Ｏｒａｃｌｅ ＤａｔａＧｕａｒｄ在異地容災(zāi)中的分析與應(yīng)用

摘要：對(duì)于高度依賴信息以及信息集中的企業(yè)來說，如何盡量降低數(shù)據(jù)災(zāi)難給企業(yè)帶來的負(fù)面影響是需要高度重視的問題。對(duì)Oracle DataGuard技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，構(gòu)建了異地容災(zāi)數(shù)據(jù)保護(hù)模式，給出了異地容災(zāi)實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)圖和具體實(shí)例的實(shí)現(xiàn)步驟，結(jié)果表明能夠達(dá)到異地容災(zāi)的目的。

關(guān)鍵詞：Oracle DataGuard；異地容災(zāi)；分析與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP309文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2008)28-0008-03

The Analysis and Application of Oracle DataGuard for Diff-Area Disaster Recovery

PAN Li-jiang1，2， BAO Yong-tang1

(1.Dept. of Computer and Communication Engineering， China University of Petroleum，Dongying 257061，China; 2.Finance Bureau Information Center of Dongying，Dongying 257091，China)

Abstract: How to minimize the negative impact to the enterprise is an important problem for the enterprise that depends on the information and information concentrated. This paper introduces the Oracle DataGuard and constructs the diff-area disaster recovery， and presents the structure chart and the detailed implement steps of diff-area disaster recovery. The experiment shows that it could achieve the goal of diff-area disaster recovery.

Key words: Oracle DataGuard; diff-area disaster recovery; analysis and application

1 引言

業(yè)務(wù)持續(xù)運(yùn)行需要系統(tǒng)容災(zāi)的支持，一旦數(shù)據(jù)庫因某種情況而不可用時(shí)，它會(huì)通過預(yù)先建立的備份中心、備份設(shè)備和備份數(shù)據(jù)等，在可以容忍的時(shí)間內(nèi)將備份數(shù)據(jù)庫切換為新的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，以達(dá)到無數(shù)據(jù)損失或最小化數(shù)據(jù)損失的目的，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供持續(xù)的數(shù)據(jù)服務(wù)能力。

根據(jù)容災(zāi)系統(tǒng)對(duì)災(zāi)難的抵御程度，可將容災(zāi)分為數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)、應(yīng)用級(jí)容災(zāi)和業(yè)務(wù)級(jí)容災(zāi)，最常見的是數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)和應(yīng)用級(jí)容災(zāi)。數(shù)據(jù)級(jí)別容災(zāi)的關(guān)注點(diǎn)在于數(shù)據(jù)，即災(zāi)難發(fā)生后可以確保用戶原有的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失或者遭到破壞。數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)較為基礎(chǔ)，其中，較低級(jí)別的數(shù)據(jù)容災(zāi)方案僅需利用磁帶庫和管理軟件就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異地備份，達(dá)到異地容災(zāi)的目的，而較高級(jí)的數(shù)據(jù)容災(zāi)方案則是依靠數(shù)據(jù)復(fù)制工具，例如卷復(fù)制軟件，或者存儲(chǔ)系統(tǒng)的硬件控制器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程復(fù)制，達(dá)到異地?cái)?shù)據(jù)容災(zāi)的功效。應(yīng)用級(jí)容災(zāi)是在數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)的基礎(chǔ)上，再把執(zhí)行應(yīng)用處理能力復(fù)制一份，也就是說，在備份站點(diǎn)同樣構(gòu)建一套應(yīng)用系統(tǒng)。應(yīng)用級(jí)容災(zāi)系統(tǒng)能提供不間斷的應(yīng)用服務(wù)，讓用戶應(yīng)用的服務(wù)請(qǐng)求能夠透明地繼續(xù)運(yùn)行，而感受不到災(zāi)難的發(fā)生，保證信息系統(tǒng)提供的服務(wù)完整、可靠、安全。一般來說，應(yīng)用級(jí)容災(zāi)系統(tǒng)需要通過更多軟件來實(shí)現(xiàn)，它可以使企業(yè)的多種應(yīng)用在災(zāi)難發(fā)生時(shí)進(jìn)行快速切換，確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

本文對(duì)Oracle DataGuard技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，設(shè)計(jì)了Oracle DataGuard異地容災(zāi)方案并最終對(duì)異地容災(zāi)方案進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。

2 Oracle DataGuard技術(shù)

針對(duì)不同的數(shù)據(jù)環(huán)境和容災(zāi)投資，可以設(shè)計(jì)出不同的容災(zāi)方案。Dataguard是Oracle 提供的一種高可用性(High available)的數(shù)據(jù)庫方案，它是在主節(jié)點(diǎn)與備用節(jié)點(diǎn)間通過日志同步來保證數(shù)據(jù)的同步，可以實(shí)現(xiàn)快速切換與災(zāi)難性恢復(fù)。

DataGuard基于邏輯級(jí)，傳輸?shù)氖桥c業(yè)務(wù)邏輯完整性相關(guān)的日志文件。它以日志文件為邊界，自動(dòng)檢驗(yàn)日志文件的完整性，并進(jìn)行斷點(diǎn)日志文件的檢查（log gap detection），通過后臺(tái)進(jìn)程自動(dòng)重傳斷點(diǎn)日志文件。因此，備份數(shù)據(jù)庫的一致性會(huì)得到保證。通過基于邏輯的數(shù)據(jù)復(fù)制原理，極大的減少了復(fù)制過程中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，從而要求更低的容災(zāi)網(wǎng)絡(luò)帶寬。避免了基于智能存儲(chǔ)技術(shù)中的高帶寬需求，大大降低了容災(zāi)系統(tǒng)需要的帶寬成本。同時(shí)在容災(zāi)過程中，備份數(shù)據(jù)庫還可以對(duì)外提供查詢和報(bào)表等的只讀訪問，大大提高了數(shù)據(jù)復(fù)用的性能。

Oracle DataGuard的容災(zāi)方式可以分為物理的備份數(shù)據(jù)和邏輯的備份數(shù)據(jù)，當(dāng)然在實(shí)施前，還必須滿足以下幾點(diǎn)容災(zāi)實(shí)施的必要條件：一是查看環(huán)境中的Oracle版本和操作系統(tǒng)版本是否支持Oracle dataguard的實(shí)施；二是實(shí)施容災(zāi)的源端和目標(biāo)端的系統(tǒng)操作系統(tǒng)平臺(tái)要一致，版本統(tǒng)一到小數(shù)點(diǎn)后一位，可以對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行版本升級(jí)；三是實(shí)施容災(zāi)的源端和目標(biāo)端的數(shù)據(jù)庫Oracle版本要統(tǒng)一，必要時(shí)可進(jìn)行一定的升級(jí)和整合。以上的實(shí)施工作建議用戶在設(shè)備原廠商和原系統(tǒng)的集成商的技術(shù)支持下，三方共同完成。

3 Oracle DataGuard異地容災(zāi)設(shè)計(jì)

Oracle DataGuard異地容災(zāi)設(shè)計(jì)主要圍繞異地?cái)?shù)據(jù)備份的實(shí)現(xiàn)方式以及DataGuard的進(jìn)程結(jié)構(gòu)兩方面展開。

3.1 DataGuard異地備份實(shí)現(xiàn)的方式

要實(shí)現(xiàn)異地?cái)?shù)據(jù)備份，需要設(shè)計(jì)備份的實(shí)現(xiàn)方式，本文設(shè)計(jì)的異地備份中心實(shí)現(xiàn)方式要求：一是，通過 DataGuard 重做應(yīng)用實(shí)現(xiàn)異地的物理備用數(shù)據(jù)庫，物理備用數(shù)據(jù)庫在磁盤上擁有和主數(shù)據(jù)庫逐塊相同的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫模式（包括索引）是相同的。二是，主數(shù)據(jù)庫上的一個(gè)日志切換將觸發(fā)備用數(shù)據(jù)庫上的一個(gè)日志切換，從而使備用數(shù)據(jù)庫上的歸檔器進(jìn)程將當(dāng)前的備用重做日志文件歸檔到備用數(shù)據(jù)庫上的一個(gè)存檔日志中。隨后，DataGuard 重做應(yīng)用使用一個(gè)專用進(jìn)程（稱為管理的恢復(fù)進(jìn)程 (MRP)）讀取存檔日志，并將重做數(shù)據(jù)應(yīng)用到物理備用數(shù)據(jù)庫中。三是，在備用數(shù)據(jù)庫以只讀方式打開時(shí)，傳送給它的重做數(shù)據(jù)將在備用站點(diǎn)上累積而不應(yīng)用。不過，可以隨時(shí)在物理備用數(shù)據(jù)庫上恢復(fù)操作，并自動(dòng)應(yīng)用累積的重做數(shù)據(jù)。這允許物理備用數(shù)據(jù)庫以一個(gè)序列運(yùn)行，這個(gè)序列可能包括在恢復(fù)中運(yùn)行一段時(shí)間，然后以只讀方式打開來運(yùn)行報(bào)表，接著重新運(yùn)行恢復(fù)來應(yīng)用尚未應(yīng)用的重做數(shù)據(jù)。

3.2 DataGuard的進(jìn)程結(jié)構(gòu)

在主數(shù)據(jù)庫上，Oracle DataGuard 使用日志寫入器進(jìn)程 (LGWR) 或歸檔器進(jìn)程 (ARCH) 收集事務(wù)重做數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)絺溆脭?shù)據(jù)庫中；使用獲取存檔日志進(jìn)程 (FAL) 提供一個(gè)客戶服務(wù)器機(jī)制，用于在主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫之間出現(xiàn)通信中斷之后將存檔日志發(fā)送到備用數(shù)據(jù)庫中，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)填充間隔和重新同步。

在備用數(shù)據(jù)庫上，Oracle DataGuard 使用遠(yuǎn)程文件服務(wù)器 (RFS) 進(jìn)程從主數(shù)據(jù)庫接收重做記錄；使用管理恢復(fù)進(jìn)程 (MRP) 將重做信息應(yīng)用到物理備用數(shù)據(jù)庫中；使用邏輯備用進(jìn)程 (LSP) 將經(jīng)過 SQL 轉(zhuǎn)換的重做信息應(yīng)用到邏輯備用數(shù)據(jù)庫中。

如果啟用了 DataGuard Broker，Oracle DataGuard 還使用DataGuard Broker Monitor (DMON) 進(jìn)程將主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫作為一個(gè)統(tǒng)一的配置進(jìn)行管理和監(jiān)控。

在Oracle 9i中，遠(yuǎn)程的歸檔總是排在本地歸檔的前面。也就是說，在redo log文件填滿以后，在進(jìn)行歸檔的時(shí)候，先歸檔到遠(yuǎn)程，再歸檔到本地。Oracle 9i提供的參數(shù)，諸如timeout、reopen等參數(shù)僅僅能夠控制網(wǎng)絡(luò)不能的連接的情況。若出現(xiàn)不可預(yù)料的問題，例如：網(wǎng)絡(luò)傳輸速度過慢、standby主機(jī)上archive log目錄I/O訪問過慢等情況。如果出現(xiàn)這種情況，redo log歸檔速度過慢，等到所有redo log都填滿的時(shí)候，整個(gè)primary就會(huì)掛起，影響生產(chǎn)系統(tǒng)。

在實(shí)施的時(shí)候，不采用自動(dòng)遠(yuǎn)程歸檔方式，修改archive log的獲取方式，通過ftp的模式獲取archive log，消除Oracle 9i 遠(yuǎn)程自動(dòng)歸檔方式的缺陷。DataGuard的進(jìn)程結(jié)構(gòu)如圖1所示。

4 Oracle DataGuard異地容災(zāi)實(shí)現(xiàn)

在異地容災(zāi)實(shí)現(xiàn)時(shí)，要執(zhí)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，具體包括：（1）在備份機(jī)器上安裝與生產(chǎn)主機(jī)上相同的OS軟件，并安裝相同補(bǔ)丁；（2）在備份機(jī)器上安裝Oracle；（3）應(yīng)用補(bǔ)丁，保證備份主機(jī)與生產(chǎn)主機(jī)具有相同的版本；（4）在備份機(jī)上建立與生產(chǎn)庫相同的raw device，并檢查權(quán)限；（5）在生產(chǎn)系統(tǒng)上做一次全備份，并傳輸?shù)絺浞輽C(jī)器上；（6）將生產(chǎn)庫的參數(shù)文件復(fù)制到備份機(jī)器的相應(yīng)位置。

4.1 異地容災(zāi)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖

在本文中設(shè)計(jì)的異地容災(zāi)模式結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

4.2 異地容災(zāi)實(shí)施步驟

異地容災(zāi)實(shí)現(xiàn)在實(shí)施過程中十分復(fù)雜，本文以某市財(cái)稅庫行聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)異地容災(zāi)為例，具體的實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1）修改生產(chǎn)系統(tǒng)tnsname.ora文件，建立到備份機(jī)器的連接串

standby_dycsk2 =(DESCRIPTION = (ADDRESS_LIST = (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = 11.28.80.51)(PORT = 1522)))(CONNECT_DATA = (service_name= dycsk2) ))

2）修改生產(chǎn)主機(jī)的歸檔目錄

Alter system set log_archive_dest=’’ scope=both;

ALTER SYSTEM SET log_archive_dest_1='location=/oralog’ SCOPE=BOTH;

ALTER SYSTEM SET log_archive_dest_2='SERVICE=standby_dycsk2’ SCOPE=BOTH;

3）建立備份機(jī)控制文件

alter database create standby controlfile as '/home/oracle/standby.ctl';

將該文件傳輸?shù)絺浞輽C(jī)器上的$ORACLE_HOME/dbs目錄。

4）創(chuàng)建生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的備份，并且把產(chǎn)生的備份文件ftp到備份服務(wù)器上

5）在備份服務(wù)器上，恢復(fù)standby數(shù)據(jù)庫的控制文件

6）修改initdycsk2.ora文件，修改control_file值

Control_file=/home/oracle/product/9.2/dbs/01.ctl

7）啟動(dòng)standby數(shù)據(jù)庫到mount的狀態(tài)，執(zhí)行恢復(fù)的命令

ORACLE_SID=dycsk2;

ORACLE_BASE=/home/oracle;

ORACLE_HOME=/home/oracle/product/9.2;

Export ORACLE_SID ORACLE_BASE ORACLE_HOME

/home/oracle/product/9.2/bin/rman nocatalog target / log=restore0820.log <

run{

allocate channel dev1 type disk;allocate channel dev2 type disk;allocate channel dev3 type disk;

allocate channel dev4 type disk;allocate channel dev5 type disk; allocate channel dev6 type disk;

allocate channel dev7 type disk; allocate channel dev8 type disk; restore database;recover database;

}

exit

EOF

8）修改standby數(shù)據(jù)庫的參數(shù)文件

Control_file=$ORACLE_HOME/dbs/standby.ctl

log_archive_dest_1='LOCATION=/home/oracle/product/9.2/rdbms/arch'

log_archive_dest_state_1=enable

log_archive_start=true

standby_archive_dest=/oralog

standby_file_management=auto

fal_server=11.28.80.20

fal_client=11.28.80.51

remote_archive_enable=true

standby_file_management=AUTO

remote_archive_enable=TRUE

remote_login_passwordfile=none

9）創(chuàng)建備份主機(jī)上的listener

LISTENER =

(DESCRIPTION_LIST = (DESCRIPTION =(ADDRESS_LIST =(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = 11.28.80.51)(PORT=1522)))))

SID_LIST_LISTENER = (SID_LIST = (SID_DESC = (SID_NAME = dycsk2)(ORACLE_HOME = /home/oracle/product/9.2) ) )

10）啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫到recover

Sqlplus>startup nomount;

Sqlplus>alter database mount standby database;

將生產(chǎn)庫上從上次備份到目前為止所有產(chǎn)生的歸檔日志全部通過ftp取過來，放在/oralog下面，執(zhí)行恢復(fù)

Sqlplus> recover automatic from '/oralog' standby database ;

恢復(fù)完成之后，輸入cancel，將數(shù)據(jù)庫進(jìn)入自動(dòng)恢復(fù)模式(該session不要斷開)。

Sqlplus> recover managed standby database;

11）修改DataGuard日志傳輸模式

修改生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫添加歸檔的遠(yuǎn)程目的地。修改spfile文件中的參數(shù)，如下：

Alter system set log_archive_dest=’’ scope=both;

alter system set log_archive_dest_1='location=/oralog'SCOPE=BOTH;

alter system set log_archive_dest_state_1=enable scope=both;

Alter system set log_archive_dest_2=’’ scope=both;

去掉archive log的自動(dòng)遠(yuǎn)程歸檔，修改archive log的獲取方式，通過ftp的模式獲取archive log。

5 結(jié)束語

總的來說，Oracle DataGuard是Oracle目前提供的最佳容災(zāi)復(fù)制技術(shù)，可以維護(hù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)拷貝，從而防止數(shù)據(jù)的丟失，最重要的是使數(shù)據(jù)復(fù)用的性價(jià)比達(dá)到了較高的水平。本文對(duì)Oracle DataGuard技術(shù)進(jìn)行了介紹，并對(duì)異地容災(zāi)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最終對(duì)異地容災(zāi)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。

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