Oracle Cloud ウェビナーシリーズ 3月11日開催 【より深く知ろう】活用最先端！データベースとアプリケーション開発をシンプルに、高速化するテクニック の資料です。 昨今、業務の変革を迅速に進めるため、システムの開発手法も変わりつつあります。その1つであるコンテナ化技術はアプリケーションだけでなく、データ基盤でも実現されています。素早いデータ基盤の立ち上げや、可搬性、クローンやバージョン毎の面持ちなど、シンプルかつ迅速な方法で開発を支えることができます。 このセッションでは、マルチテナントを活用した実装の取組みを事例も踏まえながらご紹介します。既存のデータを活かしイノベーションを次々と起こすヒントになれば幸いです。

1. 活⽤最先端︕データベースとアプリケーション
開発をシンプルに、⾼速化するテクニック
Database as a Serviceをシステムに取り⼊れよう
2021年3⽉11⽇
⽇本オラクル株式会社
テクノロジー・ソリューション・エンジニアリング本部
テクノロジー・スペシャリスト部 部⻑
桑内崇志

2. Safe harbor statement
以下の事項は、弊社の⼀般的な製品の⽅向性に関する概要を説明するものです。また、
情報提供を唯⼀の⽬的とするものであり、いかなる契約にも組み込むことはできません。以
下の事項は、マテリアルやコード、機能を提供することを確約するものではないため、購買
決定を⾏う際の判断材料になさらないで下さい。
オラクル製品に関して記載されている機能の開発、リリース、時期及び価格については、弊
社の裁量により決定され、変更される可能性があります。
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2

3. 私たちのミッションは、⼈々が新たな⽅法で
データを理解し、本質を⾒極め、無限の可能性
を解き放てるよう⽀援していくことです。
Our mission is to help people see data in new ways,
discover insights, unlock endless possibilities.
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4. 本⽇のテーマ
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4
データベースとアプリケーション開発をシンプルに
データ・ドリブン・アプリケーションをシンプルにかつ迅速に構
築し、⾼いサービス・レベルを実現するためのデータ基盤の
アーキテクチャについてお話しします。
データ・コンテナ活⽤によるDatabase as a Serviceと
その技術的な概要について主にお伝えします。

5. オラクルの戦略 | お客様に世界で最も優れたConverged Databaseを提供
5
開発者およびアナリストにとって最も⽣産性を⾼く
統合されたマイクロサービス, イベント, REST, SaaS, 機械学習, CI/CD,
ローコード開発環境
多くのワークロード・タイプをサポート
トランザクション, データ分析, 機械学習, IoT, ストリーミング, ブロックチェイン
多くのデータ・タイプとデータ・モデルをサポート
リレーショナル, JSON, グラフ, 位置情報, テキスト, OLAP, XML
将来変化するであろうビジネス要件に柔軟に対応を可能に
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6. Oracle Databaseは最新のデータ分析と開発⼿法をサポート
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6
CI/CD Microservices Events
API Driven
Development
API
Machine
Learning
Real-Time
Analytics
Social Graph
Analysis
IoT
• 格納データにアルゴリズムを適⽤
することで、データに付加価値を
追加
• 最新の開発パラダイムを利⽤し
てデータ・ドリブン・アプリケーション
を開発可能
• 最新の開発⼿法を導⼊すると
データが断⽚化を発⽣させがち
だが、相乗的なデータ・パラダイ
ム を組み合わせることで複雑化
を排除可能

7. Amazon & Niche Database Vendors Oracle Database
参考︓Databaseアーキテクチャ戦略と他社との違い
Amazon
Aurora
MongoDB
Document Store
Google
Big Query
Azure
Synapse
Analytics
Snowflake
Data Warehouse
Amazon
Quantum
Ledger
Amazon
Redshift
Amazon
DocumentDB
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8. アプリケーション開発をシンプルに
データ・コンテナ活⽤でDatabase as a Service(DBaaS)を構築
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8
Oracle Databaseでは簡単にアプリケーションごとのデータを論理的に別々のデータ・コン
テナ (プラガブル・データベース=PDB) に格納できる
• 複数のPDBを分離性を担保しながら、連携を容易にし開発を単純化
• それぞれのPDBでは必要なデータタイプを格納可能
• 同じデータ基盤で運⽤を容易に : セキュリティやサービスレベル向上にも寄与
Physical Database Physical Database
Pluggable
Database
Microservice
App Containers
on Kubernetes

9. “GrubDash”
参考︓GrubDash – 近代的なモバイル・フードデリバリーのサンプル・アプリケーション
order inventory
delivery
Transactions
Data
AI/ML
Source: Doordash
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9
料理提供者
配達者 消費者
Lifetime value

10. Building Microservices with Oracle Converged Database
https://oracle.github.io/learning-library/developer-library/microservices-with-converged-db/
簡素化されたマイクロサービス・アーキテクチャ
10
注⽂
Order
在庫
Inventory
配達
Delivery
リコメンデーション
(Text)
ルーティング
(Spatial)
Kubernetes cluster
GRUBDASH – Mobile Food Ordering App
Database Tier
Converged
Microservices
グルメサイト
レビュー
マップ
外部データソース 外部データソース
Ops 分析
Analytics
(ORDS)
APEX
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11. Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates
11
DBaaSの実現するための要素技術
Oracle Multitenant概観
Non-CDB構成とCDB構成は何が同じで、何が異なるか

12. 1つのOracleインスタンスが複数のテナント(=プラガブル・データベース)をホストする
Oracle Database 11g Release 2までの従来構成
1つのOracleインスタンスが1つのデータベースをホストする
Oracle Database 12c から導⼊された新しい構成
1つのOracleインスタンスが複数のプラガブル・データベース
(Pluggable Database : PDB)をホストする
Oracle Multitenant アーキテクチャ
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12
Non-Container Database構成 Container Database(CDB)構成
Oracleインスタンス
OS上のメモリとプロセス群
データベース
ストレージ上のファイル群
Container Database (CDB)構成の対義語として
Non-CDB構成という名前になった

13. Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates
13
「データベース」はストレージ上のファイル群を指す⾔葉
Non-CDB構成のファイル構造
REDOログ・ファイル 制御ファイル データファイル
(表領域)
SYSTEM
UNDO
SYSAUX
TEMP
USERS
データベース

14. Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates
14
プラガブル・データベースはデータファイルの集合
CDB構成のファイル構造
REDOログ・ファイル 制御ファイル データファイル
(表領域)
SYSTEM
UNDO
SYSAUX
TEMP
USERS
データファイル
(表領域)
SYSTEM
UNDO
SYSAUX
TEMP
USERS
データファイル
(表領域)
SYSTEM
UNDO
SYSAUX
TEMP
USERS
アプリケーション⽤PDB 1 アプリケーション⽤PDB n
ルート・コンテナ
CDB$ROOT
PDB 1 PDB n

15. Oracle Database 21c以降ではCDB構成のみサポートされる
今後のアーキテクチャ⽅針
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15
12c 〜 19c 21c
• 12cからNon-CDB構成は⾮推奨
• Non-CDB構成のサポートは19cまで
• 21c以降ではCDB構成のみサポートされる
Non-CDB構成
CDB構成

16. Oracle Database 19c以降ではStandard EditionでもPDBを3つまで作成可能
Oracle Database Standard Edition 2
• 1つのCDBにPDB を3つまで作成可能
• 18c以前のバージョンでは1つ
Oracle Database Enterprise Edition
• 1つのCDBにPDBを3つまで
• 1つのCDBにPDBを4つ以上作成するには有償オプション Oracle Multitenantが必要
Oracle Multitenantを利⽤するには
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16
4th
SE2, EE
EE + Multitenant Option
2nd
SE2, EE
EE + Multitenant Option
18cまで 19c以降
1つまで 3つまで

17. コンテナという管理階層が1つ増える
管理階層が1つ増える
• CDB全体(ルート・コンテナ)の特権ユーザー(Non-
CDB構成のSYS)
• PDBごとの特権ユーザー(SYS)
• PDBごとのアプリケーション・ユーザー
各PDBはセキュリティ上分離されており、独⽴
PDBは容易に移動可能
システム管理はコンテナ毎にまとめて- 標準化
• パッチ適⽤
• バックアップ
• セキュリティ
• ⾼可⽤性構成
• Real Application Clusters
• (Active) Data Guard
Non-CDB構成とCDB構成が異なるところ
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17
PDB 2 PDB n
PDB 1
SYS
user
各PDBは分離されており、ログインしたPDB
から別のPDBは⾒えない
Real
Application
Clusters
Container Database（CDB)
バックアップ
セキュリティ
システム運⽤
パッチ適⽤

18. アプリケーションからみたPDBへの接続は従来のNon-CDBと同じ
コンテナ・データベース(CDB)構成は1つのOracleインスタン
スが複数のプラガブル・データベース(PDB)を担当
• プラガブル・データベースごとに⼀意なサービス名を持つ
• Oracleクライアントはサービスを指定して接続する。こ
れは従来のNon-CDB構成と全く同じ。
Non-CDB構成とCDB構成が同じところ
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18
tnslsnr
Oracleクライアント
service2
Oracleリスナー・
プロセス
host:port/service1 host:port/service2
servicen
service1
Oracleインスタンス
PDB 1 PDB 2 PDB n

19. PDBにログインした後のアクセスも従来のNon-CDB構成と同じ
あるプラガブル・データベースにログインしたセッションからは
他のプラガブル・データベースの情報にはアクセスできない。
他のプラガブル・データベースが存在していることさえ認識
できない。
あるスキーマにログインしたデータベース・ユーザーが他のス
キーマの情報にアクセスできないのと同じ。
Non-CDB構成とCDB構成が同じところ
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19
Oracleクライアント
service2
host:port/service1
servicen
service1
PDB 2 PDB n
oracle
Oracleインスタンス
PDB 1
Oracleサーバー・プロセス PDBにログインするとNon-CDB構成と同じに⾒える(1つ
のデータベースにしか⾒えない)
• ⾃PDBの情報にしかアクセスできない
• PDB間アクセスにはDatabase Linkを作成する
• 特権ユーザーが各(PDBごとの)ユーザーのスキーマの
データにアクセスするのを阻⽌するにはDatabase
Vaultを使⽤する
Database Vault
SYS

20. プラガブル・データベースごとに初期化パラメータで制御可能
1つのCDB上の各プラガブル・データベースは1つのSystem
Global Area (SGA)を共有している。
各プラガブル・データベース(に接続しているOracleサー
バー・プロセス)ごとに使⽤可能なリソースを初期化パラ
メータでCDB全体と同様に制御できる。
CPU
• CPU時間 (CPU_COUNT)
• SQL並列度 (PARALLEL_*)
メモリー
• SGA (DB_CACHE_SIZE, ...)
• PGA (PGA_AGGREGATE_TARGET, ...)
I/O
参考︓プラガブル・データベースごとのリソース制御
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20
Oracleクライアント
host:port/service1
PDB 2 PDB n
oracle
System Global Area (SGA)
PDB 1
Oracleサーバー・プロセス
oracle oracle
CPU
メモリー
PDB毎
CDB全体

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21
https://www.oracle.com/technetwork/jp/database/multitenant/learn-more/oraclemultitenantt5-8-final-2185108-ja.pdf
参考︓Non-CDB構成とCDB構成の性能⽐較 1
複数Non-
CDB
単⼀CDB
複数PDB
1) コスト観点
1個のNon-CDBと1個のPDB
単⼀データベースの性能差
スループット 平均応答時間 CPU使⽤率
1 Non-CDB 16,000 tps 4.8 ミリ秒 52%
1 PDB 16,000 tps 5.0 ミリ秒 54%
結果︓単⼀データベースでのNon-CDB構成, CDB構成
の性能差はほとんどない。
2) 効率観点
252個のNon-CDBと252個のPDB
同じDB数を動作させるリソース量の⽐較
集積スループット 平均応答時間 メモリ使⽤量 ストレージIOPS
252 Non-CDB 72,600 tps 6.7ミリ秒 1702MB 271,400
252 PDB 130,300 tps 9.9ミリ秒 208MB 131,200
⽐較 +80% +3ミリ秒 1/8 1/2
結果︓CDB構成が圧倒的に少ないリソースで⾼いスルー
プットを実現
CDB構成
Non-CDB構成
vs

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22
https://www.oracle.com/technetwork/jp/database/multitenant/learn-more/oraclemultitenantt5-8-final-2185108-ja.pdf
参考︓Non-CDB構成とCDB構成の性能⽐較 2
複数Non-CDB
単⼀CDB
複数PDB
3) 密度観点
168個Non-CDBと252個PDB
同じリソースで動作させられるデータベース数
4) 適応性観点
8個のNon-CDBと8個のPDB
複数データベース間での性能の⼲渉
DB数 集積
スループット
平均
応答時間
CPU
使⽤率
コア数 ストレー
ジIOPS
168
Non-CDB
168 86,900
tps
7.3ミリ秒 68% 128 237,000
252 PDB 252 130,300
tps
9.9ミリ秒 68% 128 131,200
⽐較 +50% +50% +2.6ミリ秒 - - 1/2
結果CDB構成の⽅がより50%多くのデータベースをホスト
でき、より⾼いトランザクション・スループットが出ている。
Non-CDB構成
スループットの乱れ
CDB構成
スループットの乱れなし
vs

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23
Oracle Multitenantを開発に活かす
PDBの移動・複製・迅速な作成

24. 開発・テスト環境の多⾯作成
• PDBは移動・クローンが容易
• テスト環境は開発環境からクローン
• 最新環境 or ある特定時点の環境
1つのマスターと複数のPDB環境をグルーピング可能
• マスターデータをPDB間で共有
• 1つの更新で複数のPDBに反映
• 地域・代理店等でシステムをパーティション化
活⽤ユースケース
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本番
開発1
テスト2
テスト1
開発
マスター
Tenant 1 Tenant 2 Tenant 3
マスター
24

25. 簡単かつ⾼速なデータベース(データファイルの集合)の移動と複製
PDBの移動と複製
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25
同⼀CDB内でのPDBの複製
• 全データ
• 指定表領域のみ
• メタデータ（表定義）のみ
• 新しいPDBの作成はテンプレートPDBの複製
別CDBへのPDBの移動
• Unplug & Plug
別CDBへのPDBの複製
• 複製後に⽣じた差分の更新適⽤も可能
(リフレッシュ可能クローン)

26. リフレッシュ可能クローン
クローンを最新データで差分更新
ホット・クローンとリフレッシュ可能クローン
26
CRM
Pricing Retail
本番環境
ホットクローン
CRM
Snap Clone
Snap Clone
CRM Dev1 CRM Dev2
Developers
開発環境
ホット・クローン
オンラインで本番から開発
マスターを作成
CRM
Pricing Retail
CRM
Snap Clone
Snap Clone
CRM Dev1 CRM Dev2
TIME
Changes made to database
Cloned version no
longer in sync
Only changes
copied and applied Developers
本番環境
開発環境
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27. 定期的にPDBのスナップショットを取得・管理
⽇付毎に開発環境の作成、過去データの活⽤など
参考︓スナップショット・カルーセル
27
https://docs.oracle.com/cd/F19136_01/multi/administering-pdb-snapshots.html#GUID-87183462-C87C-432C-BE7E-282B1F1202F4
⾃動スナップ
ショット
リカバリ
EVERY 間隔句で⾃動的に作成
(EVERY snapshot_interval [MINUTES|HOURS])
最⼤８個
Full Clone
スナップショットを活⽤した、開発・
検証
過去データによる、障害・不具合
の再現ケース
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28. アプリケーション・コンテナとは
• アプリケーション間で共通データの共有が容易に
• バージョニングされたセットのプロビジョニング
アプリケーション・コンテナ
28
https://docs.oracle.com/cd/F19136_01/multi/overview-of-the-multitenant-architecture.html#GUID-8C2E6389-7AFF-4071-8948-E44372E66050
PDB CDB-root AP
CDB
A
PDB
PDB B
CDB PDB
PDB
C
AP =
D
アプリケーション・コンテナの構成要素
A
B
C
アプリケーション・コンテナ概略図
Application
D
app_root
CDB-ROOT
app_pdb
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29. アプリケーション・コンテナと実装例 - データ連携パターン
29
A) Data Link B) Metadata Link C) Extended Data Link
各PDBの
参照イメージ
app_root ( )
PDB
Database Link
app_root
app_root ( )
PDB
PDB
PDB
app_root
A) B)
PDB
PDB
Metadata Link
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30. コンテナ・マップ
• 列の値を基にPDBを論理的にパーティション化
• パーティション定義⽤のテーブル(マップ・オブジェクト)を使⽤
• クエリーで頻繁に利⽤される列をパーティション・キーとして指定
• 例︓ 地域名、部署名、⽇付データなど
• 使⽤可能なパーティション⼿法
• レンジ
• リスト
• ハッシュ
参考︓アプリケーション・コンテナと実装例 – Metadata Link の拡張機能
30
ACCOT
(10)
RESERCH
(20)
SALES
(30)
OPER
(40)
emp
dept
metadata link
map (partition ACCOUNTING values (10),
partition RESEARCH values(20),
partition SALES values(30),
partition OPERATIONS values(40));
select * from emp
where deptno = 10;
マップ・オブジェクト
として登録する
I/O の範囲
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31
活⽤事例のご紹介

32. お客様の状況
■CPU、メモリなどのリソースの枯渇によるパフォーマンス
課題が多発していた
成果
■Exadata上のデータベースに統合することにより、平均
150%、最⼤670%性能が向上した
■1つのコンテナ・データベースに38のプラガブル・データベー
ス（PDB）を共存させる構成。連結会社向け販売管
理システムを最適化
■バージョンアップの際に、PDB毎のシステム単位で移⾏
ができるため、⽐較的安全にバージョンアップが実現できる
■当初8システム5名による運⽤体制から、運⽤標準化
とSLAの向上を促進した結果、170システム7名にまで効
率化
お客様事例 – パナソニックインフォメーションシステムズ様
「Oracle Exadata＋マルチテナント」でデータベース集約/運⽤の効率がさらに向上
https://www.oracle.com/jp/customers/panasonic-7-exadata-jp.html
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33. • スイスの保険会社の⽼舗の１社 (1826年創業)
• 3⼈に1⼈のスイス⼈家庭・企業がSwiss Mobiliarの保険に
加⼊、4500⼈の従業員と160万⼈の顧客
• マルチテナンシー環境で650個のプラガブル・データベースと
350個の物理データベースを統合し、保険商品やサービスの
市場投⼊までの期間を6カ⽉からわずか4週間に短縮。
• プラガブル・データベースの簡単なプロビジョニングによって、保
険⾦請求の報告などのサービスを個々のビルディング・ブロック
（マイクロサービス）に分割することで、ビジネス・プロセスの
効率を最適化。
• 迅速な開発環境を活⽤して、保険⾦請求プラットフォームな
どの個々のアプリケーションを、従来の最⼤⽉1回の更新から
⽉4回まで更新し、アプリケーションとサービスを常に最新の状
態に保つ。
“オラクル・データベースをアップグレードすることで、データ
ベース・インフラを次のレベルに引き上げるだけでなく、IT開
発を最適化し、スイス・モバイラーのお客様に⼀流のユ
ニークな体験を提供します。私たちは現在、そして今後数
年の間に、市場での優位性を確保しています。 "
Swiss Mobiliar社 オラクルデータベース管理者
アラン・フラー⽒
Swiss Mobiliar社、市場投⼊までの
時間を短縮し、顧客サービスを最適化
Video
https://www.oracle.com/customers/swiss-mob-1-database/
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33

34. • ドイツのスタートアップによる持続可能なソーシングでアパレル、
フットウェア、ジュエリーのファッションブランド化を推進
• ADWとATPの⾃動スケーリング機能によるデータと
Kubernetesエンジンの能⼒を確保、データベースの管理者
なしで
• ブロックチェーンによりデータを保証し、各顧客のサプライ
チェーンの各ステップの信頼性を担保
• アナリティクスによる迅速な洞察の提⽰で、サプライチェーン
の主要パフォーマンス指標を維持
• 起業からOracle Cloud Infrastructureのスイートのサー
ビス⽴ち上げまで、12ヶ⽉以内で完了
“インフラ、データベース、ブロックチェーンアプリケーションを1
つのプラットフォーム上で稼働させることで、プラットフォーム
の拡張が⾮常にすばやく簡単に⾏えます。"
Retraced社Cofounder兼CTO ピーター・メルカート⽒
Retraced社
ファッションに倫理性を確⽴
Video
https://www.oracle.com/customers/retraced/
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最新情報とまとめ

36. 世界最⾼のコンバージド・データベース すべてのデータドリブン・アプリケーションの利⽤シーンに
Oracle Database 21c | 提供中
エンタープライズ・クラス
あらゆるデータ
• 最⾼のパフォーマンス、スケーラビリティ、
信頼性、セキュリティをあらゆるデータと
ワークロードで実現
• OLTP、 分析、 ML、 ストリーミング、
IoT、 インメモリ、 マルチテナント、
⾼速なJSON & グラフ 等
• リレーショナル、 JSON、 XML、 グラフ、
地理情報、 OLAP、 ブロックチェーン
• SQLとトランザクションをあらゆるデータで
• Java、 JavaScript、 AutoML、 SQLマクロ、
マイクロサービス、 イベント、 CI/CD、 APEX
あらゆるワークロード
最⾼の⽣産性 21
c
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37. ノイジーネイバーや悪意ある隣⼈から保護
• PDBとCDBの両⽅のセキュリティ分離を強化
• プロセス、CPU、メモリ、ネットワーク、ファイルアクセス
• OS機能を利⽤して、CDBとPDBを「NEST」という
独⾃のセキュリティ領域内に配置
• Linux: Namespaces, CGroups, Capability、
SECComp filtering
• 各PDB NESTは独⾃のPIDを持ち、他のNEST内の
PDBにアクセス不可
• DBNEST_ENABLEを
CDB_RESOURCE_PDB_ALLに設定することで有効
参考︓マルチテナント・セキュリティの強化
OS
PDB 1 NEST PDB 2 NEST PDB 3 NEST
CDB NEST
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39
21c

38. プラガブル・データベース (PDB) レベルでの災害対策
プライマリPDBが故障した場合、スタンバイPDBはすぐに処理を引継ぎ
コンテナ・データベース全体のフェイルオーバーは不要に
単⼀PDB上でのブローカによる切り替えとフェイルオーバー機能
参考︓マルチテナントの強化︓マルチテナント Data Guard
⼈事
スタンバイ
⼈事
営業
スタンバイ
営業
コンテナ・データベース ＠東京 コンテナ・データベース ＠⼤阪
Data Guard によるRedo の転送と適⽤
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40
近⽇リリース予定
21c

39. コンテナのパワーを⽤いたAutonomous Databaseを利⽤するという選択肢
⾃社環境でDBaaS環境を作る代わりにAutonomous
Databaseの利⽤も選択肢の1つ
完全なマネージド・サービス
• AI/機械学習を利⽤した完全⾃動運⽤
• チューニングをはじめとしたDB運⽤は⾃動化
柔軟性
• 1CPU単位でCPUを無停⽌で増減可能
• ワークロードに応じた⾃動増減も可能
• CPU/ストレージは1秒間単位で課⾦
マルチモデル
• あらゆるワークロード(OLTP/分析/混在)
• あらゆるデータタイプ(構造化/JSON/グラフ等)
Oracle Cloud Infrastructure – Autonomous Database
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41
Create Autonomous Database

40. まとめ
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42
データベースとアプリケーション開発をシンプルに
データ・ドリブン・アプリケーションをシンプルにかつ迅速に構
築し、⾼いサービス・レベルを実現するためのデータ基盤の
アーキテクチャ = Multitenantアーキテクチャ
• Oracle Multitenantアーキテクチャは最新のOracle
Databaseの標準アーキテクチャ
• アプリから⾒ると従来アーキテクチャと同じ
• 運⽤および連携が容易になる
• 移動・複製を活⽤すれば開発・テスト環境も容易に
• Cloudでの構築ならメンテナンス・フリーで
Multitenantアーキテクチャのメリットも得られる
Autonomous Database活⽤も有⼒な選択肢

41. Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates
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Oracle Live Labs 是非ご体験下さい
https://apexapps.oracle.com/pls/apex/dbpm/r/livelabs/view-workshop?wid=737&session=106203674245303