Oracle 20C 多租戶_1.2 資料庫與例項介紹

1.2  資料庫和例項

Oracle 資料庫伺服器由一個資料庫和至少一個資料庫例項組成，通常簡稱為一個例項。

因為一個例項和一個資料庫是如此緊密地聯絡在一起，所以 Oracle 資料庫這個術語有時同時指例項和資料庫。 最嚴格地說，這些術語有下列含義 :

l   資料庫

資料庫是一組位於磁碟上的檔案，用於儲存使用者資料。 這些資料檔案可以獨立於資料庫例項而存在。 從 Oracle 資料庫 20c 開始， “ 資料庫 ” 特指多租戶容器資料庫 (CDB) 、可插拔資料庫 (PDB) 或應用程式容器的資料檔案。

l   例項

例項是一組命名的記憶體結構，用於管理資料庫檔案。 資料庫例項由共享記憶體區域 ( 稱為系統全域性區域 (SGA)) 和一組後臺程式組成。 例項可以獨立於資料庫檔案而存在。

 

1.2.1  多租戶架構

多租戶體系結構使 Oracle 資料庫成為 CDB 。

每個 Oracle 資料庫必須包含或能夠包含另一個資料庫。 例如， CDB 包含 pdb ，而應用程式容器包含應用程式 pdb 。 PDB 由 CDB 或應用程式容器包含，而應用程式容器由 CDB 包含。

從 Oracle Database 20c 開始，多租戶容器資料庫是唯一受支援的體系結構。 在以前的版本中， Oracle 支援非容器資料庫 (non-container databases, non-CDBs) 。

 

1.2.1.1  CDBs

一個 CDB 包含一個或多個使用者建立的 pdb 和應用程式容器。

在物理級別上， CDB 是一組檔案 : 控制檔案、線上重做日誌檔案和資料檔案。 由資料庫例項管理以上檔案稱為 CDB 。

下圖顯示了一個 CDB 和一個相關的資料庫例項。

·          圖 1-1 資料庫例項與 CDB

 

 

 

 

 

1.2.1.2  PDBs

PDB 是 schemas 、 schema 物件和 nonschema 物件的可移動集合，在應用程式中作為單獨的資料庫出現。

在物理級別，每個 PDB 都有自己的一組資料檔案，用於儲存 PDB 的資料。 CDB 包括所有 pdb 資料檔案，以及一組儲存 CDB 本身後設資料的系統資料檔案。

要移動或存檔 PDB ，可以拔掉它。 unplugged PDB 由 PDB 資料檔案和後設資料檔案組成。 unplugged PDB 在插入到 CDB 之前是不可用的。

下圖顯示了一個名為 MYCDB 的 CDB 。

·          圖 1-2 CDB 中的 PDBs

 

在物理上， MYCDB 是一個 Oracle 資料庫，即與一個例項關聯的一組資料檔案。 儘管在 Oracle Real 應用程式叢集中可以有多個例項，但 MYCDB 只有一個資料庫例項和一組資料庫檔案。

MYCDB 包含兩個 pdb: hrpdb 和 salespdb 。 如圖 1-2 所示，這些 pdb 在各自的應用程式中顯示為單獨的、獨立的資料庫。 應用程式不知道它是連線到 CDB 還是 PDB 。

要管理 CDB 本身或其中的任何 PDB ，您可以連線到 CDB root 。 root 是所有 pdb 和應用程式容器所屬的模式、模式物件和非模式物件的集合。

 

·          1.2.1.3 應用程式容器

應用程式容器是 CDB 中一個可選的、使用者建立的容器，用於儲存一個或多個應用程式的資料和後設資料。

application( 也稱為主應用程式定義 ) 是儲存在 application root  中的一組已命名的、版本化的公共資料和後設資料。 例如， application 可能包括表、檢視、使用者帳戶和 PL/SQL 包的定義，這些定義對於一組 pdb 是通用的。

 

在某些方面，應用程式容器充當 CDB 中的特定於應用程式的 CDB 。 與 CDB 本身一樣，一個應用程式容器可以包含多個應用程式 pdb ，並允許這些 pdb 共享後設資料和資料。 在物理級別上，應用程式容器 像 PDB 一樣 , 具 有自己的一組資料檔案。

例如， SaaS 部署可以使用多個應用程式 pdb ，每個 pdb 用於一個單獨的客戶，該客戶共享應用程式後設資料和資料。 例如，在下面的圖中， sales_app 是應用程式根目錄中的應用程式模型。 名為 cust1_pdb 的應用程式只包含客戶 1 的銷售資料，而名為 cust2_pdb 的應用程式只包含客戶 2 的銷售資料。 對於單個客戶 PDBs ，可以進行插入、撥出、克隆和其他 pdb 級操作。

·          圖 1-3 SaaS 用例

 

·          1.2.2 Sharding 架構

Oracle Sharding 是一種基於跨多個 pdb 的資料水平分割槽的資料庫擴充套件技術。 應用程式將 PDBs 池視為單個邏輯資料庫。

sharding 對於 OLTP 應用程式的主要好處包括線性可伸縮性、故障包容和地理資料分佈。 sharding 非常適合在 Oracle 雲中部署。 與實現 sharding 的 NoSQL 資料儲存不同， Oracle sharding 提供了 sharding 的優點，同時又不犧牲企業 RDBMS 的功能。

在 sharding 架構中，每個 CDB 都託管在一個專用伺服器上，伺服器上有自己的本地資源 :CPU 、記憶體、 flash 或磁碟。 可以將 PDB 指定為 shard 。 來自不同 cdb 的 PDB  shard 組成一個邏輯資料庫，稱為 sharded   資料庫。 同一個 CDB 中的兩個 shard 不能是同一個 sharded 資料庫的成員。 但是，在同一個 CDB 中，一個 PDB 可以在一個 sharded 資料庫中，另一個 PDB 可以在一個單獨的 sharded 資料庫中。

水平分割槽將一個資料庫表拆分，每個分片包含具有相同列但不同行的子集。 以這種方式分割的表也稱為 sharded table 。 下圖顯示了一個經過水平分割的 sharded table ，它橫跨三個 shards ，每個 shard 都是單獨 CDB 中的 PDB 。

 

圖 1-4 水平分割槽的 sharded table

以下示例是跨多個 CDBs 儲存客戶帳戶資料。 例如， ID 為 28459361 的客戶可以查詢他的記錄。 下圖顯示了一種可能的結構。 客戶請求透過連線池路由，其中分片控制器 ( 網路監聽器 ) 將請求定向到適當的 PDB 分片，該分片包含所有客戶行。

 

Figure 1-5 Oracle Sharding Architecture