我們知道，Oracle多租戶選件是數據庫原生支持的云管理能力，而不是像其它廠商采用云管理平臺來實現(xiàn)多租戶的功能，使得Oracle多租戶選件可實現(xiàn)更高的資源利用率，更好的性能，更強的穩(wěn)定性，和更簡便的運維，從而廣受用戶喜愛。

用戶進行Oracle多租戶數據庫規(guī)劃時，特別是需要對多個關鍵數據庫整合時，常常對多租戶數據庫的資源管控有些疑惑，甚至有些擔心。多個關鍵數據庫整合在一個硬件平臺上，萬一出現(xiàn)資源競爭，是否會影響所有運行在此平臺上的數據庫，從而影響關鍵的SLA指標。

Oracle在多租戶資源管控上面提供最全面最完整的解決方案，可以幫助用戶打消此類擔心。下面會主要從多租戶環(huán)境下資源管理的考量因素及示例，來介紹Oracle多租戶數據庫所提供的資源管控能力。

多租戶環(huán)境資源管理考量

本文以CPU資源規(guī)劃為抓手來進行整體資源規(guī)劃考量，主要對數據庫運行的關鍵資源，如CPU、內存、IO、存儲空間等來進行規(guī)劃設計，以期在滿足應用運行要求，保障應用性能穩(wěn)定的前提下，最大化資源利用。根據最佳實踐，多租戶環(huán)境下資源的規(guī)劃設計，主要分三步進行：

第1步，應用數據庫資源調研與評估，主要考量因素如下：

? 應用數據庫的運行特性及CPU、內存、存儲IO資源配置與使用情況，如高峰，平峰，低鋒時段資源使用率等；

? 應用數據庫表空間大小，包括當前數據表空間大小和臨時表空間大小，及近一年增長趨勢；

? 應用數據庫連接數，包括最大會話連接數，活動會話連接數等；

? 應用數據庫的關鍵性，及對性能和SLA的要求；

第2步，確定數據庫云多租戶環(huán)境的資源配置及用途，主要考量因素如下：

? 確定數據庫云多租戶環(huán)境的CPU、內存、存儲IO資源配置；

? 確定數據庫云多租戶環(huán)境的存儲配置及IO能力；

? 確定數據庫云多租戶環(huán)境可承載的會話連接數；

? 確定數據庫云多租戶環(huán)境架構及SLA特性；

? 確定數據庫云多租戶環(huán)境用途，如僅整合當前應用數據庫，或者除整合當前應用數據庫外，還需考慮資源的靈活擴縮，新需求的PDB快速供應等；

第3步，數據庫云多租戶環(huán)境資源規(guī)劃設計，主要方案和應用場景如下：

?方案1，通過應用錯峰的原則，來選擇哪些應用數據庫通過PDB方式整合在一起，本身在多租戶層面不加控制，采用默認資源共享的方式，從應用運行特性上來降低CPU資源競爭。此方案適應于對應用特性非常了解，且應用負載波動周期穩(wěn)定，能準確度量的，或者資源非常充足，應用關鍵性不高的場景。

?方案2，通過需整合數據庫CPU加總數，等于多租戶環(huán)境CPU數量的計算規(guī)則進行整合，采用PDB sizing factor來進行資源管控；此方案整合密度為1，適應于關鍵的數據庫應用，需要對性能具有極高的可預測性、穩(wěn)定性的場景。

?方案3，通過需整合數據庫CPU加總數，等于多租戶環(huán)境CPU數量乘以整合密度數值的方式進行整合，采用PDB sizing factor來進行資源管控；此方案整合密度大于1，存在資源超額分配的情況，適應于提供低成本的云服務，并且預期許多pdb將在大部分時間處于空閑狀態(tài)的應用場景。

多租戶環(huán)境資源規(guī)劃設計及配置示例

下面以方案二的場景，及常見的整合當前應用數據庫的多租戶用途，來進行資源規(guī)劃設計配置示例。如需更多場景的設計及配置方式，可參閱文末參考資料了解。

場景假設

? 數據庫云多租戶環(huán)境用途為僅整合當前應用數據庫；

? 數據庫云多租戶環(huán)境CPU數量，即CDB CPU_COUNT為64；

? 數據庫云多租戶環(huán)境內存大小為512G；

? 應用X評估當前所需CPU數量為32，數據量為2T，每年增長量為300G；

? 應用Y評估當前所需CPU數量為16，數據量為1T，每年增長量為150G；

? 應用Z評估當前所需CPU數量為16，數據量為800G，每年增長量為100G；

PDB sizing factor計算公式

PDB的資源分配是通過CDB資源管理器計劃和PDB參數指定的，通過這些來設置控制各種資源，包括CPU、I/O、內存、會話、并行執(zhí)行等。

本文采用一種簡單的方法，從PDB的CPU_COUNT來作為各租戶資源分配比例的關鍵參考，為此，我們定義了“PDB sizing factor”，它指定了PDB配置的CDB資源的百分比。

PDB sizing factor公式如下：

PDB sizing factor = PDB's CPU_COUNT / CDB's CPU_COUNT

各租戶PDB sizing factor計算如下：

應用X PDB sizing factor = 32 / 64 = 50%

應用Y PDB sizing factor = 16 / 64 = 25%

應用Z PDB sizing factor = 16 / 64 = 25%

CPU 資源規(guī)劃配置

CPU 資源規(guī)劃

各租戶CPU資源分配如下：

CPU 資源配置

1. 設置PDB cpu_count值，啟用instance caging，以應用X為例

alter session set container = PDB-X;

alter system set cpu_count = 32;

alter session set container = CDB$ROOT;

alter system set resource_manager_plan = ' DEFAULT_CDB_PLAN';

2. 設置每個PDB對于CPU調度的份額與限制（數據庫版本在18.1及以上無需設置）

alter session set container = CDB$ROOT;

begin

  dbms_resource_manager.create_pending_area;

  dbms_resource_manager.create_cdb_plan_directive(plan => 'DEFAULT_CDB_PLAN', pluggable_database => 'PDB-X', shares => 32, utilization_limit => 50);

  dbms_resource_manager.create_cdb_plan_directive(plan => 'DEFAULT_CDB_PLAN', pluggable_database => 'PDB-Y', shares => 16, utilization_limit => 25);

  dbms_resource_manager.create_cdb_plan_directive(plan => 'DEFAULT_CDB_PLAN', pluggable_database => 'PDB-Z', shares => 16, utilization_limit => 25);

  dbms_resource_manager.submit_pending_area;

end;

/

3. 驗證PDB CPU資源配置是否生效

alter session set container = PDB-X;

--cpu_count值應為32

show parameter cpu_count;

--instance_caging為on則開啟

select name, cpu_managed, con_id, instance_caging from v$rsrc_plan where is_top_plan = 'TRUE';

alter session set container = CDB$ROOT;

--PDB對應的shares、utilization_limit值與設置一致，則正常生效

select pluggable_database, shares, utilization_limit from dba_cdb_rsrc_plan_directives where plan = (select name from v$rsrc_plan where is_top_plan = 'TRUE' and con_id = 1);

內存資源規(guī)劃配置

內存資源規(guī)劃

各租戶內存資源分配如下：

如果PDB非常關鍵，可以考慮設置如下參數，通常情況下不必設置：

內存資源配置

根據內存資源規(guī)劃，進行PDB內存資源配置如下，以應用X為例：

alter session set container = PDB-X;

alter system set sga_target = ?131072?M;?

alter system set ?pga_aggregate_target = ??65536??M;???

alter system set ?pga_aggregate_limit = ?131072?M;??

alter system set sga_min_size = ? ?32768?M;??

alter system set db_cache_size = ?16384M;?

alter system set shared_pool_size = ?16384M;?

alter system set inmemory_size = ? ? ?49152??M;???

alter system set parallel_max_servers = ?640;?

alter system set parallel_servers_target = ?256;?

會話連接數規(guī)劃配置

會話連接數規(guī)劃

各租戶會員連接數分配如下：

會話連接數配置

根據內存資源規(guī)劃，進行PDB內存資源配置如下，以應用X為例：

alter session set container = PDB-X;

alter system set sessions = ?1000;?

存儲IO 規(guī)劃配置

Exadata I/O 規(guī)劃配置

Exadata I/O規(guī)劃

各租戶I/O資源分配如下：

注：32可據實靈活取值，計算出的值能取整即可，單個PDB份額值不能超過32。

Exadata I/O配置

根據Exadata I/O資源規(guī)劃，進行PDB I/O資源配置如下：

alter iormplan objective=auto;

alter iormplan dbplan=((name=pdb-x, share=16),(name=pdb-y, share=8),(name=pdb-z, share=8));

--查看I/O資源配置是否生效

list iormplan detail;

注：在存儲服務器通過CellCLI命令

非Exadata I/O 規(guī)劃配置

非Exadata環(huán)境，由于使用的存儲不是智能存儲，也就是存儲無法識別IO調用屬于哪個PDB或者哪個數據庫用戶發(fā)起，從而不能完全從存儲層作細粒度控制。因此，只能通過整體基礎架構的規(guī)劃設計，來盡量緩解。常用非Exadata I/O規(guī)劃配置方式如下：

?方式1，通過詳盡評估整合前應用IO消耗情況，并加總得出整合后IO最大需求，在配置多租戶存儲時，所配存儲IO能力大于IO最大需求，并加上一定余量，來確保整合后的多租戶環(huán)境IO能力大于所需，來降低IO競爭。但此種方式由于準確評估比較難，也無法保證異常突發(fā)IO的影響，只能盡量緩解，存在一定的風險；

?方式2，通過用戶Profile的LOGICAL_READS_PER_SESSION、LOGICAL_READS_PER_CALL，或者dbms_resource_manager的SWITCH_IO_REQS、SWITCH_IO_MEGABYTES來控制IO消耗量，但由于超過限制會中斷調用或者會話連接，因此，通常較少使用此方式，如需使用，應特別注意是否應用能接受；

? 方式3，通過PDB表空間對應不同存儲的方式來作IO控制，可以是同一存儲不同RAID組，也可以是不同的獨立存儲。此方式控制效果最好，但規(guī)劃設計較復雜，成本較高；

存儲空間規(guī)劃配置

存儲空間規(guī)劃

各租戶存儲空間分配如下：

注：PDB Value計算中2為按兩年增量計算，0.8為表空間使用率80%，可據實調整。

存儲空間配置

根據存儲空間規(guī)劃，進行PDB存儲資源配置如下：

alter session set container = CDB$ROOT;

alter pluggable database PDB-X storage (maxsize 3310G);

alter pluggable database PDB-Y storage (maxsize 1655G);

alter pluggable database PDB-Z storage (maxsize 1250G);

--PDB對應的max_size值與設置一致，則正常生效

select name, max_size from v$pdbs;