Oracle中的12C新特性-容器数据库概念-基本操作

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 / as sysdbaSQL*Plus: Release 12.1.0.2.0 Production on Sat Jun 1 21:42:21 2019Copyright (c) 1982, 2014, Oracle.  All rights reserved.Connected to:Oracle Database 12c Enterprise Edition Release 12.1.0.2.0 - 64bit ProductionWith the Partitioning, Real Application Clusters, Automatic Storage Management, OLAP,Advanced Analytics and Real Application Testing optionsSQL> select name,cdb,open_mode,con_id from v$database;NAME               CDB    OPEN_MODE                                CON_ID------------------ ------ ---------------------------------------- ----------CDB              YES     READ WRITE                                     0

2. 查看当前的容器

SQL> show con_name;CON_NAME------------------------------CDB$ROOTSQL> select Sys_Context('Userenv', 'Con_Name') "current Container" from dual;current Container--------------------------------------------------------------------------------CDB$ROOT

3 .查看CDB中的PDB信息

SQL> select con_id, dbid, guid, name , open_mode from v$pdbs;    CON_ID   DBID GUID                       NAME                                                    OPEN_MODE---------- ---------- -------------------------------- ------------------------------------------------------------ --------------------        2 2382420430 8A33449DBB2C529AE0530B38A8C0899C PDB$SEED                                     READ ONLY        3 1983375270 8A337E167FD16986E0530B38A8C0632A PDB1                                                READ WRITE        4 2621964339 8A33890C63336EADE0530B38A8C02ED2 PDB2                                               READ WRITE        5 4092698095 8A3390728AB570E0E0530B38A8C0006E PDB3                                                READ WRITE SQL> show pdbs       CON_ID CON_NAME                   OPEN MODE  RESTRICTED---------- ------------------------------ ---------- ----------        2 PDB$SEED              READ ONLY  NO        3 PDB1                           MOUNTED        4 PDB2                           MOUNTED        5 PDB3                           MOUNTED

4. 启动和关闭已创建好的PDB数据库

SQL> alter pluggable database pdb1 open;Pluggable database altered.SQL> show pdbs      CON_ID CON_NAME                   OPEN MODE  RESTRICTED---------- ------------------------------ ---------- ----------        2 PDB$SEED                       READ ONLY  NO        3 PDB1                           READ WRITE NO        4 PDB2                           MOUNTED        5 PDB3                           MOUNTEDSQL> alter pluggable database pdb1 close; Pluggable database altered.  SQL> show pdbs      CON_ID CON_NAME                   OPEN MODE  RESTRICTED---------- ------------------------------ ---------- ----------        2 PDB$SEED                       READ ONLY  NO        3 PDB1                           MOUNTED        4 PDB2                           MOUNTED        5 PDB3                           MOUNTED       ----------也可以通过sqlplus使用传统的startup和shutdown命令来启动和关闭PDB-----------SQL> alter session set container=pdb1;Session altered.SQL> startupPluggable Database opened.SQL> show pdbs    CON_ID CON_NAME                   OPEN MODE  RESTRICTED---------- ------------------------------ ---------- ----------        3 PDB1                               READ WRITE NOSQL> shu immediate;Pluggable Database closed.SQL> show pdbs    CON_ID CON_NAME                   OPEN MODE  RESTRICTED---------- ------------------------------ ---------- ----------        3 PDB1                               MOUNTEDSQL> alter session set container=CDB$ROOT;Session altered.SQL> show pdbs    CON_ID CON_NAME                   OPEN MODE  RESTRICTED---------- ------------------------------ ---------- ----------        2 PDB$SEED                       READ ONLY  NO        3 PDB1                       MOUNTED        4 PDB2                       MOUNTED        5 PDB3                       MOUNTED

5.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@vastdata11 admin]$ cat tnsnames.ora # tnsnames.ora Network Configuration File: /u01/app/oracle/product/12.1.0/db_1/network/admin/tnsnames.ora# Generated by Oracle configuration tools.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@vastdata11 admin]$ tnsping pdb1TNS Ping Utility for Linux: Version 12.1.0.2.0 - Production on 01-JUN-2019 23:16:33Copyright (c) 1997, 2014, Oracle.  All rights reserved.Used parameter files:Used TNSNAMES adapter to resolve the aliasAttempting to contact (DESCRIPTION = (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = vastdata-scan.us.oracle.com)(PORT = 1521)) (CONNECT_DATA = (SERVER = DEDICATED) (SERVICE_NAME = pdb1)))OK (0 msec) [oracle@vastdata11 admin]$ sqlplus system/oracle@pdb1SQL*Plus: Release 12.1.0.2.0 Production on Sat Jun 1 23:14:15 2019Copyright (c) 1982, 2014, Oracle.  All rights reserved.Connected to:Oracle Database 12c Enterprise Edition Release 12.1.0.2.0 - 64bit ProductionWith the Partitioning, Real Application Clusters, Automatic Storage Management, OLAP,Advanced Analytics and Real Application Testing optionsSQL> select name,cdb,open_mode,con_id from v$database;NAME               CDB    OPEN_MODE                                CON_ID------------------ ------ ---------------------------------------- ----------CDB          YES     READ WRITE                                     0 SQL> show con_nameCON_NAME------------------------------PDB1 SQL> select name from v$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> SHOW CON_NAME   CON_NAME   ------------------------------   CDB$ROOT   SQL> CREATE OR REPLACE TRIGGER open_pdbs    2  AFTER STARTUP ON DATABASE      3  BEGIN    4  EXECUTE IMMEDIATE 'ALTER PLUGGABLE DATABASE ALL OPEN';      5  END open_pdbs;   6  /Trigger created.SQL> shu immediate;Database closed.Database dismounted.ORACLE instance shut down.SQL>startupORACLE instance started.Total System Global Area 1560281088 bytesFixed Size                 2924784 bytesVariable Size          570429200 bytesDatabase Buffers    973078528 bytesRedo Buffers           13848576 bytesDatabase mounted.Database opened.SQL>show pdbs      CON_ID CON_NAME                   OPEN MODE  RESTRICTED---------- ------------------------------ ---------- ----------        2 PDB$SEED                       READ ONLY  NO        3 PDB1                           READ WRITE NO        4 PDB2                           READ WRITE NO        5 PDB3                           READ WRITE NO

7.创建一个新的PDB

SQL> create pluggable database pdb4 admin user admin identified by admin;SQL> alter pluggable database pdb4 open;SQL> select con_id,dbid,con_uid,guid,name,open_mode,create_scn,total_size,block_size from v$pdbs;    CON_ID DBID  CON_UID    GUID                             NAME        OPEN_MODE  CREATE_SCN TOTAL_SIZE BLOCK_SIZE---------- ----- ---------- -------------------------------- ----------- ---------- ---------- ---------- ----------    2 427872663  427872663  439BFCB2A2EE1BE7E055000000000001 PDB$SEED    READ ONLY     1594401  838860800       8192    3 1891424478 1891424478 439C5B1174C121B7E055000000000001 FEIGE       READ WRITE    1753608  865075200       8192    4 2998508999 2998508999 53F376E8715628BCE055000000000001 PDB4        READ WRITE    1757024  859832320       8192

"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> create pluggable database pdb5 from pdb4;SQL> alter pluggable database pdb5 open;切换到PDB,或切换到CDBSQL> alter session set container=pdb4;SQL> alter session set container=cdb$root;关闭一个pdb和关闭所有的pdbSQL> alter pluggable database pdb4 close;SQL> alter pluggable database all close;

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> alter pluggable database pdb5 close;SQL> alter pluggable database pdb5 unplug into '/opt/oracle/oradata/pdb5.xml';

----在当前的容器中删除这个pdb

SQL> drop pluggable database pdb5 keep datafiles;

----查看pdb和这个容器是否兼容，如果报错说明不兼容

exec DBMS_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)

create pluggable database pdb5  using '/opt/oracle/oradata/pdb5.xml'  move file_name_convert = ('/cdb1/', '/cdb2/');

----最后打开这个pdb

alter pluggable database pdb5 open;

---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。