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Faisons le point - Où en êtes-vous dans votre cursus? Quel est votre parcours? A quelle étape en êtes-vous? Vers où allez-vous? - Quels sont vos objectifs? Quel est le challenge? Quels sont vos projets? À court, moyen et long terme? - -Qu attendez-vous de cette formation? Quel résultat visez-vous à la fin de cette formation? - Et si on parlait Oracle DBA? - Quel environnement technique avez-vous? Dans quel secteur fonctionnel? De quel apprentissage avezvous besoin? Souhaitez-vous gagner la course? 6

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La documentation est un point indispensable pour réussir un projet de mise en œuvre d une base de données Oracle. La richesse des commandes et des possibilités disponibles avec Oracle, rendent l utilisation de la documentation incontournable. Cette documentation est disponible sur le site «Technet» d Oracle à l adresse WEB http://otn.oracle.com. La documentation des anciennes version (9i, 10g) y est également téléchargeable. Les manuels indispensables sont : Manuels génériques SQL Reference contient tous les ordres SQL que l on peut exécuter sur Oracle. Reference ce sont les information de paramétrage de l instance (PFILE et SPFILE), la liste des vues sur le dictionnaire (USER_xxx, DBA_xxx, ALL_xxx) et la liste des vues de l instance (V$xxx). SQL*Plus User s Guide and Reference manuel pour l utilisation de l outil SQL*Plus. Administrator Guide guide d administration des bases Oracle Manuels spécifiques pour les sauvegardes/restauration Backup and Recovery Basics manuel de base Recovery Manager Quick Start Guide guide pour la mise en œuvre rapide de «Recovery Manager» Recovery Manager Reference manuel de référence RMAN Backup and Recovery Advanced User's Guide techniques de sauvegardes et restaurations avancées Utilities documentation pour la mise en œuvre des outils Export/Import, Data Pump, SQL*Loader et DB Verify (vérification des corruptions physiques) Data Guard Concepts and Administration documentation complète de l option «Data Guard» (gestion des «stand by databases»). Data Guard Broker manuel pour la mise en place de l option «Data Guard» avec l outil «Broker» qui simplifie sont administration Les autres manuels couvrent l ensemble des autres fonctionnalités fournies avec les logiciels Oracle. Il existe d autres sites comme http://www.oracle-base.com qui permettent une prise en main rapide de la technologie Oracle. 8

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Technologie Oracle Quand on parle d Oracle, il est souvent difficile de savoir si l on est intéressé par les fonctions pures du noyau de gestion de base de données ou d un autre domaine dans les technologies de l information. Par exemple, Oracle commercialise le système d exploitation Linux ou encore des progiciels de gestion intégrés qui sont quand même assez éloignés du fonctionnement d un SGBD. En effet, la technologie Oracle recouvre à peu pré tout ce que l on rencontre en matière de logiciels professionnels. Cependant, Oracle garde une image de vendeur de système de gestion de base de données et cela a pour effet de brouiller les pistes en matière de choix technologiques ou d induire les utilisateurs en erreur. Cette technologie est vaste car Oracle a acheté beaucoup de sociétés afin d enrichir rapidement son offre, à tel point qu il est difficile de s y retrouver aujourd hui. L objet de ce chapitre est de mettre en évidence les fonctionnalités les plus significatives de la technologies Oracle et de permettre aux clients utilisateurs de prendre les meilleures orientations en fonction de leur profil et de leurs objectifs. Par exemple, les équipes des laboratoires de veille technologique d un organisme important, voudront pouvoir évaluer et connaître les nouvelles fonctionnalités du noyau 12c afin de conseiller plus efficacement les architectes des nouveaux projets. Par ailleurs, il est souvent difficile de tester des solutions ou de se former à des environnements complexes comme le RAC ou l option «Data Guard». Ce cours présente des solutions à base d environnements virtuels afin de permettre de monter rapidement des maquettes de formation, de tests ou d évaluation. 10

Types de compétences Oracle Quels sont les types de compétences que l on rencontre dans le monde d Oracle? Compte tenu du nombre de produits différents que commercialise Oracle, indiquer sur un «Curriculum Vitae» que l on connaît Oracle ne veut pas dire grand chose. En précisant, on se rend compte que la technologie Oracle regroupe de nombreux métiers différents. Il est possible de classer le savoir faire Oracle en deux catégories : technique et/ou fonctionnelle. D une manière générale, les personnes ayant des compétences fonctionnelles interviennent autour des progiciels intégrés. Ils demandent cependant assistance à des personnes plus techniques en ce qui concerne la configuration, l installation et l administration de ces produits très complexes. La population des personnes techniques est plus répandue autour du serveur Oracle de base de données et des outils de développement. Là encore, on peut distinguer plusieurs pôles d intérêt. Dans chacun d eux il est nécessaire d être plus ou moins spécialisé. Par exemple, la problématique des bases de données transactionnelles OLTP est complètement différente de celle qui adresse les bases d aide à la décision DSS. Les différents sujets qui sont abordés dans cette formation tentent de couvrir les notions basiques du SGBD (Système de Gestion de Base de Données) qui devraient permettre à chacun d entrer dans le monde d Oracle. 11

Rôle de l administrateur de base de données Les différentes tâches qui sont attribuées à un administrateur de base de données Oracle sont : Installer le logiciel Créer des bases de données Effectuer les mises à jours des bases et du logiciel avec les nouvelles versions Démarrer et arrêter les Bases de Données Gérer les structures de stockage des «databases» Gérer les droits d accès et la sécurité des utilisateurs Administrer les objets de la base, comme les tables, indexes et vues relationnelles Effectuer les opérations de sauvegarde et de restauration quand cela est nécessaire Surveiller l état des bases de données et effectuer des actions préventives et correctives en cas de nécessité Auditer et régler les performances d accès à la «database» Diagnostiquer et reporter les erreurs critiques vers les services de support technique d Oracle. Dans les organisations de petite ou de moyenne taille, le DBA est souvent seul pour effectuer ces différentes tâches. Dans les environnements des grandes entreprises, les tâches sont réparties entre plusieurs DBA, chacun ayant sa spécialité comme par exemple la sécurité de la base ou la gestion des sauvegardes et restaurations. 12

Types de DBA Le terme DBA, littéralement : «DataBase Administrator», peut être ambigu. En effet, il peut tout à fait désigner une personne qui participe au développement d un projet tout comme une personne qui est chargée d administrer une base de données en production. Chaque rôle doit être précisément défini afin de pouvoir s orienter avec la technologie d Oracle. Dans d autres contextes, l étiquette DBA est souvent associée à la personne qui a la connaissance globale sur la technologie d Oracle. L objectif de ce cours est également de donner un aperçu global des fonctionnalités les plus significatives d Oracle Database 11g et de permettre à chacun de se situer ainsi que de choisir quelles sont les orientations à prendre en fonction de l évolution des produits. 13

Offre Oracle Comme il a été expliqué plus haut, la technologie d Oracle est vaste. On peut répartir les produits en deux grandes catégories : Les progiciels C est l offre des applications vendues par Oracle comme par exemple: «E-Business Suite», «JD Edwards», «People Soft», etc Ces produits fonts en général appel à des compétences fonctionnelles plus que techniques. Les logiciels C est en premier lieu le moteur de gestion de base de données. Ces logiciels supportent en général les suites de progiciels intégrés. On peut considérer trois familles de logiciels : le SGBDR avec tous les utilitaires qui lui sont associés y compris les système d exploitation, les outils «middleware» comme Oracle Fusion, les serveurs d application ainsi que les outils d intégration, enfin les outils de développement d application comme Forms, APEX, JDeveloper, etc... Le matériel Avec l achat boursier de Sun Micro Systems, Oracle est entré dans le club fermé des grands constructeurs d Ordinateurs comme HP et IBM. En plus de la gamme Sun, Oracle commercialise l Exadata comme super serveur phare de l offre matérielle. Le cours aborde principalement le SGBDR ainsi que les outils qui sont fournis avec la version Oracle Database 11g Release 2. 14

Avec l acquisition de sociétés comme People Soft, Bea ou Siebel, Oracle est devenu le premier éditeur mondial de logiciels professionnels et reste toujours deuxième derrière Microsoft en parts de marché tous types de logiciels confondus. En ayant racheté un constructeur de machines comme Sun Micro Systems, Oracle est aujourd hui le concurrent direct de IBM. Dans le monde des progiciels intégrés ou SAP est le leader, là aussi Oracle est son concurrent direct. 15

Le modèle relationnel a été définit par E. F. Codd en juin 1970 dans une publication «A Relational Model of Data for Large Shared Data Bank». De très nombreux langages ont été alors proposés. Notamment, SQUARE puis SEQUEL (rebaptisé SQL en 1976) furent développés pour le prototype relationnel SYSTEM-R d IBM entre 1972 et 1975. 16

Pendant qu IBM évaluait sont prototype, ces travaux ont été mis à profit par des sociétés indépendantes pour proposer avant IBM des produits commerciaux : ainsi INGRES développa son langage QUEL dérivé d ALPHA ou encore la petite société Relational Software, Inc, commercialisa une implantation SQL dérivée du SYSTEM-R d IBM dans le cadre d un projet pour la CIA. Ce projet fut baptisé ORACLE et quelque temps après, le nom a été racheté par Relational Software. La technologie SQL, au départ développée par IBM ne fut implantée dans des produits commerciaux de la firme qu en 1981 avec SQL/DS et surtout en 1983 avec DB2. Des efforts de normalisation du SQL avait été produits dés 1982, en 1986 l ANSI proposait un compromis entre les différentes implantations des éditeurs de logiciel. Celui-ci apparaissait que comme un pauvre ensemble de primitives ne respectant qu imparfaitement le modèle relationnel de CODD. Les comités de normalisation, l ANSI et l ISO, continuèrent leur travail pour sortir une évolution de la norme en 1989 : SQL-89. Ce n est qu en 1992 qu une norme beaucoup plus élaborée apparaît : SQL-92 ou SQL-2. Cette norme est devenue une véritable référence pour le monde informatique. La norme a évolué depuis et intègre aujourd hui les fonctions d interface avec les langages Orientés Objets comme JAVA. On parle de norme SQL-99 ou SQL-3. 17

Les fondateurs d Oracle Corporation Larry Ellison Edward Oates Bob Miner 18 18

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Évolution d Oracle Database 2001 : Oracle9i Gestion facilitée des gros volumes de données Tables externes Segments avec gestion automatique d espace «Tablespaces» avec différentes tailles de blocs «Undo segments» à la place de «Rollback segments» Haute disponibilité Real application cluster (serveur parallèle) Technologie «Flashback» «Data Guard» Redéfinition des objets en ligne Amélioration de la gestion des sites répliqués Streams Vues matérialisées («snapshots») 20

Évolution d Oracle Database 2004 : Oracle10g Sécurité Connexion avec SASL (Simple Authentication and Security Layer) Model SSO (Single Signe On) unifié Audit étendu Performance Nouvelles vue pour OEM ADDM Analyse automatique des performances Outils de conseil de réglage : Redo Logs, SGA, SQL Tuning, SQL Access, Undo Ouverture vers le logiciel libre Oracle Express Edition est la version libre d Oracle. Elle est destinée aux développeurs, aux DBAs pour les tests ainsi qu aux étudiants. C est une version limité par : Une seule CPU Une SGA de 1 Go maximum Une seule instance par serveur Une base de données de 4 Go 21

Évolution d Oracle Database 2007 : Oracle11g Catégorie concernées par les nouveautés Oracle11g Grid Computing Data Warehouse, partitioning, materialized views Sécurité et contrôle du respect des règles Cycle de vie des informations Performance et robustesse de RMAN, RAC, Data Guard et Data Pump Administration de la base de données Amélioration pour Java, XML, PL/SQL, PHP et APEX Surveillance et audit Installation et désinstallation Nouvelles options Real Application Testing : réduction des coûts de mise à jour Advanced Compression : x 2, x 3 Total Recall : gestion des historiques d information Active Data Guard : Real Time Query lecture des bases de secours pendant la synchronisation en temps réel 22

Évolution d Oracle Database 2013 : Oracle12c Oracle Database 12c, la dernière génération de base de données le plus populaire au monde, a été développée pour le Cloud et permettra aux clients de faire un usage plus efficace de leurs ressources informatiques tout en continuant à améliorer les niveaux de service de leurs utilisateurs. En plus d'une série d'améliorations et de nouvelles fonctionnalités, notamment une nouvelle architecture, Oracle Database 12c est l offre orientée Cloud par excellence. Catégorie concernées par les nouveautés Oracle12c Consolidation de plusieurs bases de données avec Oracle mutualisée Optimisation automatique du stockage et de la compression de données Fournir un accès continu avec l architecture de disponibilité maximale d'oracle MAA Sécurisation des données de l'entreprise avec une stratégie globale de défense en profondeur Simplifier l analyse des données selon le concept «Big Data» Gestion des bases de données plus efficace en utilisant «Enterprise Manager Cloud Control» 23

Objectifs d Oracle 11g On peut s attendre à voir une base atteignant le Péta byte (1000 Téras) avec un Téra byte (1000 Gigas) de mémoire et un millier de CPUs avant 2015. En 2006, Google utilisait 2 Péta bytes d espace disque En novembre 2006, ebay possédait 2 Péta bytes de données. Le premier «Péta byte Storage Array» disponible commercialement a été lancé par EMC Corporation en janvier 2006 15 Péta bytes de données sont générés chaque année par l accélérateur de particules (Large Hadron Collider) du CERN, projet lancé en 2007. 24

Les VLDB versus tailles moyennes rencontrées Le concept «VLDB - Very Large DataBase» est associé en général aux bases de données de type «Data Warehouse.» Ce type de base est utilisé par des applications d aide à la prise de décision (DSS Decision Support System). L évolution de la technologie des disques permet aujourd hui d avoir des espaces de stockage gigantesques. Ces baies de stockage hébergent en général des bases de données de grande taille plutôt que des fichiers plats. La technologie Oracle est adaptée pour la gestion de ces entrepôts d information. Cependant, ces bases de données de grande taille ne font pas la majorité, on rencontre beaucoup plus de bases de moyenne taille en fonction de la technologie disponible des disques sur 20 ans. L évolution des volumes a été très rapide depuis le début des années 1990 où les bases les plus grandes atteignaient quelques Gigas octets. Aujourd hui, il y a de plus en plus de bases dépassant les 1 Téra octets. Le rôle des DBA devient un véritable challenge. 25

Principes basiques des SGBD Relationnels Les Systèmes de Gestion de Bases de Données Relationnelles SGBDR sont les logiciels les plus utilisés aujourd hui pour le stockage et la consultation de données informatiques. Ils ont remplacé les systèmes de gestion de base de données hiérarchiques et réseau ainsi que la gestion des données dans des fichiers séquentiels indexés. La technologie voie évoluer les SGBD vers les bases de données Orientées Objet avec l arrivée de langages de programmation comme JAVA mais ce marché reste encore marginal. Le modèle des bases de données relationnelles s appuie sur le principe de manipuler les informations en considérant uniquement l aspect logique des choses tout en s affranchissant des considérations physiques et techniques d accès aux données. En pratique, ce principe est respecté dans une certaine mesure, la technologie ne permettant pas de l appliquer complètement. Les données sont représentées dans des tableaux ou tables et sont manipulées avec un langage d interrogation structuré : le SQL pour Structured Query Language. Tables ou Relation Quelques définitions Une table, ou une relation, est un ensemble de données relatives à un même sujet. Une table met en relation dans un tableau des valeurs d attribut sur une même ligne ou TUPLE. La clé primaire d une relation est un attribut ou un groupe d attributs de la table qui détermine de manière unique les autres attributs de la ligne. La clé étrangère dans une table, fait référence à la clé primaire d une autre table. Les contraintes d intégrité sont définies au niveau du schéma conceptuel. Parmi celles-ci on distingue : Les contraintes de domaine qui sont des contraintes liées aux colonnes des tables. Vous pouvez spécifier, par exemple, qu un attribut doit être toujours renseigné, c est à dire que la valeur de la colonne ne peut être nulle (NOT NULL). La contrainte d intégrité d entité précise qu une table doit toujours avoir une clé primaire. Les contraintes d intégrité référentielles sont liées aux clés étrangères. Sur l exemple de la diapositive, la valeur de la colonne de la table des CLIENTS : ETP_ID doit correspondre à celle de la clé primaire de la table des ENTREPRISES : ETP_ID. 26

Quelques définitions Les Systèmes de Gestion de Bases de Données Relationnelles SGBDR sont les logiciels les plus utilisés aujourd hui pour le stockage et la consultation de données informatiques. Il ont remplacé les systèmes de gestion de base de données hiérarchiques et réseau ainsi que la gestion des données dans des fichiers séquentiels indexés. La technologie voie évoluer les SGBD vers les bases de données Orientées Objet avec l arrivé de langages de programmation comme JAVA. Le modèle des bases de données relationnelles s appuie sur le principe de manipuler les informations en considérant l aspect logique des choses tout en s affranchissant des considérations physiques et techniques d accès aux données. En pratique, ce principe est respecté jusque dans une certaine mesure, la technologie ne permettant pas de l appliquer complètement. Les données sont représentées dans des tableaux ou tables et sont manipulées avec un langage d interrogation structuré : le SQL pour Structured Query Language. Quelques définitions Une table, ou une relation, est un ensemble de données relatives à un même sujet. Une table met en relation dans un tableau des valeurs d attribut sur une même ligne ou TUPLE. La clé primaire d une relation est un attribut ou un groupe d attributs de la table qui détermine de manière unique les autres attributs de la ligne. La clé étrangère dans une table, référence la clé primaire d une autre table. Les contraintes d intégrité sont définies au niveau du schéma conceptuel parmi celles-ci on distingue : Les contraintes de domaine qui sont des contraintes liées aux colonnes des tables. Vous pouvez spécifier, par exemple, qu un attribut doit être toujours renseigné, c est à dire que la valeur de la colonne ne peut être nulle (NOT NULL). La contrainte d intégrité d entité précise qu une table doit toujours avoir une clé primaire. Les contraintes d intégrité référentielles sont liées aux clés étrangères. 27

Le langage SQL Le SQL est composé de plusieurs sous langages : Le Langage de Définition de Données (LDD ou Data Definition Language DDL) est constitué des ordres qui permettent de définir et créer les structures de données. Ces commandes commencent par les mots-clés CREATE, ALTER, DROP. Le Langage de Manipulation de Données (LMD ou Data Manipulation Language DML) se compose des ordres : INSERT pour ajouter des informations. UPDATE pour la modification des données. DELETE supprime les enregistrements dans la base de données. SELECT permet d interroger la base de données. Le Langage de Contrôle des Données (LCD ou Data Control Language DCL) : GRANT pour donner des autorisations REVOKE pour supprimer des droits CONNECT pour ouvrir une session SQL COMMIT pour valider une transaction ROLLBACK pour annuler un traitement transactionnel. Langage transactionnel Le SQL est un langage transactionnel. Les commandes SQL sont regroupées par transaction, toutes les modifications produites dans une transaction doivent être validées à la fin de celle-ci par la commande COMMIT. Si l utilisateur désire annuler ces ordres SQL il peut le faire en envoyant ROLLBACK et la transaction sera annulée. Ce mécanisme permet de garantir l intégrité et la cohérence de la base de données. La base évolue et change d état en tout ou rien, Il n y a pas d état intermédiaire. 28

Couches du Kernel (noyau) Oracle RDBMS Le moteur logiciel de gestion de base de données Oracle est composé de différentes strates. Chaque couche a une fonction bien définie. La fonction COMMIT est gérée par la couche TRANSACTION. L écriture dans la base de données est gérée par la couche en dessous, celle qui gère le CACHE pour optimiser les entrées/sorties. Cela veut dire que l envoi de l ordre COMMIT par une application ne déclenche nécessairement une écriture dans la base de données. Lorsque l évènement COMMIT est produit, une écriture est seulement générée dans le fichier journal de reprise des opérations : le REDOLOG. La cohérence des informations est simplement garantie par cette action, en cas de panne d instance, le contenu du REDOLOG sera rejoué pour récupérer toutes les transactions qui auront été fermées par une action COMMIT. 29

Exemple de session SQL. Une session SQL est l ensemble des opérations exécutée séquentiellement par des ordres SQL. Les instructions peuvent être regroupée en une ou plusieurs transactions consécutives. La première transaction est ouverte au premier ordre DML (INSERT, UPDATE, DELETE, MERGE) qui apparaît au cours de la session. Cette transaction se termine à l arrivée d un ordre COMMIT ou ROLLBACK. Alors une deuxième transaction est ouverte et ainsi de suite. La dernière transaction prend fin à la fermeture de la session. La fermeture peut être COMMIT ou ROLLBACK en fonction du paramétrage par défaut du logiciel client qui a été utilisé pour la session. L outil SQL*Plus envoie COMMIT automatiquement à la fermeture de la session si l ordre n a pas été envoyé explicitement. Cette option peut être configurée différemment. La diapositive montre un exemple de session SQL avec l outil SQL*Plus. L ordre UPDATE ouvre une transaction car c est le premier ordre DML qui suit l ouverture de la session. Cette transaction se termine sur l envoi explicite de l ordre COMMIT juste avant la fermeture de la session. 30

Outils d administration La liste ci-dessous vous donne un aperçu des produits, outils et utilitaires que vous pouvez utiliser pour atteindre les objectifs de l administrateur de base de données : Oracle Universal Installer Oracle Universal Installer (OUI) est l outil qui vous permet d installer le logiciel et ses options. Il peut appeler automatiquement Database Configuration Assistant lors de l installation du logiciel. Database Configuration Assistant Database Configuration Assistant (DBCA) est un utilitaire qui simplifie la création des bases de données via une interface graphique. Il vous permet de créer une base à partir d un modèle pré configuré. Database Upgrade Assistant L outil Database Upgrade Assistant vous guide dans les opérations de mise à niveau d une base de données après l installation d une nouvelle version du logiciel. Net Configuration Assistant Net Configuration Assistant (NETCA) est un utilitaire qui permet de configurer les «listeners» et les méthodes de résolution de noms qui sont les composants majeurs d Oracle Database network. Oracle Enterprise Manager Database Control Oracle Enterprise Manager Database Control (Database Control) permet d administrer votre base de données via une interface WEB. Après avoir installé le logiciel, créé ou mis à niveau la database et configuré le réseau, vous pouvez utiliser Database Control pour gérer votre base de données. Database Control fournis également une interface pour le réglage des performances via un ensemble d outil de conseil. Il permet aussi d exécuter différents utilitaires comme par exemple SQL*Loader ou Recovery Manager (RMAN). SQL*Plus SQL*Plus est l outil consacré pour administrer la base de données Oracle lorsque l on a pas la possibilité d utiliser une interface graphique. Cet outil envoie directement les ordres SQL au noyau Oracle en connexion locale ou distante via SQL*Net. 31

Produits intégrés avec Oracle Database 11g Le logiciel «Oracle Database 11g» est maintenant livré sur un seul DVD. En supplément du moteur de gestion de base de données, le produit comprend des logiciels additionnels : Application Express Cet outil qui est déjà fournit avec Oracle Express Edition 11g, permet de créer facilement et rapidement des petites applications avec une interface HTML. Oracle Configuration Manager Ce module permet d établir une liaison avec les services de télémaintenance d Oracle. Moyennant un contrat de support, les clients peuvent permettre aux techniciens du support d Oracle d investir et de corriger dynamiquement les dysfonctionnements rencontrés avec le logiciel de gestion de base de données. SQL Developer Ce produit est maintenant fournit avec le logiciel et vise à remplacer l interface en mode ligne de commande SQL*Plus. SQL Developer permet d administrer ainsi que de parcourir le contenu des bases de données Oracle à travers une interface graphique conviviale. Un version plus récente de l outil est disponible en téléchargement sur http://otn.oracle.com. Warehouse Builder Depuis le rachat du produit d intégration de «sunopsis» Oracle possède deux outils d intégration : ODI (sunopsis) et OWB. Bien que spécialisé pour l intégration spécifique des bases de type «Dataware House», «Warehouse Builder» est l outil idéal pour développer et manipuler graphiquement les structures de données de tous types d une base Oracle. Oracle Database Vault Ce produit permet de mettre en place une stratégie de sécurité des applications qui utilisent la base de données afin de mettre en conformité l accès aux informations par rapport à la législation et aussi pour réduire les risques de délit de viol de celles-ci. Par exemple, l accès des utilisateurs très privilégié (DBA) aux données d'applications est contrôlé par «Oracle Database Vault». 32

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Aperçu de l architecture d Oracle Database La version actuelle du noyau Oracle Database est originaire de la version 6 qui est apparue en 1988. La version 5 qui lui précédait avait une architecture fondamentalement différente. La refonte totale du noyau Oracle en version 6 a vu apparaître des fonctionnalités majeures qui sont encore d actualité aujourd hui, notamment : Le verrouillage au niveau ligne précédemment les verrous intervenaient au niveau des blocs (pages chez IBM) entier d information. Plusieurs sessions ne pouvaient pas modifier simultanément les informations contenues dans un même bloc, cela induisait des lenteurs et des problèmes de temps de réponse. Oracle a été le premier éditeur de logiciel de base de données relationnelle à proposer cette fonctionnalité. Le mode Archivelog Les opérations qui modifient les informations de la base de données, produites par les ordres DML, sont journalisées séquentiellement dans des fichiers spéciaux, prévus à cet effet : les REDOLOGs. En cas de panne du moteur SGBDR (crash d instance), la reprise des opérations en cours se fait automatiquement lorsque l instance est redémarrée. Ainsi, toutes les transactions qui n ont pas été sauvegardées dans la base de données sont récupérées et l état cohérent des informations de la base est préservé. Ce mode de fonctionnement peut être étendu en configurant la base en mode Archivelog. Dans ce cas, les fichiers REDOLOGs sont automatiquement copiés ou en fichiers ARCHIVELOGs. Dans le cas de pannes plus importantes où les fichiers qui constituent la base de données (les DATAFILEs) sont corrompus ou endommagés, il est alors possible de restaurer la sauvegarde de ces fichiers et de rejouer le contenu des ARCHIVELOGs puis des REDOLOGs. Ce type d opération se nomme «media recovery» (commande RECOVER) et permet de récupérer l intégralité des transactions, y compris celles qui ont été exécutées après la sauvegarde. Le mode Archivelog permet également de sauvegarder les DATAFILEs à chaud. C est-à-dire que l application n a pas besoin d être arrêtée pour faire un «Backup.» Cela ne veut pas dire que le moteur Oracle s arrête d écrire dans les fichiers de la base, le mécanisme est plus sophistiqué, l algorithme utilise les REDOLOGs pour consigner plus d informations qui lui permettront de reconstituer correctement la base en cas de panne. Ce point sera abordé dans le chapitre consacré aux sauvegardes et restaurations. Ces fonctionnalités apportées en version 6 ne sont pas les seules mais ce sont les plus remarquables. La version 11gR2 actuelle en tire largement parti. On retrouve également dans l architecture du noyau actuel les éléments basiques illustrés sur la diapositive : La mémoire partagée SGA (System Global Area) qui contient les Caches et l espace d exécution des ordres SQL et les processus détachés (background) les plus connu : DBWR (DataBase WRiter) charger d écrire les blocs du Cache dans la base, LGWR (LoG WRiter) habilité à écrire dans le REDOLOG actif, PMON (Process MONitor) et SMON (System MONitor) 34

Architecture d Oracle Database Oracle Database est un système de gestion de base de données relationnelle avec une couche de gestion orientée objet et des fonctionnalités «Extensible Markup Language» (XML). Dans une base relationnelle, les informations sont stockées dans des tableaux à deux dimensions appelés TABLES qui sont structurés en lignes et colonnes. Oracle Database permet de stocker, modifier et d interroger les informations avec un niveau important de performances, de fiabilité, et d'évolutivité. Oracle Database est constitué des éléments suivants : Le logiciel Oracle qui est installé sur la machine La Base de Données (Database) qui est un ensemble de fichiers physiques répartis sur un ou plusieurs disques. La Database contient des données utilisateur, des informations de référence (données méta) et des structures de contrôle. Les données métas sont regroupées dans le dictionnaire de la base de données. Les structures de contrôle (telles que le «control file» et les «redo logs») assurent l intégrité, la disponibilité et la fiabilité (recovery ou récupération) des informations utilisateur. L instance Oracle qui est composée des éléments suivants : o Les processus d arrière plan ou «background processes» sont des programmes ou «threads» du système d exploitation qui effectuent les traitements d accès, de stockage, de surveillance et de restitution des informations utilisateurs, des données métas et des fichiers de contrôle de la base de données. o L espace de mémoire partagée utilisé par les «background processes» Les processus serveurs qui effectuent le travail au nom des utilisateurs et des applications qui sont connectés. Ils gèrent également la mémoire et l espace temporaire alloué aux sessions utilisateurs ouvertes. Les processus serveur analysent et exécutent les commandes SQL, recherchent et retournent les résultats vers les utilisateurs ou les applications. Oracle Net qui est la couche logicielle qui permet aux applications clientes et à Oracle Database de communiquer sur le réseau. «Oracle Net listener» est le processus qui est en attente des connections à la base de données depuis le réseau. 35

Curseurs : Architecture d exécution Pour soumettre des instructions SQL à une base de données Oracle, une session doit être établie entre le programme utilisateur (client) et le serveur de base de données. Le programme utilisateur peut être par exemple SQL*Plus, ou une application développée à l'aide d'un outil, tel qu'oracle Forms. Cette application ou cet outil est exécuté en tant que processus utilisateur. Lorsque la session est établie, les ordres SQL peuvent être exécuté. Le contexte d exécution d ordre SQL se nomme un curseur. 36

Comment les ordres SQL sont ils traités et exécutés par le noyau Oracle Le processus serveur alloue un espace de mémoire privé nommé context area afin de traiter les ordres SQL. La commande SQL est alors interprétée syntaxiquement et sémantiquement (parsing) puis exécutée (execute) dans ce contexe area. Les informations nécessaires à l exécution ainsi que les données récupérées (fetch) après le traitement sont stockées dans cet espace. Cet espace d exécution est géré de manière interne par le processus serveur et le programme utilisateur n y a pas de contrôle direct. Un curseur est donc un pointeur vers le context area. Traitement d un ordre SQL 1. Création du curseur. Le «context area» ou «private SQL area» est d abord alloué indépendamment de tout ordre SQL. Il est créé pour maintenir le contexte d exécution d un ordre SQL. Dans la plupart des cas, la création du curseur est automatique, cependant, en programmation avec des langages pré compilés, il est possible de déclarer explicitement un curseur. 2. Analyse de l ordre SQL (Parsing). L ordre SQL est envoyé par le programme client et le processus serveur effectue les opérations suivantes : - L ordre est analysé syntaxiquement et sémantiquement en vérifiant la définition des tables et des colonnes concernées dans le dictionnaire de la base de données («hard parse»). - Les droits d accès sont également contrôlés. Ces opérations donnent lieu à des requêtes SQL sous jacentes pour interroger le dictionnaire appelées : «recursive call». - Le plan d exécution («explain plan») est calculé pour déterminer le chemin d accès aux informations le plus rapide. - L ensemble est ensuite chargé dans l espace SQL partagé («shared SQL area») 37

Oracle exécute le «parsing» seulement s il n y a pas d ordre SQL similaire dans l espace SQL partagé (SQL Area). Dans le cas contraire, l ordre SQL peut être directement exécuté ce qui permet d optimiser («soft parse») le temps d exécution pour un ordre SQL régulièrement utilisé. Les requêtes d interrogation (SELECT notamment) sont différentes des autres ordres SQL car elles retournent un certain nombre de résultats sous forme de lignes au programme utilisateur. 3. Décrire le type de résultats de la requête. Cette étape est nécessaire lorsque le type de résultat n est pas connu à l avance. Par exemple, si les ordres SQL sont saisis en mode interactif comme avec SQL*Plus par exemple. La phase «Describe» consiste à déterminer les caractéristiques (types, longueur et nom) des résultats requis par l ordre SQL. 4. Définition des structures de réception des résultats (Define). Cette phase permet de définir l emplacement, les tailles et le type des variables de réception des informations recueillies (Fetch) par la requête SQL. 5. Relier les variables utilisateur (Bind Variables) à la requête. Lorsque les valeurs pour la clause WHERE sont passées via des variables «hôtes» du programme utilisateur, il est nécessaire d indiquer leurs adresses au serveur Oracle. 6. Exécuter l ordre SQL (Execute). A ce niveau Oracle dispose de toutes les informations pour exécuter l ordre SQL. Pour l exécution des ordres UPDATE et/ou DELETE, des verrous sont implicitement posés sur les lignes concernées par la requête SQL. Ces verrous seront libérés par les ordres de contrôle COMMIT, ROLLBACK ou SAVEPOINT. 7. Fetch. C est la phase ou les lignes des tables sont récupérées et éventuellement triées pour les envoyer au programme utilisateur. Elles sont transmises soit une par une, soit en paquet en fonction de la taille du Buffer de réception (Array Fetch) du programme client. 8. Close. L étape finale est la fermeture du curseur 38

Exemple de traitement d une requête d interrogation 1. Requête utilisateur : SELECT wage from EMP WHERE name = 'Jones ; 2. Recherche dans le cache Un ordre SQL identique 3. Analyse syntaxique et sémantique, etc., verrouillage, création du plan d exécution. 4. Récupération du bloc de données depuis le tablespaces vers le Buffer Cache. 5. Identifie et renvoie vers le processus serveur les enregistrements demandés 6. Retour du résultat : wage 850 39

Traitement d un ordre DML 1. Envoi de la requête : UPDATE EMP SET wage = 925 WHERE name = 'Jones' 2. Les informations à modifier sont ramenée dans le BUFFER CACHE (si nécessaire), les verrous sont placés 3. Les images avant et après sont copiées dans le BUFFER REDOLOG 4. Le bloc est dupliqué dans le CACHE; il est ensuite modifié; l ancienne version est gardée pour le ROLLBACK 5. L utilisateur est informé du résultat : 1 Record Updated 40

Traitement du COMMIT 1. L utilisateur envoie : commit 2. Le processus serveur envoie le commit vers le BUFFER REDO LOG, un System Change Number (SCN) est assigné 3. Le processus LOG WRITER écrit les entrées du BUFFER REDO dans le fichier REDOLOG 4. l utilisateur est informé que la transaction est terminée 5. Les blocs associés à la transaction (before et after images) sont libérés 41

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Combien doit-on payer pour un support Linux d'oracle? Oracle en matière de prix de support pour Linux est simple, ils sont calculés sur une base par système comme le montre le tableau de la diapositive. 46

Oracle Open Source Software Le site «open source» (http://oss.oracle.com/) d Oracle met à disposition un grand nombre de systèmes d exploitation, d outils et de solutions périphériques autour de la technologie d Oracle. Notamment, ces solutions sont principalement basées sur l environnement Linux avec en particulier les modules nécessaires pour installer, maquetter et déployer «Oracle Application Cluster» : OCFS2 Oracle Cluster File System permet de partager un système de fichier disque entre plusieurs machines. Les performances de ce type de système de fichier ouvrent un grand nombre de solutions de stockage de fichiers partagés pour d autres applications comme le partage de pages Web par plusieurs serveurs HTTP par exemple. ASM «Automatic Storage Management» est la couche d accès disque nécessaire pour le RAC sur toutes les plates formes supportées par Oracle Application Cluster lorsque OCFS2 n est pas disponible. Les «drivers» de ces modules sont disponibles pour l environnement Linux et Windows sur ce site. Cela peut vous permettre de vous familiariser avec ces technologies en vue d un déploiement ou d une intégration future sur un autre type de plate-forme. 47

Oracle VM (selon Oracle) La virtualisation est le processus d abstraction des ressources informatiques telles que de multiples systèmes d exploitation et d images d application qui se partagent un seul serveur physique. Cela réduit considérablement les coûts d exploitation et d administration des systèmes. Avec son produit Oracle VM, Oracle offre une solution évolutive à faible coût de virtualisation de serveurs pour des applications hétérogènes Des organisations importantes comme Google par exemple qui utilisent un nombre considérable de machines dans le monde ont des coûts de fonctionnement de plus en plus importants, ne serait ce qu en considérant seulement les factures de consommation d électricité. A l heure actuelle, où l on parle d économie d énergie, les solutions de «virtualisation» ont de plus en plus de succès face à ces considérations. 48

Architecture d Oracle VM La diapositive ci-dessus donne un aperçu des différents composants qui interviennent dans l architecture d Oracle VM. Pour mettre en œuvre cette architecture, vous devez disposer au minimum de deux machines : Une machine installée avec Oracle Linux Enterprise (ou autre) pour héberger le logiciel d administration «Oracle VM Manager». Une machine vierge pour l installation d «Oracle VM Server». Le serveur de machine virtuelle est géré par un «hyperviseur» XEN disponible avec Linux RedHat Enterprise 5 (ou Oracle Unbreakable Linux 5). Le minimum requis sera de créer depuis la console «VM Manager» les composants suivants sur le serveur de machine virtuelle : Un «Server Pool» maître. Un serveur d utilitaires. Un serveur de machines virtuelles. Si vous ne disposez que d une seule machine pour l installation d «Oracle VM Server» vous devrez y installer ces trois composants. 49

Installation d Oracle VM 1 Télécharger Oracle VM Documentation : http://www.oracle.com/technology/documentation/vm.html Logiciel : http://edelivery.oracle.com/linux Linux : http://edelivery.oracle.com/epd/download/get_form?egroup_aru_number=10258661 Templates : http://edelivery.oracle.com/epd/download/get_form?egroup_aru_number=10551276 2 Pré installation et pré requis Serveur(s) pour machine(s) virtuelle(s) (VM Server) Serveur Linux pour héberger la console d administration (VM Manager) 3 Installer Oracle VM Server 4 Installer Oracle VM Manager 5 Associer Oracle VM Server à Oracle VM Manager Créer le «Server Pool» Inscrire les serveurs Installer les modèles (templates) 6 Créer les Machines Virtuelles A partir de modèles En autonome 50

Oracle VM Manager Cet outil d administration fait l objet d un «package» séparé et doit être installé sur une machine Linux indépendante des serveurs d exécution des machines virtuelles. Ce logiciel est fournit avec une base «Oracle Express Edition». En pratique vous devez d abord installer «Oracle VM Server», puis créer le «server Pool» en intégrant un serveur d utilitaires et un serveur de machines virtuelles. A ce niveau, il est possible de créer des machines virtuelles. Cependant, il est préférable de télécharger des modèles de machines virtuelles («template») afin de d en simplifier leur création. Un grand nombre de modèles sont disponibles en téléchargement sur les sites d Oracle via les liens indiqués précédemment. Machines virtuelles Oracle VM Il faut considérer deux type de machines : Complètement virtualisées («fully virtualized») Cela concerne des machines dont les ressources sont complètement indépendantes de celles qui sont utilisée par le système d hypervision XEN. Par exemple, une machine virtuelle Microsoft Windows devra être installée sur les serveur en mode complètement virtualisé car elle ne pourra pas partager des ressources communes avec le noyau Linux XEN. Paravirtualisées («paravirtualized») il s agit de machines Linux qui peuvent partager des ressources communes avec le serveur d hypervision. 51

Utilisateurs et Mots de Passes Root : ovsroot Oracle : oracle Console VNC : défini à la création de la machine virtuelle Démarrage de la machine virtuelle Arrêt de la machine virtuelle 52

Qu'est-ce que la virtualisation (selon vmware)? La «virtualisation» est une technologie logicielle éprouvée qui transforme rapidement le paysage informatique et change radicalement l'approche de l'informatique. À l'origine, le puissant matériel informatique x86 dont nous disposons actuellement a été conçu pour n'exécuter qu'un seul système d'exploitation et qu'une seule application. La «virtualisation» dépasse ces limites en permettant d'exécuter simultanément plusieurs systèmes d'exploitation et plusieurs applications sur le même ordinateur, ce qui accroît l'utilisation et la flexibilité du matériel. La «virtualisation» est une technologie dont peut bénéficier toute personne qui utilise un ordinateur, qu'il s'agisse des professionnels de l informatique, des utilisateurs de Mac (en anglais), des entreprise ou des organismes publics. Rejoignez les millions d'utilisateurs du monde entier qui font appel à la virtualisation pour économiser temps, argent et énergie tout en tirant un meilleur parti de leur matériel informatique. Atouts de la virtualisation La «virtualisation» vous permet de transformer du matériel en logiciel. Utilisez un logiciel tel que VMware ESX pour transformer ou «virtualiser» les ressources matérielles d'un ordinateur x86 (y compris l'unité centrale, la RAM, le disque dur et le contrôleur réseau) afin de créer une machine virtuelle entièrement fonctionnelle capable d'exécuter son propre système d'exploitation et ses propres applications comme un véritable ordinateur. Plusieurs machines virtuelles partagent des ressources matérielles sans interférer entre elles, ce qui vous permet d'exécuter en toute sécurité plusieurs systèmes d'exploitation et applications en simultané sur un seul ordinateur L'approche adoptée par VMware pour la virtualisation L'approche adoptée par VMware pour la «virtualisation» consiste à insérer une fine couche de logiciel directement sur le matériel informatique ou sur un système d exploitation hôte. Cette couche logicielle crée des machines virtuelles et contient un moniteur de machine virtuelle ou «hyperviseur» qui alloue les ressources matérielles de façon dynamique et transparente, ce qui fait que plusieurs systèmes d'exploitation sont en mesure de fonctionner simultanément sur un seul ordinateur physique sans même le savoir. Mais la «virtualisation» d'un seul ordinateur physique n'est qu'un début. VMware offre une plate-forme de «virtualisation» performante capable d'évoluer sur des centaines d'ordinateurs physiques et de périphériques de stockage interconnectés pour former une infrastructure virtuelle complète. 53

VMware pour tester les environnements Oracle L environnement qu offre VMware et en particulier avec Linux est idéal pour évaluer, maquetter ou tester des solutions Oracle. Notamment, la mise en œuvre d un environnement de test pour le RAC est particulièrement pratique avec VMware. Il n est pas nécessaire dans ce contexte d avoir un matériel imposant, il suffit de configurer plusieurs machines virtuelles sur la même machine physique, les disques virtuels partagés sont également installés sur les disques de la machine matérielle. Types de serveurs VMware supporte les systèmes d exploitation qui utilisent les processeurs x86 comme Linux RedHat, Suse, Debian, etc et également Solaris x86 et Microsoft Windows. Les types de serveur que propose VMware qui conviennent pour les environnements de test des solutions avec Oracle sont : VMware ESX server cet environnement s installe directement sur le matériel sans aucune couche logiciel basique. Les systèmes hôtes des machines virtuelles sont implantés ensuite. Cet environnement de machines virtuelle est particulièrement performant et est recommandé pour effectuer des tests d intégration. VMware Workstation Il existe deux types d environnement VMware pour station de travail selon que le système d exploitation qui supporte la couche VMware est le système Microsoft Windows ou Linux. Cette configuration est pratique pour les environnement de démonstration ou de formation (auto formation) où les critères de performance sont moins importants. VMware Workstation pour Windows peut être utilisé sur une machine portable et permettre ainsi de tester des solutions, de développer ou de se former en dehors d un environnement informatique conséquent (dans le train ou en avion par exemple). VMware Server C est la version libre offerte par VMware, les autres types de serveur étant vendus sous licence avec la possibilité de les évaluer pendant une période variable (1 3 mois). L environnement «VMware server» est équivalent à celui de «VMware Workstation» avec des fonctionnalités réduites mais suffisantes pour exécuter des solutions Oracle. Modèles d installation VMware est particulièrement intéressant pour simuler des configurations qui nécessitent plusieurs machines comme le RAC ou le «Data Guard» (voir la diapositive ci-dessus). Il existe un certain nombre d articles qui décrivent à la perfection la manière de configurer un environnement VMware pour Oracle. Consulter notamment les sites : http://otn.oracle.com et http://www.oracle-base.com/index.php à ce sujet. 54

L article de la diapositive ci-dessus est disponible à l adresse : http://www.oracle-base.com/articles/11g/oracle-db-11gr2-installation-on-oracle-linux-5.php Remarque : Sur des machines ayant jusqu à 4 Gigas de mémoire vive, préférer la version 32 bits plutôt que 64 bits. 55

Consulter les liens suivants pour l installation dans une machine virtuelle : http://www.oracle-base.com/articles/11g/oracle-db-11gr2-rac-installation-on-oel5-using-virtualbox.php http://www.oracle-base.com/articles/11g/oracle-db-11gr2-rac-installation-on-ol5-using-vmware-server-2.php http://www.oracle-base.com/articles/11g/oracle-db-11gr2-rac-installation-on-windows-2008-using-virtualbox.php Remarque : Ne pas effectuer l installation complète en cluster RAC, utiliser seulement le guide d installation de la machine virtuelle en installant qu une seule machine virtuelle. 56

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Oracle Database Express Edition Oracle Database 10g Express Edition (Oracle Database XE) est le premier niveau d entrée pour appréhender la technologie Oracle. Basée sur le code d Oracle Database 10g Release 2, elle est libre de droits pour développer, déployer et distribuer des applications; elle est rapide à télécharger et simple à administrer. Oracle XE est une offre de démarrage pour : Développeurs qui travaillent en PHP, Java,.Net, XML et applications open source. DBAs qui ont besoin d une base de données de démarrage pour le développement et l auto formation. «Independent Software Vendors (ISVs) et hardware vendors» qui veulent distribuer gratuitement une base de données. Organismes de formation et étudiants qui désirent avoir une base de données gratuite dans un cadre pédagogique. Avec Oracle XE, vous pouvez développer et déployer des applications avec un outil puissant, éprouvé, leader de l industrie, puis évoluer en cas de besoin vers une version plus conséquente, en évitant les migrations coûteuses et complexes. Oracle XE peut être installé sur n importe qu elle taille de machine hôte avec n importe quel nombre de processeurs (une seule base de données par machine), cependant, XE sera limitée en stockage jusqu à 4 Go, 1 Go de mémoire vive et utilisera une seule CPU. 60

Interface Oracle XE: Oracle Application Express Oracle Database XE comprend Oracle Application Express (Oracle APEX), un environnement de développement graphique pour la création d'une base de données centrée sur les applications Web. Oracle APEX est installé dans Oracle Database XE comme le principal outil pour gérer la base de données et pour construire des applications Web. La majorité des tâches d'administration d'oracle XE peut être effectuée en utilisant les fonctions d'administration d'oracle APEX, telles que surveiller l'activité, gérer les utilisateurs, le stockage, la mémoire et les objets de la base de données. Ressources ( http://oss.oracle.com/oracle-database-xe.html ) Downloads :http://www.oracle.com/technology/software/products/database/xe/index.html FAQ: http://www.oracle.com/technology/products/database/xe/pdf/dbxe_faq.pdf PHP Developer Guide : http://download.oracle.com/docs/cd/b25329_01/doc/appdev.102/b25317/toc.htm Java Developer Guide : http://download.oracle.com/docs/cd/b25329_01/doc/appdev.102/b25320/toc.htm Application Express Developer Guide : http://www.oracle.com/technology/software/products/ database/xe/index.html HowTos: XE +OSS Oracle+PHP Cookbook : http://www.oracle.com/technology/pub/articles/oracle_php_cookbook/index.html Using Oracle Database XE with Ruby on Rails : http://www.oracle.com/technology/pub/articles/saternosrails.html Using Oracle Database XE with Python : http://www.oracle.com/technology/pub/articles/devlin-pythonoracle.html Using Oracle Database XE with Google Earth : http://www.oracle.com/technology/pub/articles/gibson-xegoogleearth.html 61