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Erstellung einer 12c Datenbank in der Oracle Cloud Infrastructure - in vier Schritten zum Erfolg

Marcus Schroeder
Master Principal Sales Consultant

Einleitung

Der folgende Artikel beschreibt das Erstellen einer Oracle 12c Datenbank in der Oracle Cloud. In vier Schritten sind sie in der Lage auf die Datenbank zuzugreifen, doch zuerst einige Gründe, die Oracle-Datenbank in unserer Cloud zu betreiben. 

  • Die Erstellung hat ein hohes Maß an Automation – Sie sparen Zeit
  • Die Datenbank wir nach Oracle Best-Practices erstellt - Minimierung von Konfigurationsfehler

  • Die Infrastruktur entspricht dem heutigen Best-of-Breed - Optimales Preis/Leistungs-Verhältnis-Verhältnis

  • Oracle auf Oracle ist die optimale Kombination - Sicherheit 
  • Die Umgebungen können nach Ihren Anforderungen wachsen und schrumpfen - Kosteneffizienz

Die Erstellung der Datenbank erfolgt in vier Schritten, genauer sind es nur drei, wenn man die Vorbereitung nicht mit einbezieht…

1. Vorbereitung – Um die restlichen drei Schritte möglichst ohne Unterbrechung durchführen zu können, müssen einige Vorbereitungen getroffen werden.

2. Erstellen eines Compartments – Die Administrations-Domain, in der die Datenbank später läuft.

3. Erstellen eines Virtual Cloud Networks – Für mehr Sicherheit und gezielte Netzwerkzugriffe.

4. Erstellen der Oracle 12c Datenbank in der Cloud – Bereitstellung der Datenbank mit den gewünschten Parametern.

Jeder dieser Schritte erklärt das Vorgehen und gibt Hintergrundinformationen, Tipps und Tricks zur optimalen Durchführung.

Schritt 1 - Vorbereitung

Sofern Sie noch keinen Oracle Cloud Demo-Account haben, können Sie hier einen beantragen. Der Demo-Account umfasst ein Guthaben von 300 $, die Sie dafür verwenden können, verschiedene Services auszuprobieren. Wenn die 300 $ verbraucht sind, wird der Account automatisch inaktiv geschaltet und Ihnen entstehen keine weiteren Kosten. Wenn Sie den Account kostenpflichtig weiterverwenden wollen, müssen Sie dies explizit auswählen und bestätigen. Der nachfolgende Artikel beschreibt die Erstellung einer Datenbank in der Oracle Cloud Infrastructure.

Um später auf die von Ihnen erzeugte Bare-Metal-Cloud-Instanz zugreifen zu können, benötigen Sie ein persönliches Private-/Public-SSH-Schlüssel-Paar. Dies dient Ihrer Sicherheit und ermöglicht nur den Besitzer des Private Keys den Zugriff auf die erstellte Instanz. Für den Zugriff per SSH gibt es keine Benutzername-Passwort-Kombination. Die Erstellung des Private-/Public-SSH-Schlüssel-Paares erfolgt mit „Bordmitteln“ der jeweiligen Betriebssysteme mit den folgenden Kommandos:

Windows

Für Windows verwenden Sie idealerweise Putty (www.putty.org). Putty ist ein freies MS-Windows-Toolset für die Steuerung von Linux-/Unix-basierten Systemen mit MS Windows.

Auf der Kommandozeile geben Sie bitte folgenden Befehl in einem Terminal-Fenster ein:

  1. Öffnen Sie das Programm puttygen.exe
  2. Nutzen Sie die Default-Werte und geben Sie als Schlüsselgröße 2048 an. Dies bedeutet, dass der Schlüssel eine Länge von 2048 Bit aufweisen soll.
  3. Klicken Sie „Generate“
  4. Bewegen Sie die Maus in dem freien Feld, um Zufallsdaten zu generieren
  5. Im nächsten Schritt sehen Sie im Feld "Public key for pasting into OpenSSH authorized_keys file" Ihren erstellten Public-Key-Schlüssel
  6. Anschließend sichern Sie den Public- und Private-Key

Linux/Unix/Mac

Auf der Kommandozeile geben Sie bitte folgenden Befehl in einem Terminal-Fenster ein:

ssh-keygen -t rsa -N "" -b 2048 -C "<Ihr Name für den Schlüssel>" -f <Pfad/Name_fuer_die_Dateien>

Sie können auch in einem Terminal Fenster den Befehl:

ssh-keygen

eingeben und anschließend die obigen Werte in den Kommando-Prompt eingeben.

Die beiden Schlüssel liegen anschließend im angegebenen bzw. aktuellen Pfad. Der Schlüssel ohne Dateiendung ist der Private Key, der mit der Dateiendung „.pub“ ist der Public Key. Der Public Key wird auf dem Server gespeichert, der Private Key bleibt in Ihrem Besitz. Vorsicht: Geben Sie den Private Key unter keinen Umständen an Dritte weiter! Der Private Key ermöglicht den Zugriff auf die von Ihnen erstellten Bare-Metal-Cloud-Service-Instanz! Weiterhin bewahren Sie den Private Key sorgsam auf, wenn er verloren geht, können Sie nicht mehr auf die erstellte DB-Instanz zugreifen…

Schritt 2 - Erstellen eines Compartments

Ein Compartment ist eine Verwaltungseinheit in der Oracle Cloud Infrastructure, es dient dazu Ressourcen zu bündeln und diese durch spezielle Gruppen zu administrieren. Dies dient der Sicherheit, da nur berechtigte Personen die Ressourcen administrieren können, und es dient der Übersichtlichkeit, da man alle zugeordneten Ressourcen in seinen Compartments wiederfindet.

Um ein Compartment zu erstellen, loggen Sie sich auf die Oracle Cloud Infrastructure ein und öffnen Sie im Menü oben links den Punkt „Identity -> Compartment“, anschließend vergeben Sie einen Namen und ggf. eine kurze Beschreibung, im letzten Schritt klicken Sie „Create Compartment“.

Bild 1: Dialog zum Erstellen eines Compartments

Das Erstellen des Compartments dauert ein paar Sekunden, anschließend können Sie Benutzergruppen dem Compartment zuordnen.

Schritt 3 - Erstellen eines Virtual Cloud Networks

In einer Cloud-Umgebung sollten die Netze der verschiedenen Kunden voneinander getrennt sein. Um dies möglichst sicher und effizient umzusetzen verwendet man ein sogenanntes „Virtual Cloud Network“, kurz VCN. Jede Ressource in der Oracle Cloud Infrastructure ist einem VCN zugeordnet, in jedem VCN können sie eines oder mehrere Subnetze erstellen, um den Netzwerkverkehr entsprechend zu kapseln. Dies erhöht die Sicherheit, da Zugriffe aus anderen Subnetzen oder VCNs gesteuert werden können. Jedes VNC hat eigene Firewall-Regeln inklusive White-/Black-Listings.

Bei der Erstellung eines VCN gibt es zwei Methoden:

a.) Die schnelle Methode zum Testen.

b.) Die detaillierte Methode zum Aufsetzten von Produktionsumgebungen. In dieser Variante wird im ersten Schritt der Name des VCN festgelegt, anschließend können alle anderen Einstellungen, wie zum Beispiel zusätzliche Subnetze, Firewall-Regeln etc. manuell eingetragen werden.

In unserem Fall verwenden wir die schnelle Methode, hier brauchen Sie nur den Namen einzugeben und das VCN wird automatisch mit drei Subnetzen erstellt. Um ein VCN zu erstellen klicken Sie in der Homepage der Oracle Cloud Infrastructure oben rechts auf Network und wählen dort Virtual Cloud Network aus. In dem darauf erscheinen Dialog vergeben Sie einen Namen und wählen den Radio-Button „CREATE VIRTUAL CLOUD NETWORK PLUS RELATED RESSOURCES“, anschließend scrollen Sie den Dialog nach unten und drücken „CREATE“. Nach kurzer Zeit steht in das Virtual Cloud Network zur Verfügung.

Bild 2: Dialog - Erstellen eines Virtual Cloud Netzwerks

Sie können ein oder mehrere Virtual Cloud Netzwerke erstellen und so zum Beispiel Ihre Netzwerkarchitekturen in der Cloud abbilden.

Schritt 4 - Erstellen der Oracle 12c Datenbank in der Cloud

Nach diesen einfachen Schritten können Sie nun die Datenbank erstellen. Die Oracle-Datenbank wird bei der Erstellung automatisch neu installiert, Oracle verwendet keine Images oder Snapshots zur Erstellung. Der Vorteil ist die Sicherheit, dass die verwendete Datenbank den aktuellsten Patch-Set hat und alle Konfigurationen und Einstellungen Ihrer Kontrolle unterliegen. Der Nachteil ist die Zeit, die es braucht, bis die Datenbank verfügbar ist, da auch das Datenbank-File-System neu erstellt wird, kann der gesamte Prozess etwas länger dauern.

Unabhängig von der gewünschten Datenbankinstallation, ob Single-Instance oder Real Application Cluster, es steht immer die volle HA-Infrastruktur zur Verfügung, d. h.:

  • Automatic Storage Management (ASM)
  • Real Application Cluster Virtual IP Addresses (VIPs)
  • Single Client Access Name (SCANs)
  • Data Guard Oracle Notification Service (ONS)

werden bei jeder Erstellung einer Datenbank mitkonfiguriert.

Die Datenbank gibt es in drei verschiedenen Ausführungen:

  1. Als Virtual Image – d. h. die Datenbank wird in auf virtualisierten Linux-Guest-OS und Storage installiert
  2. Als Bare Metal – bei dieser Methode wird ein vollständiger physikalischer Server und lokaler Storage verwendet
  3. Als Exadata Cloud Service – hier wird eine Exadata in der Cloud verwendet

Als Datenbank-Editionen werden die Standard Edition, Enterprise Edition, Enterprise Edition High Performance und Enterprise Edition Extreme Performance angeboten. Diese Versionen unterscheiden sich, außer die Standard Edition, von der On-Premise-Variante, da die Optionen nicht einzeln angeboten werden, sondern als Bundle.

Die Datenbank kann bis zum heutigen Datum als Single Instance und Real Application Cluster angelegt werden, Standby Datenbank soll demnächst verfügbar sein.

Um die Datenbank zu erstellen klicken Sie im oberen, rechten Menü auf den Punkt „Database“ und wählen „Launch DB System“. Im anschließenden Dialog wird eine Reihe von Eingaben verlangt, die ich im Nachfolgenden erkläre:

  • Display Name – Dies ist der Anzeige Name des Datenbank-Systems es hat nichts mit der SID zu tun, sondern ist nur ein von Ihnen vergebener Name.
  • Availability Domain – Jede Region (zum Beispiel Frankfurt am Main) ist in drei unabhängige Verfügbarkeitsbereiche/Rechenzentren unterteilt, wählen sie eine der Availaiblity Domains in der Sie die Datenbank erstellen wollen.
  • Shape – Ein Shape ist die Datenbank-Ausführung und die Größe. BM steht für Bare Metal und entspricht der Datenbank-Ausführung 2 (siehe oben im Text), VM steht für Virtual Machine und Exadata für Exadata. Die Beschreibung nach der Datenbank-Ausführung stellt die Größe dar, so steht DenseIO für 28,8 TByte lokalen Storage und HighIO für 12,8 TB. RAC hat 24 TByte lokal Storage und Standard beschreibt die Verwendung von magnetischer, virtualisierter Storage gewünschter Größe. Bei Exadata wird zwischen Quarter, Half und Full Rack unterschieden. Die letzten Zahlen in der Beschreibung geben die Anzahl der Oracle CPUs/OCPUs (also Cores) an. So hat die BM.DenseIO.36 immer 36 Cores da es ja einen ganzen Server entspricht. Die Virtualisierten Shapes gibt es mit den OCPU-Anzahlen 1, 2, 4, 8 und 16. Bei dieser Variante kann man den Storage aus einer Reihe von festen Storage-Größen auswählen, der minimale Storage beträgt 256 GByte, der maximale 40960 GByte.

Bild 3: Auswahl der gewünschten Datenbank-Shapes

  • Total Node Count – Je nach verwendeten Shape wird hier die Anzahl der gewünschten Datenbank-Knoten angegeben.
  • Oracle Database Software Edition – Je nachdem welche Anforderungen Sie haben, können sie zwischen einer Standard Edition oder einer Enterprise Edition Extreme Performance wählen. Wenn Sie sich informieren wollen, welche Datenbank-Optionen in welcher Software Edition enthalten ist, können Sie sich hier informieren (ungefähr auf der Mitte der Webseite).
  • Available Storage Size – Geben Sie an, wieviel Storage Ihr Datenbank-System bekommen soll, dieser Wert ist rein auf die Datenmenge bezogen und nicht auf die Installationsdateien.
  • License Type – Hier wird zwischen License Included und Bring-Your-Own-License unterschieden. Bei License Included sind alle DB-Lizenzen und der Support enthalten, bei Bring-Your-Own-License können Sie eigene on-Premise-Oracle-DB-Lizenzen in die Cloud transferieren.

Bild 4: Eingabe der Datenbank-Parameter

  • SSH Public Key – Bei diesem Punkt müssen Sie Ihren in der Vorbereitung erzeugten Public-Key in die Cloud hochladen, dabei handelt es sich um die Datei mit der Endung „*.pub“. Sie können die Datei entweder per Browser hochladen oder einfach per Drag&Drop in das „Drop SSH Key files here…“-Fenster fallen lassen.
  • Nach den Datenbank-System-Informationen wählen Sie im gleichen Fenster die Netzwerkinformationen aus.

  • Virtual Cloud Network – Hier wählen Sie das in Punkt 3 erstellte virtuelle Cloud-Netzwerk aus
  • Client Subnet – Bei der Erstellung des Virtual Cloud Netzwerkes wurden per Default drei Subnetze erzeugt, jedes dieser Subnetze liegt in einer anderen Availability-Domain. Wählen Sie an dieser Stelle das Subnetz, das in Ihrer Availability Domain liegt (siehe Auswahl oben).
  • Hostname Präfix – Oracle baut den Domänen-Namen und die Domänen-URL aus den fest vorgegebenen Teil und einem von Ihnen frei gewählten Präfix. Dieses Präfix sollte möglichst kurzgehalten werden. Hintergrund: Die Domänen-Namen sind für alle Komponenten der Oracle Cloud Infrastructure gleich lang, da für zum Beispiel Docker-Container eine bestimmte Länge des Namens nicht überschritten werden darf, gilt hier eine maximale Länge.
  • Nach den Netzwerkinformationen kommen Sie jetzt zu den Datenbank-Informationen

  • Database Name – Der Datenbankname Ihrer Oracle Datenbank
  • Database Version – Die Version der gewünschten Datenbank. Aktuell haben sie die Auswahl zwischen 11.2, 12.1 und 12.2. Wählen Sie eine 12c Datenbank Ihrer Wahl! Die 12c Datenbanken werden immer als Multi-Tenant-Datenbanken angelegt.
  • PDB Name – Name der Plugable Database, diese Angabe ist optional.
  • Database Admin Password – Hier geben Sie das Standardpasswort für Ihre Datenbankadministratoren an, bitte beachten Sie an dieser Stelle die Passwortrichtlinien. Wenn Ihr eingegebenes Passwort den Richtlinien entspricht, wird der Text unter dem Eingabefeld grün angezeigt.

Bild 5: Eingabe der Datenbank-Informationen

Nach Bestätigung der Eingaben wird die Datenbank erstellt.

Wichtige Informationen:

  • Wie in dem Artikel bereits erwähnt, wird für jede neue Datenbank eine komplette Grid-Infrastruktur bereitgestellt (ASM etc.), das heißt die Bereitstellung der Datenbank benötigt eine gewisse Zeit. Die DBAs unter Ihnen werden es aus persönlicher Erfahrung verstehen, als Nicht-DBA werden Sie eher ungeduldig werden.
  • Sie können mehrere Datenbankinstanzen pro System anlegen, das ist zum Beispiel wichtig zu wissen, wenn Sie mit der Standard Edition von Oracle arbeiten, die ja nicht auf 36 OCPUs in einer Bare Metal Instanz bereitgestellt werden kann.
  • Die Datenbanken sind per Default verschlüsselt. Es wird automatisch ein Autologin Wallet erstellt, damit Sie sich ohne Probleme direkt an die Instanz anmelden können.
  • Das Virtual Cloud Network hat bei der Erstellung eine automatische Security-List, per Default ist ausschließlich der SSH Port (22) freigeschaltet, alle anderen Inbound-Verbindungen werden automatisch geblockt. Wenn Sie zum Beispiel auf Port 1521 aus dem Internet zugreifen wollen, müssen Sie diesen erst in den Security-List-Einstellungen freischalten.
  • Jedes erstellte Datenbank-System hat auf der Betriebsystem-Ebene eine eigene Firewall, beachten Sie bitte, dass auch hier ggf. Ports freigeschaltet werden müssen.
  • Der Parameter cpu_count ist per Default auf 4 gestellt, wenn Sie größere Instanzen erzeugen, vergessen Sie bitte nicht den Parameter zu vergrößern.
  • Die Parameter db_block_checking und db_block_checksum sind auf FULL gestellt, berücksichtigen Sie es bei Performance-Vergleichen und reduzieren Sie es bei Bedarf.

Zugriff auf die Datenbank-Instanz

Wenn die Datenbank erstellt wurde, ändert sich das Datenbank-Image von orange auf grün. Die Sicherheitseinstellungen der Firewall des Datenbank-Images sind per Default so eingestellt, dass alle Ports außer dem SSH-Port geschlossen sind. Das bedeutet die erste Verbindung auf die Instanz erfolgt per SSH. Um diese Verbindung herzustellen benötigen sie den Private-Key, den Sie in den Vorbereitungen erstellt haben. Die SSH-Verbindung kann per PUTTY (Windows) oder Terminal-Fenster (Linux/Unix/Mac) erfolgen. Die Kommandozeile für die Verbindung per Terminal lautet:

ssh -i ./pfad/private_key_file opc@öffentliche_IP_Adresse_der_DB_Instanz

Im ersten Teil des Befehls geben Sie den Pfad und Dateinamen zum Private Key an, der Private Key ist die Datei ohne Endung. Als nächstes müssen Sie den Benutzer des Cloud Images angeben, dieser Nutzername ist „opc“ und steht für Oracle Public Cloud. Als letztes müssen Sie nach dem @ die öffentliche IP-Adresse der Datenbank-Instanz angeben, diese findet sich in den Detail-Informationen der Datenbank.

Fazit

Durch die neuen deutschen Oracle Rechenzentren in der Region Frankfurt bekommt das Oracle Cloud Angebot einen ganz neuen Stellenwert. Durch die Datenhaltung in Deutschland ermöglichen wir unseren Kunden die Einhaltung einer Vielzahl von lokalen, deutschen Richtlinien und ermöglichen den Zugriff auf die Daten mit geringer Latenz und größerer Bandbreite.

Das Erstellen einer Oracle Datenbank ist im Vergleich zu einer Installation On-Premise wesentlich einfacher und schneller. Mit minimaler Parameter-Eingabe kann eine lauffähige Instanz in kurzer Zeit erstellt werden. Dieses kleine Tutorial sollte Ihnen aufzeigen, wie einfach es ist. Natürlich können Sie weitaus speziellere Konfigurationen mit dem Oracle Database Cloud Service umsetzen, dies ist jedoch nicht das Ziel des Tutorials.

Weitere Informationen zum Thema Oracle Cloud finden Sie auf der Webseite http://cloud.oracle.com

 

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