鋼鐵企業Oracle數據庫運維的深度應用

陳利平

【關鍵詞】Oracle 數據遷移 集群

1. 引言

Oracle 數據庫是鋼鐵企業普遍使用的一種大型數據庫系統，作為數據庫基礎管理層面的運維管理，是保證數據庫系統穩定且高性能運行的重要環節。運維管理包括操作系統層面，和數據庫系統層面。操作系統層面的數據庫備份，數據庫遷移，集群管理，以及基礎運維監控，是鋼鐵企業在Oracle 運維管理方面重要的部分。

2. 自帶備份功能應用

備份是數據庫運維管理中重要的項目，Oracle 數據庫系統自帶了強大的備份管理功能，利用這些自帶的功能，結合操作系統的計劃任務，就可以完整的實現企業需要的備份需求。實現Oracle 數據庫的備份，主要是通過RMAN 備份，以及數據泵的導出功能，在有條件的企業，建議每個月做一次完整的數據庫離線備份。

RMAN 備份是Oracle 自帶的專用的備份，許多的備份軟件，實際上也是調用RMAN 的備份接口，結合備份軟件的自動化管理功能，實現數據庫的備份。在不使用備份軟件的情況下，利用操作系統的計劃任務，結合OracleRMAN 的備份腳本，可以實現完整的備份功能，包括規定時間窗口和時間周期下的，數據庫的完整在線備份，增量備份，以及差異備份。實現歸檔日志和數據庫備份的保留時間周期規劃，自動刪除歸檔日志，自動刪除歸檔日志備份和數據庫備份。

數據泵技術主要是實現數據庫中的數據的移動，具備邏輯備份和邏輯恢復的能力，通過操作系統層面計劃任務，調用數據泵導出的方式，可以實現基礎的數據庫備份功能，在操作系統的腳本中，對數據泵的導出文件進行定期的刪除，實現數據庫備份的周期管理。

3. 數據遷移應用

3.1 異構平臺遷移

Oracle 的異構平臺數據庫遷移，主要是Unix，Linux，Windows 之間的互相遷移。鋼鐵企業在信息化建設的過程中，從最初的大規模使用Windows 平臺，逐漸的將業務遷移到Unix 和Linux 平臺;近幾年，由于Unix 小型機平臺的成本較高，同時由于OracleRAC 技術的成熟和普及，在Unix 平臺上的Oracle 數據庫系統，開始遷移到Linux 系統平臺上;隨著虛擬化的普及，Oracle 數據庫系統也發展到了虛擬化平臺，但是虛擬化平臺上的相應的操作系統，主要還是使用Linux 系統。

在異構平臺遷移時，可以使用數據泵的導入導出功能，DataGuard（數據衛士），RMANConvert，以及按照數據庫中表的內容傳輸，等。DataGuard 是獨立的產品，主要應用的手段還是數據泵和RMAN 兩種技術。

數據泵的方式，由于是運行在服務器端，可以做到一定程度的版本兼容性，但是，仍然要明確Oracle 官方的兼容性說明。用數據泵的方式，為了保證數據的一致性，數據庫需要處于離線狀態。數據泵是邏輯上的數據移動，可以確保異構平臺的數據遷移的兼容性。

RMAN 備份遷移數據庫的方式，需要用到CONVERT 轉換參數，使用跨平臺傳輸表空間，平臺之間可以是不同的字節順序，即ENDIAN_FORMAT。當源平臺和目的地平臺的字節順序不同，源平臺要傳輸表空間下的數據文件的字節存儲順序，需要轉換成和目的平臺字節順序相同。

3.2 同構平臺遷移

同構平臺的遷移，仍然可以通過數據泵，RMAN 來進行。在離線的情況下，Unix 和Linux 的同構平臺遷移，可以直接使用拷貝數據庫文件的方式進行。同構平臺的遷移，在相同Oracle 版本的前提下，不存在數據庫的兼容性問題。

3.3RAC 架構遷移

Oracle 數據庫在采用RAC 集群時，會使用ASM（自動存儲管理）來實現磁盤卷的管理。ASM 提供了以平臺無關的文件系統、邏輯卷管理以及軟RAID 服務。由于數據庫文件存儲在ASM 卷組中，給RAC 系統的遷移帶來了較大的困難。RAC 系統架構的數據庫遷移，一般使用數據泵或RMAN 的方式，而目標數據庫需要完整搭建后，將數據庫的內容遷移到搭建好的空數據庫環境里。

3.4 測試環境搭建

測試環境的搭建，由于對數據環境的一致性要求沒有那么高，可以在不停數據庫的情況下，使用數據泵或RMAN 的方式。測試環境，一般對系統穩定性的要求不會太高，有時為了達到盡快測試的目的，會將測試系統搭建在虛擬化平臺、性能不高的PC 服務器，或者性能較好的臺式電腦上。測試環境的操作系統，一般會選用Linux 或Windows，以單機的方式運行。鋼鐵企業的實際情況，多數以UNIX 或Linux 下的RAC 架構到Windows 或Linux 的單機架構為主也有單機生產數據庫到單機測試數據庫的情況。RAC 數據庫到單機數據庫的測試環境搭建，一般都會使用數據泵在線導出的方式，而不會去使用RMAN 轉換字節順序的方式。

4. 集群環境下的應用

Oracle 數據庫系統的集群環境，包括兩種主要的架構，RAC 集群和操作系統級的雙機熱備架構。操作系統級的雙機熱備架構，同時只能有一個主應用在線，另一個應用處于熱備狀態，底層的數據庫文件，同時只能被一個應用系統讀寫。RAC 集群的底層數據庫是同時共享給上層的應用系統，應用系統可以有多個，并且可以實現負載均衡的同時讀寫。所以，在鋼鐵企業的重要的核心業務系統上，普遍使用的是Oracle的RAC 集群架構。

在關閉OracleRAC 數據庫時， 如果是逐個通過SHUTDOWN 命令關閉數據庫節點，必須每個節點都執行SHUTDOWN 操作，不然數據庫實際上只在執行了命令的節點停下來，其他沒有執行命令的節點，并沒有完全停下來。所以要所有的節點都執行SHUTDOWN 命令才可以。

在RAC 集群管理時，主要用到CRSCTL 和SRVCTL 兩個命令，CRSCTL 命令，是用于集群層的管理;而SRVCTL命令，是用于集群層之下，集群內的各項服務資源的管理。

操作系統級的雙機集群，在實現上有兩種方式，一種是不使用RAC 架構的雙機熱備，一種是RAC 架構和雙機熱備結合方式。RAC 和雙機熱備結合的方式，不推薦使用，因為多了一層操作系統級的資源的調度，而實際上RAC 本身已經具備了強大的集群能力。單純操作系統級的雙機熱備，直接利用集群軟件的管理功能即可，但由于同時只有一個節點在線，會浪費一個節點的硬件資源，并且節點切換時會有時間的損失。

在使用RAC 架構和雙機熱備結合的方式時，需要明確操作系統級的雙機切換腳本的資源控制，配置為雙機啟動后，可以實現在硬件節點啟動后，自動的以Oracle 數據庫RAC資源啟動的方式，全自動化的啟動數據庫。

5. 結束語

數據已經成為鋼鐵企業的核心資源，數據庫作為存儲數據的重要載體，已經成為鋼鐵企業的核心基礎平臺。深入掌握鋼鐵企業普遍使用的Oracle 數據庫系統，將Oracle 數據庫系統穩定、可靠、高效的特點充分的發揮，為鋼鐵企業信息化建設奠定牢固的基礎。