第2章
自治数据库（ADW）技术特征
2.1 ADW简介
ADW的全称是Autonomous Data Warehouse，即自治数据库。它由Oracle于2018年3月发布。其定位是：为数据仓库、数据集市、数据湖、机器学习等分析型工作负载提供最佳的运行平台。当然，对于事务处理，也就是OLTP类型的工作负载，Oracle也于同年的8月发布了ATP（Autonomous Transaction Processing）。
对于ADW而言，可以用下面的简图（见图2-1）来很好地说明。
图2-1 什么是ADW
其实，在Oracle的售前工程师给客户讲解ADW时经常用到图2-1，通过简单的几句说明，客户就能够完全理解什么是ADW了。而对于具有Oracle数据库背景的IT人员而言，看一眼这张图，就全部明白了。
简而言之，ADW是Oracle公有云上的在线数据仓库平台，其底层硬件采用的是Oracle一体机Exadata技术，数据库采用的是全球第一个自治数据库18c，其运维管理由Oracle公有云后台自动完成。不仅如此，ADW本身还融入了RAC、ADG等Oracle在高可用方面的诸多关键技术，在自身后台维护中则应用了大量成熟的AI/机器学习技术来实现自动化。因此，在某种程度上，ADW可称得上是Oracle基于自身数据技术的多年积累而推出的一款集大成的作品。
从Oracle公有云的体系架构来看，ADW隶属于Generation 2 Cloud Infrastructure（第二代云基础架构）中的Autonomous Database（自治数据库）。
注：关于Oracle公有云的产品服务，我们将在第8章进行详细介绍。
与传统的数据库管理技术相比，Oracle自治数据库技术带来了诸多的改变。
（1）自动供应。ADW基于Oracle的公有云平台，能够快速创建并供应ADW实例。稍后我们将会看到，在线申请ADW实例是多么简单便捷。
（2）自治安全。ADW使用了包含DB Vault在内的诸多安全技术，能够为数据提供最大的安全保护。并且，Oracle的公有云是业界唯一进化到了第二代的公有云平台，安全性更高。
（3）自治管理。ADW能够自动完成在线打补丁、执行所有OS和SYSDBA操作等任务，并且可以诊断错误、解决问题。
（4）自治保护。ADW实现了完全的在线自动备份及恢复，无须进行任何的停机操作，或者从故障中进行恢复操作。
（5）自治伸缩。ADW能够在线伸缩，也可以配置自动伸缩功能。在能够获得最高性能的同时，保证实现按使用付费，从而实现最低成本。
（6）自治优化。ADW在后台实现了基于机器学习的工作负载优化技术，它能够持续优化每个工作负载，包括内存、数据存储、索引、并行及执行计划等。
ADW有如下特点。
（1）简单。从业务上来说，可以在分钟级完成ADW实例的申请和创建，并且通过数据探索来获得业务洞察，还可以轻松地将分析过程转换为可视化故事，从而供企业管理层在决策时参考。从技术上来说，数据库管理的自动化、自动调优及兼容现有工具的数据迁移能力，都能够让企业IT人员体会到ADW的简单，能够在很大程度上降低学习成本。
（2）快速。从业务上来说，ADW能够提供快速分析能力，从而加速创新，更快地获取商业利益。它能够支持大量用户的并发访问，从而提高团队工作效率。从技术上来说，ADW底层基于Exadata技术，能够提供极致的数据查询与分析性能，和竞争对手相比，性能大幅度提升。
（3）弹性。从业务上来说，ADW可以根据需要来满足不断变化的业务需求，只需要为使用的服务付费，极大地降低了用户成本，并且所有的操作都不会影响业务的连续性。从技术上来说，用户可以自定义ADW实例的大小，按需扩展，然后在系统空闲时关闭实例。计算资源和存储资源可以独立扩展，并且不需要停机时间。
ADW架构简图如图2-2所示。
图2-2 ADW架构简图
从图2-2所示的架构简图中可以看到，ADW分成四部分。
架构简图最左边为ADW连接与接入部分，可以使用Oracle提供的SQL Developer或其他工具连接到ADW上。该部分可以是Oracle公有云的一些数据集成平台或服务（如Oracle公有云Marketplace上的Oracle GoldenGate，或者ODI等），也可以是Oracle公有云上的第三方工具，还可以是用户本地的第三方工具，如Informatica的Powercenter，或者是开源的ETL工具Kettle等。
注：上述架构简图源自Oracle官方文档，具体链接为https://docs.oracle.com/en/cloud/paas/autonomous-data-warehouse-cloud/user/autonomous-intro-adw.html#GUID-4B91499D-7C2B-46D9-8E4D-A6ABF2093414。
架构简图的中上部分就是ADW了。这部分包括底层的自治数据库，以及在此之上的管理界面和ADW内置的应用开发工具。这些工具包括：① Machine Learning，这是Oracle基于开源的Apache Zeppelin而生成的一个交互式Web数据分析工具，称为Oracle ML；② SQL Developer Web，这是SQL Developer的网页版；③ REST Data Services，这是为开发人员提供的ADW RESTful接口；④ Application Express，这是大名鼎鼎的数据库开发工具APEX。
注：关于Oracle ML、APEX等开发方面的内容，将在本书第2部分进行详细介绍。
架构简图中的中下部分是第三部分，这部分提供Oracle对象存储服务，用于存储Excel等非结构化的外部数据。这样，我们就可以将一些数据加载到该对象存储服务中，然后在ADW中对这些数据创建外部表，之后就可以使用了。
架构简图最右边为BI工具部分，可以使用Oracle的分析云（OAC），或者OAC的简化桌面版OAD，或者其他第三方的BI工具。
注：关于OAC的相关内容，将在本书第3部分进行详细介绍。关于ADW能够支持的BI和数据集成工具，以及第三方工具的详细列表，可以参考链接https://www.oracle.com/database/adw-cloud-tools.html。
可以看到，Oracle在设计ADW的架构时，充分考虑了对用户现有工具与技术的兼容，使得用户可以在不大量增加学习成本的前提下，就能够快速上手ADW。虽然Oracle的产品一向给人以功能强大、上手难度也大的印象，但是ADW，在某种程度上打破了这种印象。基于Oracle公有云出色的后台自动化处理能力，与之前的Oracle产品相比，ADW的易用性明显提升了一个档次。