Oracle中的12C新特性-容器数据库

---12.1.0.2_GI_RAC_Create_CDB_Blog

三月份的时候杰哥跟我讲有时间部署Oracle 12C-容器数据库,参考公司的迁移文档,做个测试。这个事一直拖,最近有空尝试了一下,还是蛮不错的,就是非常的烧内存。

一、12C概述

Oracle 12C引入了CDB与PDB的新特性,在ORACLE 12C数据库引入的多租用户环境(Multitenant Environment)中,允许一个数据库容器(CDB)承载多个可插拔数据库(PDB)。CDB全称为Container Database,中文翻译为数据库容器,PDB全称为Pluggable Database,即可插拔数据库。在ORACLE 12C之前,实例与数据库是一对一或多对一关系(RAC):即一个实例只能与一个数据库相关联,数据库可以被多个实例所加载。而实例与数据库不可能是一对多的关系。当进入ORACLE 12C后,实例与数据库可以是一对多的关系。下面是官方文档关于CDB与PDB的关系图。

其实大家如果对SQL SERVER比较熟悉的话,这种CDB与PDB是不是感觉和SQL SERVER的单实例多数据库架构是一回事呢。像PDB$SEED可以看成是master、msdb等系统数据库,PDBS可以看成用户创建的数据库。而可插拔的概念与SQL SERVER中的用户数据库的分离、附加其实就是那么一回事。

二、CDB组件(Components of a CDB)

一个CDB数据库容器包含了下面一些组件:


-ROOT组件

ROOT又叫CDB$ROOT, 存储着ORACLE提供的元数据和Common User,元数据的一个例子是ORACLE提供的PL/SQL包的源代码,Common User 是指在每个容器中都存在的用户。


-SEED组件

Seed又叫PDB$SEED,这个是你创建PDBS数据库的模板,你不能在Seed中添加或修改一个对象。一个CDB中有且只能有一个Seed. 这个感念,个人感觉非常类似SQL SERVER中的model数据库。


-PDBS

CDB中可以有一个或多个PDBS,PDBS向后兼容,可以像以前在数据库中那样操作PDBS,这里指大多数常规操作。

这些组件中的每一个都可以被称为一个容器。因此,ROOT(根)是一个容器,Seed(种子)是一个容器,每个PDB是一个容器。每个容器在CDB中都有一个独一无二的的ID和名称。


注意:

①:一个CDB可以包含253个PDB(去掉一个是seed还能创建252个PDB)。

②:Root,seed以及每一个PDB的数据文件是独立的。

③:一个单实例的CDB有一个redo log;RAC环境中每个实例有一个redo log。

④:只有一组后台进程,它们被ROOT和所有PDB共享。

⑤:Root的全局数据库名就是CDB的全局数据库名;PDB的全局数据库名是由PDB name和DB_DOMAIN参数共同定义的。

⑥:一个CDB使用一个SPFILE或者一个PFILE,其中为ROOT设置的参数的值可以被PDB继承。另外,也可以使用ALTER SYSTEM语句来设置PDB的参数。对参数文件执行 操作时,必须使用common user并且使用AS SYSDBA, ASSYSOPER, AS SYSBACKUP来连接数据库。要创建CDB,必须要将初始化参数ENABLE_PLUGGABLE_DATABASE的 值设置为TRUE。

⑦:所有PDB的字符集都使用CDB的字符集。

可以设置所有PDB的时区与CDB相同,也可以单独为PDB设置时区。

块大小被应用于整个CDB。

一个CDB也仅有一个控制文件(可以多路复用)。

⑧:Root与每一个PDB都有自己的SYSAUX表空间和SYSTEM表空间。可以为root和每一个PDB设置默认表空间。而默认的临时表空间对于整个CDB只有一个,但是可以为 每个PDB创建临时表空间。

⑨:撤销表空间对于CDB是唯一的。在CDB中,初始化参数UNDO_MANAGEMENT必须被设置为AUTO。当前容器为PDB时,无法通过数据字典视图查看撤销表空间,只能通 过动态性能视图。

三、PDB简介1.PDB新特点的优势

》可以把多个PDB集成进一个平台。

》可以快速提供一个新的PDB或一个已有PDB的克隆。

》通过拔插技术,可以快速把存在的数据库重新部署到一个新平台上。

》多个PDB数据库补丁或升级一次完成。

》通过把单个PDB拔插到较高版本的不同CDB,可以补丁或升级一个PDB。

》从同一个CDB中众多PDB中分离出某个PDB的内容。

》分离这些PDB应用管理员的责任。

2.PDB新特点的功能

》在一个CDB中,你可以拥有很多PDB。

》PDB和12.1之前版本的普通数据库是向后兼容的。

》PDB对应用是透明的——你不需要改变客户端代码或数据库对象。

》RAC中每个实例作为一个整体打开CDB(因此CDB和其中的PDB数据库版本都是相同的)。

》会话仅仅看到它自己连接的那个PDB。

》你可以从一个CDB拔出一个PDB,然后插入另一个CDB。

》你可以在同一个CDB或不同CDB间克隆PDB。

》资源管理器随着PDB的功能得以扩展。

》通过SQL语句实现了实体PDB的操作(创建,拔出,插入,克隆,清除,设置打开模式)。

》当连接到所谓的“根”(root)时,CDB管理员来执行这些操作。

》所有的PDB能被一次备份,但可以分别单独恢复。

3.PDB的详解

》每个PDB有自己的私有数据字典用于用户创建的数据库对象;另一方面,CDB作为一个整体也包含Oracle提供系统的数据字典,其中,每个数据字典定义自己的命名空间。换句话说,有全局数据字典(CDB级)和本地数据字典(PDB级)。

》有新的分开的数据字典架构,该架构允许一个PDB被快速从一个CDB拔出并插入一个不同的CDB。

》每个PDB只能看到oracle提供系统的只读定义。

》有全局数据库参数,也有本地数据库参数。PDB参数仅仅属于特定的PDB,并且拔出后,PDB参数也将保持不变。

》数据库用户可以是全局的(CDB)或本地的(PDB)。SYS和SYSTEM用户一开始就在两级DB中存在。如果你在CDB中创建了一个新用户,那么你在PDB中也能看到这个用户。在PDB中创建的用户只能在该PDB中使用。

》临时表空间可以是全局或本地的。

》Redo日志和Undo表空间都是全局的(CDB级)。

》Data Guard在CDB级作为一个整体发挥作用;RMAN调度的备份也作为一个整体在CDB级完成;任何时候,你可以只备份一个PDB。

》应用连接PDB时,不需做代码修改;系统管理员可以连接CDB;连接串中的服务名确定目标PDB。

》PDB允许更加清晰的声明定义一个应用;一个PDB对同一个CDB里的其他PDB一无所知;每个PDB是个密闭的容器。这保证了新层面DB的独立和安全。

四、日常操作

1.查看数据库是否为CDB

[root@vastdata11~]#su-oracle[oracle@vastdata11~]$sqlplus/assysdbaSQL*Plus:Release12.1.0.2.0ProductiononSatJun121:42:212019Copyright(c)1982,2014,Oracle.Allrightsreserved.Connectedto:OracleDatabase12cEnterpriseEditionRelease12.1.0.2.0-64bitProductionWiththePartitioning,RealApplicationClusters,AutomaticStorageManagement,OLAP,AdvancedAnalyticsandRealApplicationTestingoptionsSQL>selectname,cdb,open_mode,con_idfromv$database;NAMECDBOPEN_MODECON_ID--------------------------------------------------------------------------CDBYESREADWRITE02.查看当前的容器

SQL>showcon_name;CON_NAME------------------------------CDB$ROOTSQL>selectSys_Context('Userenv','Con_Name')"currentContainer"fromdual;currentContainer--------------------------------------------------------------------------------CDB$ROOT3.查看CDB中的PDB信息

SQL>selectcon_id,dbid,guid,name,open_modefromv$pdbs;CON_IDDBIDGUIDNAMEOPEN_MODE------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------223824204308A33449DBB2C529AE0530B38A8C0899CPDB$SEEDREADONLY319833752708A337E167FD16986E0530B38A8C0632APDB1READWRITE426219643398A33890C63336EADE0530B38A8C02ED2PDB2READWRITE540926980958A3390728AB570E0E0530B38A8C0006EPDB3READWRITESQL>showpdbsCON_IDCON_NAMEOPENMODERESTRICTED------------------------------------------------------------2PDB$SEEDREADONLYNO3PDB1MOUNTED4PDB2MOUNTED5PDB3MOUNTED4.启动和关闭已创建好的PDB数据库

SQL>alterpluggabledatabasepdb1open;Pluggabledatabasealtered.SQL>showpdbsCON_IDCON_NAMEOPENMODERESTRICTED------------------------------------------------------------2PDB$SEEDREADONLYNO3PDB1READWRITENO4PDB2MOUNTED5PDB3MOUNTEDSQL>alterpluggabledatabasepdb1close;Pluggabledatabasealtered.SQL>showpdbsCON_IDCON_NAMEOPENMODERESTRICTED------------------------------------------------------------2PDB$SEEDREADONLYNO3PDB1MOUNTED4PDB2MOUNTED5PDB3MOUNTED----------也可以通过sqlplus使用传统的startup和shutdown命令来启动和关闭PDB-----------SQL>altersessionsetcontainer=pdb1;Sessionaltered.SQL>startupPluggableDatabaseopened.SQL>showpdbsCON_IDCON_NAMEOPENMODERESTRICTED------------------------------------------------------------3PDB1READWRITENOSQL>shuimmediate;PluggableDatabaseclosed.SQL>showpdbsCON_IDCON_NAMEOPENMODERESTRICTED------------------------------------------------------------3PDB1MOUNTEDSQL>altersessionsetcontainer=CDB$ROOT;Sessionaltered.SQL>showpdbsCON_IDCON_NAMEOPENMODERESTRICTED------------------------------------------------------------2PDB$SEEDREADONLYNO3PDB1MOUNTED4PDB2MOUNTED5PDB3MOUNTED5.配置建通文件,并通过网络登陆PDB1数据库监听文件目录在$ORACLE_HOME/network/admin

[oracle@vastdata11admin]$cattnsnames.ora#tnsnames.oraNetworkConfigurationFile:/u01/app/oracle/product/12.1.0/db_1/network/admin/tnsnames.ora#GeneratedbyOracleconfigurationtools.CDB=(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=vastdata-scan.us.oracle.com)(PORT=1521))(CONNECT_DATA=(SERVER=DEDICATED)(SERVICE_NAME=cdb)))PDB1=(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=vastdata-scan.us.oracle.com)(PORT=1521))(CONNECT_DATA=(SERVER=DEDICATED)(SERVICE_NAME=pdb1)))[oracle@vastdata11admin]$tnspingpdb1TNSPingUtilityforLinux:Version12.1.0.2.0-Productionon01-JUN-201923:16:33Copyright(c)1997,2014,Oracle.Allrightsreserved.Usedparameterfiles:UsedTNSNAMESadaptertoresolvethealiasAttemptingtocontact(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=vastdata-scan.us.oracle.com)(PORT=1521))(CONNECT_DATA=(SERVER=DEDICATED)(SERVICE_NAME=pdb1)))OK(0msec)[oracle@vastdata11admin]$sqlplussystem/oracle@pdb1SQL*Plus:Release12.1.0.2.0ProductiononSatJun123:14:152019Copyright(c)1982,2014,Oracle.Allrightsreserved.Connectedto:OracleDatabase12cEnterpriseEditionRelease12.1.0.2.0-64bitProductionWiththePartitioning,RealApplicationClusters,AutomaticStorageManagement,OLAP,AdvancedAnalyticsandRealApplicationTestingoptionsSQL>selectname,cdb,open_mode,con_idfromv$database;NAMECDBOPEN_MODECON_ID--------------------------------------------------------------------------CDBYESREADWRITE0SQL>showcon_nameCON_NAME------------------------------PDB1SQL>selectnamefromv$datafile;NAME--------------------------------------------------------------------------------+DATA/CDB/DATAFILE/undotbs1.280.1009718515+DATA/CDB/8A337E167FD16986E0530B38A8C0632A/DATAFILE/system.292.1009719563+DATA/CDB/8A337E167FD16986E0530B38A8C0632A/DATAFILE/sysaux.293.1009719563+DATA/CDB/8A337E167FD16986E0530B38A8C0632A/DATAFILE/users.295.1009719733SQL>6.创建CDB启动触发器

oracle12C中在启动数据库的时候,PDB并不会随着CDB而启动。

不过我们可以通过创建一个触发器让PDB能够随CDB启动。如下:

SQL>SHOWCON_NAMECON_NAME------------------------------CDB$ROOTSQL>CREATEORREPLACETRIGGERopen_pdbs2AFTERSTARTUPONDATABASE3BEGIN4EXECUTEIMMEDIATE'ALTERPLUGGABLEDATABASEALLOPEN';5ENDopen_pdbs;6/Triggercreated.SQL>shuimmediate;Databaseclosed.Databasedismounted.ORACLEinstanceshutdown.SQL>startupORACLEinstancestarted.TotalSystemGlobalArea1560281088bytesFixedSize2924784bytesVariableSize570429200bytesDatabaseBuffers973078528bytesRedoBuffers13848576bytesDatabasemounted.Databaseopened.SQL>showpdbsCON_IDCON_NAMEOPENMODERESTRICTED------------------------------------------------------------2PDB$SEEDREADONLYNO3PDB1READWRITENO4PDB2READWRITENO5PDB3READWRITENO

7.创建一个新的PDB

SQL>createpluggabledatabasepdb4adminuseradminidentifiedbyadmin;SQL>alterpluggabledatabasepdb4open;SQL>selectcon_id,dbid,con_uid,guid,name,open_mode,create_scn,total_size,block_sizefromv$pdbs;CON_IDDBIDCON_UIDGUIDNAMEOPEN_MODECREATE_SCNTOTAL_SIZEBLOCK_SIZE------------------------------------------------------------------------------------------------------------2427872663427872663439BFCB2A2EE1BE7E055000000000001PDB$SEEDREADONLY15944018388608008192318914244781891424478439C5B1174C121B7E055000000000001FEIGEREADWRITE1753608865075200819242998508999299850899953F376E8715628BCE055000000000001PDB4READWRITE17570248598323208192

“admin user”子句是必须的,在扩展格式,给新用户赋予了权限和角色,该用户仅在admin内可以创建新会话。
在创建完可插拔数据库后,新的PDB处于MOUNTED模式.

8.克隆一个新的PDB

SQL>createpluggabledatabasepdb5frompdb4;SQL>alterpluggabledatabasepdb5open;切换到PDB,或切换到CDBSQL>altersessionsetcontainer=pdb4;SQL>altersessionsetcontainer=cdb$root;关闭一个pdb和关闭所有的pdbSQL>alterpluggabledatabasepdb4close;SQL>alterpluggabledatabaseallclose;

9.插入一个pdb数据库

pdb5.xml:文件确定数据文件的名字和全路径等信息。这些信息在插入操作时会用到。
注意:PDB还是其从中拔出的CDB的一部分,只是现在状态变为了拔出(UNPLUGGED)而已。

SQL>alterpluggabledatabasepdb5close;SQL>alterpluggabledatabasepdb5unpluginto'/opt/oracle/oradata/pdb5.xml';

----在当前的容器中删除这个pdb

SQL>droppluggabledatabasepdb5keepdatafiles;

----查看pdb和这个容器是否兼容,如果报错说明不兼容

execDBMS_PDB.Check_Plug_Compatibility(PDB_Descr_File=>'/opt/oracle/oradata/pdb5.xml');

----开始插入pdb

(using关键字后必须跟上PDB描述的绝对路径,即,先前拔出操作时产生的.XML文件)

createpluggabledatabasepdb5using'/opt/oracle/oradata/pdb5.xml'movefile_name_convert=('/cdb1/','/cdb2/');

----最后打开这个pdb

alterpluggabledatabasepdb5open;


---至此,

cdb与pdb的一些基础的知识和操作都有介绍,

就先总结到这里。