1 多租户架构
多租户（Multitenant）架构在Oracle 12cR1中被引入，经过几年的发展，到现在的Oracle18c，多租户已经是一个很成熟的架构。
在多租户架构下，Oracle数据库作为多租户容器数据库（CDB：Container DataBase）运行，一个CDB可以包含0个、1个或者多个可插拔数据库（PDB：Pluggable DataBase）。每一个PDB之间是独立的，互不影响，但他们都接受CDB的管理，而在Oracle 12c之前的版本中，数据库都是Non-CDB架构的。
1.1 CDB中的容器
容器是多租户架构中数据或者元数据的逻辑结合。如下图1-1 CDB中的容器架构。
图1-1 CDB中的容器架构
一个CDB中可以包含一下容器
一个CDB根容器（简称Root），它是每个PDB中所属的模式（Schema）、模式对象和非模式对象的组合。根容器中存储Oracle内部提供的元数据和公共用户，比如：PL/SQL包就是一种元数据。公共用户对所有容器都可见，只要公共用户有合适的权限，就可以连接和管理所有容器，包括PDB。
一个系统容器（System Container）。系统容器包含根容器和CDB中的所有PDB，它是CDB的一个逻辑容器。
零或者多个应用程序容器（Application Container）。应用程序容器由一个一个应用程序根容器（Application Root）和多个插到该容器的PDB组成。系统容器包含CDB根容器和CDB中的所有PDB，而应用程序容器只包含已插到应用程序根容器的PDB。应用程序根容器只属于CDB根容器，不属于其他容器。
零或者多个用户创建的PDB。
一个种子PDB（Seed PDB）。种子PDB是系统提供的模板，在CDB中可以使用该模板来创建洗的呢PDB。注意：我们无法对种子PDB中的对象进行添加或者修改
1.2 CDB架构的优点
Non-CDB架构中存在的问题，如果公司有数百套数据库，那么DBA管理成本将非常高，而且升级数据库、打补丁等工作非常耗时，也易出错，近几年来，硬件的性能提升非常明显，特别是CPU核数增加，使服务器性能大幅提升，如果一个服务器只安装一个数据库，则会造成硬件和人力的严重浪费。
1.2.1 利于数据库整合
在硬件性能足够用的情况下，可以将多个数据库中的数据集中到一个数据库中。Oracle CDB架构可以在不更改现有模式和应用程序的情况下将数据和代码合并。PDB和Non-CDB对应用程序来说是完全透明的，包括连接方式都是相同的。即使是使用Oracle DataGuard，在数据库备份和还原时，对Non-CDB和CDB来说操作都是一样的
使用CDB架构进行数据库整合有以下好处：
降低成本：通过将硬件和数据库的相关组件整合到同一组后台进程中，可以有效的共享计算CPU和内存资源，从而降低硬件和维护成本。例如，单台服务器上的100个PDB共享一个数据库实例。
数据和代码的快速迁移，在CDB架构中，可以实现将PDB快速的插到CDB中，先从CDB中拔下PDB，然后将这个PDB插到另一个CDB中，还可以在线复制PDB。如果CDB的字符集是AL32UTF8，那么不同数据库字符集的PDB可以存储在同一个CDB中，即CDB中可以插入任何字符集的PDB，并在不进行字符集转换的情况下使用它。
易于管理和监控，DBA可以通过执行单个操作（如打补丁或者执行RMAN备份）来管理环境，可以一次性管理CDB和CDB中的所有PDB，并且简化了备份策略和灾难恢复。
数据和代码的分离：数据库通过整合合并到一个物理数据库中，而PDB和Non-CDB的管理非常相似。例如：如果用户误删除了数据，那么DBA可以使用Oracle Flashback或基于时间点来恢复数据，而不影响其他的PDB。
管理权限的分离：公共用户只要有足够的权限就可以连接到任意一个PDB，而本地用户只能连接到指定的PDB。
管理员使用公共用户管理CDB或应用程序容器。由于权限只包含在授予它的PDB中，因此一个PDB上的本地用户对同一个CDB中的其他PDB没有访问权限。
管理员使用本地用户管理单个PDB。
注意：公共用户和本地用户是Oracle 12c中引入的概念，公共用户只能在CDB中创建，用来管理CDB中所有的PDB，默认情况下公共用户的名称只能以C##开头。本地用户只能访问指定的PDB，而无法访问其他的PDB。
简化性能调优：很明显，收集一个数据库的数据要比收集多个数据库的数据更容易。例如：更改一个数据库的SGA大小比修改100个数据库SGA大小简单。
简化数据库补丁和升级：采用CDB架构，可以减少需要升级的数据库的数量，减少出错机会。
1.2.2 利于数据库管理
在CDB架构中，PDB中也会存储本身的数据和元数据，而不是将所有的PDB字典元数据都存储在同一个数据库中。通过分开存储各自的字典元数据，PDB可以更容易的作为一个独立的单元进行管理。好处如下：
更容易升级数据和代码，例如：可以不再升级CDB，而直接将PDB从现有CDB中拔出，然后插到更高版本的CDB中。
更容易在服务器之间迁移：执行负载均衡或满足SLA时，可以将应用程序数据库从本地数据中心迁移至云，或者在同一个环境中的两个服务器之间迁移。
防止PDB中的数据损坏，可以将某个PDB闪回到特定的SCN或者PDB的恢复点，而不影响其他的PDB，这个特性类似于Non-CDB的闪回数据库特性。
1.3 多租户存储的物理结构
1.3.1 数据文件的存放位置
在多租户架构中，与数据库相关的各个文件的存放位置在Oracle 11g中相关文件的存放位置有明显的区别，主要体现在PDB的数据文件上，而其他的文件，如控制文件、Redo日志文件、密码文件、参数文件都没有变化。
如果PDB的数据文件使用Oracle自动管理OMF，那么文件存放在$ORACLE_BASE/oradata/SID/DATAFILE/ PDB GUID/目录中。通过手动方式管理PDB的数据文件,理论上数据文件的存放位置是没有限制的,但是为了方便管理,建议参考标准去存放,将PDB相关的数据文件存放在单独的目录中CDB和Non-CDB有着相似的结构,除了每个PDB都有自己的表空间,如SYSTEM表空间、 SYSAUX表空间、TEMP表空间和UNDO表空间(只有本地UNDO模式才有,如果是共享UNDO模式,则所有 CDB Root和PDB共享一个UNDO表空间)
注意:默认情况下,通过DBCA创建的CDB都会启动本地UNDO模式下面分别说明本地UNDO模式和共享UNDO模式下的CDB结构
本地UNDO模式:实际上除在线Redo日志文件外,其他表空间的每个PDB中都有。所有PDB会共享CDB的在线Redo日志文件,如图1-2所示。
图1-2本地UNDO模式
共享UNDO模式：和本地UNDO模式唯一的区别就是，所有的PDB共享一个UNDO表空间，如图1-3
图1-3 共享UNDO模式
1.3.2查看CDB数据文件目录
查看CDB数据文件的存放位置,需要切换到相应的容器下。例如,查看某个PDB数据文件的存放目录,可以通过
alter session set container= pdbname
命令切换到相应的PDB下,然后执行命令查看;或者直接通过 CONTAINER子句来查询,如
“ select file name from containers(dba_ data files) where con_id=3;”
这里的容器ID( con id)可通过 pDbs视图或 show pdbs命令进行查看。
单实例文件系统。
由于没有启动OMF,所以所有的数据文件命名及存放目录都由DBA手动指定
SQL> show parameter db_create_file_dest
CDB root
SQL> show con_name
SQL> select file_name from dba_data_files;
PDB
切换到相应的PDB下进行查询即可
SQL> show pdbs;
SQL> alter session set container= pdbname
可以看到，CDB root数据文件所在目录中创建了一个子目录，该子目录用于存放相应的PDB数据文件
RAC环境下，启用OMF，可以看到，Oracle使用PDB的GUID来区分不同的PDB数据文件存放目录。
