Oracle 数据库架构—数据库与实例

数据库服务器是信息管理的关键 。
通常，服务器可靠地管理多用户环境中的大量数据，以便用户可以同时访问相同的数据。数据库服务器还可以防止未经授权的访问，并为故障恢复提供有效的解决方案。
数据库和实例
Oracle 数据库服务器由一个数据库和至少一个数据库实例组成，通常简称为一个实例。
因为实例和数据库的联系如此紧密，所以Oracle 数据库这个术语有时指的是实例和数据库。在最严格的意义上，这些术语具有以下含义：
数据库
数据库是位于磁盘上的一组文件，用于存储用户数据。这些数据文件可以独立于数据库实例而存在。从 Oracle Database 21c 开始，“数据库”特指多租户容器数据库 (CDB)、可插拔数据库 (PDB)或应用程序容器的数据文件。
数据库实例
实例是一组命名的内存结构，用于管理数据库文件。一个数据库实例由一个共享内存区域（称为系统全局区域 (SGA)）和一组后台进程组成。实例可以独立于数据库文件而存在。

多租户架构

多租户架构使 Oracle 数据库成为 CDB。
每个 Oracle 数据库都必须包含或能够被另一个数据库包含。例如，CDB 包含 PDB，应用程序容器包含应用程序 PDB。PDB 包含在 CDB 或应用程序容器中，应用程序容器包含在 CDB 中。
从 Oracle Database 21c 开始，多租户容器数据库是唯一受支持的架构。在以前的版本中，Oracle 支持非容器数据库（非 CDB）。
CDBS
CDB 包含一个或多个用户创建的 PDB 和应用程序容器。

在物理级别，CDB 是一组文件：控制文件、在线重做日志文件和数据文件。数据库实例管理构成 CDB 的文件。

下图显示了一个 CDB 和一个关联的数据库实例。

PDB
PDB是模式、模式对象和非模式对象的可移植集合，在应用程序中显示为单独的数据库。

在物理级别，每个 PDB 都有自己的一组数据文件，用于存储 PDB 的数据。CDB 包括其中包含的 PDB 的所有数据文件，以及一组存储 CDB 本身元数据的系统数据文件。

要移动或归档 PDB，您可以拔下它。未插入的 PDB 由 PDB 数据文件和元数据文件组成。未插入的 PDB 在插入 CDB 之前无法使用。

下图显示了一个名为MYCDB.

从物理上讲，MYCDB它是一个 Oracle 数据库，在与实例关联的一组数据文件的意义上。MYCDB有一个数据库实例，尽管在 Oracle Real Application Clusters 中可能有多个实例，以及一组数据库文件。

MYCDB包含两个 PDB：hrpdb和salespdb. 如图 1-2 所示，这些 PDB 在它们各自的应用程序中表现为独立的数据库。应用程序不知道它是连接到 CDB 还是 PDB。

要管理 CDB 本身或其中的任何 PDB，您可以连接到CDB 根目录。根是所有 PDB 和应用程序容器所属的模式、模式对象和非模式对象的集合。
应用程序容器
应用程序容器是 CDB 中用户创建的可选容器，用于存储一个或多个应用程序的数据和元数据。

在这种情况下，应用程序（也称为主应用程序定义）是存储在应用程序根目录中的一组命名的、版本化的通用数据和元数据。例如，应用程序可能包括一组 PDB 共有的表、视图、用户帐户和 PL/SQL 包的定义。

在某些方面，应用程序容器在 CDB 中充当特定于应用程序的CDB。一个应用程序容器，就像 CDB 本身一样，可以包含多个应用程序 PDB，并使这些 PDB 能够共享元数据和数据。在物理级别，应用程序容器有自己的一组数据文件，就像 PDB 一样。

例如，SaaS 部署可以使用多个应用程序 PDB，每个 PDB 用于一个单独的客户，它们共享应用程序元数据和数据。比如下图中，sales_app就是应用根目录下的应用模型。命名的应用程序 PDBcust1_pdb仅包含客户 1 的销售数据，而命名的应用程序 PDBcust2_pdb仅包含客户 2 的销售数据。插入、拔出、克隆和其他 PDB 级别的操作可用于单个客户 PDB。

分片架构

Oracle Sharding 是一种基于跨多个 PDB 的数据水平分区的数据库扩展技术。 应用程序将 PDB 池视为单个逻辑数据库。

对 OLTP 应用程序进行分片的主要好处包括线性可扩展性、故障控制和地理数据分布。分片非常适合在 Oracle 云中部署。 与实现分片的 NoSQL 数据存储不同，Oracle Sharding 在不牺牲企业 RDBMS 功能的情况下提供分片的好处。

在分片架构中，每个CDB 都托管在具有自己本地资源的专用服务器上：CPU、内存、闪存或磁盘。 您可以将 PDB 指定为shard。 来自不同 CDB 的 PDB 分片组成一个逻辑数据库，称为分片数据库。 同一个 CDB 中的两个分片不能是同一个分片数据库的成员。但是，在同一个 CDB 中，一个 PDB 可以在一个分片数据库中，而另一个 PDB 可以在单独的分片数据库中。

水平分区涉及跨分片拆分数据库表，以便每个分片包含具有相同列但行的不同子集的表。以这种方式拆分的表也称为分片表。下图显示了一个跨三个分片水平分区的分片表，每个分片是一个单独的 CDB 中的 PDB。
跨分片的表水平分区

一个用例是跨多个 CDB 分发客户帐户数据。例如，ID 为 28459361 的客户可能会查找他的记录。下图显示了一种可能的架构。客户请求通过连接池路由，其中分片控制器（网络侦听器）将请求定向到适当的 PDB 分片，其中包含所有客户行。
图-Oracle分片架构、