Oracle 12c新特性(For DBA)

Posted 2020-09-22

一: Multitenant Architecture (12.1.0.1)
      多租户架构是Oracle 12c（12.1）的新增重磅特性，内建的多分租(Multi-tenancy),一个容器数据库(container database)中可以存放多个Pluggable Databases,每个Pluggable Database均独立于其他Pluggable Database。

      

      对于外部应用程序和开发者来说，Pluggable Databases看上去就是一个普通的12.1版本之前的单一数据库。DBA可以连接到Pluggable Database并仅仅管理该数据库，超级DBA可以连接到容器数据库并如同管理单系统镜像那样管理所有Pluggable Database。

       Pluggable Databases特性带来的好处：
            1、集中式管理多个数据库实例。
            2、通过PDB$SEED模板快速配置新数据库。
            3、加速现有数据库打补丁和升级的速度。
            4、通过PDB拔插移植到更高版本中的其他CDB中进行修补或升级。
            5、通过将现有数据库的拔插和插拔快速重新部署到新平台(迁移)。

 

 

二: Oracle 12c In-Memory (12.1.0.2)

      Oracle 12c In-Memory提供了一种独特的双格式架构，可以使用传统的行格式和新的内存列格式在内存中同时存储表。

      In-Memory模式下，SQL Optimizer将自动分析查询类型，对分析和报表采用In-Memory列格式，OLTP则采用行格式运行，透明地提供了双方的最佳性能，数据库自动维护行和列格式之间的完全事务一致性，就像今天保持表和索引之间的一致性一样。 新的列格式是纯内存格式，并且在磁盘上不会持久存在，因此不会有额外的存储成本或存储同步问题。

            

      对于传统的OLTP系统，为了实现快速查询，往往采用分析型索引的方式，在这样的架构下，向表中插入一条记录需要同时更新数十个索引，OLTP系统性能被迫降低。12c In-Memory通过用内存列存储取代分析型索引，纯内存中的列式存储能够快速响应数据变化，可达到2倍至20倍的压缩比例，其粒度还支持表级与分区级，并适用于所有主流的硬件平台，使得OLTP系统中可以给予任意一列实现快速分析，OLTP和批处理的速度得到大幅提升。
      在测试当中，列格式的每CPU内核可达到10亿条/秒的扫描速度，而行格式仅能达到百万条，性能的提升高达一百倍以上。不仅如此，通过将多表的连接操作转化为高效的列扫描，表连接速度也加快10倍。

        

 

三: Oracle Sharding (12.2.0.1)

      Oracle Sharding是用于自定义设计的OLTP应用程序的可扩展性和可用性功能，可以在不共享硬件或软件的Oracle数据库池之间分发和复制数据。 将数据库池作为单个逻辑数据库呈现给应用程序。 应用程序可以在任何平台上将任何级别（数据，事务和用户）弹性地缩放（简单地通过在池中添加数据库（分片））。
      简单来说，Oracle的Sharding技术就是通过分区（Partioning）技术的扩展来实现的。以前一个表的分区可以存在于不同的表空间，现在可以存在于不同的数据库。

      

     与其他NOSQL型的sharding结构相比，Oracle Sharding提供了卓越的运行时性能和更简单的生命周期管理。 它还提供企业RDBMS的优势，包括：关系模式，SQL和其他编程接口，支持复杂数据类型，在线模式更改，多核可扩展性，高级安全性，压缩，高可用性，ACID属性，一致性等等。   

     Oracle Sharding使用GDS(Global Data Services)架构来自动部署和管理sharding和复制技术。GDS（GDS是Oracle RDBMS 12.1的新特性）也提供负载均衡和SDB（sharded database）中的基于位置的路由功能。
　　Shard目录（Shard directors）使用GDS framework的全局服务管理组件（global service manager component）来提供应用层请求到shard的直接路由。shard目录（Shard directors）是一个单独的数据库，它用来保存SDB(Sharding database)配置数据和提供其他相关功能，比如shard的交叉查询和集中管理。可以使用GDS是GDSCTL工具可以用来配置SDB。
　　Oracle Sharding的分区架构（Partitioning Infrastructure）分区在表空间级别跨Shards分布，每个表空间关联一个特定的shard。一个shard表的每一个分区放单独的表空间，并且每个表空间关联到一个特定的shard。根据不同的sharding方法，这个关联可以自动建立或者根据定义创建。尽管一个shard表的多个分区放在多个单独主机的数据库上（这些数据库完全独立，不共享CPU、内存等软件和硬件），但是应用访问表时就如同访问一个单独数据库中的分区表一样。应用发出的SQL语句不需要依赖shard号和shard的物理配置。

     Sharding如何实现数据路由？
     既然数据被拆分，那么在访问时如何实现数据路由呢？在Sharding的架构里，存在一个“Shard Directories”目录库来管理Sharding的分布，当应用通过Sharding Key来访问数据时，连接池(GDS - Global Data Services)就会给出访问路径，快速指向需要访问的Shard。如果应用不指定分区键访问，则需要通过协调库-Coordinator DB来协助判定。