Oracle Database 21c 概要

Oracle Database 21c 概要
内野充 / 田島紀幸
日本オラクル株式会社
データベースソリューション部
2021年 1月28日
Oracle Database Technology Night #41

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のFORTUNE Global 100企業が
Oracle Databaseを利用
97%
Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates
2

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Oracle Autonomous Database is positioned #1 for all
four Operational Use Cases, and #1 or #2 for all four
Analytical Use Cases in 2020 Gartner Critical
Capabilities for Cloud DBMS Reports
Source: Gartner Critical Capabilities for Cloud DBMS for Operational Use Cases, Merv Adrian, Donald Feinberg, Rick Greenwald, Adam Ronthal, Henry and Gartner
Critical Capabilities for Cloud DBMS for Analytical Use Cases, Henry Cook, Donald Feinberg, Merv Adrian, Rick Greenwald, Adam Ronthal, November 2020 The Gartner
documents are available upon request from Oracle. Gartner does not endorse any vendor, product or service depicted in its research publications, and does not advise
technology users to select only those vendors with the highest ratings of other designation. Gartner research publications consist of the opinions of Gartner’s research
organization and should not be construed as statements of fact. Gartner disclaims all warranties, expressed or implied, with respect to this research, including any
warranties of merchantability or fitness for a particular purpose.
3

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変化するビジネス要件に対応
オラクルの戦略 | 世界最高のコンバージド・データベースをお客様へ
開発者とアナリストに最高の生産性を
• 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
あらゆるワークロードをサポート
• トランザクション、分析、機械学習、IoT、ストリーミング、マルチテナント
• 透過的なスケールアップ、スケールアウト、シャーディング、パラレルSQL
あらゆるデータをサポート
• リレーショナル、JSON、グラフ、地理空間、テキスト、ブロックチェーン、XML
4

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複数の単一目的データベース vs 1つのコンバージド・データベース
5
Amazon & ニッチなデータベース・ベンダー
• 単一目的の専用データベースをデータ型、
ワークロード毎に利用
Oracle Database
• あらゆるデータ型、ワークロードに対して、
オープンな集約型SQLデータベースでを利用
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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単一目的データベースによるデータの断片化
• それぞれの単一目的データベースには断片化された
企業データが格納され、データの移動と変換が必要に
なる
• 断片化されたデータの統合は、アプリケーション開発
と分析を非常に複雑にする
• 多くの独自データベースの運用は、本質的に複雑で
高コストでリスクが高い
6

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Holger Mueller
Vice President and Principal Analyst
“Oracle Autonomous Databaseは、分析からト
ランザクション処理まで、重要なエンタープラ
イズ・データベースのすべての処理を自律的に
実行できるだけでなく、ML、グラフ、IoT、
JSONなどもサポートしているため、データベー
ス市場では一線を画す存在となっています。
それぞれが独立したセキュリティ・プロファイ
ルと学習曲線の管理を持つ9つの専用データベー
スと、すべてのタイプのデータセットを自律的
に操作する単一データベースのどちらがいいで
しょうか？”

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場所を選ばない開発とデプロイ – 極めて優れたポータビリティ
Oracle Database はオンプレミスとクラウドで利用可能
オンプレミス
ホスト型、共同管理型または完全管理型（自律型）
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次世代データベース – 全てを自動化
Oracle Autonomous Database
9
エンタープライズ・クラス
パフォーマンス、スケーラビリティ、
可用性、セキュリティ
自動運転
真のクラウド伸縮性で低コスト
最高の生産性
迅速にデータ・ドリブン・アプリケー
ションを構築するための
統合されたローコード開発環境

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One Autonomous Database | ユースケース別に最適化
10
Autonomous
Data Warehouse
分析、データサイエンス、
機械学習
Autonomous
Transaction Processing
ビジネス・アプリケーション、
分析、ミックス・ワークロード
Autonomous
JSON Database
JSON ドキュメント管理
ボタン押下でATPにアップグ
レード

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2020年8月リリース
JSON中心のアプリケーションに最適化された低コストクラウドサービス
• ネイティブJSONストレージと JSON APIs
• MongoDBよりも多くのJSON機能を低価格で提供
• MongoDBやAWS DocumentDB*よりも2倍高速
Autonomous Databaseの全ての利点を
• ACIDトランザクションを失うことなく、可用性、セキュリティ、
透過的なスケールアウトを実現
• SQLを使用したコレクション間の問合せ、レポートおよび分析
New | Autonomous JSON Database
11
* Industry-standard Yahoo Cloud Serving Benchmark (YCSB)
Autonomous JSON Database with 8 OCPUs compared to: MongoDB Atlas on M60, AWS DocumentDB on R4.4xlarge
Source: https://www.mongodb.com/atlas-vs-amazon-documentdb/performance as of 8/12/2020

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Autonomous Databaseをお客様のデータセンターへ
• Exadata Cloud@CustomerもしくはDedicated Region Cloud@Customerで稼働
既存のOracle Databaseと100%の互換性
• ファイアウォールの内側のデータセンターで実行
• パブリック・クラウド上の同じコンソールでCloud@Customerと
パブリック・クラウドの両方のAutonomous Databaseを管理
• ユニバーサル・クレジットで使用した分だけお支払い
New | Autonomous Database Cloud@Customer
12
お客様のデータセンター
セキュア・トンネル
パブリック・
クラウドUI
と管理

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全てのデータベースのための1つの統合セキュリティ・サービス
• データベース全体のコンプライアンス・レポート、アラート、監査
およびトレンドの取得
フル・マネージドのデータ・セキュリティ・ハブ
• 特別な専門知識は不要
• インストールや管理は不要
ユーザー、データ、構成のリスクを軽減
• ユーザー・アクティビティのモニター
• 機密データの検出とマスキング
New | Data Safe: データ・セキュリティAs A Service … Now Multi-Cloud
13
DATA SAFE

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Oracle Cloud Infrastructure Global Footprint
As of December 2020: 29 Regions Live, 9+ Planned; 6 Azure Interconnect Regions
SAN JOSE, CA
PHOENIX
CHICAGO
ASHBURN
TORONTO MONTREAL
SANTIAGO
VINHEDO
SAO PAULO
NEWPORT
AMSTERDAM
FRANKFURT
ZURICH
LONDON
SWEDEN
ITALY
FRANCE
JEDDAH
ISRAEL
DUBAI
MUMBAI
HYDERABAD
SINGAPORE
CHUNCHEON
SEOUL TOKYO
OSAKA
JOHANNESBURG
SYDNEY
MELBOURNE
Commercial
Commercial Planned
Government
Government Planned
Microsoft Interconnect Azure
SAUDI 2
UAE 2
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新リリース: Oracle Database 21c
Oracle Cloudで最初に利用可能
• Autonomous Database Free Tier
• Database Cloud Service
オンプレミス版、他のクラウド版も
まもなく
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使い易くフル・マネージドなOracle Cloud のエンタープライズ・クラスのサービス
Oracle APEX Application Development Service
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Exadata Cloud
Infrastructure
Oracle
Autonomous
Database
+
APEX Application
Development and
Deployment
+
最適なデータベース・インフラストラクチャ上の
最適なクラウド・データベース上の
最適なロー・コード環境

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低コストでエラスティック
360ドル/月の完全管理型のミッションクリティカルなスタック
• OCPUあたり240ドル/月、TBあたり120ドル/月
自動スケール・アップおよびスケール・ダウン
- 数十万人から数百万人のユーザーをサポート
• 最大128OCPUおよび500TBのストレージを拡張可能
• 各OCPUは、1時間あたり数十万のページ・ビューをサポート
ユーザー、開発者またはアプリケーションごとに追加料金なし
ぜひOracle Cloud Free TierでAPEXサービスを試してみてください
Oracle APEX Application Development Service
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リリースとサポートのタイムライン
• Innovation Release - 2年のPremier Support、Extended Supportなし
• Long Term Release - 5年のPremier Support、3年のExtended Support
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
18c Innovation
22c Innovation
21c Innovation
19c Long Term
23c Long Term
24c Innovation
Extended
Extended
（変更の可能性があります。）
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Long Term Release
• 5年のPremier Support
• 3年のExtended Support
• 安定性を重視し、長期間にわたってパッチ修正を提供
• 長期間安定して運用したいシステム向け
• 現時点ではOracle Database 19cが該当
Innovation Release
• 2年のPremier Support
• Extended Supportなし
• 多くの機能拡張や新しい機能を提供
• まず新しい機能を試したいお客様向け
Oracle Databaseの2つのリリースタイプ
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Build
QA
Ship

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Blockchain Table
インメモリの強化
AutoML
21c
SQLマクロ
マルチテナントData Guard マルチテナント・セキュリティ
セキュリティーの強化
シャーディングの拡張
永続性メモリ
グラフ分析の性能向上
JSON高速化と自由度向上
In-Database JavaScript
コンバージドデータベースをサポートするさらなるイノベーション
マルチワークロード
マルチテナント
… など
マルチモデル
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Blockchain Table
AutoML
21c
SQLマクロ
永続性メモリ
マルチモデルを支えるイノベーション
… など
21

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多言語エンジン（MLE）がJavaScriptのデータ処理ロジックを実行
データが存在するOracle Database内でJavaScriptのコードを実行
• コストのかかる、ネットワークのラウンド・トリップをなくす
• JavaScriptのデータ型はOracle Databaseのデータ型に
自動的にマッピング。その逆も同様
オープンソースのJavaScriptライブラリを活用
JavaScriptコードから簡単にSQLを実行
開発者が最新のプログラミング言語で効率的に作業可能
データベース内でのJavaScriptの実行
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JSONとリレーショナルデータの組合せ/結合が自由に可能
完全なACIDトランザクション管理。透過的なスケールアウト
任意のJSON要素に索引付けしOLTPを高速化
宣言的並列SQLサポートしあらゆる形式の分析が可能
複数のJSONドキュメントとコレクション間での複雑な結合の実行
基本的なデータ管理タスクを実行するためのカスタムアプリケーションコードは不要
Oracle DatabaseのバイナリJSONデータ型
バイナリのJSONデータ型により
スキャンは最大10倍速 | アップデートは最大4倍速
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• SQL/JSON 文法の改善
• 新しいJSONパス言語項目メソッドのサポート
JSON_SCALAR: float(), double(), binary(), ymInterval(), and dsInterval()
• JSON のパス言語とドット記法の構文は、新しい集約用の項目メソッドをサポート
avg(), count(), minNumber(), maxNumber(), minString(), maxString(),
sum()
• JSON向けの多値索引
• JSON 型カラム内の文字列や数値の配列に対する関数インデックスのサポート
• 配列内の各一意の値は、検索可能なインデックス項目に
• 配列内の値を見つけるために JSON をフルスキャンする必要をなくす
• GoldenGateとXStream、ネイティブJSONデータ型のサポート
その他のJSON改良点
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Blockchain Table
AutoML
21c
SQLマクロ
永続性メモリ
マルチワークロードを支えるイノベーション
… など
マルチモデル
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データサイエンティストと開発者のためのより速く、より簡単な機械学習
AutoML
SALES
機械学習
モデル
アルゴリズム
自動選択
各ワークロードに最適
な予測アルゴリズムを
特定する
自動機能選択
最もよい予測結果を
出すデータを特定す
る
自動モデル調整
最高のパフォーマンス
を発揮するモデルパラ
メータを特定
エキスパートではないユーザーでも機械学習を活用できるようにする
今後リリース予定
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1. データセットを
選択
2. 予測対象列を
選択
3. 実行
複数の予測アルゴリズムを比較し、
最適なものを選択
AutoML
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• 行と列の両方のフォーマット
同じテーブルを維持
• 同時にアクティブ
トランザクションの一貫性維持
• 分析や帳票生成には
インメモリを使用
• OLTPには実績のある
行フォーマットを使用
データベース・インメモリ: デュアル・フォーマット
バッファ・キャッシュ
インメモリ
列ストア
セールス表セールス表
行
フォーマット
列
フォーマット
セールス
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運用を簡素化し、利用効率を向上
• インメモリ列ストア内のオブジェクトの配置と削除を自動的に管理
• 使用パターンを追跡し、カラムストアからオブジェクトを移動・退避
• 列は使用パターンに基づいて自動的に圧縮
• INMEMORY_AUTOMATIC_LEVELにHIGHを設定することで、
inmemory句がないオブジェクトもストアされることがある
自己管理型インメモリ列ストア
インメモリ列ストア
アクティブなデータは自動
的に列形式に変換され、
列ストアに移動
アクティブでないオブ
ジェクトを列ストアから
削除
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I/O依存のワークロードに永続性メモリの速度を
• データベース・ファイルをローカル永続性メモリ(PMEM)に保持
• 永続メモリファイルシステムに保存されたデータをSQLが直接実行
• PMEMから直接読込ことで、大規模なバッファキャッシュは不要
• 永続メモリへのアトミックは新しいデータベース・アルゴリズムを
導入し、矛盾するような処理を防止
• マイクロサービスで利用される小規模データベースでも高い性能を提供可能
• RACでは利用できず、可用性を向上させるためにはData Guardを利用
永続性メモリデータベース(Persistent Memory Database:PMEM)
DATA GUARD
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Blockchain Table
AutoML
21c
SQLマクロ
永続性メモリ
マルチテナントを支えるイノベーション
… など
マルチモデル
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スケールメリットのある分離性と敏捷性
Oracle Multitenant
会計受注
支払
アプリケーション毎の自己完結型PDB
• アプリケーションの変更なしに稼働
• 迅速なプロビジョニング (クローンによる)
• 可搬 (プラガブル)
基本的な運用操作はCDBレベルで
• 一か所で全てを操作
• 必要に応じて個別操作
共有メモリとバックグラウンドプロセス
• １台のサーバーでより多くのアプリケーションが稼働
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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
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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ノイジーネイバーや悪意ある隣人から保護します。
• 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
マルチテナント・セキュリティ
OS
PDB 1 NEST PDB 2 NEST PDB 3 NEST
CDB NEST
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Blockchain Table
AutoML
21c
SQLマクロ
永続性メモリ
…その他のイノベーション
マルチモデル
35

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SQLのプリプロセッサのような機能で利便性と生産性を向上
一般的な SQL 式の呼び出しを簡素化
• SQMスカラー式：複雑なSQL式を簡単にカプセル化
• SQMテーブル式：FROM句で使用されるSQLをカプセル化
負担のかかるコンテキストの切り替えが不要、オプティマイザは透過的に処理
SQLマクロ(SQL Macros:SQM)
create or replace function
sales_tax(unit_cost number,
unit_type varchar)
return varchar2 SQL_MACRO(SCALAR) is
begin
return q'[case when unit_type = 'FOOD'
then unit_cost
else unit_cost * 1.2 end]';
end;
SQL> select sales_tax(20,'WINE') from dual;
SALES_TAX(20,'WINE')
--------------------
24
文字列を返す関数
SQL> select case
when 'WINE' = 'FOOD' then 20
else 20*1.2
end
from dual;
下記と同等
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ダウンタイムを発生させることなく、アプリケーションのセキュリティコンプライアンス対応
新しいパスワード設定後の旧パスワードの失効までの時間を
ユーザープロファイルのPASSWORD_ROLLOVER_TIMEで設定
設定時間(1秒から60日まで)経過後は、新しいパスワードのみ有効
設定時間前に旧パスワードを無効化したい場合には手動で実施可能
ALTER USER <ユーザー名> EXPIRE PASSWORD ROLLOVER PERIOD;
段階的なパスワード・ロールオーバー
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Blockchain Table
AutoML
21c
SQLマクロ
永続性メモリ
コンバージドデータベースをサポートするさらなるイノベーション
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Oracle Database 21c関連参考リンク
製品ご紹介オラクルエンジニア通信
https://blogs.oracle.com/oracle4engineer/column_db21c
Learning Database New Features 21c ← 旧新機能ガイド＋簡単なハンズオン
https://docs.oracle.com/en/database/oracle/oracle-database/21/nfcon/
Database Upgrade Guide 21c ← 非推奨情報などはこちら
https://docs.oracle.com/en/database/oracle/oracle-database/21/upgrd/
Oracle Database Features ← 便利なAPEXアプリ
https://apex.oracle.com/database-features/
Oracle LiveLabs ← ハンズオン集
https://apexapps.oracle.com/pls/apex/f?p=133
Appendix)
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