pdb数据库是什么数据（pdb蛋白质数据库使用方法）

oracle 12.1发布至今已有多年，但国内oracle 12c的用户并不多，随着12.2在去年的发布，选择安装oracle 12c的客户量明显增加，在接下来的几年中，oracle 12c将逐步得到普及。

目前关于12c新特性的文章很多，但大多都不成体系，本次的文章是一个非常完整、连贯的系列，将带你全面的从基础到深入全方位的理解oracle 12c。

本篇为oracle 12c系列的开篇文章《oracle 12c系列(1)multitenant container》。

可插入数据库的概念

oracle multitenant container database(cdb)，即多租户容器数据库，是oracle 12c引入的特性，指的是可以容纳一个或者多个可插拔数据库的数据库，这个特性允许在cdb容器数据库中创建并且维护多个数据库，在cdb中创建的数据库被称为pdb，每个pdb在cdb中是相互独立存在的，在单独使用pdb时，与普通数据库无任何区别。

cdb根容器数据库的主要作用就是容纳所有相关的pdb的元数据，以及在cdb中对所有的pdb进行管理。

多租户环境的组成

root

• root容器数据库，是cdb环境中的根数据库，在根数据库中含有主数据字典视图，其中包含了与root容器有关的元数据和cdb中所包含的所有的pdb信息。在cdb环境中被标识为cdb$root，每个cdb环境中只能有一个root容器数据库。
• cdb seedcdb seed为pdb的种子，其中提供了数据文件，在cdb环境中被标识为pdb$seed，是创建新的 pdb的模板，你可以连接pdb$seed，但是不能执行任何事物，因为pdb$seed是只读的，不可进行修改。
• pdbspdb数据库，在cdb环境中每个pdb都是独立存在的，与传统的oracle数据库基本无差别，每个pdb拥有自己的数据文件和objects，唯一的区别在于pdb可以插入到cdb中，以及在cdb中拔出，并且在任何一个时间点之上pdb必须拔出或者插入到一个cdb中，当用户链接pdb时不会感觉到根容器和其他pdb的存在。

cdbwith pdbs

sys. ora12c>show pdbs
con_id con_name open mode restricted
---------- ------------------------------ ---------- ----------
 2 pdb$seed read only no
 3 ora12cpdb read write no
 4 pdb2 mounted
 5 pdb1 mounted
 6 pdb3 read write no
sys. ora12c>

pdb$seed为cdb seed，ora12cpdb/pdb1/pdb2/pdb3为pdb数据库。

application containers

在12cr2版本中,oracle对多租户功能进行了增强，在cdb root容器中可以创建一个叫做application root的容器，可在其内创建多个依赖于application root的application pdbs，架构图如下：

applicationcontainers in a cdb

application

更多的关于application containers相关内容请参考之前的applicationcontainers系列：

《oracle12cr2版本application containers特性(1)》

《oracle12cr2版本application containers特性(2)》

《oracle12cr2版本application containers特性(3)》

cdb环境中的用户

cdb环境中包含两类用户，公用用户和本地用户。

丨公用用户

公用用户是在root数据库中和所有的pdb数据库中都存在的用户，公用用户必须在根容器中创建，然后此用户会在所有的现存的pdb中自动创建，公用用户标识必须以c##或者c##开头，sys和system用户是oracle在cdb环境中自动创建的公用用户。

create user c##yyh identified by yyh;

创建完成公用用户，需要为公用用户赋予所有可插拔数据库的权限，公用用户才可以访问其他pdb，如果在连接根容器时仅仅为公用用户赋予了相关权限，那么该权限不会被传递到所有的可插拔数据库中，必须为公用用户赋予能够传递到pdb中的权限，可以创建公用角色然后赋予公用用户，或者在为公共用户付权时指定子句container=all;

例如：

 或者
grant dba to c##yyh container=all;
create role c##dbaprivs container=all;
grant dba to c##dbaprivs container=all;
grant c##dbaprivs to c##yyh container=all;
或者
grant dba to c##yyh container=all;

丨本地用户

本地用户指的是在pdb中创建的普通用户，只有在创建它的pdb中才会存在该用户，并且pdb中只能创建本地用户。

cdb中你需要再次了解的基础知识

丨system/sysaux

在cdb的数据库环境中，system/sysaux表空间并不是公用，cdb$root以及每个pdb都拥有自己的system和sysaux表空间。

丨redo文件

在cdb环境中所有的pdb共用cdb$root中的redo文件，redo中的条目标识redo来自那个pdb。

在pdb中无法执行altersystem switch logfile命令，只有公用用户在root容器中才可以执行该命令。

另外alter system checkpoint命令是可以在pdb中执行的。

丨归 档

在cdb环境中所有的pdb共用cdb的归档模式，以及归档文件，不可以单独为pdb设置自己的归档模式，只有特权用户连接根容器之后才可以启动归档模式。

丨undo mode

在12.2之前的版本中，所有的pdb共用cdb$root中的undo文件，在12.2之后的版本中undo的使用模式有两种：shared undo mode和local undo mode，顾名思义，local undo mode就是每个pdb使用自己的undo表空间，但当pdb中没有自己的undo表空间时，会使用cdb$root中的公共undo表空间。

查看undo表空间的使用模式(cdb$root)：

col property_name for a50
col property_value for a50
col description for a50
select property_name, property_value
from database_properties
where property_name='local_undo_enabled';
property_name property_value
-------------------- --------------------
local_undo_enabled true

在创建cdb时使用了shared undo mode方式，如果后续想更改为local undo mode，我们可以使用如下命令更改undo mode为local undo mode:

startup upgrade
alter database local undo on;
shutdown immediate
startup

更改为local undo后cdb中的所有的pdb会自动创建自己的undo表空间。

丨临时文件

每个pdb都有自己的临时表空间，如果pdb没有自己的临时表空间文件，那么，pdb可以使用cdb$root中的临时表空间。

08:42:46 sys. woqu>select con_id, tablespace_name from cdb_temp_files;
con_id tablespace_name
---------- --------------------
 1 temp
 3 temp
elapsed: 00:00:00.11
08:43:02 sys. woqu>

丨参数文件

参数文件中只记录了根容器的参数信息，没有记录pdb级别的参数信息，在根容器中修改初始化参数，会被继承到所有的pdb中，在pdb中修改参数后，pdb的参数会覆盖cdb级别的参数，pdb级别的参数记录在根容器的pdb_spfile$视图中，但并不是所有的参数都可以在pdb中修改，可以通过v$system_parameter视图查看pdb中可修改的参数：

select name from v$system_parameter
where ispdb_modifiable = 'true'
order by name;
pdb_spfile$:
08:37:58 sys. yyh>show parameter open_cursors
name type value
------------------------------------ ----------- -----
open_cursors integer 999
08:38:04 sys. yyh>show parameter local_listener
name type value
------------------------------------ ----------- ----------------
local_listener string pdb_yyh
08:38:08 sys. yyh>select pdb_uid, name, value$ from pdb_spfile$;
pdb_uid name value$
---------- ------------------ ------------------
1167267009 open_cursors 999
1167267009 local_listener 'pdb_yyh'
elapsed: 00:00:00.00
08:38:11 sys. yyh>

这里在pdb:1167267009中更改了open_cursors/ local_listener两个参数。

丨控制文件

cdb环境中只有一组控制文件，所有的pdb共用这组公共的控制文件，从任何pdb中添加数据文件都会记录到公共控制文件当中，公用用户连接根容器时，可对控制文件进行管理。

20:51:03 sys. woqu>show parameter control_files
name type value
------------------------------------ -----------------------------------------
control_files string /u01/app/oracle/oradata/woqu/c
 ontrol01.ctl, /u01/app/oracle/
 oradata/woqu/control02.ctl
20:51:06 sys. woqu>
20:50:55 sys. woqupdb>show parameter control_files
name type value
------------------------------------ -----------------------------------------
control_files string /u01/app/oracle/oradata/woqu/c
 ontrol01.ctl,/u01/app/oracle/
 oradata/woqu/control02.ctl
20:51:23 sys.woqupdb>

丨告警日志以及跟踪文件

在cdb中所有的pdb共用一个告警日志和一组跟踪文件，所有的pdb告警信息都会写入同一个告警日志中。

丨时区

在cdb环境中可以为cdb以及所有的pdb设置相同的时区，也可以为每个pdb设置单独的时区。

20:51:50 sys. woqu>show pdbs
con_id con_name open mode restricted
---------- ------------------------------ ---------- ----------
 2 pdb$seed read only no
 3 woqupdb read write no
20:52:00 sys. woqu>select dbtimezone from dual;
dbtime
------
+00:00
elapsed: 00:00:00.00
20:52:01 sys. woqu>
20:51:53 sys. woqupdb>select dbtimezone from dual;
dbtime
------
+08:00
elapsed: 00:00:00.00
20:52:02 sys. woqupdb>

丨字符集

在cdb中定义字符集也可以应用于它所含有的pdb中，每个pdb也可以有自己的字符集设置。

20:52:33 sys. woqu>select a.value || '_' || b.value || '.'|| c.value nls_lang
20:52:33 2 from nls_database_parameters a,nls_database_parameters b, nls_database_parameters c
20:52:33 3 where a.parameter = 'nls_language' andb.parameter = 'nls_territory' and c.parameter = 'nls_characterset';
nls_lang
----------------------------------------
american_america.al32utf8
elapsed: 00:00:00.06
20:52:33 sys. woqu>20:52:33 sys. woqu>
20:52:36 sys. woqupdb>select a.value || '_' || b.value || '.'|| c.value nls_lang
20:52:36 2 from nls_database_parameters a,nls_database_parameters b, nls_database_parameters c
20:52:36 3 where a.parameter = 'nls_language' andb.parameter = 'nls_territory' and c.parameter = 'nls_characterset';
nls_lang
----------------------------------------
american_america.zhs16gbk
elapsed: 00:00:00.08
20:52:36 sys. woqupdb>20:52:36 sys. woqupdb>

丨数据字典视图与动态性能视图

在cdb环境中引入了cdb级别的数据字典视图，它的级别高于dba_/all_/user_，cdb级别的数据字典视图含有所有pdb的元数据信息，其中增加了con_id列，con_id为cdb中所有容器唯一标识符，其中con_id为0的是cdb$root，con_id为2的是pdb$seed，每个pdb在cdb中都会分配一个唯一的con_id。如果要想查看cdb级别的数据字典视图，必须使用公用用户在跟容器中查看，并且要查看的pdb必须处于open状态，才可以看到pdb中的信息。

20:53:42 sys. woqu>showpdbs
con_id con_name open mode restricted
---------- ------------------------------ ---------- ----------
 2 pdb$seed read only no
 3 woqupdb read write no
20:53:45 sys. woqu>
20:54:40 sys. woqu>select con_id, pdb_id, pdb_name, dbid, status fromcdb_pdbs;
con_id pdb_id pdb_name dbid status
---------- --------- ------------------------------ --------------
 2 2 pdb$seed 2834527297 normal 
 3 3 woqupdb 3238406520 normal
20:54:43 sys. woqu>

cdb的创建

如果要使用可插拔数据库的功能，需要在创建数据库时专门指定启用可插拔数据库，创建cdb通常有如下两种方式：

• 使用dbca图形工具创建cdb这里需要注意的是oracle 12.2之后支持local undo，这里注意需要手动要勾选local undo选项。
• create database语句创建cdb在使用脚本创建cdb时oracle提供了两种方法，一种是使用omf，另外一种是非omf的方式，注意参数文件中需要将enable_pluggable_database设置为true。

这里演示使用非omf方式创建cdb，数据名称为ora12c：

1.设置enable_pluggable_database参数为true，参数文件如下：

audit_file_dest='/u01/app/oracle/admin/ora12c/adump'
audit_trail='none'
compatible='12.2.0'
control_files='/u01/app/oracle/oradata/ora12c/control01.ctl','
/u01/app/oracle/oradata/ora12c/control02.ctl'
db_block_size=8192
db_domain='linux.com'
db_name='ora12c'
diagnostic_dest='/u01/app/oracle'
enable_pluggable_database=true
memory_target=801m
nls_language='american'
nls_territory='america'
remote_login_passwordfile='exclusive'
undo_tablespace='undotbs1'

2.创建相应目录以及设置环境变量

export oracle_sid=ora12c
export oracle_home=$oracle_base/product/12.2.0/dbhome_1
export path=$oracle_home/bin:$oracle_home/opatch:$oracle_home/perl/bin:$oracle_home/jdk/bin:$path

3.create database脚本createdb.sql如下：

create database ora12c
user sys identified by oracle
user system identified by oracle
logfile group 1('/u01/app/oracle/oradata/ora12c/redo01a.log','/u01/app/oracle/oradata/ora12c/redo01b.log')
 size 100m blocksize 512,
 group 2('/u01/app/oracle/oradata/ora12c/redo02a.log','/u01/app/oracle/oradata/ora12c/redo02b.log')
 size 100m blocksize 512,
 group 3('/u01/app/oracle/oradata/ora12c/redo03a.log','/u01/app/oracle/oradata/ora12c/redo03b.log')
 size 100m blocksize 512
maxloghistory 1
maxlogfiles 16
maxlogmembers 3
maxdatafiles 1024
character set al32utf8
national character set al16utf16
extent management local
datafile '/u01/app/oracle/oradata/ora12c/system01.dbf'
size 700m reuse autoextend on next10240k maxsize unlimited
sysaux datafile '/u01/app/oracle/oradata/ora12c/sysaux01.dbf'
size 550m reuse autoextend on next10240k maxsize unlimited
default tablespace deftbs
datafile'/u01/app/oracle/oradata/ora12c/deftbs01.dbf'
size 500m reuse autoextend onmaxsize unlimited
default temporary tablespace tempts1
tempfile '/u01/app/oracle/oradata/ora12c/temp01.dbf'
size 20m reuse autoextend on next640k maxsize unlimited
undo tablespace undotbs1
datafile'/u01/app/oracle/oradata/ora12c/undotbs01.dbf'
size 200m reuse autoextend onnext 5120k maxsize unlimited
enable pluggable database
seed
file_name_convert =('/u01/app/oracle/oradata/ora12c/',
 '/u01/app/oracle/oradata/ora12c/pdbseed/')
system datafiles size 125mautoextend on next 10m maxsize unlimited
sysaux datafiles size 100m
user_data tablespace usertbs
datafile'/u01/app/oracle/oradata/ora12c/pdbseed/usertbs01.dbf'
size 200m reuse autoextend onmaxsize unlimited;

这段代码中”enable pluggable database”之后部分与pdb有关，其他部分与创建传统的oracle数据库语句均相同。

file_name_convert

子句指定了使用’
/u01/app/oracle/oradata/ora12c/’中的文件名在’/u01/app/oracle/oradata/ora12c/pdbseed/’中生产cdbseeds。

user_data_tablespace

子句可以在容器中创建额外的表空间，这个表空间在后续使用pdb$seed创建pdb时会被复制到pdb中。

4.将数据库启动到nomount状态，然后执行上面createdb.sql脚本创建cdb

startup nomount;
@createdb.sql

当数据库创建成功之后可以看到新建立的数据库被加入到/etc/oratab文件中。

#cat/etc/oratab
+asm:/u01/app/11.2.0/grid:n
ora12c:/u01/app/oracle/product/12.2.0/dbhome_1:n
orcl:/u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1:n # line added by agent
newdb:/u01/app/oracle/product/12.2.0/dbhome_1:n
yyh:/u01/app/oracle/product/12.2.0/dbhome_1:n

5.查看监听，根容器的服务ora12c.linux.com已经被注册到监听中。

service"ora12c.linux.com" has 1 instance(s).
instance "ora12c", status ready,has 1 handler(s) for this service...

6.运行catcdb.sql脚本创建cdb相关视图：

@?/rdbms/admin/catcdb.sql

注意事项：

1.在catcdb.pl执行过中需要输入两个参数，文档中并没有指出是什么参数.

第一个参数应输入：

$oracle_home/rdbms/admin

第二个参数应输入：

catcdb.pl

2.环境变量中必须将$oracle_home/perl/bin指定到path中，否则报如下错误：

can'tlocate term/readkey.pm

3.需要将$
oracle_home/perl/lib/5.22.0/x86_64-linux-thread-multi/hash中的catcdb.pl文件内容:

use data::dumper;
use util qw(trim, splittoarray);
use catcon qw(catconsqlplus);
更改为
use data::dumper;
use utilqw(trim, splittoarray);
use catcon qw(catconsqlplus);

4.切换到$
oracle_home/perl/lib/5.22.0/x86_64-linux-thread-multi/hash目录中，然后sqlplus连接到数据，在执行catcdb.sql，否则报如下错误：

can'tlocate util.pm

7.开启localundo mode(因为上面再创建cdb时没有加入localundo mode子句)

sys. ora12c>shutdown immediate
sys. ora12c>startup upgrade
sys. ora12c>alter database local undo on;
database altered.
elapsed: 00:00:00.72

查看是否为local undo mode：

select property_name, property_value
from database_properties
where property_name='local_undo_enabled';
property_name property_value
-------------------- --------------------
local_undo_enabled true
elapsed: 00:00:00.02
sys. ora12c>

重启数据库：

shutdown immediate
startup

启动数据库的过程中会在pdb$seed中自动创建undo表空间，提供给后来采用pdb$seed方式创建pdb所使用。

ps：如果cdb中已经存在多个pdb，当在根容器中使用alter database local undo on;开启local undo mode时会自动为每个pdb创建local undo。

8.检查cdb是否已经创建成功

sys. ora12c>select dbid, name, open_mode, cdb, con_id from v$database;
 dbid name open_mode cdb con_id
---------- --------- -------------------- --- ----------
323027068 ora12c read write yes 0
elapsed: 00:00:00.11
sys. ora12c>

此时cdb中含有两个容器：根容器cdb$root和种子容器pdb$seed，如下：

sys. ora12c>select con_id, dbid, con_uid, guid, name from v$containers;
con_id dbid con_uid guid name
------ ---------- ---------- --------------------------------- ----------
1 323027068 150a57cdefd150c96e0530838a8c0206e cdb$root
2 1453953285 145395328550a57cdefd160c96e0530838a8c0206e pdb$seed
elapsed: 00:00:00.00
sys. ora12c>select con_id, tablespace_name, file_id, file_name
from cdb_data_files;
con_id tablespace_name file_id file_name
------ --------------- ---------------------------------------------------
1 system 1/u01/app/oracle/oradata/ora12c/system01.dbf
1 sysaux 3/u01/app/oracle/oradata/ora12c/sysaux01.dbf
1 undotbs1 5/u01/app/oracle/oradata/ora12c/undotbs01.dbf
1 deftbs 6/u01/app/oracle/oradata/ora12c/deftbs01.dbf
elapsed: 00:00:00.01
sys. ora12c>show con_id con_name user
con_id
------------------------------
1
con_name
------------------------------
cdb$root
user is "sys"
sys. ora12c>

cdb的管理

管理cdb时，通常需要使用sys用户连接根容器数据库，在操作方式上与非cdb数据库同样。

当前连接容器的信息：

1.
23:03:31 sys. woqu>show con_id con_name user
con_id
------------------------------
1
con_name
------------------------------
cdb$root
user is "sys"
23:03:33 sys. woqu>
2.
col con_id for a10
col cur_container for a25
col cur_user for a25
select
sys_context('userenv','con_id')con_id,
sys_context('userenv','con_name') cur_container,
sys_context('userenv','session_user') cur_user
from dual;
con_id cur_container cur_user
---------- ------------------------- -------------------------
1 cdb$root sys

丨启动和停止cdb

只有公用用户才可以连接根容器，并且启动和停止cdb，停止和启动与普通数据库的处理过程相同，当公用用户连接pdb时，无法启动和停止cdb：

sys. ora12c>startup

默认情况下启动cdb时不会自动启动pdbs，我们可以使用手工的方式启动pdb：

alter pluggable database [pdb_name] open;
alter pluggable database all open; --打开所有pdb
sys. ora12c>shutdown immediate

在关闭cdb时，cdb中正在运行pdss会也会关闭，连接cdb与pdbs的session均会断开。

查看cdb环境中表空间使用情况：

with generator0 as
(select cf.con_id,cf.tablespace_name, sum(cf.bytes) / 1024 / 1024 frm
from cdb_free_space cf
group by cf.con_id,cf.tablespace_name),
generator1 as
(select cd.con_id,cd.tablespace_name, sum(cd.bytes) / 1024 / 1024 usm
from cdb_data_files cd
group by cd.con_id,cd.tablespace_name),
generator2 as(
select g0.con_id, c.name con_name, g0.tablespace_name, g0.frm, g1.usm
from generator0 g0, generator1 g1,v$containers c
where g0.con_id = g1.con_id
and g0.tablespace_name =g1.tablespace_name
and c.con_id = g1.con_id
union
select c.con_id,
 c.name,
 ct.tablespace_name,
 null,
 sum(ct.bytes) / 1024 / 1024
from v$containers c,cdb_temp_files ct
where c.con_id = ct.con_id
group by c.con_id, c.name,ct.tablespace_name)
select con_id,
case when con_name = lag(con_name, 1) over(partition by con_name order bytablespace_name) then null else con_name end
con_name, tablespace_name, frm freemb, usm usemb
from generator2
order by con_id;
con_id con_name tablespace_name freemb usemb
------ ------------ --------------- ---------- ----------
1 cdb$root sysaux 28 470
1 system 6.5625 810
1 temp 33
1 undotbs1 1.9375 60
1 users 4 5
3 ora12cpdb sysaux 18.125 360
3 system 1.25 250
3 temp 64
3 undotbs1 33 100
3 users 4 5

丨切换容器

使用公用用户连接cdb后可以使用alter session的方式切换不同的容器：

alter session set container=pdb1;
alter session set container = cdb$root;

在切换容器时无需运行监听器和密码文件。只要公用用户拥有相关权限就可以切换到另外的容器中。