Oracle DBCA高级玩法:从模板选择、脚本调用到多租户

杨建荣 2016-12-07 10:00:19

 

作者介绍

杨建荣DBAplus社群联合发起人。现就职于搜狐畅游,Oracle ACE-A、YEP成员,超7年数据库开发和运维经验,擅长电信数据业务、数据库迁移和性能调优。持Oracle 10G OCP,OCM,MySQL OCP认证,《Oracle DBA工作笔记》作者

 

本篇文章的思路如下:

  1. DBCA-熟悉而又陌生

  2. Oracle中创建数据库的模板     

  3. 解读seed模板的原理

  4. 解析seed模板创建数据库的过程    

  5. 解析DBCA的调用脚本     

  6. DBCA和技术趋势发展的关系   

    1)DBDA和多租户的关系      

    2)通过DBCA创建Data Guard   

 

 
一、DBCA-熟悉而又陌生
 

 

但凡是学过Oracle的同学,对DBCA(Database Configuration Assistant, DBCA)都不会陌生,有了这个工具,使得创建数据库成为可能。而DBCA本身有图形和静默两种方式。其中静默方式看起来高大上一些,因为一个看似复杂的创建数据库的过程,用一个命令就可以轻松搞定。静默安装的命令类似下面的形式,其中创建的数据库为testdb,字符集为ZHS16GBK。

dbca -silent -createDatabase -templateName $ORACLE_HOME/assistants/dbca/templates/General_Purpose.dbc -gdbname testdb -sid testdb  -characterSet ZHS16GBK  -sysPassword oracle -systemPassword oracle

 

这样就了解了DBCA的整个过程吗?肯定不是。

 

 
二、Oracle中创建数据库的模板
 

 

首先需要了解一下上面命令里提到的模板General_Purpose.dbc,在10g中是分为四个模板(通用,OLTP,OLAP,定制)可供选择,而11g中目前存在三种模板可供选择,就是通用/OLTP、OLAP和定制类型,主要是通用模板和OLTP模板耦合度太高,所以11g中我们看到的是三个模板,如下图所示。

 


 

需要说明的是对于模板类型有seed和noseed两种,主要的区别在于是否包含数据文件(对应上图红色标识的“Includes Datafiles”),简单来说,seed就是从RMAN备份中还原恢复数据库,由于是这个过程是使用通用模板,不能做其他更多的定制修改,但是最大的特点是创建速度快,OLTP和OLAP的模板就属于seed模板类型;而“定制数据库”模板则属于noseed模板,不包含数据文件,需要使用create database命令创建数据库,需要初始化数据字典,安装组件等,创建时间要长很多,对于大部分系统业务来说,需要根据自己的需求来选择合适的模板类型。

 

 
三、解读seed模板的原理
 

 

seed模板的方式是使用RMAN恢复来完成,那么数据备份在哪里呢?在$ORACLE_HOME/assistants/dbca/templates下面。

[oracle@newtest templates]$ ll
total 301544
-rw-r--r-- 1 oracle oinstall      5104 Aug 24  2013 Data_Warehouse.dbc
-rwxr-xr-x 1 oracle oinstall  21741568 Aug 27  2013 example01.dfb
-rwxr-xr-x 1 oracle oinstall   1507328 Aug 27  2013 example.dmp
-rw-r--r-- 1 oracle oinstall      4984 Aug 24  2013 General_Purpose.dbc
-rw-r--r-- 1 oracle oinstall     11489 May  1  2013 New_Database.dbt
-rwxr-xr-x 1 oracle oinstall   9748480 Aug 27  2013 Seed_Database.ctl
-rwxr-xr-x 1 oracle oinstall 275750912 Aug 27  2013 Seed_Database.dfb

 

可能到这里还不大明白,其实在这里Seed_Database.dfb就是RMAN的备份。

 

而可以很清楚看到数据库的db_name是seed_database这样的字眼,其实是在创建的过程中修改了db_name,如果用数据库的工具来理解,就是一个nid修改db_name。 如果我们通过strings的方式解析这些文件就会发现db_name是seeddata.

 

 
四、解析seed模板创建数据库的过程
 

 

当然DBCA静默这个过程很容易实践。我们花几分钟就能手工完成这个过程。

 

首先假设我们需要创建的数据库为testdb,我们初始化目录结构。

mkdir -p /U01/app/oracle/oradata/testdb/

 

1、如何处理参数文件

 

然后在$ORACLE_HOME/dbs下初始化参数文件initseeddata.ora,内容如下:

db_name=seeddata
sga_target=500M
control_files=/U01/app/oracle/oradata/testdb/control01.ctl

 

这里尤其注意参数的设置,db_name为seeddata,控制文件的目录为testdb相关。完成这一步我们就可以上道了。

 

启动数据库到nomount阶段,证明参数文件是设置生效了。

SQL> startup nomount
ORACLE instance started.
Total System Global Area  521936896 bytes
Fixed Size         2254824 bytes

 

2、如何处理控制文件

 

而要启动到mount阶段,控制文件怎么处理,我们是从模板的路径下拷贝一个,就可以启动到mount阶段了。

cp Seed_Database.ctl  /U01/app/oracle/oradata/testdb/control01.ctl

SQL> alter database mount;
Database altered.

 

3、如何处理Redo日志

 

那数据文件,redo这些文件怎么处理,我们先来处理redo,数据文件稍后处理。

 

当前的redo的设置如下,目前来看是不可用的情况,因为路径是不符合需求的。

SQL> select member from v$logfile;
MEMBER
---------------------------------------------------
/ade/b/2232964209/oracle/oradata/seeddata/redo01.log
/ade/b/2232964209/oracle/oradata/seeddata/redo02.log
/ade/b/2232964209/oracle/oradata/seeddata/redo03.log

 

我们需要修改为自己需要的格式。

alter database rename file '/ade/b/2232964209/oracle/oradata/seeddata/redo01.log' to '/U01/app/oracle/oradata/testdb/redo01.log';
alter database rename file '/ade/b/2232964209/oracle/oradata/seeddata/redo02.log' to '/U01/app/oracle/oradata/testdb/redo02.log';
alter database rename file '/ade/b/2232964209/oracle/oradata/seeddata/redo03.log' to '/U01/app/oracle/oradata/testdb/redo03.log';

 

4、如何处理数据文件

 

接下来的事情,就是数据文件了。

 

处理起来还是常规思路,就是RMAN注册信息,做还原,恢复。

RMAN> catalog start with '/U01/app/oracle/product/11.2.0.4/assistants/dbca/templates/Seed_Database.dfb';

run
{set newname for datafile 1 to '/U01/app/oracle/oradata/testdb/system01.dbf';
 set newname for datafile 2 to '/U01/app/oracle/oradata/testdb/sysaux01.dbf';
 set newname for datafile 3 to '/U01/app/oracle/oradata/testdb/undotbs01.dbf';
 set newname for datafile 4 to '/U01/app/oracle/oradata/testdb/user01.dbf';
 restore database;
 switch datafile all;
 recover database;
 }

 

整个过程持续时间很短,很快就可以完成,最后提示完成了一个基于SCN的恢复。

RMAN-08187: WARNING: media recovery until SCN 925701 complete
Finished recover at 2016-12-03 22:34:1

 

启动数据库到open阶段resetlogs,就可以打开数据库了。

SQL> alter database open resetlogs;
Database altered.

 

5、如何修改临时数据文件

 

还有什么文件需要处理,就是临时数据文件了。

 

查看临时数据文件会抛出错误,我们还是需要修改一下路径。

SQL>select file_name from dba_temp_files
                      *
ERROR at line 1:
ORA-01157: cannot identify/lock data file 201 - see DBWR trace file
ORA-01110: data file 201:
'/ade/b/2232964209/oracle/oradata/seeddata/temp01.dbf'

 

策略就是先加后删(加新的临时数据文件,不存在的冗余临时文件)

alter tablespace temp add tempfile  '/U01/app/oracle/oradata/testdb/temp01.dbf' size 100m;
alter tablespace temp drop tempfile '/ade/b/2232964209/oracle/oradata/seeddata/temp01.dbf'

 

6、如何修改db_name

 

整个数据的还原恢复就完成了,接下来就是修改db name了。启动到mount阶段即可处理。

startup mount

 

在命令行下使用nid来修改db_name

nid target=sys/oracle dbname=testdb

 

当然处理好之后原来的参数文件就不可用了,我们直接重新创建一个参数文件inittestdb.ora ,内容如下:

db_name=testdb
sga_target=500M
control_files=/U01/app/oracle/oradata/testdb/control01.ctl
compatible=11.2.0.4  --我使用的当前版本为11.2.0.4

 

在这个基础上启动数据库到mount,使用open resetlogs就可以打开数据库了。

SQL>startup mount
SQL>alter database open resetlogs;

 

当然这个思路对于理解DBCA来说是有益无害的。

 

那么,在这个基础上怎么继续理解DBCA的过程呢?

 

 
五、解析DBCA的调用脚本
 

 

毫无疑问就是看到一些详细的调用方式,比如脚本之类的,参数文件的处理等,这些Oracle处理起来还是有一些方法论的。

 

得到DBCA的静默创建脚本很简单,就是添加一个generateScripts选项即可。

比如下面的方式,输出会告诉你一个路径。假设db name为testdb1:

dbca -silent -createDatabase -templateName $ORACLE_HOME/assistants/dbca/templates/General_Purpose.dbc -gdbname testdb1 -sid testdb1  -characterSet ZHS16GBK  -sysPassword oracle -systemPassword oracle -generateScripts

 

那么RMAN还原的过程呢,本质上RMAN的核心就是dbms_backup_restore,dbms_rcvman的包。我们可以在得到的脚本中看到。

重点工作就是下面的这句:

dbms_backup_restore.restoreBackupPiece('/U01/app/oracle/product/10.2/assistants/dbca/templates/Seed_Database.dfb', done);

 

我们分析生成的脚本可以让自己的理解更上一个层次。生成的脚本如下:

-rw-r----- 1 oracle oinstall 2165 Dec  3 22:04 cloneDBCreation.sql
-rw-r----- 1 oracle oinstall  286 Dec  3 22:04 CloneRmanRestore.sql
-rw-r----- 1 oracle oinstall 2061 Dec  3 22:04 init.ora
-rw-r----- 1 oracle oinstall 2155 Dec  3 22:04 inittestdb1Temp.ora
-rw-r----- 1 oracle oinstall  510 Dec  3 22:04 lockAccount.sql
-rw-r----- 1 oracle oinstall  726 Dec  3 22:04 postDBCreation.sql
-rw-r----- 1 oracle oinstall  649 Dec  3 22:04 postScripts.sql
-rw-r----- 1 oracle oinstall 1373 Dec  3 22:04 rmanRestoreDatafiles.sql
-rw-r----- 1 oracle oinstall  399 Dec  3 22:04 testdb1.log
-rwxr-xr-x 1 oracle oinstall  704 Dec  3 22:04 testdb1.sh
-rwxr-xr-x 1 oracle oinstall  554 Dec  3 22:04 testdb1.sql

 

运行的主体是testdb1.sh这个shell脚本,而脚本里调用的SQL脚本是testdb1.sql,我们就不兜圈子了,调用的顺序如下:

@/U01/app/oracle/admin/testdb1/scripts/CloneRmanRestore.sql
@/U01/app/oracle/admin/testdb1/scripts/cloneDBCreation.sql
@/U01/app/oracle/admin/testdb1/scripts/postScripts.sql
@/U01/app/oracle/admin/testdb1/scripts/lockAccount.sql
@/U01/app/oracle/admin/testdb1/scripts/postDBCreation.sql

 

  • CloneRmanRestore.sql的工作是完成备份的还原

  • cloneDBCreation.sql的工作是重建控制文件,重建临时表空间,修改db_name,修改字符集。

  • postScripts.sql是初始化一些目录结构。

  • lockAccount.sql是对一些非系统用户做锁定操作。

  • postDBCreation.sql是做一些数据库创建后的基本补充,做一些编译的工作。

 

学习了这个过程,突然发现我们熟悉的DBCA其实还是有一些持续学习的必要。看起来简单的工具能够掌握本质,本身就是一种无形的进步。

 

 
六、DBCA和技术趋势发展的关系
 

 

这里我们分两个方面来看,一个是DBCA和多租户的关系,看似不大起眼的DBCA其实和12c的架构设计密不可分。另外一个是12.2的一个新特性,绝对会让人眼前一亮。

 

1、DBCA和多租户的关系

 

而结合技术趋势来看DBCA其实发现它还是有很大的改进,我们简单说说。

 

首先是12c引入的多租用户特性(Multitenant Environment),它允许一个数据库容器(CDB)承载多个可插拔数据库(PDB),通俗点说就是库中库,或者说是数据库里的Docker。在即将推出的12.2中支持的PDB数从252增加到了4096个,下面这个经典的架构图来自官方。

 

 

这个和DBCA有什么关系呢?里面有一个SEED的PDB,是容器架构的一个重点部分。

 

Seed又叫PDB$SEED,创建PDBS数据库的模板,你不能在Seed中添加或修改一个对象(因为是这个PDB是只读的)。一个CDB中有且只能有一个Seed。

这里的这个PDB其实就是一个”活”的模板库,它有自己独立的系统表空间。如图左下所示。

 

 

我们可以很轻松地创建一个PDB,比如:

SQL>CREATE PLUGGABLE DATABASE testpdb ADMIN USER pdb_mgr IDENTIFIED BY xxx file_name_convert=('/U01/app/oracle/oradata/testdb,'/U01/app/oracle/oradata/testdb/testpdb);
Pluggable database created.

 

这个实现过程其实就和我们上面模拟DBCA模板建库如出一辙了。

 

2、通过DBCA创建Data Guard

 

对于DBCA,我们还有些没想到的功能,而Oracle在12.2已经要推出新功能了,那就是通过DBCA创建Data Guard。而如果明白了上面解析的过程,其实理解这个特性也不大难了。这个过程会指向主库来获取文件,使得创建备库更加便捷,简单。

 

 
小结
 

 

一个很简单的知识点可以由点及面地学习,掌握了本质的东西,就可以触类旁通了,不能轻视和浮躁。

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