Inhaltsverzeichnis. Teil I Installation, Architektur und Infrastruktur 15

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2 Teil I Installation, Architektur und Infrastruktur 15 1 Einleitung Der Aufbau des Buches Konventionen Software und Skripte Über den Autor Installation und Konfiguration Software-Installation Vorbereitung der Installation Die Oracle-Software installieren Eine Oracle 12c-Datenbank erstellen Beispielschemata Erste Schritte Windows-spezifische Besonderheiten Administrationswerkzeuge Administration mit der Kommandozeile Administration mit dem Oracle Enterprise Manager Der Oracle SQLDeveloper Hilfe und Support Praktische Tipps zur Datenbankadministration Die Oracle-Datenbankarchitektur Übersicht der Architektur Die Struktur der Datenbank Die Struktur der Instanz Automatic Memory Management (AMM) Prozesse und Abläufe Die Oracle-Hintergrundprozesse Lesekonsistenz Die Pluggable Database-Architektur

3 4 Eine Pluggable Database installieren Eine Container-Datenbank erstellen Eine PDB mit SQL*Plus erstellen Interne Strukturen und Objekte Datenbankstrukturen verwalten Tablespaces und Datafiles Aufbau einer Datenbankinfrastruktur Überwachung Backup and Recovery Standardisierung Diagnostik Die Komponenten der Fault Diagnostic Infrastructure Die Support Workbench Teil II Oracle-Datenbankadministration Backup and Recovery Begriffe Backup and Recovery-Strategien Der Recovery Manager (RMAN) Die RMAN-Architektur Einen Recovery-Katalog erstellen Die RMAN-Konfiguration Sicherungen mit RMAN Sicherungen mit dem Oracle Enterprise Manager Einen Media Manager verwenden Die Fast Recovery Area Dateien in die Fast Recovery Area legen Die Fast Recovery Area verwalten Restore und Recovery mit RMAN Verlust eines Datafiles Disaster Recovery Verlust von Online Redo Log-Dateien Block Media Recovery Der Data Recovery Advisor

4 7.5.6 Switch zur Datafile-Kopie Eine Tabelle mit RMAN zurückspeichern Wiederherstellung mit Flashback-Operationen Flashback Table Flashback Drop Flashback Transaction History Flashback Database Tablespace Point-in-Time Recovery Schnittstellen Data Pump Die Data Pump-Architektur Data Pump-Export Data Pump-Import Data Pump über Datenbank-Link Full Transportable Export/Import Data Pump Performance und Monitoring Data Pump für Migrationen einsetzen Ein Dumpfile nach Excel konvertieren Data Pump mit dem Oracle Enterprise Manager SQL*Loader Daten laden Externe Tabellen laden Daten entladen Job-Verwaltung Die Architektur des Scheduler Scheduler-Jobs verwalten Privilegien Job-Ketten Automatisierte Wartungs-Tasks Oracle Net Services Die Oracle Net-Architektur Die Server-Konfiguration Die Shared Server-Konfiguration Oracle Net Performance

5 11 Sicherheit und Überwachung Grundlegende Features und Maßnahmen Benutzer, Rollen und Profile Einfache Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit Auditing Out-of-the box Auditing Object Auditing Statement Auditing Privilege Auditing Session Auditing SYSDBA-Aktivitäten überwachen Fine Grained Auditing (FGA) Virtual Private Database (VPD) Application Context Eine VPD konfigurieren Database Vault Der Oracle Resource Manager Globalization Support Datentypen mit Zeitzonen Die Hierarchie der NLS-Parameter Linguistische Sortierung und Vergleiche Der Oracle Locale Builder Der Character Set Scanner Sprachen im Enterprise Manager Die XML-Datenbank Die Architektur der XML-DB XML-Dokumente speichern Die dokumentenbasierte Speicherung Die objektrelationale Speicherung XML-Dokumente abfragen Automatic Storage Management (ASM) Storage-Systeme Network Attached Storage (NAS) Internet SCSI (iscsi) Storage Area Network (SAN) Die ASM-Architektur im Überblick

6 15.3 ASM-Disks ASM-Disks auf verschiedenen Plattformen Eine Testumgebung aufsetzen Die ASM-Instanz Diskgruppen ASM überwachen und verwalten ASM-Performance ASMCMD Verwaltung mit dem Enterprise Manager Das ASM Cluster-Filesystem General Purpose ACFS-Dateisystem CRS Managed ACFS-Dateisystem ACFS Snapshots Eine Datenbank nach ASM konvertieren Upgrade und Patching Ein Upgrade umfassend planen Upgrade-Pfad Upgrade-Methoden Upgrade mit dem DBUA Upgrade mit dem Oracle Enterprise Manager Manuelles Upgrade Upgrade auf Pluggable Database Patching Patching mit OPatch Patching mit dem Enterprise Manager Teil III Erweiterte Administration und Spezialthemen Pluggable Database (PDB) administrieren Die Strukturen Starten und Stoppen Eine PDB anlegen und migrieren Ein Schema kopieren Die Transportable Tablespace-Methode Eine PDB klonen In eine andere CDB klonen Eine Nicht-CDB in eine PDB migrieren

7 17.4 Tablespaces verwalten Benutzer und Rollen Schema-Objekte verwalten Backup und Recovery Flashback-Operationen Die PDB im Enterprise Manager Recovery-Szenarien für Experten Recovery und Strukturänderungen Szenario Lösung Szenario Lösung Der Trick mit den Redo Log-Dateien Der Data Recovery Advisor Ein unbekanntes Szenario Ausfall des Recovery-Katalogs Der Oracle LogMiner Erweiterte Sicherheitsthemen Netzwerksicherheit Verschlüsselung Hackerangriffe abwehren Angriffe auf den Authentifizierungsprozess abwehren PL/SQL Injection verhindern Brute Force-Attacken Datenbankaudits Oracle Data Redaction Performance Tuning Datenbank-Tuning Vorgehen und Werkzeuge Problemanalyse Instance Tuning Disk Tuning Real Time ADDM-Analyse SQL Tuning Adaptives Cursor Sharing (ACS) Adaptive Ausführungspläne Dynamische Statistiken

8 21 Real Application Testing Workload Capture Workload Preprocessing Workload Replay SQL Performance Analyzer Eine SQL-Anweisung analysieren Teil IV Data Warehouse Ein Data Warehouse planen Schritte zur Planung Das Projektteam bilden Die Rolle des Datenbankadministrators Die Architektur des Data Warehouse Das Datenmodell Hard- und Software für das DWH Hardware Software Der Oracle Warehouse Builder Installation und Konfiguration OWB-Datenquellen Die ETL-Logik des OWB ETL in der Praxis ETL-Werkzeuge Tabellenfunktionen Change Data Capture (CDC) Transportable Tablespaces Weitere ETL-Features OLAP und Reporting SQL für Data Warehouse-Abfragen SQL-Modeling Administration von Data Warehouse-Datenbanken Partitionierung Indexe Materialized Views (MV) Backup and Recovery

9 Teil V Hochverfügbarkeit Data Guard Architektur Physical Standby-Datenbanken Vorbereitung der Primärdatenbank Vorbereitung der Standby-Datenbank Kopieren der Primärdatenbank Aktivierung von Data Guard Physical Standby-Datenbanken verwalten Logical Standby-Datenbanken Global Data Services (GDS) Architektur und Features Eine GDS-Umgebung aufsetzen Den GSM installieren Den GDS-Katalog erstellen GSM zum Katalog hinzufügen Pool, Region, Datenbanken und Services hinzufügen GDS Client-Konfiguration Real Application Clusters Cluster-Architekturen Cache Fusion Installation und Konfiguration Die Installation vorbereiten Die Grid Infrastructure installieren Die Datenbank-Software installieren Eine RAC-Datenbank erstellen Real Application Clusters administrieren ORAchk Die RAC-Datenbank verwalten RAC-Performance Backup and Recovery RAC und Data Guard Oracle Restart

10 Teil VI Oracle Cloud Computing Den Enterprise Manager installieren Hardware- und Software-Anforderungen Die Installation durchführen Oracle Cloud Computing mit dem Enterprise Manager Cloud Computing für Oracle Datenbanken Die Cloud Management Infrastructure einrichten Provisioning mit dem Enterprise Manager Den DBaaS-Service einrichten Einen Datenbank-Pool anlegen Die Anforderungen und Quotas festlegen Ein Provisioning-Profil und Service-Vorlage erstellen Eine Pluggable Database erstellen Verwaltung der Datenbankinfrastruktur Verwaltung von Datenbanken Den Agent ausrollen Weitere Ziele registrieren Allgemeine Verwaltungsfunktionen Datenbanken überwachen Cloning und Replikation Upgrades und Patching Stichwortverzeichnis

11 Kapitel 2 Installation und Konfiguration In diesem Kapitel werden die Installation der Oracle-Software sowie der Aufbau einer Standarddatenbank beschrieben. Die Beschreibung erfolgt auf Basis einer Linux-Installation. Das Vorgehen kann auf andere UNIX-Betriebssysteme wie AIX, Solaris oder HP unter Beachtung der plattformspezifischen Besonderheiten übertragen werden. Auf Unterschiede im Windows-Umfeld wird entsprechend verwiesen. Die hier erstellte Datenbank können Sie als Übungsdatenbank für alle im Buch verwendeten Beispiele und Skripte, die sich auf eine Standarddatenbank beziehen, nutzen. Oracle 12c hält für die Datenbank folgende Editionen bereit: Standard Edition one Standard Edition Enterprise Edition Personal Edition (Windows) Die Editionen unterscheiden sich in Funktionsumfang und Lizenzkosten. Um alle im Buch beschriebenen Features und Beispiele nachvollziehen und testen zu können, sollten Sie die Enterprise Edition installieren. Wenn Sie nicht über eine Datenbanklizenz verfügen, dann können Sie eine kostenlose Entwicklerlizenz erwerben. Beachten Sie in jedem Fall die Lizenzbedingungen der Firma Oracle. Das Thema Pluggable Database (Multitenant Database) wird in diesem Kapitel außen vor gelassen. Informationen zur Installation von Pluggable Databases finden Sie in Kapitel 4. Die Administration wird in Kapitel 17 behandelt. 2.1 Software-Installation Die Installation selbst erfolgt mit dem Oracle Universal Installer. Es besteht die Möglichkeit, Software und Datenbank in einem Durchlauf anzulegen. Es ist jedoch zu empfehlen, besonders wenn Sie neu im Oracle-Umfeld sind, die Installation von Software und Datenbank in zwei getrennten Schritten durchzuführen. Die Installation der Software gliedert sich in zwei Teile: die Vorbereitung des Betriebssystems sowie die Durchführung der Installation. 21

12 Kapitel 2 Installation und Konfiguration Vorbereitung der Installation Die Vorbereitung des Betriebssystems für die Installation ist ein wichtiger Prozess. Bereits hier entscheidet sich, wie stabil und fehlerfrei die Datenbank später laufen wird. Sie können die Software von der Website herunterladen. Dort finden Sie die zu Ihrem Betriebssystem passende Software. Wir installieren auf»oracle Enterprise Linux 6.5«. Die Oracle-Software für eine 64-Bit-Version des Betriebssystems finden Sie unter der Kategorie»Linux x86-64«. Eine weitere Quelle für das Download ist die Website Hier finden Sie die komplette Produkt-DVD. Hinweis Verwenden Sie für produktive Systeme die Website oracle.com, da sich auf dieser Seite die offizielle Produkt-DVD befindet. Für die Installation der Datenbanksoftware benötigen Sie nur den Teil»Oracle Database 12c for Linux x86-64«. Der Teil»Grid Infrastructure«wird nur benötigt, wenn Automatic Storage Management oder Hochverfügbarkeitsfeatures wie Real Application Clusters zum Einsatz kommen. Darauf wollen wir an dieser Stelle verzichten. Wichtig Verwenden Sie ausschließlich durch Oracle zertifizierte Betriebssystemversionen. Andernfalls erhalten Sie bei Problemen möglicherweise keinen Support. Die aktuelle Zertifizierungsliste finden Sie auf der Website In Tabelle 2.1 sind die mit der Datenbankversion zertifizierten Linux-Betriebssysteme aufgelistet. Betriebssystem Linux x86-64 Oracle Linux 5 Linux x86-64 Oracle Linux Linux x86-64 Red Hat Enterprise Linux 5 Linux x86-64 Red Hat Enterprise Linux 6 Linux x86-64 SuSe SLES 11 Status Zertifiziert Zertifiziert Zertifiziert Zertifiziert Zertifiziert Tabelle 2.1: Zertifizierung von Linux-Betriebssystemen mit Oracle 12c Tipp Um den Aufwand für die Vorbereitung des Betriebssystems zur Installation der Oracle Grid- und Datenbanksoftware möglichst gering zu halten, können Sie unter Linux 6 das sogenannte»oracle RDBMS Pre-Install RPM«installieren. 22

13 2.1 Software-Installation Die Installation des Pakets kann nach der Installation des Betriebssystems erfolgen. Sie finden das Paket auf dem ULN-Server (Unbreakable Linux Network) im Channel»Oracle Linux 6 Latest (x86_64)«. Der Name des Pakets ist»oraclerdbms-server-12cr1-preinstall el6.x86_64.rpm«. Mit der Installation des Pakets werden Vorbereitungsschritte wie die komplette Einrichtung des Users oracle oder das Eintragen der Kernelparameter in die Datei /etc/sysctl.conf vorgenommen. Überprüfen Sie, bevor Sie mit der Installation beginnen, ob die Mindestanforderungen an Hard- und Software erfüllt sind. Die Anforderungen sind: # rpm -i oracle-rdbms-server-12cr1-preinstall el6.x86_64.rpm Listing 2.1: Das Pre-Install-Paket für Oracle 12c installieren 1 GB Hauptspeicher (RAM), empfohlen werden 2 GB oder mehr 1 GB freier Speicherplatz im Verzeichnis»/tmp«6,4 GB für die Datenbanksoftware Swap Space: gleich der RAM-Größe (bis 16 GB RAM) und 16 GB (mehr als 16 GB RAM) Mit dem Einsatz von Automatic Memory Management (so wie es seit Oracle 11g bekannt ist) muss das Shared Memory durch das Betriebssystem zur Verfügung gestellt werden. Überprüfen Sie, ob das erforderliche Memory zur Verfügung steht: # df -h /dev/shm Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on shmfs 3.0G 0 1.0G 0% /dev/shm Hinweis Erfüllt das nach»/dev/shm«gebundene Shared Memory die Mindestanforderungen nicht, dann erhalten Sie beim ersten Startversuch (beim Erstellen) der Datenbank die Fehlermeldung»ORA MEMORY_TARGET is not supported on this system«. Führen Sie die folgenden Schritte durch, um genügend Memory zur Verfügung zu stellen: 1. Anhängen des Hauptspeichers: # mount -t tmpfs shmfs -o size=3g /dev/shm 23

14 Kapitel 2 Installation und Konfiguration 2. Um die Änderung über einen Neustart persistent zu machen, muss die folgende Zeile in die Datei /etc/fstab eingefügt werden: shmfs /dev/shm tmpfs size=3g 0 0 Falls Sie das»oracle RDBMS Pre-Install RPM«installiert haben, dann wurde die Mehrzahl der Vorbereitungsarbeiten bereits durchgeführt. In der folgenden Beschreibung finden Sie die einzelnen Schritte für die manuelle Vorbereitung des Betriebssystems. Die folgenden Aktionen werden mit dem Benutzer root vorgenommen. Prüfen Sie, ob die richtige Betriebssystemversion installiert ist. Für die Datenbank der Version 12.1 ist Oracle Enterprise Linux der Version 6 zu empfehlen. Es besitzt eine gute Kompatibilität auch bezogen auf die Anforderungen der Versionen der Softwarepakete. # cat /etc/oracle-release Oracle Linux Server release 6.4 Erstellen Sie nun die erforderlichen Gruppen und Benutzer im Betriebssystem. Folgende Gruppen werden benötigt: OSDBA: Enthält die Benutzer mit SYSDBA-Rechten in der Datenbank. In der Regel wird der Gruppenname dba verwendet. Mit diesem Privileg ist es zum Beispiel möglich, die Datenbank zu starten und herunterzufahren. OSOPER: Diese Gruppe ist optional. Sie repräsentiert Benutzer mit eingeschränkten operativen Aufgaben wie zum Beispiel dem Sichern einer Datenbank. Das zugehörige Privileg in der Datenbank ist SYSOPER. Wenn Sie keine separate Trennung der Rollen wünschen, dann können diese Aufgaben durch die Mitglieder der Gruppe dba ausgeführt werden. Der Standardname ist oper. OSBACKUPDBA: Die Gruppe kann für eine Rollentrennung für das Datenbank-Backup verwendet werden. Der Standardname ist backupdba. Oracle Inventory-Gruppe: Das ist die Gruppe für den Eigentümer der Oracle- Software und den Verwalter des Inventory. Auch wenn die Gruppe optional ist und ihrer Stelle die Gruppe dba verwendet werden kann, empfiehlt sich eine Trennung. Der Standardname ist oinstall. Es gibt eine Reihe weiterer Gruppen, die wir jedoch an dieser Stelle nicht benötigen. # groupadd oinstall # groupadd -g 502 dba # groupadd -g 503 oper # groupadd -g 507 backupdba Listing 2.2: Gruppen im Betriebssystem anlegen 24

15 2.1 Software-Installation Legen Sie nun den Benutzer oracle als Eigentümer der Software und Verwalter der Datenbanken. Der Benutzername kann frei gewählt werden. Er erhält die Gruppe oinstall als primäre Gruppe und zusätzlich mindestens die Gruppe dba. Damit ist er in der Lage, Upgrades und Patches zu implementieren und u.a. die Datenbank zu starten und zu stoppen. # useradd -g oinstall -G dba,oper,backupdba -s /bin/ksh oracle Hinweis Unter Windows müssen keine Gruppen angelegt werden. Das Anlegen erfolgt automatisch durch den Universal Installer. Im nächsten Schritt müssen die Grenzen für die Ressourcen des Betriebssystems angepasst werden. Das betrifft insbesondere die Anzahl der offenen Datei- Deskriptoren sowie die maximale Anzahl von Prozessen. Nehmen Sie dazu die folgenden Einträge in der Datei /etc/security/lmits.conf vor: oracle soft nproc 2047 oracle hard nproc oracle soft nofile 1024 oracle hard nofile oracle soft stack Im nächsten Schritt werden die Kernel-Parameter für den Betrieb der Oracle- Datenbank angepasst. Die Anpassung ist auf anderen Betriebssystemen wie AIX, Solaris oder Windows nicht erforderlich. Tragen Sie die folgenden Werte in die Datei /etc/sysctl.conf ein: fs.aio-max-nr = fs.file-max = kernel.shmall = kernel.shmmax = kernel.shmmni = 4096 kernel.sem = net.ipv4.ip_local_port_range = net.core.rmem_default = net.core.rmem_max = net.core.wmem_default = net.core.wmem_max = Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die Werte über einen Neustart des Servers persistent zu machen: # sysctl -p 25