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1 The following is intended to outline our general product direction. It is intended for information purposes only, and may not be incorporated into any contract. It is not a commitment to deliver any material, code, or functionality, and should not be relied upon in making purchasing decisions. The development, release, and timing of any features or functionality described for Oracle s products remains at the sole discretion of Oracle.

2 Überblick Oracle Database 12c Harald Wiedemer Systemberatung DB Süd Oracle Deutschland

3 Oracle Database 12c in Zahlen 5 Jahre Entwicklung 500 neue Features Personen-Jahre Systeme für die Tests 1 Million Feature-Tests täglich 1,2 Millionen Stunden Stresstests

4 Lifetime Support Policy Sustaining Support Extended Support Premier Support heute JUL-2018 JUL-2021 R2 JAN-2015 JAN-2018 AUG-2012 AUG-2015 R2 JUL-2010 JUL

5 Oracle12c: Ein Überblick Oracle Multitenant Hochverfügbarkeit Coole Features für Entwickler Sicherheit auf allen Ebenen Information Lifecyle Management Werkzeuge für Oracle12c Lizenzinformationen

6 Agenda Multitenant Hochverfügbarkeit 12c für Entwickler Sicherheit Information Life Cycle Management Werkzeuge für 12c

7 Oracle Datenbank Architektur Benötigt Hauptspeicher, Prozesse und Datenbank Dateien System-Ressourcen

8 Die neue Multitenant Architektur Hauptspeicher und Prozesse nur noch auf Ebene des Multitenant-Containers System-Ressourcen

9 Multitenant Architektur PDBs Root CDB Virtualisierung auf der Datenbankebene Unterstützt derzeit bis zu 252 PDBs Eine PDB verhält sich wie eine "non- CDB" PDBs "teilen sich" SGA und Hintergrundprozesse Kein Unterschied für die Anwendung DB Sessions "sehen" nur die PDB, an der sie angemeldet sind

10 Pluggable vs Separate Datenbanken Selbstversuch SGA+PGA: 40GB Memory (GB) Load: Spatial Queries Non-CDB: 1GB Min. Max. 40 Instanzen CDB: 252 PDB s in 40Gb RAM Separate Pluggable # Databases

11 Unplug / Plug Verschieben zwischen CDBs erfordert lediglich das Verschieben der Metadaten der PDB Upgrades und Patching werden dadurch einfacher Eine ausgeklinkte PDB beinhaltet alle notwendigen Infos: opatch, encryption keys, policies, etc. create alter pluggable database HCM My_PDB using unplug into '/u01/app/oracle/oradata/ /hcm.xml'!

12 Anwendungsfälle Test und Entwicklung: Schnelle, flexible Kopien/Snapshots mit Pluggable Databases Konsolidierung: "Teilen" des Overheads für Hauptspeicher und Systemprozesse Einfaches Upgrade und Patching: Patch / Upgrade der CDB wirkt für alle PDBs Mandantenfähige Systeme: Isolation mit PDBs Ideal für SaaS

13 Kundenzitate Oracle Multitenant will help lower our administrative costs since we can now manage many databases as one with fewer software installations and patches during the lifetime of our applications. (Postbank) Oracle Multitenant allows us to consolidate hundreds of databases onto an Oracle Real Application Clusters environment whilst guaranteeing the separation that drove us to put them on separate servers previously. ( Logical Technology).. Das muß ich sofort ausprobieren... ( Kunde beim Launch in Stuttgart)

14 Multitenant Verwaltung Neu: Oracle Multitenant Self-Service Provisioning Einfache Apex Anwendung Create/Clone/Plug/Unplug Resource Plan Zuordnung Quotas Max. Anzahl PDB s Plattenplatz Nützlich z.b. für Entwickler Download über OTN (*) (*)

15 Agenda RMAN Multitenant Hochverfügbarkeit 12c für Entwickler Sicherheit Information Life Cycle Management Active Data Guard Far Sync Flex ASM Application Continuity Flex Cluster Global Data Services Werkzeuge für 12c

16 Einige interessante RMAN Features RMAN Backups Einfacher Befehl um einzelne Tabellen aus dem Backup wiederherzustellen Eliminiert komplexes und zeitaufwendiges TSPITR mit Export RMAN> RECOVER TABLE Backup to Disk/Tape Source Database (AIX) Destination Database (Solaris) Restore Backup Cross-Platform Backup & Restore Einfach und schnell, kein Skripting Ideal für Migrationen

17 Cross-Platform Backup & Restore Einfachere Migration Source Database (AIX) Destination Database (Solaris) Backup to Disk/Tape (data files, optional endian conversion, metadata export) Restore Backup (optional endian conversion, metadata import)

18 Andere RMAN Verbesserungen Multi-Sektion Image Kopien und Inkrementelle Backups Effiziente Synchronisation der Standby Datenbank RECOVER DATABASE FROM SERVICE Erweiterte Active Duplicate Befehle Verlagerung der Clon-Operation auf den Standby Server Das Cloning kann nun RMAN Komprimierung & Multi-Sektions Kopien verwenden

19 Active Data Guard Real-Time Cascading Keine Verzögerung beim Weiterleiten In 11.2 wartet Standby 1 bis zum Logswitch, bevor das Redo zur Standby 2 weitergeleitet wird Primary SYNC or ASYNC Standby 1 ASYNC Standby 2 In 12.1, Standby 1 leitet das Redo sofort weiter: Keine Verzögerung Standby 2 (Active Data Guard Standby) ist damit Up-To-Date für Read-Only Anfragen und Reporting Zwecke

20 Data Guard und Zero Data Loss Synchrone Kommunikation vs. Performance Commit Network Send Commit Ack Network Acknowledgement Primary Standby Je größer die Distanz, desto größer sind die Performanceeinbußen

21 Data Guard Far Sync Kein Kompromiss zwischen Verfügbarkeit und Performanz Far Sync Instance (Active) Far Sync Instance (Idle) Primary sync async Reading London Standby Bridgeport New York

22 Active Data Guard Far Sync Redolog-"Repeater" für Data Guard Optimierter Transport der Redo-Daten über große Entfernungen Minimale Oracle-Instance Standby Control File, Standby Redo Logs, Archived Redo Logs, keine Datendateien Redo wird synchron von der Primärdatenbank empfangen und asynchron an die Standby Datenbank weitergeleitet Verbessertes Failover: Standby erhält "letzte Änderungen" automatisch von Far Sync Instanz Zweite "Far Sync Instance" zur Unterstützung der Gegenrichtung Primary Standby Datenbanken müssen Active Data Guard Standbys sein sync Far Sync Instance (Active) async Far Sync Instance (Idle) Standby

23 ASM Überblick Oracle DB 11.2 oder früher RAC Cluster Database Instance 1:1 Mapping von ASM Instanzen zu Servern ASM Instance Node1 Node2 Node3 Node4 Node5 Shared Disk Groups ASM Cluster Pool of Storage Disk Group A Disk Group B ASM Disk Wide File Striping

24 Flex ASM: Kein 1:1 Server Mapping mehr ASM Storage Konsolidierung in Oracle Database 12c RAC Cluster Database Instance Databanken teilen ASM- Instanz-Zugriff DB A DB A DB B DB B DB B DB C ASM Instance Node1 Node1 runs as ASM Client to Node4 Node2 ASM Instance Node2 Node2 runs as ASM Client to Node3 ASM ASM ASM Node3 Node4 Node5 Node5 runs as ASM Client to Node4 Shared Disk Groups ASM Cluster Pool of Storage Disk Group A Disk Group B ASM Disk Wide File Striping

25 Serverausfall: Auswirkung für Anwendungen Situation unter RAC (und Data Guard) bis Oracle 11g End User Application Servers Database Servers Datenbank läuft dank RAC oder Data Guard weiter Aber: Instanz-/Netzwerk-Ausfall bedeutet für die Applikation Verlust Datenbank Session Unbekannter Transaktionsstatus Ergebnis: Ärgerlich für den Benutzer Doppelte Ausführung Ggf. Durchstarten der Mid Tier Erhöhter Entwicklungsaufwand TAF, FAN, FCF (OCI, OCCI,..)

26 Serverausfall: Auswirkung für Anwendungen Mögliche Lösungen unter Database 12 c Transaction Guard Application Continuity Verlässliches Protokoll und API den Status der letzten Transaktionen zu überprüfen Automatische Wiederholung (Replay) der Benutzertransaktion nach einem Ausfall oder während einer Wartung Protokoll und Programmier-API für Entwickler Selbstständiges Wiederholen nicht gelaufener Kommandos im Failoverfall

27 Serverausfall: Auswirkung für Anwendungen 12c: Situation mit Transaktion Guard und Application Continuity End User Application Servers JDBC Treiber erkennt den Fehler und prüft bei verbleibendem Knoten, ob die Transaktion erfolgreich war, oder erneut gesendet werden muss (mit Hilfe von Transaction Guard) Database Servers Falls die Transaktion wiederholt werden muss, wird Application Continuity alle offenen Transaktionen erneut an einen überlebenden Knoten im Cluster oder die DR Site senden.

28 Ist Application Continuity transparent? Applikations-Voraussetzungen für die Transparenz von AC J2EE oder JPA unter Verwendung der Standard JDBC API Verwendung von UCP oder WebLogic Server und das Zurücklegen von Connection in den Connectionpool Keine Externen Aktionen, die nicht wiederholt werden können. Keine Verwendung von XA Verwendung eines Datenbank Services

29 Agenda Multitenant Hochverfügbarkeit 12c für Entwickler Sicherheit Information Life Cycle Management Werkzeuge für 12c

30 Oracle12c für Entwickler Noch mehr Möglichkeiten mit SQL und PL/SQL SQL LIMIT und OFFSET Clauses Identity Columns und Sequences as Default PL/SQL in WITH-Klausel 32k VARCHAR Valid Time Temporal SQL Pattern Matching Und vieles mehr...

31 SQL "Row Limit" Klausel Zwei Beispiele... Sortiere nach "SAL" aufsteigend und gib die ersten 5 Zeilen zurück SELECT empno, ename, sal FROM ( emp ORDER SELECT BY sal empno, ASC ename, sal FROM emp ORDER BY sal DESC FETCH ) FIRST 5 ROWS ONLY; WHERE rownum <= 5; Sortiere nach "SAL" absteigend, überspringe 3 Zeilen und gib dann die nächsten drei Zeilen zurück SELECT empno, ename, sal FROM ( emp ORDER SELECT BY sal rownum DESC zeile, empno, ename, sal FROM ( OFFSET SELECT 3 ROWS empno, FETCH ename, FIRST 3 sal ROWS FROM ONLY; emp ORDER BY sal DESC ) ) WHERE zeile BETWEEN 4 AND 6;

32 Identity Columns Tabellen erstellen - viel weniger Code Bisher create table tab_kunden ( id number(10) primary key name varchar2(200) : ); create sequence seq_kunden start with 1 increment by 1; Oracle12c create table kunden_tab( id number(10) primary key generated always as identity start with 1 increment by 1, name varchar2(200) : ); create or replace trigger tr_pk_kunden before insert on tab_kunden for each row begin :new.id := seq_kunden.nextval; end;

33 VARCHAR-Spalten nun bis 32K Grenze damit analog zu PL/SQL Verwendung aller SQL-Funktionen möglich Einmaliger Setup der Datenbank erforderlich (mit dem DBA) create table TAB_KUNDEN ( id number generated as identity, first_name varchar2(30), last_name varchar2(30), first_order date, kommentare varchar2(32767) );

34 SQL Pattern Matching Muster finden: über Tabellenzeilen hinweg! Finde "Double Bottoms" im Kursverlauf einer Aktie Wann beginnt das Muster? Wann endet das Muster? Welcher Aktienkurs? SELECT first_x, last_z FROM ticker MATCH_RECOGNIZE ( PARTITION BY name ORDER BY time MEASURES FIRST(x.time) AS first_x LAST(z.time) AS last_z ONE ROW PER MATCH PATTERN (X+ Y+ W+ Z+) DEFINE X AS (price < PREV(price)) Y AS (price > PREV(price)) W AS (price < PREV(price)) Z AS (price > PREV(price)) Muster innerhalb einer Woche? X Y W Z Aktienkurs FIRST_X LAST_Z Tage

35 if (linenext == null) { SQL next = ""; Pattern Matching } else { next = linenext.getquantity(); } if (!q.isempty() && (prev.isempty() (eq(q, prev) && gt(q, next)))) { state = "S"; return state; Muster } finden: über Tabellenzeilen hinweg! if (gt(q, prev) && gt(q, next)) { state = "T"; return state; } if (lt(q, prev) && lt(q, next)) { state = "B"; return state; } } if (!q.isempty() && (next.isempty() (gt(q, prev) && eq(q, next)))) { state = "E"; return state; } if (q.isempty() eq(q, prev)) { state = "F"; return state; } return state; private boolean eq(string a, String b) { if (a.isempty() b.isempty()) { return false; } } return a.equals(b); private boolean gt(string a, String b) { if (a.isempty() b.isempty()) { return false; } return Double.parseDouble(a) > Double.parseDouble(b); } private boolean lt(string a, String b) { if (a.isempty() b.isempty()) { return false; } return Double.parseDouble(a) < Double.parseDouble(b); } SELECT first_x, last_z FROM ticker MATCH_RECOGNIZE ( PARTITION BY name ORDER BY time MEASURES FIRST(x.time) AS first_x, LAST(z.time) AS last_z ONE ROW PER MATCH PATTERN (X+ Y+ W+ Z+) DEFINE X AS (price < PREV(price)), Y AS (price > PREV(price)), W AS (price < PREV(price)), Z AS (price > PREV(price) AND z.time - FIRST(x.time) <= 7 )) public String getstate() { return this.state; } } BagFactory bagfactory = public Tuple exec(tuple input) throws IOException { long c = 0; String line = ""; String pbkey = ""; V0Line nextline; V0Line thisline; Der Datenbank sagen, was zu tun ist nicht, wie es zu tun ist. V0Line processline; V0Line evalline = null; V0Line prevline; boolean nomorevalues = false; String matchlist = ""; ArrayList<V0Line> linefifo = new ArrayList<V0Line>(); boolean finished = false; DataBag output = bagfactory.newdefaultbag(); if (input == null) { return null; } if (input.size() == 0) { return null; 250+ Codezeilen Java 12 Zeilen SQL

36 Valid Time Temporal Management der "Gültigkeit" einer Tabellenzeile in der Datenbank Zusätzliche Spalten für "Gültig Von" und "Gültig Bis" Abfrage "zu einem Zeitpunkt" gültiger Rows mit SQL Bei Änderungen werden Spalten "Gültig Von" und "Gültig Bis" geschrieben Abfragen erfassen nur "gültige" Zeilen

37 Agenda Multitenant Hochverfügbarkeit 12c für Entwickler Sicherheit Information Life Cycle Management Werkzeuge für 12c Data Redaction Privilege Analysis Unified Auditing

38 Data Redaction (ASO) Sensitive Daten unkenntlich machen Ausgabe sensitiver Daten wird in Echtzeit in der DB maskiert Gespeicherte Daten bleiben unverändert Kontextbasiert: Nutzername, IP, Anwendungskontext, Charakteristik bleibt erhalten Transparent für Anwendungen Kreditkarten Redaction Policy xxxx-xxxx-xxxx Call Center Mitarbeiter Rechnungsabteilung

39 Data Redaction (ASO) Sensitive Daten unkenntlich machen Bestandteil der DB-Installation Beinhaltet Format Library Steuerung über Policies PDB: Policies wandern mit PL/SQL API Anwendbar über CLI oder Enterprise Manager Full Partial RegExp Stored Data Redacted Display 10/09/ /01/2001 XXX-XX Random

40 Privilege Analysis Verwendete Privilegien erfassen mit Database DBMS_PRIVILEGE_CAPTURE Vault - Benutzer - Sessions - Roles Berichte über die verwendeten oder nicht verwendeten Privilegien und Rollen erzeugen Entzug nicht benötigter Privilegien und Rollen im laufenden Betrieb Privilege Analysis Create Drop Modify DBA role APPADMIN role DBMS_PRIVILEGE_CAPTURE.CREATE_CAPTURE DBMS_PRIVILEGE_CAPTURE.ENABLE_CAPTURE DBMS_PRIVILEGE_CAPTURE.DISABLE_CAPTURE DBMS_PRIVILEGE_CAPTURE.GENERATE_RESULT

41 Das neue Auditing: Unified Auditing Bisher: Dateien auf Betriebssystem, in verschiedenen Formaten und in der DB (AUD$, SYS.FGA_LOG$, DVSYS.AUDIT_TRAIL$) Jetzt: Unified Audit Trail Policies steuern das Auditing, nicht Initialisierungsparameter AUDSYS ist Eigentümer des Audit Trail Nur eine Tabelle im Tablespace SYSAUX Unterstützt RMAN, Data Pump und Direct Path Loader

42 Agenda Multitenant Hochverfügbarkeit 12c für Entwickler Sicherheit Information Life Cycle Management Werkzeuge für 12c Heat Map Tracking Automatic Data Optimization Storage Tiering In Database Archiving

43 Information Lifecycle Management in Oracle12c Direkte Integration in den Datenbankkern Heat Map: automatisches Monitoring und Klassifikation (Hot/Cold Data) Automatic Data Optimization/Placement Policies werden automatisiert in der Datenbank ausgeführt Zusätzlich Erweiterungen in Bereichen wie... Kompression Partitionierung

44 Heat Map Tracking Active Frequent Access Occasional Access Dormant HOT Actively updated Infrequently updated, Frequently Queried Infrequent access for query and updates Long term analytics & compliance COLD Einfaches Setup : ein Parameter Monitoring: Views, Packages, Enterprise Manager 2 Ebenen: Segment und Block Welche Tabellen und Partitionen werden verwendet? Welche Blöcke wurden zuletzt verändert? Umfassend Trackt Reads und Writes, Lookups, Scans Aktuell und in Historie Automatisches Excludieren von Stats Gathering, DDLs, Table Redefinitions, etc Performant

45 Heat Map für Tabellen und Partitionen ORDERS Welche Tabellen und Partitionen werden wie verwendet? Ein Ausschnitt... OWNER OBJECT_NAME TRACK_TIME WRI FUL LOO SH CUSTOMERS_PK :48 NO NO YES SCOTT DEPT :48 NO YES NO SCOTT EMP :30 YES YES NO SCOTT EMP :48 NO YES NO SCOTT EMP :47 NO YES NO SCOTT PK_EMP :30 NO NO YES SCOTT PK_EMP :48 NO NO YES

46 Automatische Daten Optimierung OLTP Reporting Compliance & Reporting 10x komprimiert 15x komprimiert Automatisch und Online Im Quartal Im Jahr Jahre zuvor Advanced Row Compression für OLTP Columnar Query Compression für schnelle Analysen Columnar Archive Compression für max. Kompression Komprimierung/ Verlagerung

47 Storage Tiering Automatische Daten Optimierung ORDERS ALTER TABLE EMPLOYEE ILM ADD POLICY TIER TO <LOW_COST_TABLESPACE> 1. Tabellen wachsen è Daten werden komprimiert 2. Tablespace mit Partitionen erreicht Grenze 3. Partitionen werden in einen anderen Tablespace verlagert

48 Heat Map im Oracle Enterprise Manager

49 Agenda Multitenant Hochverfügbarkeit 12c für Entwickler Sicherheit Life Cycle Management Werkzeuge für 12c 12 EM Cloud Control 12c EM Express SQL Developer

50 Cloud Control 12c und die Datenbank 12c Cloud Control 12c unterstützt Oracle Database 12c Voraussetzung Cloud Control 12c Release 2 ( ) mit aktuellem Plugin Verfügbar seit Februar 2013

51 EM Database Express Neues Werkzeug mit Oracle Database 12c (Kein DB Control mehr) Automatische Installation Monitoring und Management einer einzelnen Oracle Datenbank 12c Umfasst zzt. nicht für die komplette Administration Kein Backup/Recovery, Resource Management etc. Aber: Sehr gut geeignet für Performance Monitoring (Performance Hub)

52 Oracle12c Database Express

53 Nicht zu vergessen: SQL Developer Unterstützt Oracle Database 12c Seit Release 3.0 DBA Unterstützung Oracle Multitenant Data Redaction Resource Manager Data Pump SQL Tuning Advisor :

54 SQL Developer und Data Redaction Example: Partial Before After

55 Agenda Multitenant Hochverfügbarkeit 12c für Entwickler Sicherheit Information Life Cycle Management Werkzeuge für 12c Sonstiges

56 Lizenzierung: Was tut sich bei den Optionen? Neue Option: Oracle Multitenant Erforderlich bei mehr als einer PDB Erweiterungen vorhandener Optionen Advanced Compression: Heat Map, ADO Advanced Security: Data Redaction Active Data Guard: Far Sync, Global Data Services, Application Continuity Database Vault: Privilege Analysis

57 Ausblick 12(.1.0).2: Oracle In Memory Funktionsweise Beta Kunden gesucht Sowohl Zeilen- als auch Spaltenweise Speicherung Memory Memory Gleichzeitig aktiv und konsistent 100x schnellere Queries: Spaltenweise Speicherung (komprimiert) OLTP Sales Row Format Sales Column Format Analytics 2X schnelleres OLTP: Zeilenweise Speicherung

58 Ausblick 12(.1.0).2: Oracle In Memory Implementierung SIMD Vektor Befehle Mrd. Rows/Core/sec Automatisch genutzt bei: WHERE, Joins DROP Index Einfache Nutzung Ein Parameter: inmemory_size = xx G Eine DML-Klausel: alter table inmemory Beispiel: Suche Sales in BW In-Memory Column Store Sales CPU Spalte: Land Lade mehrere Werte BW SIMD SIMD Compare all Vergleiche values in 1 alle Werte cycle in 1 Takt Vektor Register Beta Kunden gesucht

59 5 Gründe für Oracle12c Einfacher, effizienter und ressourcenschonender Betrieb großer Oracle DB Umgebungen Daten auf den "richtigen Platz" Zugriffe optimieren und Kosten sparen Aufgaben mit weniger Code erledigen noch mehr Entwicklerproduktivität Sicherheit auf allen Ebenen: Einheitliche Zugriffsregeln einheitliches Auditing Ständige Verfügbarkeit des Datenbankservice völlig transparent für die Anwendungen

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