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自治数据库是什么？
自治数据库是一个云端数据库，它使用机器学习消除了与数据库调优、安全性、备份、更新相关的人工操作，以及传统上由数据库管理员 (DBA) 执行的其他常规管理任务。
数十年来，Oracle 潜心贯注数据库自动化和数据库基础设施自动化技术，如今，Oracle 积数十年自动化之功并结合云端新技术，倾力打造了 Oracle 自治数据库，为市场带来了一款完全自治的数据库解决方案。
Oracle 自治数据库具有自治驾驶、自治安全和自治修复能力。这些自治能力对您来说都意味着什么？下面我们来了解一下。
自治驾驶:Oracle 自治数据库可自动执行所有常规的数据库和基础设施管理、监视与调优任务，这让您能够降低整个体系的管理成本，尽管仍然需要管理员来执行其他一些任务，如管理应用连接至数据仓库的方式以及开发人员透明地使用数据库内部特性和功能的方式。
自治安全:采用 Oracle 自治数据库，您不必再担心因未安装补丁或未加密数据库而遭受网络攻击，因为它能自动执行这些任务，有效防范外部攻击和内部恶意访问，让您高枕无忧。
自治修复:Oracle 自治数据库可有效消除各类停机，包括计划外维护，每个月包括修补在内的停机时间不超过 2.5 分钟。
该数据库在以下方面实现了全面的端到端自动化：
- 供应
- 安全性
- 更新
- 可用性
- 性能
- 变更管理
- 错误
自治数据库的到来让 Oracle 更上一层楼，其原先很棒的数据库如今又拥有了简易的品质。
数据库存储着重要的业务信息，对现代组织的有效运作至关重要。如果数据库不安全，企业可能面临被入侵的风险。如果数据库运行缓慢或不可用，员工生产力会受到影响，客户可能会感到沮丧。
存储在数据库管理系统中的信息可以是高度结构化的，也可以是非结构化的。数据可以由客户和员工直接访问，也可以通过企业软件、网站或移动应用等其他手段间接访问。
| 存储在数据库中的结构化信息示例 |
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存储在数据库中的非结构化信息示例 |
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| 存储和访问数据库信息的软件 |
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业务应用可以将新记录添加到现有数据库中，或使用数据库信息创建报告、分析趋势或发现异常。
数据库可能增长到 TB 级规模，其复杂性往往让 DBA 很难对其进行管理、保护，以及调优以获得出色的性能。
传统上，企业数据库由数据库管理员 (DBA) 来管理，DBA 们创建、修改数据库，并对其进行调优以确保存储和检索数据库数据时具有出色的性能。
通常，从数据库中检索数据的过程是通过某个应用的复杂查询来启动的。运行查询可能消耗大量计算和磁盘访问资源。查询结果可能包含很多数据库记录，所有这些记录都要发回查询应用。
因此，作为 DBA 的一项工作，他们要劳神费力地对数据库进行调优，以使频繁执行的查询能尽快执行，同时消耗更少的资源。为此，需要对数据库上运行的查询类型进行研究，并识别模式以进行改进调优。性能调优是一项持续不断的数据库维护工作。与之相关的任务包括数据规范化，这需要重构数据以减少冗余和提高数据完整性。
此外，DBA 还负责大量其他任务，其中许多任务都要每天或定期在所有企业数据库上执行，而企业可能有数十或数百个这样的数据库。DBA 负责的任务包括：
- 备份数据库以防发生灾难或数据丢失
- 测试备份以确保数据库能够恢复
- 在发生事故时恢复丢失的数据
- 检查安全日志以确保数据库未受到不当访问
- 监视数据库软件的供应商信息源，以获取安全警报、补丁和升级
- 根据需要调度和应用补丁和升级
- 调整数据库安全设置以应对威胁
- 授权新用户和应用来访问数据库
- 监视数据库服务器的处理器和内存使用情况
- 创建和管理模式，即数据分类
- 协助软件开发人员解决数据库问题
- 管理提取、转换和加载 (ETL) 工具
- 监视数据库服务器的磁盘使用情况
- 如果有必要，增加或迁移存储
- 规划数据库未来的容量需求
- 排除错误和其他数据库问题
- 与业务用户和开发人员一起为新应用或模块定义数据模型
DBA 已不堪重负，这可能导致人为错误
据估计，目前大约 40% 的 DBA 每天要管理 50 个以上的数据库。78% 的 DBA 表示在其职业生涯中经历过某种类型的计划外停机，而他们大多勉为其难地搭配使用多种管理和备份工具。
同时，72% 的 IT 预算仅用于维护现有的信息系统，只剩 28% 用于创新。因此，显而易见地，企业需要减少数据库维护工作量，同时还要缩短停机时间并提高性能。
繁重的工作可能导致 DBA 出错，而这些错误可能对正常运行时间、性能和安全性产生灾难性的影响。例如，不应用补丁或安全更新可能导致存在漏洞，但错误地应用补丁实际又会削弱或消除安全保护。
见诸于新闻的错误几乎都是由人为错误造成的，比如云数据库未处于密码或加密的保护之下，因此数据遭到黑客窃取。
自治数据库有三个首要目标：
- 确保数据库具有超长的正常运行时间和出色的性能
- 确保数据库（包括补丁和修复程序）具有高度的安全性
- 通过自动化来消除容易出错的人工管理任务
- 其最终目标是让 DBA 能够运用专业知识专心从事更高层面的职能工作
通过采用自治数据库，组织可以减少由 DBA 执行的常规任务，从而将 DBA 的工作重点转移到更高层面的工作上来以创造更大的业务价值，比如数据建模、帮助程序员建立数据架构以及规划未来容量等工作。
在一些情况下，自治数据库能让企业减少管理数据库所需的 DBA 人数，从而帮助企业节省资金，或者让企业可以抽调 DBA 去从事各种被认为更具战略性的任务，从而创造更大业务价值。
云端数据库技术
自治数据库的实现离不开一些基础技术，这些技术可自动处理日常维护、可扩展性、安全性、数据库调优及其他一些任务，而无需 DBA 的人为干预，因此对于开发人员尤其有益。
- 增加或减少资源：基于云的数据库服务器可以根据需要立即增加或减少其计算和内存资源。例如，在季度末处理期间，客户可以将用于数据库计算的内核从 8 个扩展到 16 个，之后还可以再减回到 8 个内核以降低成本。您甚至可以在周末关闭所有的计算资源来降低成本，然后在周一早上重新启动。
- 数据库打补丁：很多数据入侵都是由于已知系统漏洞造成的，这些漏洞已经有了可用的安全或漏洞补丁，但却未被应用到系统中。自治数据库云将按顺序以滚动打补丁的方式将补丁应用到云端服务器中，以避免业务中断。
- 机器学习：自治数据库集成了基于机器学习和人工智能技术的监视、管理和分析功能。其目标是实现数据库调优自动化，防止应用中断，并加强整个数据库应用的安全性。
自治数据库的机器学习和人工智能算法所使用的技术应包括查询优化、自动内存管理和自动存储管理，以提供一个完全自主调优的数据库。
机器学习算法通过分析大量的记录数据，并标记异常值和异常模式，帮助企业提高数据库安全性，防止入侵者造成破坏。机器学习还可以在系统运行的同时自动、连续地对系统进行打补丁、调整、备份和升级，而无需人工干预。这将尽可能减少发生人为错误或恶意行为的可能性，避免影响数据库运作或安全性。
云中的自治数据仓库
自治数据库技术要求企业数据库采用云服务来存储到云中。在云中实现自治，组织就可以利用云资源更有效地部署数据库、管理数据库负载和保护数据库。A 数据库云服务实现了可随时随处按需使用的在线数据库功能。
与位于客户数据中心内的传统数据库相比，云数据库服务具有以下优势：
| 快速 | 只要几分钟（而不是几天或几周）就可以在云中创建数据库和数据仓库。 |
| 轻松 | 可将云端数据库设置为完全自治，并且可随时通过应用编程接口 (API) 被云或本地部署应用使用。 |
| 弹性 | 根据业务增长的需要，云数据库可以独立添加新的计算和/或存储资源，而不需要停机。当不再需要这些资源时，还可以动态、独立地减少资源，以节省资金。 |
| 安全 | 云端数据库安全功能通过多层控制和实施优秀实践来抵御内部和外部恶意行为。 |
| 合规 | 对云端数据库访问进行监视和记录，以便随时进行审计和控制。 |
选择自治数据库
企业在选择自治数据库产品时应以这些特性为准：
| 自动化 | 数据库在执行升级、安装补丁和自我调优的同时保持运行。无需停机即可安装安全补丁。 |
| 高可用性 | 服务级别协议 (SLA) 应保证至少 99.995% 的可靠性和可用性，将每年的计划内和计划外停机控制在 30 分钟内。 |
| 自治安全 | 自治数据库应自行安装所有软件补丁和更新，并保护数据库免遭未经授权的访问，且不会中断运营或影响可用性。 |
| 自动数据库调优 | 这可以确保数据库消耗更少的计算、内存和 I/O 资源，同时向查询和数据存储/检索操作快速交付结果。 |