摘要：對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)災難給企業(yè)帶來的負面影響是需要高度重視的問題。對Oracle DataGuard技術進行了簡要介紹，構建了異地容災數(shù)據(jù)保護模式，給出了異地容災實現(xiàn)的結構圖和具體實例的實現(xiàn)步驟，結果表明能夠達到異地容災的目的。

關鍵詞：Oracle DataGuard；異地容災；分析與應用

中圖分類號：TP309文獻標識碼：A 文章編號：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)務持續(xù)運行需要系統(tǒng)容災的支持，一旦數(shù)據(jù)庫因某種情況而不可用時，它會通過預先建立的備份中心、備份設備和備份數(shù)據(jù)等，在可以容忍的時間內(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)務系統(tǒng)提供持續(xù)的數(shù)據(jù)服務能力。

根據(jù)容災系統(tǒng)對災難的抵御程度，可將容災分為數(shù)據(jù)級容災、應用級容災和業(yè)務級容災，最常見的是數(shù)據(jù)級容災和應用級容災。數(shù)據(jù)級別容災的關注點在于數(shù)據(jù)，即災難發(fā)生后可以確保用戶原有的數(shù)據(jù)不會丟失或者遭到破壞。數(shù)據(jù)級容災較為基礎，其中，較低級別的數(shù)據(jù)容災方案僅需利用磁帶庫和管理軟件就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)異地備份，達到異地容災的目的，而較高級的數(shù)據(jù)容災方案則是依靠數(shù)據(jù)復制工具，例如卷復制軟件，或者存儲系統(tǒng)的硬件控制器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程復制，達到異地數(shù)據(jù)容災的功效。應用級容災是在數(shù)據(jù)級容災的基礎上，再把執(zhí)行應用處理能力復制一份，也就是說，在備份站點同樣構建一套應用系統(tǒng)。應用級容災系統(tǒng)能提供不間斷的應用服務，讓用戶應用的服務請求能夠透明地繼續(xù)運行，而感受不到災難的發(fā)生，保證信息系統(tǒng)提供的服務完整、可靠、安全。一般來說，應用級容災系統(tǒng)需要通過更多軟件來實現(xiàn)，它可以使企業(yè)的多種應用在災難發(fā)生時進行快速切換，確保業(yè)務的連續(xù)性。

本文對Oracle DataGuard技術進行了簡要介紹，設計了Oracle DataGuard異地容災方案并最終對異地容災方案進行了實現(xiàn)。

2 Oracle DataGuard技術

針對不同的數(shù)據(jù)環(huán)境和容災投資，可以設計出不同的容災方案。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)點與備用節(jié)點間通過日志同步來保證數(shù)據(jù)的同步，可以實現(xiàn)快速切換與災難性恢復。

DataGuard基于邏輯級，傳輸?shù)氖桥c業(yè)務邏輯完整性相關的日志文件。它以日志文件為邊界，自動檢驗日志文件的完整性，并進行斷點日志文件的檢查（log gap detection），通過后臺進程自動重傳斷點日志文件。因此，備份數(shù)據(jù)庫的一致性會得到保證。通過基于邏輯的數(shù)據(jù)復制原理，極大的減少了復制過程中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，從而要求更低的容災網(wǎng)絡帶寬。避免了基于智能存儲技術中的高帶寬需求，大大降低了容災系統(tǒng)需要的帶寬成本。同時在容災過程中，備份數(shù)據(jù)庫還可以對外提供查詢和報表等的只讀訪問，大大提高了數(shù)據(jù)復用的性能。

Oracle DataGuard的容災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)，當然在實施前，還必須滿足以下幾點容災實施的必要條件：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的實施；二是實施容災的源端和目標端的系統(tǒng)操作系統(tǒng)平臺要一致，版本統(tǒng)一到小數(shù)點后一位，可以對現(xiàn)有系統(tǒng)進行版本升級；三是實施容災的源端和目標端的數(shù)據(jù)庫Oracle版本要統(tǒng)一，必要時可進行一定的升級和整合。以上的實施工作建議用戶在設備原廠商和原系統(tǒng)的集成商的技術支持下，三方共同完成。

3 Oracle DataGuard異地容災設計

Oracle DataGuard異地容災設計主要圍繞異地數(shù)據(jù)備份的實現(xiàn)方式以及DataGuard的進程結構兩方面展開。

3.1 DataGuard異地備份實現(xiàn)的方式

要實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)備份，需要設計備份的實現(xiàn)方式，本文設計的異地備份中心實現(xiàn)方式要求：一是，通過 DataGuard 重做應用實現(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)庫結構，數(shù)據(jù)庫模式（包括索引）是相同的。二是，主數(shù)據(jù)庫上的一個日志切換將觸發(fā)備用數(shù)據(jù)庫上的一個日志切換，從而使備用數(shù)據(jù)庫上的歸檔器進程將當前的備用重做日志文件歸檔到備用數(shù)據(jù)庫上的一個存檔日志中。隨后，DataGuard 重做應用使用一個專用進程（稱為管理的恢復進程 (MRP)）讀取存檔日志，并將重做數(shù)據(jù)應用到物理備用數(shù)據(jù)庫中。三是，在備用數(shù)據(jù)庫以只讀方式打開時，傳送給它的重做數(shù)據(jù)將在備用站點上累積而不應用。不過，可以隨時在物理備用數(shù)據(jù)庫上恢復操作，并自動應用累積的重做數(shù)據(jù)。這允許物理備用數(shù)據(jù)庫以一個序列運行，這個序列可能包括在恢復中運行一段時間，然后以只讀方式打開來運行報表，接著重新運行恢復來應用尚未應用的重做數(shù)據(jù)。

3.2 DataGuard的進程結構

在主數(shù)據(jù)庫上，Oracle DataGuard 使用日志寫入器進程 (LGWR) 或歸檔器進程 (ARCH) 收集事務重做數(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程 (FAL) 提供一個客戶服務器機制，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，以實現(xiàn)自動填充間隔和重新同步。

在備用數(shù)據(jù)庫上，Oracle DataGuard 使用遠程文件服務器 (RFS) 進程從主數(shù)據(jù)庫接收重做記錄；使用管理恢復進程 (MRP) 將重做信息應用到物理備用數(shù)據(jù)庫中；使用邏輯備用進程 (LSP) 將經(jīng)過 SQL 轉換的重做信息應用到邏輯備用數(shù)據(jù)庫中。

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

在Oracle 9i中，遠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，在進行歸檔的時候，先歸檔到遠程，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)絡不能的連接的情況。若出現(xiàn)不可預料的問題，例如：網(wǎng)絡傳輸速度過慢、standby主機上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都填滿的時候，整個primary就會掛起，影響生產(chǎn)系統(tǒng)。

在實施的時候，不采用自動遠程歸檔方式，修改archive log的獲取方式，通過ftp的模式獲取archive log，消除Oracle 9i 遠程自動歸檔方式的缺陷。DataGuard的進程結構如圖1所示。

4 Oracle DataGuard異地容災實現(xiàn)

在異地容災實現(xiàn)時，要執(zhí)行相應的準備工作，具體包括：（1）在備份機器上安裝與生產(chǎn)主機上相同的OS軟件，并安裝相同補丁；（2）在備份機器上安裝Oracle；（3）應用補丁，保證備份主機與生產(chǎn)主機具有相同的版本；（4）在備份機上建立與生產(chǎn)庫相同的raw device，并檢查權限；（5）在生產(chǎn)系統(tǒng)上做一次全備份，并傳輸?shù)絺浞輽C器上；（6）將生產(chǎn)庫的參數(shù)文件復制到備份機器的相應位置。

4.1 異地容災實現(xiàn)結構圖

在本文中設計的異地容災模式結構圖如圖2所示。

4.2 異地容災實施步驟

異地容災實現(xiàn)在實施過程中十分復雜，本文以某市財稅庫行聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)異地容災為例，具體的實現(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到備份服務器上

5）在備份服務器上，恢復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standby數(shù)據(jù)庫到mount的狀態(tài)，執(zhí)行恢復的命令

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

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

恢復完成之后，輸入cancel，將數(shù)據(jù)庫進入自動恢復模式(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的自動遠程歸檔，修改archive log的獲取方式，通過ftp的模式獲取archive log。

5 結束語

總的來說，Oracle DataGuard是Oracle目前提供的最佳容災復制技術，可以維護關鍵數(shù)據(jù)的實時拷貝，從而防止數(shù)據(jù)的丟失，最重要的是使數(shù)據(jù)復用的性價比達到了較高的水平。本文對Oracle DataGuard技術進行了介紹，并對異地容災進行了設計，最終對異地容災進行了實現(xiàn)。

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