什么是自治数据库？

在数据库记录事务处理或支持分析之前，必须对其进行设置、优化、备份和打补丁，并且必须保护其中包含的数据。这些都是耗时的作业，需要深入了解数据库技术。现在，AI 正在承担这些任务，并在此过程中更改数据管理。让我们来探索一下。

什么是自治数据库？

自治数据库是完全托管的云数据库，可自动执行传统上由数据库管理员或 DBA 执行的任务。这些任务包括例行功能（例如数据库调优、备份和更新），以及基于安全性的功能（例如数据加密）。

这些数据库固有的自动化有助于避免人为错误造成的问题。此外，通过节省的时间和工作量，DBA 可以将自己的专业知识应用于其他功能，例如改进应用程序功能，为 AI 模型提供最佳执行所需的数据架构。自治数据库的另一个主要优势是，用户无需 DBA 协助即可快速预配自治数据库，例如应用开发人员、业务分析师或数据科学家。

关键要点

• 自治数据库是一个云原生数据管理平台，可以自行部署、优化和打补丁，无需人工干预即可管理安全措施。
• 自治数据库有两种风格：一种针对事务处理和批处理分析进行调优，另一种针对数据仓库进行调优。
• 除了让数据库管理员摆脱繁琐、耗时的任务之外，自治数据库还可以降低出错风险。

自治数据库的定义

自治数据库是一个云数据库，它使用 AI 自动执行传统上由 DBA 处理的调优、安全性、备份、更新和其他常规管理活动。与传统数据库的不同，自治数据库可以执行所有这些任务以及更多任务，而无需人工干预。这就是为什么这些数据库经常被描述为自我管理。

通过自动执行各种任务，自治数据库可帮助降低运营成本、降低错误风险并更好地缓解安全漏洞。

为什么要使用 Autonomous Database？

数据库存储关键业务信息，对于大多数组织的高效运营至关重要。然而，管理他们的 DBA 往往负担过重，需要耗时的手动任务。这些工作负载需求可能导致错误，这可能会对正常运行时间、性能和安全性产生负面甚至灾难性的影响。

例如，未能正确应用补丁可能会削弱或完全消除安全保护，从而使企业面临可能造成严重财务和声誉损失的违规风险。

数据库管理操作日益复杂，这揭示了自治数据库的另一个关键优势。单个 AI 驱动的应用可能需要业务应用中的关系数据和 JSON 数据，以及用于语义搜索操作的向量和图形数据。自治数据库简化了管理这种复杂性所需的数据架构。

此外，自治数据库可以根据需要扩展或收缩，以满足不断增长的事务处理和数据仓库需求，以及可能拥有大量数据集的 AI 训练工作负载。通过自动部署、扩展和优化数据库运营，自治数据库可帮助团队克服这些挑战，加快开发速度，并让数据专家专注于更高价值的任务。

自治数据库的工作原理

自治数据库提供全面的端到端自动化功能，可用于预配、安全、更新、高可用性、性能、变更管理和防错。为此，自治数据库具有特定的特性。

• 自治管理：所有数据库与基础设施管理、监视和调优流程都实现了自动化。现在，DBA 可以专注于其他任务，包括数据聚合、建模、处理、治理策略，以及帮助开发人员使用数据库内特性和功能。
• 自治安全：内置功能可帮助保护数据库免受外部攻击和内部恶意用户攻击。这有助于缓解因未打补丁或未加密数据库遭到网络攻击的担忧。
• 自治修复：这些功能可尽可能减少停机时间，包括计划外维护。自治数据库每个月需要不到 2.5 分钟的停机时间，甚至包括修补。

自治数据库的优势

企业可以从自治数据库中获得的优势取决于团队使用系统的方式。大型企业可能会使用它来将许多不同的数据源整合到一个易于管理的数据库中，而小型企业可能会将其用作可扩展的企业数据库，而不需要大型 IT 人员来维护。其他潜在优势包括：

• 数据库正常运行时间：通过自动打补丁和安全修复，自治数据库可帮助避免进行这些必要更新所需的停机时间。
• IT 效率：通过自动化管理各种任务可以消除许多耗时的手动任务，并最大限度地降低人为错误的风险。
• 业务效率：当应用开发人员、业务分析师和数据科学家以及其他用户无需等待 IT 即可管理数据库生命周期时，每个人都将提高工作效率。
• 降低成本：通过自治数据库，DBA 可以在相同的时间内管理更多数据库，从而更专注于更高级别的任务，例如数据建模和运用 SQL 编程专业知识来提高应用性能。

Autonomous Database 的主要特性

由于自治数据库是基于云的数据库服务，由于 AI 可以自动执行许多传统数据库管理任务，因此 IT 团队在选择系统时应考虑一些关键功能。

• 自动预配：自治的一个核心优势是能够在不涉及 DBA 的情况下部署关键任务数据库。例如，开发人员可以快速部署数据库，以便在服务器发生故障时提供横向扩展保护，并允许在应用继续运行时以滚动方式应用更新。
• 自动配置：自动配置数据库以针对特定工作负载进行优化也至关重要。当内存配置、数据格式、访问结构和其他元素经过优化以提高性能时，客户只需加载数据即可。
• 自动编制索引：此功能自动监视工作负载并检测缺少的索引，这些索引可能会妨碍应用程序。数据库在实施之前验证每个索引，并使用机器学习从自己的错误中学习并改进。
• 自动缩放：此功能可根据工作负载需求自动缩放计算资源，实现真正的按使用量付费。在应用程序继续运行时，所有缩放都会联机进行。
• 自动数据保护：自治数据库可以自动保护敏感数据和受监管数据，评估配置的安全性，并监视异常活动。
• 自动安全性：自动对整个数据库、备份以及所有网络连接执行加密至关重要。禁止对操作系统的访问和限制管理员权限有助于防止网络钓鱼攻击，并保护系统免受云渗透和内部恶意用户的侵害。
• 自动备份：您是否需要自动每日备份或按需备份？系统应在过去 60 天内将数据库还原或恢复至指定的时间点。
• 自动打补丁：无需停机即可自动应用补丁程序或升级。修补操作将继续运行，因为修补操作将在节点或服务器集群之间循环进行，同时应用将保持不变。
• 自动故障检测和解决：通过模式识别，可以自动预测硬件故障，避免长时间停顿。I/O 会立即重定向，绕开非正常运行的设备，从而避免数据库挂起。持续监视各个数据库，针对任意偏差自动生成服务请求。
• 自动故障转移：自动故障转移，零数据丢失，可确保应用保持可访问性，不会丢失数据，即使主数据库实例不可用也是如此。该流程应该对您的应用完全透明，并由 99.995% 的 SLA 提供支持。

在 Autonomous Database 中存储和管理的数据类型

通常一个数据库管理系统既可以存储高度结构化的数据，例如会计记录或客户信息，也可以存储非结构化数据（如数字图像、音频或电子邮件文件）。数据可以由分析师或数据科学家直接访问，也可以由客户和员工通过企业软件、网站或移动应用程序直接访问。更具体地说，不同的应用使用不同格式的数据，也称为数据类型。过去，您可能使用专门用于每种数据类型的单独数据库，但可以设置自治数据库来处理所有这些数据库。

数据类型的常见示例包括：

• 关系数据存储在行和列中，并组织到表中。这是业务应用程序（如 ERP 或 CRM 系统）中最常使用的数据类型，可用于事务处理和数据分析。
• 文档数据可由计算机和应用开发人员轻松读取，并且普遍存在于高度可扩展的 Web 应用中。最常见的文档数据格式是 JSON 文件。
• 图形数据以一种易于检测数据点之间的距离和关系的方式进行存储和索引。图形数据适用于映射和数据分析应用。它还越来越多地与向量数据一起使用，以提高语义搜索的准确性。
• 矢量数据是表示数字对象（例如单词、句子、文档、图像或视频或音频文件）功能的 AI 计算。向量通常存储在向量数据库中并编制索引，帮助计算机按特征或语义含义（而不是按像素或键值匹配）搜索非结构化数据。这是适用于大型语言模型和其他 AI 系统的基石技术。

Autonomous Database 的工作负载

自治数据库经过优化，可与各种工作负载类型保持一致。自治数据库的主要用途包括：

• 数据仓库：这些系统使用已准备好进行分析的数据执行与商务智能活动相关的许多功能。自治数据仓库可以快速扫描数百万行，并在几秒钟内完成部署。
• 事务处理：为行格式、索引和数据高速缓存预配置的自治事务处理数据库可以增加可同时管理的事务处理数。
• 存储文档数据：JSON 等数据可以作为单个自包含文档存储在 NoSQL 文档数据库中，并且可以快速轻松地进行检索。自治 JSON 数据库可以提供文档和关系模型的优势。

Autonomous Database 使用案例

自治数据库可用于为使用传统的基于云的关系数据库、文档数据库、图形数据库或向量数据库的任何情况带来更高级别的效率和可扩展性。这包括在一个位置提供一系列 AI 项目所需的工具。

下面是一些实际用例：

• 改进全球可扩展 SaaS 应用的运行。 自治数据库可用于提高全球制造商所依赖的行业应用的效率和可扩展性。
• 限制由大型组织维护的数据库数。 可扩展的自治数据库可用于整合各种来源的数据，帮助甚至是大型企业使用数据库自动化来显著减少收集、格式化和可视化信息所花费的时间。
• 为数据繁忙的启动提供可扩展的分析。 自治数据库可以帮助健康科学初创公司处理对遗传数据进行排序所需的大量数据集，并大大缩短提供诊断信息所需的时间。
• 改善 AI 驱动的客户支持和分析。 通过存储用户与 AI 座席聊天机器人交互生成的数据，安全设备提供商可以利用自然语言提示查询数据库，从而加快客户响应速度。

智能技术驱动自治数据库

智能技术可支持自治数据库，有助于自动处理各种普通但又极为重要的任务，例如日常维护、扩展、安全性和数据库调优。例如，自治数据库的 AI 算法包括查询优化、自动内存管理和存储管理，以实现全面的自我优化。

AI 可以分析大量记录数据，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。AI 还可以在运行系统时自动、连续地对数据库进行打补丁、调整、备份和升级，而无需人工干预。这将尽可能减少人为错误或恶意行为，确保数据库运行、安全无失。

此外，自治数据库还可以提供以下功能：

• 轻松伸缩：基于云的数据库服务可以按需即时伸缩计算和内存资源。例如，一家公司可以从数据库的八个处理单元扩展到季度末运营的 16 个处理单元，然后向下扩展到八个。事实上，您甚至可以在周末关闭所有计算资源，以降低成本，然后在周一早上再次启动。
• 为数据库打补丁：由于系统漏洞（补丁程序可用但尚未应用）导致许多数据泄露。自治数据库可以按不造成停机的顺序自动针对云服务器推出补丁程序，从而防止这种情况发生。
• 集成智能：自治数据库集成了基于 AI 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。

开发人员优势：构建可扩展且安全的企业应用

借助自治数据库，开发人员可以使用完全托管环境中的数据来构建可扩展且安全的企业应用。在将应用部署到完整生产环境之前，该流程首先需要一个简单且经济高效的环境来开发和测试应用。自治数据库托管在云中，无需 DBA 即可启动新实例，因此这是一个极具吸引力且经济实惠的选择。开发人员可以根据需要创建任意数量的数据库，所有这一切都可以实现统一的速度。

开发人员和其他对应用程序有想法的团队也可以访问有用的功能和内置工具，例如低代码应用程序开发环境和容器映像。这允许用户脱机工作，然后在云中克隆和部署实例。开发人员还可以欣赏数据库内 AI 以及各种数据类型的原生使用，包括 JSON、向量、图形、空间和关系数据。

利用 Oracle 解决方案加速应用创新

想要通过一个数据库完成所有任务，提高应用开发速度？Oracle Autonomous Database 专为 AI 打造，可帮助您的企业使用您选择的大语言模型构建任何数据类型、可扩展的 AI 应用。然后，您可以将应用部署在云端或数据中心。

您的开发人员可以轻松地在各种格式的专有文档中使用检索增强生成 (RAG) 进行 AI 向量搜索。他们还可以利用集成的 AI 服务，通过文本和图像分析、语音识别或个性化建议来增强应用。

此外，Oracle Autonomous Database 会自动将自然语言转换为数据库查询，无需自定义编码或手动操作即可进行上下文对话。

Autonomous Database 可以提供满足公司需求的单一数据平台，而不是 IT 必须维护的一组专业数据库。借助 Oracle，您可以在单个数据库中使用 SQL、JSON 文档、图形、地理空间、文本和向量来简化数据架构，从而快速构建新功能。事实上，Oracle 还提供了一种常用的环境来生成应用而无需编写代码。通过自动化措施和持续监视，专注于使用有助于提高正常运行时间和数据安全性的数据库开发重要应用。

请记住，自治数据库通过自动执行无休止的打补丁、调优和更新周期，并不会消除数据库管理员角色。他们提升它。从日常维护中解放出来，您的 IT 专业人员现在可以专注于更高价值的追求，例如数据架构改进、战略分析，并使数据成为业务增长和竞争优势的引擎。

Autonomous Database 常见问题解答

自治数据库在数据管理中的优势有哪些？

自治数据库将 AI、开发界面和多种数据类型整合到一个数据管理系统中，从而简化数据管理。它还自动执行许多繁琐、耗时的任务，使数据库管理员能够处理其他数据管理操作，例如数据建模或数据分析。

自治数据管理是一个将许多日常数据管理功能转移到 AI 的系统。这些功能包括部署、更新、修补和调优数据库，而 AI 可以以最少的人工干预来处理这些数据库。