java trong cơ sở dữ liệu Oracle.
5. Streams Pool: là một khu vực nhớ mới được giới thiệu trong Oracle 9i và được sử dụng để lưu trữ các kênh stream cho các hệ thống stream.
6. Redo Log Buffer: chứa các bản ghi redo log, giúp bảo đảm tính toàn vẹn dữ liệu.

Phần shared pool của SGA chứa thư viện cache, bộ nhớ cache từ điển dữ liệu(Dictionary data), bộ nhớ kết quả máy chủ chứa bộ nhớ cache truy vấn SQL và bộ nhớ cache kết quả chức năng PL/SQL, bộ đệm cho các thông điệp thực thi song song và các cấu trúc điều khiển.

Từ điển dữ liệu(Dictionary) là một bộ sưu tập các bảng(Table) và chế độ xem(View) cơ sở dữ liệu chứa thông tin tham chiếu về cơ sở dữ liệu, cấu trúc của nó và người sử dụng của nó. Oracle Database truy cập vào từ điển dữ liệu thường xuyên trong quá trình phân tích cú pháp câu lệnh SQL. Truy cập này là cần thiết cho việc tiếp tục hoạt động của Oracle Database.

Từ điển dữ liệu được truy cập rất nhiều lần bởi Oracle Database, hai vùng bộ nhớ đặc biệt được chỉ định để chứa dữ liệu từ điển. Một vùng được gọi là bộ nhớ cache từ điển, còn được biết đến là bộ nhớ hàng do nó chứa dữ liệu dưới dạng hàng thay vì bộ đệm (bộ đệm chứa toàn bộ các khối dữ liệu). Vùng nhớ khác chứa dữ liệu từ điển là bộ nhớ cache thư viện. Tất cả các tiến trình người dùng Oracle Database chia sẻ hai bộ nhớ cache này để truy cập thông tin từ điển dữ liệu.

Oracle Database đại diện cho mỗi câu lệnh SQL mà nó chạy với một khu vực SQL Share(cũng như một khu vực SQL riêng tư được giữ trong PGA). Oracle Database nhận ra khi hai người dùng đang thực thi cùng một câu lệnh SQL và tái sử dụng khu vực SQL Share cho những người dùng đó.

Một khu vực SQL Share chứa cây phân tích cú pháp và kế hoạch thực thi cho một câu lệnh SQL cụ thể. Oracle Database tiết kiệm bộ nhớ bằng cách sử dụng khu vực SQL Share cho các câu lệnh SQL được thực thi nhiều lần, điều này thường xảy ra khi nhiều người dùng chạy cùng một ứng dụng.

Khi một câu lệnh SQL mới được phân tích cú pháp, Oracle Database phân bổ bộ nhớ từ shared pool để lưu trữ trong khu vực SQL Share. Kích thước của bộ nhớ này phụ thuộc vào độ phức tạp của câu lệnh.

Các đơn vị chương trình PL/SQL (Procedure, Function, Package, anonymous blocks, và database triggers) được xử lý bởi Oracle Database tương tự như cách nó xử lý các câu lệnh SQL riêng lẻ.

Oracle Database phân bổ một khu vực Share để giữ dạng phân tích, biên dịch của một đơn vị chương trình. Oracle Database phân bổ một khu vực riêng để giữ các giá trị cụ thể cho phiên làm việc chạy đơn vị chương trình đó, bao gồm các biến cục bộ, toàn cục và gói (còn được gọi là khởi tạo gói) và bộ đệm để thực thi SQL.

Nếu nhiều hơn một người dùng chạy cùng một đơn vị chương trình, thì một khu vực chung duy nhất được sử dụng bởi tất cả người dùng, trong khi tất cả người dùng giữ các bản sao riêng biệt của khu vực SQL riêng của họ, giữ các giá trị cụ thể cho phiên của riêng họ.

Các câu lệnh SQL riêng lẻ chứa trong một đơn vị chương trình PL/SQL được xử lý giống như các câu lệnh SQL khác. Mặc dù chúng được tạo ra từ một đơn vị chương trình PL/SQL, nhưng các câu lệnh SQL này sử dụng một khu vực Share để giữ dạng phân tích của chúng và một khu vực riêng cho mỗi phiên làm việc chạy câu lệnh.

Bộ nhớ đệm kết quả máy chủ (Server Result Cache) chứa bộ đệm kết quả truy vấn SQL và bộ đệm kết quả chức năng PL/SQL, chia sẻ cùng cơ sở hạ tầng. Bộ nhớ đệm kết quả máy chủ chứa các bộ kết quả, không phải các khối dữ liệu.

Kết quả của các truy vấn và các đoạn truy vấn có thể được lưu vào bộ nhớ đệm trong SQL query result cache. Cơ sở dữ liệu máy chủ có thể sử dụng các kết quả được lưu trong bộ đệm để trả lời các thực thi truy vấn và đoạn truy vấn tương lai.

Bởi vì việc lấy kết quả từ bộ nhớ đệm truy vấn SQL nhanh hơn việc chạy lại truy vấn, nên các truy vấn được chạy thường xuyên sẽ có hiệu suất tốt hơn đáng kể khi kết quả của chúng được lưu vào bộ đệm.

Một chức năng PL/SQL được sử dụng để trả về kết quả của một phép tính mà đầu vào là một hoặc nhiều truy vấn được tham số hóa bởi chức năng. Trong một số trường hợp, các truy vấn này truy cập vào dữ liệu thay đổi rất ít so với tần suất gọi chức năng.

Bạn có thể bao gồm cú pháp trong văn bản nguồn của một chức năng PL/SQL để yêu cầu kết quả của nó được lưu trong bộ đệm kết quả chức năng PL/SQL và (để đảm bảo tính chính xác) bộ đệm được xóa khi các bảng trong danh sách bảng trải qua ngôn ngữ điều khiển dữ liệu (DML).

Vùng nhớ dành riêng (Reserved Pool) là một khu vực bộ nhớ trong bộ nhớ đệm chung mà Oracle Database có thể sử dụng để phân bổ các mảnh bộ nhớ liên tục lớn.

Database buffer cache là một phần của SGA (Shared Global Area) mà lưu giữ các khối hình ảnh được đọc từ các tập tin dữ liệu hoặc được tạo động để đáp ứng mô hình tính nhất quán khi đọc dữ liệu. Tất cả người dùng đang kết nối đồng thời với instance đều chia sẻ truy cập vào database buffer cache.

Đầu tiên một tiến trình người dùng của Oracle Database yêu cầu một phần dữ liệu cụ thể nào đó, nó sẽ tìm kiếm phần dữ liệu trong database buffer cache. Nếu tiến trình tìm thấy dữ liệu đã có trong cache (gọi là cache hit), nó có thể đọc dữ liệu trực tiếp từ bộ nhớ.

Nếu tiến trình không tìm thấy dữ liệu trong cache (gọi là cache miss), nó phải sao chép khối dữ liệu từ tập tin dữ liệu trên đĩa vào bộ đệm trong cache trước khi truy cập vào dữ liệu. Truy cập vào dữ liệu thông qua cache hit nhanh hơn so với truy cập thông qua cache miss.

Các bộ đệm trong cache được quản lý bởi một thuật toán phức tạp sử dụng kết hợp của danh sách least recently used (LRU) và touch count. LRU giúp đảm bảo rằng các khối được sử dụng gần đây nhất có xu hướng được giữ trong bộ nhớ để giảm thiểu truy cập đĩa.

Keep buffer pool và recycle buffer pool được sử dụng cho độ điều chỉnh buffer pool chuyên môn. Keep buffer pool được thiết kế để giữ lại các bộ đệm trong bộ nhớ lâu hơn so với LRU sẽ giữ lại chúng. Recycle buffer pool được thiết kế để xóa các bộ đệm khỏi bộ nhớ nhanh hơn so với LRU bình thường.

Bạn có thể cấu hình thêm các bộ đệm khác để giữ các khối có kích thước khác với kích thước khối mặc định.

Bộ đệm redo log là một bộ đệm trong SGA lưu trữ thông tin về các thay đổi được thực hiện trên cơ sở dữ liệu. Bộ đệm này sử dụng các redo entries để lưu trữ thông tin về các hoạt động DML, DDL hoặc các hoạt động nội bộ. Các redo entries được sử dụng để phục hồi cơ sở dữ liệu nếu cần.

Khi một quá trình máy chủ thực hiện các thay đổi trong bộ đệm cache, các redo entries được tạo ra và lưu trữ trong bộ đệm redo log. Các redo entries được lưu trữ liên tục, tuần tự trong bộ đệm. Tiến trình nền ghi nhật ký sẽ ghi các redo entries từ bộ đệm vào tập tin redo log đang hoạt động trên đĩa.

Large Pool(bể lớn) cho phép người quản trị cấp phát bộ nhớ lớn để sử dụng cho các mục đích sau:

1. Bộ nhớ phiên cho máy chủ chia sẻ và giao diện Oracle XA (sử dụng khi các giao dịch tương tác với nhiều cơ sở dữ liệu)
2. Các tiến trình máy chủ I/O
3. Các hoạt động sao lưu và khôi phục Cơ sở dữ liệu Oracle
4. Các hoạt động truy vấn song song
5. Bộ nhớ lưu trữ bảng bộ nhớ hàng đợi nâng cao

Bộ nhớ Java pool được sử dụng để lưu trữ tất cả mã và dữ liệu Java cụ thể cho phiên trong Máy ảo Java (JVM). Bộ nhớ Java pool được sử dụng theo các cách khác nhau, tùy thuộc vào chế độ mà Oracle Database đang chạy.

Dưới đây là các cách sử dụng bộ nhớ Java Pool theo từng chế độ mà Oracle Database đang chạy:

The Streams pool là một khu vực bộ nhớ được sử dụng độc quyền bởi Oracle Streams. Nó lưu trữ các tin nhắn hàng đợi được đệm và cung cấp bộ nhớ cho các quá trình capture và apply của Oracle Streams.

Nếu không được cấu hình cụ thể, kích thước của Streams pool sẽ bắt đầu từ số không. Kích thước của pool sẽ tăng động khi cần thiết khi sử dụng Oracle Streams.

SGA cung cấp một số tính năng bảo mật cho hệ thống Oracle Database. Một trong những tính năng bảo mật quan trọng nhất của SGA là quản lý quyền truy cập vào dữ liệu.

SGA cho phép người quản trị cấu hình các quyền truy cập vào dữ liệu cho người dùng và nhóm người dùng khác nhau. Người dùng chỉ có thể truy cập vào các phần của dữ liệu mà họ được phép truy cập theo quyền hạn được cấu hình trong SGA.

SGA cũng cung cấp khả năng mã hóa dữ liệu trong bộ nhớ để bảo vệ chúng khỏi các mối đe dọa bảo mật. Điều này làm giảm rủi ro mất mát dữ liệu do các cuộc tấn công bảo mật như tấn công từ chối dịch vụ (DoS), tấn công SQL injection và mã độc.

Ngoài ra, SGA cũng cung cấp tính năng xác thực và phân quyền người dùng. Người quản trị có thể cấu hình SGA để xác thực người dùng khi họ truy cập vào hệ thống và cấp cho họ quyền truy cập tương ứng với công việc của họ. Điều này giúp đảm bảo rằng chỉ các người dùng được ủy quyền mới có thể truy cập vào dữ liệu và thực hiện các hoạt động quan trọng trên hệ thống.