Oracle PDB 详细使用指南

1. 概述

1.1 什么是 PDB

PDB (Pluggable Database) 是 Oracle 12c 及更高版本引入的多租户架构的核心组件。它是一个完全封装的数据库，包含自己的数据文件、数据字典和非公共对象。

1.2 优势

资源共享和优化
简化管理维护
灵活的部署选项
增强的安全性和隔离性
降低许可证成本

2. 基础架构

2.1 CDB 架构

CDB (Container Database) 包含以下组件： - ROOT (CDB$ROOT)：存储 Oracle 提供的公共对象 - SEED (PDB$SEED)：用于创建新 PDB 的只读模板 - PDBs：一个或多个可插拔数据库

2.2 文件结构

ORACLE_BASE
├── admin
│   └── CDB
│       ├── adump
│       ├── bdump
│       ├── cdump
│       └── udump
├── oradata
│   └── CDB
│       ├── control01.ctl
│       ├── redo01.log
│       ├── system01.dbf
│       ├── temp01.dbf
│       └── users01.dbf
└── product
    └── 19.0.0
        └── dbhome_1

3. 安装和配置

3.1 先决条件

Oracle Database 软件安装
足够的磁盘空间
适当的内存配置
操作系统要求

3.2 创建 CDB

CREATE DATABASE CDB
  USER SYS IDENTIFIED BY password
  USER SYSTEM IDENTIFIED BY password
  LOGFILE GROUP 1 ('/u01/app/oracle/oradata/cdb/redo01.log') SIZE 100M,
          GROUP 2 ('/u01/app/oracle/oradata/cdb/redo02.log') SIZE 100M
  MAXLOGFILES 5
  MAXLOGMEMBERS 5
  MAXLOGHISTORY 1
  MAXDATAFILES 100
  CHARACTER SET AL32UTF8
  NATIONAL CHARACTER SET AL16UTF16
  EXTENT MANAGEMENT LOCAL
  DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/cdb/system01.dbf'
    SIZE 700M REUSE AUTOEXTEND ON NEXT 10240K MAXSIZE UNLIMITED
  SYSAUX DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/cdb/sysaux01.dbf'
    SIZE 550M REUSE AUTOEXTEND ON NEXT 10240K MAXSIZE UNLIMITED
  DEFAULT TABLESPACE users
    DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/cdb/users01.dbf'
    SIZE 500M REUSE AUTOEXTEND ON MAXSIZE UNLIMITED
  DEFAULT TEMPORARY TABLESPACE temp
    TEMPFILE '/u01/app/oracle/oradata/cdb/temp01.dbf'
    SIZE 20M REUSE AUTOEXTEND ON NEXT 640K MAXSIZE UNLIMITED
  UNDO TABLESPACE undotbs1
    DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/cdb/undotbs01.dbf'
    SIZE 200M REUSE AUTOEXTEND ON NEXT 5120K MAXSIZE UNLIMITED
  ENABLE PLUGGABLE DATABASE
    SEED
    FILE_NAME_CONVERT = ('/u01/app/oracle/oradata/cdb/',
                        '/u01/app/oracle/oradata/pdbseed/')
    SYSTEM DATAFILES SIZE 125M AUTOEXTEND ON NEXT 10240K MAXSIZE UNLIMITED
    SYSAUX DATAFILES SIZE 100M;

3.3 创建 PDB

CREATE PLUGGABLE DATABASE pdb1
  ADMIN USER pdb_admin IDENTIFIED BY password
  ROLES = (CONNECT)
  DEFAULT TABLESPACE users
    DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/cdb/pdb1/users01.dbf'
    SIZE 250M AUTOEXTEND ON NEXT 1M MAXSIZE UNLIMITED
  FILE_NAME_CONVERT = ('/u01/app/oracle/oradata/pdbseed/',
                      '/u01/app/oracle/oradata/pdb1/');

4. 日常管理操作

4.1 基本操作

-- 查看所有 PDB
SELECT name, open_mode FROM v$pdbs;

-- 切换容器
ALTER SESSION SET CONTAINER = pdb1;

-- 启动 PDB
ALTER PLUGGABLE DATABASE pdb1 OPEN;

-- 关闭 PDB
ALTER PLUGGABLE DATABASE pdb1 CLOSE;

-- 重启 PDB
ALTER PLUGGABLE DATABASE pdb1 CLOSE IMMEDIATE;
ALTER PLUGGABLE DATABASE pdb1 OPEN;

4.2 用户管理

-- 创建用户
CREATE USER user1 IDENTIFIED BY password
  DEFAULT TABLESPACE users
  TEMPORARY TABLESPACE temp
  QUOTA UNLIMITED ON users;

-- 授权
GRANT CREATE SESSION TO user1;
GRANT CREATE TABLE TO user1;
GRANT CREATE VIEW TO user1;

4.3 备份与恢复

-- RMAN 备份
BACKUP PLUGGABLE DATABASE pdb1;

-- 导出导入
expdp system/password@pdb1 directory=dp_dir dumpfile=pdb1.dmp
impdp system/password@pdb2 directory=dp_dir dumpfile=pdb1.dmp

5. 高级特性

5.1 克隆 PDB

CREATE PLUGGABLE DATABASE pdb2 FROM pdb1
  FILE_NAME_CONVERT = ('/pdb1/', '/pdb2/');

5.2 重定位 PDB

-- 源 CDB
ALTER PLUGGABLE DATABASE pdb1 CLOSE;
ALTER PLUGGABLE DATABASE pdb1 
  UNPLUG INTO '/tmp/pdb1.xml';

-- 目标 CDB
CREATE PLUGGABLE DATABASE pdb1 
  USING '/tmp/pdb1.xml'
  NOCOPY;

5.3 资源管理

-- 创建资源计划
CREATE RESOURCE PLAN pdb_plan;

-- 添加指令
BEGIN
  DBMS_RESOURCE_MANAGER.CREATE_PLAN_DIRECTIVE(
    PLAN => 'pdb_plan',
    PLUGGABLE_DATABASE => 'pdb1',
    SHARES => 3);
END;
/

6. 性能调优

6.1 内存管理

-- 设置 PDB 的内存限制
ALTER SYSTEM SET SGA_TARGET = 4G SCOPE = BOTH;
ALTER SYSTEM SET PGA_AGGREGATE_TARGET = 1G SCOPE = BOTH;

6.2 性能监控

-- 查看等待事件
SELECT event, total_waits, time_waited
FROM v$system_event
ORDER BY time_waited DESC;

-- 查看 SQL 性能
SELECT sql_id, executions, elapsed_time/1000000 elapsed_seconds
FROM v$sql
ORDER BY elapsed_time DESC;

6.3 统计信息管理

-- 收集统计信息
EXEC DBMS_STATS.GATHER_SCHEMA_STATS('SCHEMA_NAME');

7. 故障排除

7.1 常见问题

PDB 无法打开

-- 检查告警日志
SELECT message_text
FROM v$diag_alert_ext
WHERE component_id = 'rdbms'
ORDER BY originating_timestamp DESC;

-- 检查数据文件状态
SELECT name, status FROM v$datafile;

性能问题

-- 检查活动会话
SELECT sid, serial#, username, status
FROM v$session
WHERE type != 'BACKGROUND';

-- 检查锁等待
SELECT holding.sid holding_sid,
       waiting.sid waiting_sid,
       holding.username holding_user,
       waiting.username waiting_user
FROM v$lock l1
JOIN v$session holding ON l1.sid = holding.sid
JOIN v$lock l2 ON l1.id1 = l2.id1 AND l2.request > 0
JOIN v$session waiting ON l2.sid = waiting.sid
WHERE l1.block = 1;

8. 最佳实践

8.1 设计建议

PDB 命名规范
使用有意义的名称
包含环境标识（dev/test/prod）
避免特殊字符
文件管理
使用 OMF（Oracle Managed Files）
规划足够的存储空间
实施适当的备份策略

8.2 安全建议

访问控制
实施最小权限原则
定期审计用户权限
使用 profiles 限制资源使用
网络安全
使用 SSL/TLS 加密
实施网络访问控制列表
监控异常访问

8.3 维护建议

日常维护
定期收集统计信息
监控空间使用
检查告警日志
性能优化
定期审查执行计划
维护索引
清理历史数据
备份策略
实施增量备份
定期测试恢复
保留备份历史

8.4 监控清单

基础监控
CPU 使用率
内存使用情况
I/O 性能
网络延迟
数据库监控
表空间使用率
会话数量
锁等待
SQL 响应时间
业务监控
事务吞吐量
用户连接数
业务关键指标
响应时间 SLA

附录

A. 常用命令速查

-- 切换容器
SHOW CON_NAME;
ALTER SESSION SET CONTAINER = pdb_name;

-- 创建 PDB
CREATE PLUGGABLE DATABASE pdb_name 
  ADMIN USER admin_user IDENTIFIED BY password;

-- PDB 生命周期管理
ALTER PLUGGABLE DATABASE pdb_name OPEN;
ALTER PLUGGABLE DATABASE pdb_name CLOSE;
DROP PLUGGABLE DATABASE pdb_name INCLUDING DATAFILES;

-- 状态查看
SELECT con_id, name, open_mode FROM v$pdbs;
SELECT instance_name, status FROM v$instance;

B. 常用视图

容器相关视图
V$CONTAINERS
V$PDBS
CDB_USERS
DBA_PDBS
性能相关视图
V$SYSSTAT
V$SYSTEM_EVENT
V$SESSION_WAIT
V$SQL
存储相关视图
V$DATAFILE
V$TEMPFILE
V$CONTROLFILE
V$LOGFILE

C. 参考资料

Oracle 官方文档
Oracle Support 知识库
Oracle 技术网络（OTN）
Oracle 学习资源库