Oracle Database: задачи и возможности

Что это такое? Oracle Database – система управления базами данных, разработанная в 70-х годах в США. Несмотря на полувековую историю, не утратила актуальности. СУБД объединяет в себе реляционную и объектно-ориентированную модели хранения информации.

На что обратить внимание? Достоинство Oracle в безопасном и легком доступе клиентов к программе. Однако технические требования высоки: нужен производительный сервер. Кроме этого, стоимость ПО более миллиона рублей.

Суть Oracle Database

Абсолютно вся информация в Интернете представлена в виде текста, графики, видео и других наборов данных. Все это нужно как-то хранить. Специально для структурированного хранения информации существуют базы данных, фактически являющиеся обычными тестовыми файлами, которые расположены на серверах.

Но чтобы получить интересующие сведения, пользователь должен совершить определенное действие. Приведем пример с библиотекой. Допустим, читатель ищет книжку про Гарри Поттера. Библиотекарю нужно ее найти среди десятков книжных стеллажей. Для этого он обратится к каталогу и поймет, где находится искомая книга.

Аналогичным образом работают компьютерные базы данных (БД), где в роли библиотекарей выступают системы управления (СУБД). Основные функции этих систем:

• добавление в БД новых данных;
• поиск информации по определенному запросу;
• внесение изменений в данные;
• защита БД от взлома и несанкционированного копирования;
• создание резервных копий БД для восстановления данных в случае сбоя;
• сортировка данных с применением фильтров в зависимости от структуры БД.

Одной из таких СУБД является Oracle Database. Эта ставшая культовой система была создана в 1970-х годах Ларри Эллисоном и Бобом Майнером. Стоит отметить, что создатели ранее числились сотрудниками ЦРУ. Культовость эта система приобрела, став первой коммерческой реляционной СУБД.

Все записи в базе данных имеют табличный вид. Именно поэтому СУБД называется реляционной. До этого какой-либо системы хранения данных не существовало. Информация хранилась неструктурированно, в нескольких не связанных друг с другом файлах. Например, для того чтобы изменить некоторые сведения о клиенте банка (номер телефона, адрес и т. п.), приходилось вручную вносить правки везде, поскольку связь между хранилищами отсутствовала.

И тогда на помощь пришла новая по тем временам реляционная модель. Данные удобно расположились в таблицах и приобрели связь друг с другом через так называемые ключи. Теперь при изменении какого-то одного значения соответствующие ему поля изменятся автоматически.

Этот логичный принцип с течением времени усложнился, когда для хранения данных обычных записей в таблицах стало недостаточно. Так в Oracle появилась объектная модель. В ней данные представлены как некие объекты, способные вмещать в себя множество разных свойств и передавать эти свойства другим объектам.

Поэтому современную СУБД Oracle правильнее считать объектно-реляционной. В каких-то случаях достаточно только реляционной модели (например, при разработке простого сайта). Если же проектируется более сложная ERP-система, база данных для нее должна иметь уже объектную структуру.

Как работает Oracle Database

Информация, размещаемая в БД, группируется по нескольким логическим базам (инстансам или экземплярам БД). Они состоят из процессов и оперативной памяти. Каждый такой инстанс содержит данные в единой области SGA. Эта область занимает определенную часть оперативной памяти.

Таким образом, СУБД Oracle может работать как с одной, так и с несколькими инстансами. Для работы имеется поддержка независимых баз PDB в рамках одного экземпляра, а также мультиарендной архитектуры CDB. В последней для управления множественными клиентами используется лишь один экземпляр приложения. Также среди поддерживаемых функций следует упомянуть кластеризацию и секционирование, когда данные физически разделяются, сохраняя к себе доступ.

Преимущества Oracle Database

• Обеспечены такие меры безопасности, как шифрование, аудит и ограничение доступа.
• Присутствует возможность сжимать данные и ограничивать ссылочную целостность. В последнем случае ограничения нужны для обеспечения порядка и постоянной производительности при управлении большими массивами данных.
• Имеется функция Database In-Memory, позволяющая обрабатывать данные с впечатляющей скоростью (несколько миллиардов строк в секунду).
• Реализована технология Oracle Machine Learning, представляющая собой машинное обучение с анализом данных в реальном времени.
• Внедрены функции Real Application Clusters и Data Guard, обеспечивающие кластеризацию данных и высокую скорость доступа к ним.
• Поддерживаются все популярные языки программирования.
• Встроен удобный и многофункциональный инструмент управления Enterprise Manager.

Узнай, какие ИТ - профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка

Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽

Получить подборку бесплатно

pdf 3,7mb

doc 1,7mb

Уже скачали 30006

Версии Oracle Database

Система распространяется в четырех вариантах:

• Standard Edition;
• Lite Edition;
• Enterprise Edition;
• Personal Edition.

Эти версии отличаются друг от друга лишь функционалом и наличием каких-то уникальных опций. Подобная классификация используется и в других программных продуктах. Рассмотрим каждую версию более подробно.

• Standard Edition

Этот вариант пользуется наибольшей популярностью, даже несмотря на некоторую ограниченность функций. Обычно Standard Edition выбирается, когда нужно создать систему для небольшого количества клиентов. Это оптимальный выбор, например, для рабочей группы внутри компании. Однако и в крупных корпорациях данная версия находит свое применение в случае управления одним удаленным филиалом. Обладая сравнительно низкой стоимостью, Oracle Standard Edition может удовлетворить все потребности организации.

Читайте также!

Система Монтессори: суть, принципы, достоинства и недостатки

Подробнее

• Lite Edition

Система предоставляется в максимально урезанном и облегченном виде. Это целесообразный вариант для работы на мобильных устройствах и ноутбуках. За счет использования популярных интерфейсов информация удобно синхронизируется. Для создания приложений используются стандартные средства.

• Enterprise Edition

В данной версии пользователи получают максимальный функционал, давая возможность организовывать структуру фактически любого объекта. Функции могут быть ограничены лишь мощностью клиентского оборудования. В Enterprise Edition собраны лучшие разработки для хранения данных и управления ими. Максимальная гибкость масштабирования позволяет серверу работать непрерывно без потери эффективности. А широчайший функционал обеспечивает надежную защиту данных и быстрое их восстановление. Пользователи могут быть уверены, что информация не потеряется.

• Personal Edition

Этот вариант оптимально подойдет для частного пользования и в качестве обучающей программы. Функций Oracle Personal Edition хватает для разработки программ и их дальнейшей эксплуатации на системах Windows всех версий, включая 95/98, где в силу особенностей ОС имеются ограничения в запуске некоторого ПО.

Модули и компоненты Oracle Database

Для Oracle разработано множество всевозможных дополнений и модулей. Рассмотрим некоторые из них.

• Oracle InterMedia

Этот модуль включает поддержку всех известных типов данных, обеспечивая поиск информации в больших массивах внутри текстовых файлов разных форматов.

• Oracle Enterprise Manager

Данный компонент предназначен для администрирования данных. Этот универсальный инструмент имеет удобный графический интерфейс и позволяет администратору БД выполнять самые разные действия с множеством баз Oracle. В частности, можно создавать, изменять и удалять любые объекты внутри БД.

• Oracle Advanced Replication Option

С помощью этого модуля данные могут быть реплицированы синхронным, асинхронным, каскадным и многими другими способами репликации.

• Oracle Workflow

Данное средство позволяет автоматизировать стандартные бизнес-процессы компании, а также разрабатывать процедуры управления потоками. Модуль предоставляет пользователю широкие возможности по автоматизации действий над информацией любого типа. Сложные бизнес-процедуры и алгоритмы обработки данных могут быть формализованы.

Отдельно стоит отметить возможность хранить и обрабатывать очереди сообщений, которую предоставляет механизм Oracle Advanced Queuing (AQ). Он присутствует в базовой поставке вместе с сервером БД и не нуждается в дополнительном лицензировании.

Данный компонент относится к классу программ промежуточного слоя (Message Oriented Middleware) и позволяет выстраивать полноценную инфраструктуру для обработки сообщений, тем самым исключая необходимость в сторонних узкоспециализированных продуктах типа IBM MQ Series. В то же время Oracle Advanced Queuing обеспечивает связь с этими продуктами в неоднородных средах посредством Oracle Messaging Gateways.

В состав сервера версии 8i добавлена также виртуальная машина Java — JServer Enterprise Edition.

• Oracle Obects for OLE

Данный компонент обеспечивает поддержку БД приложений, созданных на языках C++, Microsoft Visual Basic и OLE 2.0. Поддерживаются, в частности, макроопределения VB, благодаря чему данные могут быть получены из электронных таблиц MS Excel.

Последние изменения в Oracle Database

Версия 21c на сегодняшний день служит базой для развертывания всевозможных сервисов БД Oracle, в числе которых — Oracle Autonomous Database, Oracle Exadata Database Service, Oracle Exadata Database Cloud@Customer и Oracle Exadata Database Machine. В этом выпуске реализовано более 200 новых функций, расширяющих область применения баз данных.

Аналитики БД, разработчики и прочие специалисты теперь могут выполнять свою работу более продуктивно за счет повышенной производительности системы.

Разберем основные нововведения.

Неизменяемые блокчейн-таблицы

В таких таблицах используются базовые преимущества технологии блокчейн, которые заключаются в обеспечении безопасности для корпоративных приложений. Блокчейн-таблицы включены в состав Oracle Crypto-Secure Data Management и доступны лишь для вставки. Неизменность строк, связанных в единый блокчейн, обеспечена их зашифрованностью.

Для доступа к базам данных, содержащих блокчейн-таблицы, используются стандартные SQL-запросы. Включена поддержка всех аналитических инструментов Oracle и всех средств выполнения транзакций. Благодаря этому обеспечивается большее удобство использования и более широкие возможности, нежели у прочих реализаций блокчейна. Все версии СУБД Oracle Database позволяют применять эти таблицы бесплатно и без дополнительного лицензирования.

Встроенная поддержка JSON

Формат индексирования JSON, равно как и SQL-запросы, полноценно поддерживается компанией Oracle с давних времен. Начиная с версии 21с встроен новый тип данных JSON, позволяющий увеличить скорость сканирования в 10 раз, а скорость обновления, соответственно, в 4 раза. В целом с внедрением JSON работа администратора СУБД ускорилась практически в 2 раза. Такие результаты дал тест YCSB bencmark, сравнивая текущую реализацию со старыми форматами MongoDB и AWS DocumentDB.

Читайте также!

Что такое стрессоустойчивость и как ее повысить

Подробнее

Предусмотрены возможности использования данных JSON в сочетании с данным других типов и индексирования любых элементов JSON для более быстрого выполнения OLTP-операций. Имеются также функции параллельной обработки данных в самых разных форматах и сложного объединения файлов и коллекций JSON без использования для этих целей отдельного кода на уровне приложения. Впрочем, весь перечисленный функционал присутствовал и в более ранних версиях СУБД.

Технология AutoML

Технология позволяет в автоматическом режиме создавать и сравнивать модели машинного обучения внутри БД. Эта возможность доступна в том числе пользователям, не знакомым с машинным обучением, за счет нового интерфейса. Также в последних версиях добавлены алгоритмы обнаружения аномалий, регрессионного анализа и глубокого обучения. Они размещены в библиотеке популярных алгоритмов машинного обучения в БД.

Встроенная поддержка JavaScript

Разработка на JS и других современных языках программирования может вестись прямо внутри баз данных. Такую возможность предоставляет встроенная в СУБД технология Graal Multilingual Engine.

В частности, доступен запуск кода обработки данных в внутри БД, благодаря чему нет необходимости дополнительно организовывать весьма дорогостоящее сетевое взаимодействие. Типы данных JS автоматически конвертируются в типы данных Oracle Database. SQL-запросы также выполняются непосредственно из кода JavaScript.

Дарим скидку от 60%
на курсы от GeekBrains до 22 сентября

Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

Забронировать скидку

Поддержка энергонезависимой памяти

В последних версиях СУБД обеспечено сохранение файлов данных и журналов транзакций в энергонезависимой памяти (PMEM). Этим достигается существенное увеличение производительности операций ввода-вывода. Запросы SQL выполняются непосредственно с данными, находящимися в специальной файловой системе энергонезависимой памяти, и к этим данным обеспечен прямой доступ мимо буферного кэша. Также с внедрением новых алгоритмов БД предотвращена несогласованность данных в PMEM.

Часто задаваемые вопросы об Oracle Database

Какой язык используется для написания запросов?

Как правило, во всех реляционных СУБД поддерживается SQL («язык структурированных запросов»). Возможности данного средства включают в себя добавление, удаление, группировку данных, настройку доступа к ним для определенных пользователей, выполнение других операций с данными.

Только до 23.09

Скачай подборку материалов, чтобы гарантированно найти работу в IT за 14 дней

Список документов:

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей

Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»

Чтобы получить файл, укажите e-mail:

Введите e-mail, чтобы получить доступ к документам

Подтвердите, что вы не робот,
указав номер телефона:

Введите телефон, чтобы получить доступ к документам

Скачать подборку бесплатно pdf 2,5mb

Уже скачали 52300

Я подтверждаю согласие на обработку персональных данных.

В СУБД Oracle функционал SQL был расширен, в результате чего создана процедурная надстройка PL/SQL, которая считается полноценным диалектом этого языка. Она, в частности, позволяет собирать в одном фрагменте кода множество запросов и разрабатывать для этого блока сложную логику поведения.

В чем заключается главный недостаток СУБД Oracle?

Растущая популярность этой системы управления не пошла ей на пользу. Напротив, с ростом базы клиентов возросли и затраты на обслуживание. В итоге сам продукт стал очень дорогим. Так, годовая стоимость одной лицензии достигает 1,6 млн рублей! А для запуска полноценного дата-центра на базе Oracle DB потребуется и вовсе космическая сумма.

Кому подойдет установка Oracle Database?

Будучи лидером на рынке коммерческих СУБД, Oracle DB гарантирует высокую скорость обработки и безопасность данных. Эти качества позволяют использовать систему на высоконагруженных проектах с миллионами пользователей. Но, как было замечено ранее, придется смириться с очень дорогим обслуживанием.

Oracle DB без сомнений отвечает всем современным требованиям к базам данных. Но полноценная реализация всего функционала этой системы доступна лишь крупным корпорациям. Остальные компании найдут подходящие варианты среди opensource-решений, представленных на рынке.

Автор статьи:

Редакция сайта GeekBrains Шеф-редактор раздела Программирование