甲骨文数据中心云化、性能与安全高级演示会 - oracle · oracle advanced analytics...

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甲骨文数据中心云化、性能与安全高级演示会甲骨文数据库12c综述

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数据库领域的主要关注点

云计算

集成系统数据安全高可用／两地三中心

社交媒体

BLOG

智能计量

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海量数据／大数据


数据库云能力Oracle多年持续的革新

Oracle Database 10g

Oracle Database 11g

Oracle Exadata

Oracle9i DatabaseReal Application Clusters

Database ServicesCPU Resource Management

Automatic Storage ManagementDynamic Database Services

Server PoolsInstance Caging

Advanced CompressionActive Data GuardI/O Resource Management

Smart Scale‐out StorageSmart Flash Cache

Hybrid Columnar Compression


私有数据库云架构使用 Oracle Database 11g

专用数据库

共享服务器和操作系统

虚拟机

共享服务器

模式整合

共享服务器、操作系统和数据库

提高整合度


私有数据库云架构使用 Oracle Database 12c

专用数据库


虚拟机

共享服务器

可插拔数据库


提高整合度


隔离和多承租方

快速供应和克隆

安全而具有高可用性

无需更改应用程序

将多个作为一个管理

更高的资源利用率

具有高性能且可伸缩

IT 成本降低

通过云整合数据库关键需求……


Oracle Database 12c

• 超过 5 年开发时间

• 超过 500 个新特性

• 超过 2,500 人年的开发时间

• 超过 3,000 个测试系统

• 超过 100万次的特性测试

• 超过 120万小时的压力测试

开发测试上的耗费产品正式发布2013年7月1日

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Oracle Database 12c 新功能优先考虑点 Oracle Database 12c新功能

1- 数据库云与数据库即服务 Multitenant Database (new DB Option)

2- 数据库云管理Consolidation Replay (Part of RAT), Database As A Service (Part of Cloud Management), real time ADDM (Part of Diagnostics),

3- 大数据，数据仓库和数据分析

Oracle Advanced Analytics (new DB Option replaces Data Mining), In-Database MapReduce / Pattern Matching, 1/3 rack Big Data Appliance

4- 存储最优化Heat Map, Automatic Data Optimization (Part of Advanced Compression)

5- 高可用和数据保护Far Sync and Global Data Services (Part of Active Data Guard), Application Continuity (Part of Active Data Guard and Real Application Cluster)

6- 数据库安全Data Redaction, Privilege Analysis, Data Masking at source, Sensitive Data Discovery (Part of Advanced Security and Data Masking)

7-内存数据库In-Memory Option

超过 500 个新功能


应对存储挑战

压缩数据而不影响性能

管理更多数据而不带来额外成本

基于使用情况将数据分层和压缩


自动数据优化

本季度本年度前些年

对于快速OLTP的行存储

对于快速分析的列压缩存储

10x compressed15x compressed

对于冷却下来的数据，高级数据优化在线自动转换这些数据为列查询压缩

对于最大压缩的列归档压缩存储 / 移动到只读表空间

报表合规性& 报表OLTP


理解数据使用的模式数据库 ‘heat map’

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减少存储消耗，提高读性能

数据压缩

热数据

12

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温数据

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归档数据

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3XAdvanced Row Compression

10XColumnar Query Compression

15XColumnar Archive Compression


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归档数据

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基于数据利用率的数据压缩

自动的数据优化

13

热数据

3XAdvanced Row Compression

温数据

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0010101011010010

10XColumnar Query Compression

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15XColumnar Archive Compression

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简化数据的生命周期

自动优化数据

• 内存中热图可跟踪对段和块的访问– 数据定期写到磁盘

– 可通过视图或存储过程访问信息

• 用户可以将策略添加到表，以便根据对数据的访问将数据压缩或分层

– 表或分区可以在压缩级别之间移动，在这个过程中仍然可以访问数据

Policy 1

Policy 1


将压缩策略和分层策略添加到表

自动优化数据

按时间分区

最旧数据最新数据

Policy 1

Policy 1

Policy 2

Policy 2

如果 30 天内未修改分区中的数据，则使用行压缩压缩这些分区

如果180天内未修改分区中的数据，则使用混合列压缩压缩这些分区


热图可跟踪活动的段和块

自动优化数据

按时间分区


Policy 1

Policy 1

Policy 2

Policy 2


策略自动应用到表

自动优化数据

按时间分区


Policy 1

Policy 1

Policy 2

Policy 2


减少存储空间占用，更快读取压缩数据

自动优化数据

按时间分区最旧数据最新数据

Policy 1

Policy 1

Policy 2

Policy 2


利用自动数据分层降低存储成本

自动优化数据

按时间分区


Policy 1

Policy 1

Policy 2

Policy 2

Policy 3

Policy 3

如果表空间接近填满，则会使用归档混合列压缩将最旧的分区压缩，并将该分区移到第 2 层存储


Oracle Database 12c

应用程序连续性

全局数据服务

Data Guard 增强

RMAN 增强

Flex ASM

其他高可用性增强

GoldenGate更新

高可用性的主要新特性


数据库中断可能导致丢失进行中的工作，使用户和应用程序处于不确定状态

通常导致

用户问题

重复提交

重新启动中间层

开发人员问题

现状

不确定的工作：应对中断

应用服务器

数据库服务器

最终用户


解决应用程序连续性问题

事务防护

可靠的协议和 API，返回最后一次事务的结果

API 提供每个事务的已知提交结果若无事务防护，重试事务可能导致逻辑损坏使用事务防护，应用程序可以正确处理错误支持 JDBC-thin、OCI、OCCI、ODP.net 12.1 中的 XA 除外可供应用程序连续性功能透明使用

应用程序连续性

在中断和计划操作之后，可以安全地尝试重放进行中的工作

遇可恢复错误时重放进行中的工作成功时可屏蔽许多硬件、软件、网络、存储

错误和中断提升最终用户体验和生产效率，无需定制应

用程序开发


全局复制的高可用性架构

全局数据服务(GDS)

• GDS 框架跨多个复制站点动态平衡用户请求

– 基于位置、负载和可用性

• 提供全局可用性

– 支持自动服务故障切换

• GDS 将多个数据库集成为一个统一的数据云

GSM －全局服务管理器

本地备用数据库


2 号数据中心欧洲、中东和非洲

1 号数据中心亚太地区

Active Data Guard

Active Data Guard

主数据库


Active Data Guard

GDSCTL GDS 目录主数据库

GDS 目录备用数据库

主数据

Oracle GoldenGate

Active Data Guard

销售池（sales_reporting_srvc、sales_entry_srvc）

HR 池（hr_apac_srvc、hr_emea_srvc）

所有 GDS 客户端数据库连接到所有 GSM所有 GDS 客户端数据库连接到所有 GSM

主数据

远程备用数据库

Reader Farm

Active Data Guard

全局服务管理人员

全局服务管理人员


主数据库备用数据库异步

发生灾难时有丢失数据的风险

Data Guard 异步－现在


主数据库备用数据库

远程同步实例

操作流程

Active Data Guard 远程同步

异步

同步

CommitAck


主数据库备用数据库

远程同步实例

操作流程（续）

Active Data Guard 远程同步

无需权衡可用性与性能！

异步

同步

零数据损失


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RMAN增强 - 从备份执行细粒度的表恢复

简单的 RECOVER TABLE 命令即可从RMAN 备份恢复一个或多个表（最新版本或早期版本）

无需像手动还原、恢复和导出那样费时和复杂

– 可实现对单个表的细粒度时间点恢复，而不是恢复整个表空间的内容

RMAN 备份


1 1

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简化的平台迁移

RMAN增强 ‐跨平台备份和还原

简化平台迁移过程

使用多个增量备份最大限度降低只读影响

源数据库 (AIX)

备份到磁盘/磁带

（数据文件、可选字节序转换、元数据导出）

还原备份（可选字节序

转换、元数据导入）

目标数据库 (Solaris)


新增：Oracle Database 12c 中的 ASM 存储整合Flex ASM：无需 1:1 服务器映射

ASM 集群存储池

磁盘组 B磁盘组 A共享磁盘组

宽文件条带化

数据库共享 ASM 实例

ASM 实例

数据库实例

ASM 磁盘

RAC 集群

节点 5节点 4节点 3节点 2节点 1

节点 5 作为节点 4 的ASM 客户端运行




ASMASM ASMASM ASMASM

ASM 实例

DBADBA DBADBA DBBDBB DBBDBB DBCDBCDBBDBB


在线重新定义增强

提高了 sync_interim_table 性能

可以使用 VPD 策略重新定义表

提高了 finish_redef_table 的弹性

对多分区重定义的处理更佳

其他高可用性增强

在线数据文件迁移

当用户正在访问数据时对数据文件进行迁移：ALTER DATABASE MOVE DATAFILE …

在存储迁移过程中保持数据的可用性

职责分离

SYSDG / SYSBACKUP：Data Guard 和 RMAN 特定的管理权限

不能访问用户数据：在整个企业实施安全标准

其他在线操作

在线删除索引/在线修改不可用的索引/在线修改可见/不可见的索引

在线删除约束/在线设置未使用的列

在线移动分区：ALTER TABLE … MOVE PARTITION … ONLINE


Oracle Database 12c 的优势

Public 33

主要关注点 Oracle Database 12c新功能客户的好处

1. 数据库云多租户数据库 Multitenant

• 资源利用更有效• 服务提升更快捷• 备份恢复更简单• 版本升级更容易• 成本低

2.海量数据/大数据数据热图 Heat Map自动数据优化 Automatic Data Optimization

• 自动数据压缩、自动数据搬迁• 提升性能• 管理容易• 减少存储开支

3. 两地三中心/高可用性远程同步 Far Sync应用持续 Application Continuity

• 提高可用性• 应用开发更容易• 投资更少

4. 数据安全实时数据遮蔽 Data Redaction • 减少数据泄密机会• 简化应用开发

5. 内存数据库内存数据库 In-Memory

• 极致性能：分析和 OLTP混合负载• 超强的纵向和横向扩展• 超高的可用性• 极致简洁性


大数据

整合

数据优化

应用程序开发

内存中

性能和可伸缩性

安全性与合规性

高可用性

借助DB12c插入到…

…云.Public 34


甲骨文数据中心云化、性能与安全高级演示会数据库云浅谈之多租户

王俊伟Senior Sales Consultant


Agenda

如何构建数据库云

多租户架构

实现功能

多租户的管理

升级为多租户架构

1

2

3

4

5

Oracle Confidential – Internal/Restricted/Highly Restricted 36


Agenda


多租户架构

实现功能

多租户的管理


1

2

3

4

5



企业正在面临巨大的压力，所以需要将数据库整合到云中

业务驱动因素

要求

• 租户隔离• 容易采用• 集中管理• 保持细粒度的控制

经济压力操作压力

整合以降低成本• 减少功耗• 减少占用空间• 减少 licenses

提供基于云的灵活性• 自助服务• 快速供应• 简化管理


在云端的数据库整合传统的整合方法

整合

密度

39

专用数据库


虚拟机

共享服务器

模式整合



通过多租户将数据库整合到云端简单整合; 启用数据库即服务

整合

密度

40

专用数据库


虚拟机

共享服务器

多租户可插拔数据库



ORACLE数据库架构需要内存、进程和数据库文件

41

系统资源

GL OE AP


APOEGL

新的多租户架构仅在多租户容器级别才需要内存和进程

42

系统资源

GL OE AP


GL OE AP

ORACLE数据库架构更有效地利用系统资源

43

系统资源


Agenda


多租户架构

实现功能

多租户的管理


主要用途和成功案例

1

2

3

4

5


6


多租户架构多租户容器数据库(CDB)的组件

PDBs

RootCDB

多租户容器数据库（CDB）

每个 PDB 都有自己的一组表空间，其中包括SYSTEM 和 SYSAUX

PDB 共享 UNDO、REDO以及控制文件和 (s)pfile文件

默认情况下，CDB 有单个 TEMP 表空间，但是PDB 可以创建自己的表空间

一个容器数据库(CDB) 包含下列容器:– Root: root容器, 命名为CDB$ROOT, 存储Oracle提供的元数据和公共用户

– Seed (PDB$SEED): seed容器, 命名为PDB$SEED, 是一个可以你可以使用它来创建新的PDBs的模板

– PDBs: 一个PDB对终端用户与应用程序看来与non-CDB完全相同

每个CDB只包含一个root, 一个seed PDB 和零个或者多个用户创建的PDBs

可插拔数据库（PDB）


多租户架构

• 多租户架构目前最多可支持252个 PDB• PDB 共享公共SGA和后台进程

• 前台会话只能看到自己连接的PDB• PDB 的使用感觉和操作与non‐CDB完全相同:

你不说, 从连接的客户端用户那里无法知道你使用的是PDB 还是 non‐CDBDB Link

GL OE AP


可插拔数据库是一个便捷数据库

47

Unplugging a PDB and plugging it in

GL OE AP

PO AP • 从旧CDB中简单拔出PDB…• … 然后插入到新的CDB• 在 CDB 之间移动 PDB 的一种简单情况是移动PDB的元数据

• 拔出的 PDB 携带者自身的信息、补丁、加密密钥信息等等

• 添加PDB时，只需要增加少量内存


拔出/插入


示例

alter pluggable database HCMunplug into '/u01/app/oracle/oradata/…/hcm.xml'

create pluggable database My_PDBusing '/u01/app/oracle/oradata/…/hcm.xml'

插入

拔出


Agenda


多租户架构

实现功能

多租户的管理

升级到多租户架构

1

2

3

4

5



多租户架构简化整合后的数据库管理统一备份多个数据库；在可插拔数据库级别进行恢复

Public 50

GL OE AP

在可插拔数据库级别下进行按时间点的恢复

一个备份（CDB级别）


所有可插拔数据库使用同一备用数据库

51

生产容器数据库

GL OE AP GL OE

备用容器数据库

AP

将多个数据库作为一个数据库进行管理


多租户架构简化数据库升级和补丁维护只需一次更改，所有可插拔数据库都会更新

52

GL OE AP

就地升级

12.1 12.1 12.112.X 12.X 12.X


多租户架构简化数据库升级和补丁维护提供灵活的数据库打补丁和升级选择

53

原容器数据库 12.1

GL OE AP GL OE

已升级的容器数据库 12.x


利用扩展集群支持灵活的整合模式通过变化的负载提供敏捷性

服务

每个CDB实例有一个SGA

Node 1

CDB Instance 1

Node 2

CDB Instance 2


Node 1

利用扩展集群支持灵活的整合模式

通过变化的负载提高敏捷性

Node 3

CDB Instance 3CDB Instance 1

Node 2

CDB Instance 2


白银级

青铜级

黄金级

通过可插拔移植性实现前所未有的敏捷性随着PDB变成关键业务，PDB在SLA之间迁移

56

RAC, Data Guard，每日增量备份

RAC，每日增量备份

每周执行完整备份


0

5

10

15

20

25

Non CDB PDB Snapshot Clone

供应新数据库所花费的时间

多租户为新项目提供灵活性快速供应, 快照克隆

57

GL‐2GL GL‐3

OriginalPDB Clone

of PDBSnapshot

Clone of PDB

New

SeedPDB New PDB

From Seed


多租户供应快速克隆 PDBs

58

GL OE AP

GL‐2GL‐1 AP‐1 AP‐2 PO‐1

PO

• 可以从远程CDB中克隆PDB

• 可以从同一个CDB内克隆PDB

• 可以从快照中快速克隆PDB

• 可以从non‐CDBs克隆PDB

Copyright © 2015, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Oracle Confidential – Internal/Restricted/Highly Restricted 59

示例

克隆PDB

create pluggable database HCMBI from HCM

create pluggable database HCMBI from [email protected]

远程（DB 链接）

本地

Copyright © 2015, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Public 60

降低资本支出和运营支出，提高敏捷性，简化使用

多租户架构的优势

GL OE

AP每个应用程序有独立的PDB• 应用程序无需更改即可运行• 快速供应 (通过克隆)• 移植性 (可插拔性)

公共操作在CDB级别执行• 讲多个数据库作为一个管理

（升级、高可用、备份）• 粒度控制（如果适用）

共享内存和后台进程• 每台服务器运行更多应用程序Complementary to VMs


Agenda


多租户架构

实现功能

多租户的管理


1

2

3

4

5



管理共享资源多租户环境中的资源管理

62

GL OE AP

高优先级中优先级低优先级


在PDB直接资源的管理

• 使用资源管理可以管理：– CPU– Exadata I/O– Sessions– Parallel execution servers

• 简单而又强大的策略配置功能:– A number of shares allocated to each PDB– A “cap” (a.k.a. maximum utilization limit)may be applied to each PDB


管理 CPU

可插拔数据库共享有保障的CPU 最大 CPU

GL 2 2/4 = 50% 100%

OE 1 1/4 = 25% 100%

AP 1 1/4 = 25% 100%

2个共享 1 个共享 1 个共享

CDB资源计划指定如何在PDB之间分配CPU

GL OE AP


Agenda


多租户架构

实现功能

多租户的管理


1

2

3

4

5



GL

12.1

AP

12.1

OE

12.1

升级为多租户Step 1. 就地升级数据库

就地升级

GL

10.2

AP

11.1

OE

11.2


GL

12.1

AP

12.1

OE

12.1

升级为多租户Step 2. 插入已升级的数据库

GL

12.1

AP

12.1

OE

12.1 12.1

GL

12.1

AP

12.1

OE


Step 3. 更改应用程序以便配合多租户Step 3. 更改应用程序以便配合多租户

升级为多租户

• 无需更改应用程序!

GL

12.1

AP

12.1

OE

12.1


多租户实现测试和开发灵活，快速地为可插拔数据库创建副本和快照

开发容器数据库

69

生产容器数据库

GL OE APGL

MasterGL

(Dev2)GL

(Dev1)


✔8

✔

白银级

青铜级

黄金级

✔

✔

通过可插拔移植性实现前所未有的敏捷性随着 PDB 变成关键业务，PDB 在 SLA 之间迁移

70

RAC, Data Guard

RAC

Backupssmall

large

medium

✔

8


多租户的优势总结优势实现的功能

最大程度地降低资本支出 • 每台服务器可以运行更多的应用程序

最大程度降低运营支出• 将多个数据库作为一个管理(升级, 高可用, 备份）• 标准化管理和服务级别• 快速部署实施

最大程度提高敏捷性• 通过克隆数据库增加开发测试环境灵活性• 在适当的时候执行细粒度控制• 通过“可插拔特性”灵活移植• 通过RAC技术灵活扩展

易于使用 • 应用程序无需更改即可运行


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