Oracle12C新特性——cdb与pdb

 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。

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    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。看来ORACLE也“抄袭”了一把SQL SERVER的概念，只是改头换面的包装了一番。

1、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。

2、PDB简介

2.1、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。

2.2、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。

2.3、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。

3、日常操作：

3.1、查看当前的容器

SQL> show con_name;

CON_NAME

------------------------------

CDB$ROOT

------或：

SQL> select Sys_Context('Userenv', 'Con_Name') "current Container" from dual;

current Container

--------------------------------------------------------------------------------

CDB$ROOT

3.2、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  427872663 439BFCB2A2EE1BE7E055000000000001 PDB$SEED                       READ ONLY

         3 1891424478 439C5B1174C121B7E055000000000001 FEIGE                          READ WRITE  ---feige就是一个PDB

3.3、创建一个新的PDB：

SQL> create pluggable database test_pdb admin user admin identified by admin;

SQL> alter pluggable database test_pdb open;    ----将test_pdb 打开

SQL> select con_id,dbid,con_uid,guid,name,open_mode,create_scn,total_size,block_size from v$pdbs;   ---查看pdb的状态

    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 TEST_PDB                       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）

3.4、克隆一个pdb

SQL> create pluggable database test2_pdb from test_pdb;   ---test_pdb必须是打开的，才可以被打开

SQL> alter pluggable database test2_pdb open;   ---然后打开这个pdb

3.5、切换到PDB,或切换到CDB

SQL> alter session set container=test_pdb;  ---切换到pdb中

SQL> alter session set container=cdb$root;  ---切换到CDB中

3.6、关闭一个pdb和关闭所有的pdb

SQL> alter pluggable database test_pdb close;   ---关闭test_pdb这个pdb数据库

SQL> alter pluggable database all close;    ---关闭数据库中所有的pdb

3.7、插拔一个pdb数据库

SQL> alter pluggable database feige close;    ---先将feige这个pdb关闭

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

（feige.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> drop pluggable database feige keep datafiles;  ----在当前的容器中删除这个pdb

----如果在这个服务器上，有两个容器，则进入另一个容器，插入这个pdb

exec DBMS_PDB.Check_Plug_Compatibility(PDB_Descr_File=>'/opt/oracle/oradata/feige.xml');  --查看pdb和这个容器是否兼容，如果报错说明不兼容

----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 feige  using '/opt/oracle/oradata/feige.xml'  move file_name_convert = ('/cdb1/', '/cdb2/');

----最后打开这个pdb

alter pluggable database feige open;

3.8、连接pdb数据库：

 连接pdb其实和连接正常的单实例数据库是一样的，连接注册的服务名即可，可以通过下面的方式：

①：使用监听注册的服务名连接，如下：

[oracle@localhost ~]$ lsnrctl status    ---通过这个命令查找注册的服务名

[oracle@localhost ~]$ sqlplus system/oracle@192.168.2.100:1521/feige      ---这样连接到PDB数据库

②：通过tnsnames配置文件连接，如下：

feige =

  (DESCRIPTION =

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = localhost)(PORT = 1521))

    (CONNECT_DATA =

      (SERVER = DEDICATED)

      (SERVICE_NAME = feige)

    )

  )

[oracle@localhost admin]$ sqlplus system/oracle@feige      ----使用这种方式连接

---至此，cdb与pdb就先总结到这里，一些基础的知识和操作都有介绍