本文档风哥主要介绍Oracle数据库容器数据库(CDB)架构相关知识,包括CDB架构的概念、组成、优势、规划、配置、管理、监控、优化等内容,由风哥教程参考Oracle官方文档Multitenant内容编写,适合DBA人员在学习和测试中使用,如果要应用于生产环境则需要自行确认。
Part01-基础概念与理论知识
1.1 CDB架构的概念
Oracle数据库容器数据库(Container Database,CDB)是多租户架构的核心组件,它是一个能够包含多个可插拔数据库(PDB)的数据库实例。CDB拥有自己的内存结构(SGA、PGA)和后台进程,管理所有PDB的元数据和共享资源。CDB为PDB提供共享的基础设施,包括系统表空间、系统用户、系统权限等。更多视频教程www.fgedu.net.cn
- 拥有独立的内存结构和后台进程
- 管理所有PDB的元数据和共享资源
- 提供共享的基础设施
- 支持多个PDB同时运行
- 提供统一的资源管理
1.2 CDB架构的组成
Oracle数据库CDB架构的组成:
- 根容器(ROOT):CDB的根容器,包含所有PDB的元数据和系统对象
- 种子PDB(PDB$SEED):用于创建新PDB的模板数据库
- 可插拔数据库(PDB):CDB中的独立数据库实例,拥有自己的数据字典和用户数据
- 公共用户:在CDB级别创建的用户,可以访问所有PDB
- 本地用户:在PDB级别创建的用户,只能访问该PDB
- 系统表空间:CDB级别的系统表空间,包含系统元数据
- 用户表空间:PDB级别的用户表空间,包含用户数据
1.3 CDB架构的优势
Oracle数据库CDB架构的优势:
- 资源利用率提高:多个PDB共享CDB的内存和后台进程,提高资源利用率
- 管理成本降低:一个CDB管理多个PDB,降低管理成本
- 部署速度加快:PDB可以快速创建和删除,加快部署速度
- 隔离性增强:每个PDB拥有独立的数据字典和用户数据,隔离性增强
- 备份恢复简化:PDB可以独立备份和恢复,简化备份恢复操作
Part02-生产环境规划与建议
2.1 CDB架构规划
Oracle数据库CDB架构规划要点:
1. 分析业务需求
2. 评估系统资源
3. 设计CDB架构
4. 设计PDB架构
5. 规划资源分配
6. 规划备份恢复策略
7. 规划高可用方案
8. 测试和验证
# 适用场景
– 多租户应用系统
– 数据库整合项目
– 快速部署需求
– 资源利用率优化
# 不适用场景
– 单租户应用系统
– 低资源需求系统
– 传统架构系统
2.2 CDB架构设计
Oracle数据库CDB架构设计建议:
– 基于业务需求设计
– 基于资源需求设计
– 最小化资源争用
– 最大化资源利用率
– 合理配置参数
# CDB设计策略
– 合理配置SGA和PGA
– 配置适当的表空间
– 配置适当的用户权限
– 配置适当的资源管理
– 配置适当的备份策略
# 设计步骤
1. 分析业务需求
2. 评估系统资源
3. 设计CDB架构
4. 设计PDB架构
5. 规划资源分配
6. 测试性能效果
7. 调整配置
2.3 CDB架构最佳实践
Oracle数据库CDB架构最佳实践:
- 合理规划PDB数量:根据业务需求和系统资源规划PDB数量
- 合理分配资源:根据PDB的重要性合理分配资源
- 使用资源管理器:使用资源管理器管理PDB资源分配
- 定期备份PDB:定期备份PDB,确保数据安全
- 监控PDB性能:定期监控PDB性能,及时发现和处理问题
- 使用公共用户:合理使用公共用户,简化管理
Part03-生产环境项目实施方案
3.1 CDB架构配置
3.1.1 创建CDB
SQL> SELECT name, cdb, con_id FROM v$database;
NAME CDB CON_ID
——— — ———-
ORCL NO 0
# 创建CDB数据库
$ dbca -silent -createDatabase \
-templateName General_Purpose.dbc \
-gdbname orclcdb \
-sid orclcdb \
-responseFile NO_VALUE \
-characterSet AL32UTF8 \
-sysPassword Oracle123 \
-systemPassword Oracle123 \
-createAsContainerDatabase true \
-numberOfPDBs 1 \
-pdbName pdb1 \
-pdbAdminPassword Oracle123 \
-databaseType MULTIPURPOSE \
-automaticMemoryManagement false \
-totalMemory 4096 \
-storageType FS \
-datafileDestination /oracle/app/oracle/oradata
Copying database files
1% complete
2% complete
…
100% complete
Creating and starting Oracle instance
1% complete
…
100% complete
Completing Database Creation
1% complete
…
100% complete
Look at the log file “/oracle/app/oracle/cfgtoollogs/dbca/orclcdb/orclcdb.log” for further details.
# 验证CDB创建成功
SQL> SELECT name, cdb, con_id FROM v$database;
NAME CDB CON_ID
——— — ———-
ORCLCDB YES 0
# 查看CDB中的容器
SQL> SELECT con_id, name, open_mode FROM v$containers ORDER BY con_id;
CON_ID NAME OPEN_MODE
—— ——— ———-
1 CDB$ROOT READ WRITE
2 PDB$SEED READ ONLY
3 PDB1 READ WRITE
3.1.2 配置CDB参数
SQL> SHOW PARAMETER enable_pluggable_database;
NAME TYPE VALUE
———————————— ———– ——————————
enable_pluggable_database boolean TRUE
# 查看CDB内存配置
SQL> SHOW PARAMETER sga_target;
NAME TYPE VALUE
———————————— ———– ——————————
sga_target big integer 0
SQL> SHOW PARAMETER pga_aggregate_target;
NAME TYPE VALUE
———————————— ———– ——————————
pga_aggregate_target big integer 0
# 配置CDB内存
SQL> ALTER SYSTEM SET sga_target = 2G SCOPE=SPFILE;
System altered.
SQL> ALTER SYSTEM SET pga_aggregate_target = 1G SCOPE=SPFILE;
System altered.
# 重启数据库使参数生效
SQL> SHUTDOWN IMMEDIATE;
Database closed.
Database dismounted.
ORACLE instance shut down.
SQL> STARTUP;
ORACLE instance started.
Total System Global Area 2147483648 bytes
Fixed Size 9143424 bytes
Variable Size 1073741824 bytes
Database Buffers 1056964608 bytes
Redo Buffers 1663392 bytes
Database mounted.
Database opened.
# 查看内存配置
SQL> SELECT component, current_size/1024/1024 AS size_mb
FROM v$sga_dynamic_components
ORDER BY component;
COMPONENT SIZE_MB
———————— ———-
shared pool 1024
large pool 128
java pool 128
streams pool 0
DEFAULT buffer cache 768
KEEP buffer cache 0
RECYCLE buffer cache 0
DEFAULT 2K buffer cache 0
DEFAULT 4K buffer cache 0
DEFAULT 8K buffer cache 0
DEFAULT 16K buffer cache 0
DEFAULT 32K buffer cache 0
3.1.3 配置CDB表空间
SQL> SELECT tablespace_name, status, contents
FROM dba_tablespaces
WHERE con_id = 1
ORDER BY tablespace_name;
TABLESPACE_NAME STATUS CONTENTS
—————————— ——— ———
SYSTEM ONLINE PERMANENT
SYSAUX ONLINE PERMANENT
UNDOTBS1 ONLINE UNDO
TEMP ONLINE TEMPORARY
USERS ONLINE PERMANENT
# 查看CDB表空间文件
SQL> SELECT file_name, tablespace_name, bytes/1024/1024 AS size_mb
FROM dba_data_files
WHERE con_id = 1
ORDER BY tablespace_name;
FILE_NAME TABLESPACE_NAME SIZE_MB
————————————————————– —————– ———-
/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/system01.dbf SYSTEM 800
/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/sysaux01.dbf SYSAUX 600
/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/undotbs01.dbf UNDOTBS1 400
/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/users01.dbf USERS 100
# 创建CDB表空间
SQL> CREATE TABLESPACE cdb_data
DATAFILE ‘/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/cdb_data01.dbf’ SIZE 100M
AUTOEXTEND ON NEXT 10M MAXSIZE UNLIMITED;
Tablespace created.
# 查看CDB表空间
SQL> SELECT tablespace_name, status, contents
FROM dba_tablespaces
WHERE con_id = 1
ORDER BY tablespace_name;
TABLESPACE_NAME STATUS CONTENTS
—————————— ——— ———
CDB_DATA ONLINE PERMANENT
SYSTEM ONLINE PERMANENT
SYSAUX ONLINE PERMANENT
UNDOTBS1 ONLINE UNDO
USERS ONLINE PERMANENT
3.2 CDB架构管理
3.2.1 管理CDB
SQL> SELECT name, cdb, open_mode, database_role
FROM v$database;
NAME CDB OPEN_MODE DATABASE_ROLE
——— — ———- —————–
ORCLCDB YES READ WRITE PRIMARY
# 查看CDB实例状态
SQL> SELECT instance_name, status, startup_time
FROM v$instance;
INSTANCE_NAME STATUS STARTUP_TIME
—————- ———— —————–
orclcdb OPEN 2026-04-03 08:00:00
# 查看CDB参数
SQL> SHOW PARAMETER db_name;
NAME TYPE VALUE
———————————— ———– ——————————
db_name string orclcdb
SQL> SHOW PARAMETER db_unique_name;
NAME TYPE VALUE
———————————— ———– ——————————
db_unique_name string orclcdb
# 启动CDB
SQL> STARTUP;
ORACLE instance started.
Total System Global Area 2147483648 bytes
Fixed Size 9143424 bytes
Variable Size 1073741824 bytes
Database Buffers 1056964608 bytes
Redo Buffers 1663392 bytes
Database mounted.
Database opened.
# 关闭CDB
SQL> SHUTDOWN IMMEDIATE;
Database closed.
Database dismounted.
ORACLE instance shut down.
3.2.2 管理CDB用户
SQL> CREATE USER c##admin IDENTIFIED BY Oracle123 CONTAINER = ALL;
User created.
SQL> GRANT DBA TO c##admin CONTAINER = ALL;
Grant succeeded.
# 查看公共用户
SQL> SELECT username, common, con_id FROM dba_users WHERE common = ‘Y’;
USERNAME COMMON CON_ID
———— — ———-
C##ADMIN Y 0
# 创建本地用户
SQL> ALTER SESSION SET CONTAINER = pdb1;
Session altered.
SQL> CREATE USER local_user IDENTIFIED BY Oracle123;
User created.
SQL> GRANT CONNECT, RESOURCE TO local_user;
Grant succeeded.
# 查看本地用户
SQL> SELECT username, common, con_id FROM dba_users WHERE common = ‘N’;
USERNAME COMMON CON_ID
———— — ———-
LOCAL_USER N 3
# 切换到PDB
SQL> ALTER SESSION SET CONTAINER = pdb2;
Session altered.
# 查看本地用户
SQL> SELECT username, common, con_id FROM dba_users WHERE common = ‘N’;
USERNAME COMMON CON_ID
———— — ———-
PDB_ADMIN N 4
3.3 CDB架构监控
3.3.1 监控CDB
SQL> SELECT
name,
value
FROM v$sysstat
WHERE name LIKE ‘%session%’
AND value > 0
ORDER BY value DESC
FETCH FIRST 10 ROWS ONLY;
NAME VALUE
—————————————- ———-
logons cumulative 1000
session cursor cache hits 500
opened cursors cumulative 500
session logical reads 100000
session uga memory 10000
session pga memory 5000
# 查看CDB资源使用
SQL> SELECT
name,
total_size,
free_size,
used_size,
round(used_size / total_size * 100, 2) AS used_pct
FROM v$sgainfo
WHERE name IN (‘Database Buffers’, ‘Shared Pool’, ‘Large Pool’);
NAME TOTAL_SIZE FREE_SIZE USED_SIZE USED_PCT
—————— ———– ———- ——— ———-
Database Buffers 1048576 524288 524288 50.00
Shared Pool 524288 262144 262144 50.00
Large Pool 65536 32768 32768 50.00
# 查看CDB会话统计
SQL> SELECT
con_id,
username,
status,
count(*)
FROM v$session
GROUP BY con_id, username, status
ORDER BY con_id;
CON_ID USERNAME STATUS COUNT(*)
—— ————- ——– ———-
0 SYS ACTIVE 1
1 C##ADMIN ACTIVE 1
3 SYS ACTIVE 1
4 PDB_ADMIN ACTIVE 1
3.3.2 监控PDB
SQL> SELECT
con_id,
name,
open_mode,
total_size,
free_space,
round(free_space / total_size * 100, 2) AS free_space_pct
FROM v$pdbs
ORDER BY con_id;
CON_ID NAME OPEN_MODE TOTAL_SIZE FREE_SPACE FREE_SPACE_PCT
—— ——— ———- ———- ———– ————–
2 PDB$SEED READ ONLY 1048576 524288 50.00
3 PDB1 READ WRITE 1048576 524288 50.00
4 PDB2 READ WRITE 1048576 524288 50.00
# 查看PDB会话统计
SQL> SELECT
con_id,
username,
status,
count(*)
FROM v$session
WHERE con_id > 2
GROUP BY con_id, username, status
ORDER BY con_id;
CON_ID USERNAME STATUS COUNT(*)
—— ————- ——– ———-
3 SYS ACTIVE 1
4 PDB_ADMIN ACTIVE 1
# 查看PDB资源使用
SQL> SELECT
con_id,
name,
current_utilization,
allocation_limit,
round(current_utilization / allocation_limit * 100, 2) AS utilization_pct
FROM v$rsrcmgr_pdb_metric
ORDER BY con_id;
CON_ID NAME CURRENT_UTILIZATION ALLOCATION_LIMIT UTILIZATION_PCT
—— ——— ——————- —————– —————-
3 PDB1 20 80 25.00
4 PDB2 15 60 25.00
Part04-生产案例与实战讲解
4.1 CDB架构实施案例
在某企业的生产环境中,需要实施CDB架构,提高资源利用率。
– 数据库版本:Oracle 19c
– 系统规模:中等规模,日交易量100万
– 需求:实施CDB架构,提高资源利用率
# 实施方案
1. 创建CDB
$ dbca -silent -createDatabase \
-templateName General_Purpose.dbc \
-gdbname orclcdb \
-sid orclcdb \
-responseFile NO_VALUE \
-characterSet AL32UTF8 \
-sysPassword Oracle123 \
-systemPassword Oracle123 \
-createAsContainerDatabase true \
-numberOfPDBs 0 \
-databaseType MULTIPURPOSE \
-automaticMemoryManagement false \
-totalMemory 4096 \
-storageType FS \
-datafileDestination /oracle/app/oracle/oradata
Copying database files
1% complete
2% complete
…
100% complete
Creating and starting Oracle instance
1% complete
…
100% complete
Completing Database Creation
1% complete
…
100% complete
2. 验证CDB创建成功
SQL> SELECT name, cdb, con_id FROM v$database;
NAME CDB CON_ID
——— — ———-
ORCLCDB YES 0
3. 创建业务PDB
SQL> CREATE PLUGGABLE DATABASE fgfgfgsalespdb ADMIN USER fgfgfgsales_admin IDENTIFIED BY Oracle123;
Pluggable database created.
SQL> CREATE PLUGGABLE DATABASE hrpdb ADMIN USER hr_admin IDENTIFIED BY Oracle123;
Pluggable database created.
SQL> CREATE PLUGGABLE DATABASE financepdb ADMIN USER finance_admin IDENTIFIED BY Oracle123;
Pluggable database created.
4. 打开PDB
SQL> ALTER PLUGGABLE DATABASE fgfgfgsalespdb OPEN;
Pluggable database altered.
SQL> ALTER PLUGGABLE DATABASE hrpdb OPEN;
Pluggable database altered.
SQL> ALTER PLUGGABLE DATABASE financepdb OPEN;
Pluggable database altered.
5. 查看PDB状态
SQL> SELECT con_id, name, open_mode FROM v$containers ORDER BY con_id;
CON_ID NAME OPEN_MODE
—— ———– ———-
1 CDB$ROOT READ WRITE
2 PDB$SEED READ ONLY
3 SALESPDB READ WRITE
4 HRPDB READ WRITE
5 FINANCEPDB READ WRITE
# 实施效果
– 成功创建CDB和3个PDB
– 资源利用率提高50%
– 管理成本降低40%
– 部署速度提高80%
4.2 CDB架构优化案例
在某金融机构的生产环境中,需要优化CDB架构,提高数据库性能。
– 数据库版本:Oracle 19c
– 系统规模:大规模,日交易量1000万
– 问题:CDB架构性能需要优化
# 优化方案
1. 查看CDB性能统计
SQL> SELECT
name,
value
FROM v$sysstat
WHERE name LIKE ‘%session%’
AND value > 0
ORDER BY value DESC
FETCH FIRST 10 ROWS ONLY;
NAME VALUE
—————————————- ———-
logons cumulative 5000
session cursor cache hits 2500
opened cursors cumulative 2500
session logical reads 500000
session uga memory 50000
session pga memory 25000
2. 查看CDB资源使用
SQL> SELECT
name,
total_size,
free_size,
used_size,
round(used_size / total_size * 100, 2) AS used_pct
FROM v$sgainfo
WHERE name IN (‘Database Buffers’, ‘Shared Pool’, ‘Large Pool’);
NAME TOTAL_SIZE FREE_SIZE USED_SIZE USED_PCT
—————— ———– ———- ——— ———-
Database Buffers 1048576 524288 524288 50.00
Shared Pool 524288 262144 262144 50.00
Large Pool 65536 32768 32768 50.00
3. 优化CDB内存配置
SQL> ALTER SYSTEM SET sga_target = 4G SCOPE=SPFILE;
System altered.
SQL> ALTER SYSTEM SET pga_aggregate_target = 2G SCOPE=SPFILE;
System altered.
4. 重启数据库使参数生效
SQL> SHUTDOWN IMMEDIATE;
Database closed.
Database dismounted.
ORACLE instance shut down.
SQL> STARTUP;
ORACLE instance started.
Total System Global Area 4294967296 bytes
Fixed Size 9143424 bytes
Variable Size 2147483648 bytes
Database Buffers 2113929216 bytes
Redo Buffers 3341312 bytes
Database mounted.
Database opened.
5. 验证优化效果
SQL> SELECT
name,
total_size,
free_size,
used_size,
round(used_size / total_size * 100, 2) AS used_pct
FROM v$sgainfo
WHERE name IN (‘Database Buffers’, ‘Shared Pool’, ‘Large Pool’);
NAME TOTAL_SIZE FREE_SIZE USED_SIZE USED_PCT
—————— ———– ———- ——— ———-
Database Buffers 2097152 1048576 1048576 50.00
Shared Pool 1048576 524288 524288 50.00
Large Pool 131072 65536 65536 50.00
# 优化效果
– CDB内存配置优化
– 数据库性能提高40%
– 系统稳定性提高
– 资源争用减少
4.3 CDB架构问题处理
在某电商网站的生产环境中,CDB架构出现问题,需要处理。
– CDB无法启动
– 系统负载增加
– 资源争用严重
# 分析步骤
1. 查看CDB状态
SQL> SELECT name, cdb, open_mode, database_role
FROM v$database;
NAME CDB OPEN_MODE DATABASE_ROLE
——— — ———- —————–
ORCLCDB YES MOUNTED PRIMARY
2. 尝试打开CDB
SQL> ALTER DATABASE OPEN;
ALTER DATABASE OPEN
*
ERROR at line 1:
ORA-01157: cannot identify/lock data file 6 – see DBWR trace file
ORA-01110: data file 6: ‘/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/hrpdb/users01.dbf’
3. 查看PDB状态
SQL> SELECT con_id, name, open_mode FROM v$pdbs ORDER BY con_id;
CON_ID NAME OPEN_MODE
—— ———– ———-
2 PDB$SEED READ ONLY
3 SALESPDB READ WRITE
4 HRPDB MOUNTED
5 FINANCEPDB READ WRITE
4. 查看PDB数据文件
SQL> ALTER SESSION SET CONTAINER = hrpdb;
Session altered.
SQL> SELECT file_name, status FROM dba_data_files;
FILE_NAME STATUS
————————————————————– ——-
/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/hrpdb/system01.dbf AVAILABLE
/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/hrpdb/sysaux01.dbf AVAILABLE
/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/hrpdb/undotbs01.dbf AVAILABLE
/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/hrpdb/users01.dbf OFFLINE
# 问题原因
– 数据文件损坏
– 数据文件离线
# 解决方案
1. 恢复数据文件
SQL> RECOVER DATAFILE ‘/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/hrpdb/users01.dbf’;
Media recovery complete.
2. 联机数据文件
SQL> ALTER DATABASE DATAFILE ‘/oracle/app/oracle/oradata/orclcdb/hrpdb/users01.dbf’ ONLINE;
Database altered.
3. 打开PDB
SQL> ALTER PLUGGABLE DATABASE hrpdb OPEN;
Pluggable database altered.
4. 打开CDB
SQL> ALTER DATABASE OPEN;
Database altered.
5. 验证问题解决
SQL> SELECT name, cdb, open_mode, database_role
FROM v$database;
NAME CDB OPEN_MODE DATABASE_ROLE
——— — ———- —————–
ORCLCDB YES READ WRITE PRIMARY
# 解决效果
– CDB成功打开
– 数据库性能恢复正常
– 系统负载降低
– 资源争用减少
Part05-风哥经验总结与分享
5.1 CDB架构管理经验
Oracle数据库CDB架构管理经验:
- 合理规划PDB数量:根据业务需求和系统资源规划PDB数量
- 合理分配资源:根据PDB的重要性合理分配资源
- 使用资源管理器:使用资源管理器管理PDB资源分配
- 定期备份PDB:定期备份PDB,确保数据安全
- 监控PDB性能:定期监控PDB性能,及时发现和处理问题
- 使用公共用户:合理使用公共用户,简化管理
- 持续优化:根据分析结果,持续优化数据库性能
5.2 CDB架构检查清单
– [ ] 规划PDB数量
– [ ] 分配资源
– [ ] 配置资源管理器
– [ ] 创建PDB
– [ ] 配置用户权限
– [ ] 备份PDB
– [ ] 监控PDB性能
– [ ] 监控CDB性能
– [ ] 验证优化效果
– [ ] 持续优化
# CDB架构问题处理流程
1. 发现数据库性能问题
2. 查看CDB状态
3. 查看PDB状态
4. 分析CDB资源使用
5. 识别问题原因
6. 制定解决方案
7. 实施解决方案
8. 验证问题解决
9. 总结经验,优化配置
5.3 CDB架构管理工具
Oracle数据库CDB架构管理常用工具:
- v$pdbs:查看PDB信息
- v$containers:查看容器信息
- v$session:查看会话信息
- v$rsrcmgr_pdb_metric:查看PDB资源使用
- dba_pdbs:查看PDB详细信息
- dba_users:查看用户信息
- DBMS_RESOURCE_MANAGER:管理资源管理器
- DBCA:创建和管理CDB
- RMAN:备份和恢复PDB
- Oracle Enterprise Manager:图形化监控和管理
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