1.2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。

因为一个实例和一个数据库是如此紧密地联系在一起，所以Oracle数据库这个术语有时同时指实例和数据库。最严格地说，这些术语有下列含义:

l 数据库

数据库是一组位于磁盘上的文件，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数据库20c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。

l 实例

实例是一组命名的内存结构，用于管理数据库文件。数据库实例由共享内存区域(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。

1.2.1多租户架构

多租户体系结构使Oracle数据库成为CDB。

每个Oracle数据库必须包含或能够包含另一个数据库。例如，CDB包含pdb，而应用程序容器包含应用程序pdb。PDB由CDB或应用程序容器包含，而应用程序容器由CDB包含。

从Oracle Database 20c开始，多租户容器数据库是唯一受支持的体系结构。在以前的版本中，Oracle支持非容器数据库(non-container databases, non-CDBs)。

1.2.1.1CDBs

一个CDB包含一个或多个用户创建的pdb和应用程序容器。

在物理级别上，CDB是一组文件:控制文件、在线重做日志文件和数据文件。由数据库实例管理以上文件称为CDB。

下图显示了一个CDB和一个相关的数据库实例。

· 图1-1数据库实例与CDB

1.2.1.2PDBs

PDB是schemas、schema对象和nonschema对象的可移动集合，在应用程序中作为单独的数据库出现。

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包括所有pdb数据文件，以及一组存储CDB本身元数据的系统数据文件。

要移动或存档PDB，可以拔掉它。unplugged PDB由PDB数据文件和元数据文件组成。unplugged PDB在插入到CDB之前是不可用的。

下图显示了一个名为MYCDB的CDB。

· 图1-2 CDB中的PDBs

在物理上，MYCDB是一个Oracle数据库，即与一个实例关联的一组数据文件。尽管在Oracle Real应用程序集群中可以有多个实例，但MYCDB只有一个数据库实例和一组数据库文件。

MYCDB包含两个pdb: hrpdb和salespdb。如图1-2所示，这些pdb在各自的应用程序中显示为单独的、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 root。root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。

· 1.2.1.3应用程序容器

应用程序容器是CDB中一个可选的、用户创建的容器，用于存储一个或多个应用程序的数据和元数据。

application(也称为主应用程序定义)是存储在application root中的一组已命名的、版本化的公共数据和元数据。例如，application 可能包括表、视图、用户帐户和PL/SQL包的定义，这些定义对于一组pdb是通用的。

在某些方面，应用程序容器充当CDB中的特定于应用程序的CDB。与CDB本身一样，一个应用程序容器可以包含多个应用程序pdb，并允许这些pdb共享元数据和数据。在物理级别上，应用程序容器像PDB一样,具有自己的一组数据文件。

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，该客户共享应用程序元数据和数据。例如，在下面的图中，sales_app是应用程序根目录中的应用程序模型。名为cust1_pdb的应用程序只包含客户1的销售数据，而名为cust2_pdb的应用程序只包含客户2的销售数据。对于单个客户PDBs，可以进行插入、拨出、克隆和其他pdb级操作。

· 图1-3 SaaS用例

· 1.2.2 Sharding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PDBs池视为单个逻辑数据库。

sharding对于OLTP应用程序的主要好处包括线性可伸缩性、故障包容和地理数据分布。sharding非常适合在Oracle云中部署。与实现sharding的NoSQL数据存储不同，Oracle sharding提供了sharding的优点，同时又不牺牲企业RDBMS的功能。

在sharding架构中，每个CDB都托管在一个专用服务器上，服务器上有自己的本地资源:CPU、内存、flash或磁盘。可以将PDB指定为shard。来自不同cdb的PDBshard组成一个逻辑数据库，称为sharded数据库。同一个CDB中的两个shard不能是同一个sharded数据库的成员。但是，在同一个CDB中，一个PDB可以在一个sharded数据库中，另一个PDB可以在一个单独的sharded数据库中。

水平分区将一个数据库表拆分，每个分片包含具有相同列但不同行的子集。以这种方式分割的表也称为sharded table。下图显示了一个经过水平分割的sharded table，它横跨三个shards，每个shard都是单独CDB中的PDB。

图1-4 水平分区的sharded table

以下示例是跨多个CDBs存储客户帐户数据。例如，ID为28459361的客户可以查询他的记录。下图显示了一种可能的结构。客户请求通过连接池路由，其中分片控制器(网络监听器)将请求定向到适当的PDB分片，该分片包含所有客户行。

Figure 1-5 Oracle Sharding Architecture