[Oracle]Data Guard數(shù)據(jù)庫災(zāi)難防護
2024-08-29 13:50:21
供稿：網(wǎng)友
Oracle9i Data Guard 通過使用稱為standby database的數(shù)據(jù)庫來防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)的災(zāi)難。它通過將PRimary database數(shù)據(jù)庫的重做日志傳到并應(yīng)用到standby database數(shù)據(jù)庫來使standby database數(shù)據(jù)庫與primary database數(shù)據(jù)庫同步：
可以將重做日志直接從primary database數(shù)據(jù)庫同步寫到standby database數(shù)據(jù)庫來完成完全沒有數(shù)據(jù)損失的災(zāi)難保護。這會給primary database數(shù)據(jù)庫的性能帶來一定的性能損失。 可以將歸檔的重做日志從primary database數(shù)據(jù)庫異步寫到standby database數(shù)據(jù)庫來使primary database數(shù)據(jù)庫在極少損失性能的前提下，最小化地減少數(shù)據(jù)的丟失。 假如重做日志數(shù)據(jù)到達standby database數(shù)據(jù)庫后快速應(yīng)用到standby database數(shù)據(jù)庫，則在primary database數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題時可以快速地 failover 到standby database數(shù)據(jù)庫。然而，假如延緩一定時間后再應(yīng)用重做日志數(shù)據(jù)，可以避免primary database數(shù)據(jù)庫的錯誤快速地傳播到standby database數(shù)據(jù)庫。
數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)保護級別 可以用如下的方式設(shè)置standby database數(shù)據(jù)庫來達到不同的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)保護級別：
Guaranteed protection：規(guī)定在修改主數(shù)據(jù)庫時，至少有一個備用數(shù)據(jù)庫有效。假如主（Primary Database）備（Standby Database）之間的連接中斷，Oracle會通過中斷主實例的工作來防止主備數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)的不一致，保證無數(shù)據(jù)丟失。這種模式對數(shù)據(jù)庫性能的影響較大。 Instant protection：規(guī)定在修改主數(shù)據(jù)庫時，至少有一個備用數(shù)據(jù)庫有效。與Guaranteed protection模式不同的是當(dāng)主備數(shù)據(jù)庫之間的連接中斷時，答應(yīng)主備數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)的不一致，并當(dāng)恢復(fù)連接后，解決數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象。這種模式對主數(shù)據(jù)庫的性能有較小的影響。 Rapid protection：主數(shù)據(jù)庫的修改快速應(yīng)用在備用數(shù)據(jù)庫上。會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，但對數(shù)據(jù)庫性能的影響小。 Delayed protection：主數(shù)據(jù)庫的修改在延遲一定的時間后應(yīng)用在備用數(shù)據(jù)庫上。Rapid protection和Delayed protection模式即使在網(wǎng)絡(luò)連接有效時，也答應(yīng)主數(shù)據(jù)庫與所有的備用數(shù)據(jù)庫有數(shù)據(jù)分歧，數(shù)據(jù)的丟失量等同于主數(shù)據(jù)庫聯(lián)機重做日志的未歸檔數(shù)。這種方式對數(shù)據(jù)庫性能的影響小。 如何限制數(shù)據(jù)的丟失量 在primary/standby配置下，所有的歸檔日志被發(fā)送到了standby 節(jié)點，這使standby 節(jié)點的數(shù)據(jù)保持著更新。但是，假如primary 數(shù)據(jù)庫意外關(guān)閉，聯(lián)機的日志將會丟失，因為它們尚未歸檔并發(fā)送到standby節(jié)點。這使得 primary 和standby 數(shù)據(jù)庫之間會有一個差異。 Oracle9i 可以用以下的方法來限制這個差異：
DBA可以選擇讓LGWR在將重做日志數(shù)據(jù)寫到本地磁盤的同時將數(shù)據(jù)發(fā)送到 standby 數(shù)據(jù)庫。該功能稱為standby零數(shù)據(jù)丟失（standby zero data loss）。這種方法從本質(zhì)的角度講提供了遠程重做日志鏡像，但帶來的問題是會極大地損失性能。設(shè)置系統(tǒng)初始化參數(shù)ARCHIVE_LAG_TARGET。該參數(shù)是一個日志文件開始使用到被發(fā)送到standby數(shù)據(jù)庫的時間間隔。該參數(shù)的推薦值是 1800秒（需要注重的是，沒有傳送到 standby 數(shù)據(jù)庫的已經(jīng)提交的事務(wù)會丟失，因此長的事務(wù)會使standby數(shù)據(jù)庫損失更多的數(shù)據(jù)）。 Oracle9i Data Guard數(shù)據(jù)防護與Oracle8 Standby Database的關(guān)系 Oracle Standby Database 是最經(jīng)常使用的最有效的災(zāi)難解決方案。在過去版本的基礎(chǔ)上，Oracle9i 又進行了許多改進，使其功能遠遠超過了基本的災(zāi)難恢復(fù)要求。通過將復(fù)雜的工作自動化，并對監(jiān)控、警告、以及控制機制的大規(guī)模改進，Standby Database 和一些新的模塊可以幫助DBA 從錯誤操作、癱瘓、以及其它的災(zāi)難中恢復(fù)（這些災(zāi)難都可能毀掉數(shù)據(jù)庫）。另外，通過使用Oracle9i Standby Database，由于硬件和軟件升級造成的宕機時間也可以極度縮短?！ racle9i 將改進過的8版本的Standby Database功能，與幾個新增加的防止用戶錯誤和癱瘓的模塊合起來稱為Oracle9i Data Guard。
Oracle8 Automated Standby Database 提供了創(chuàng)建和自動維護生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫拷貝的手段來防止災(zāi)難的發(fā)生。Oracle8 Automated Standby Database 具有以下的功能：
當(dāng)primary database 產(chǎn)生日志后，系統(tǒng)自動用歸檔日志更新standby databases。 一個primary database可以最多有4個standby databases。這4個standby databases是與primary database完全一樣的拷貝，它們都可以接管primary database的處理。 Oracle使用標(biāo)準(zhǔn)的恢復(fù)方法來將歸檔日志應(yīng)用到每個standby databases。這些日志的應(yīng)用是自動的，DBA也可以人工應(yīng)用這些日志。 primary database 處于打開和活動狀態(tài)，而standby database處于恢復(fù)或者打開只讀狀態(tài)。 大多數(shù)的基于Oracle8的災(zāi)難保護方案包括一個Automated Standby Database。因為Oracle數(shù)據(jù)庫可以用備份和日志恢復(fù)，所以任何應(yīng)用都可以使用Automated Standby Database。通過Oracle Net傳輸歸檔日志對primary database的性能影響可以忽略不計?！ ∥锢淼腟tandby Database和邏輯的Standby Database Standby Database可以分為物理的Standby Database和邏輯的Standby Database：
物理 Standby Database。物理 Standby Database是Oracle8 Automated Standby Database的Oracle9i版本。它們之間只有一個差異：日志傳輸服務(wù)現(xiàn)在是一個分離的模塊，并支持物理standby database和新的邏輯standby database。
物理Standby Database的含義是Standby Database在物理上與primary database 一樣。因為恢復(fù)是使用 ROWID 一塊對一塊進行的，Standby Database的數(shù)據(jù)塊與primary database的數(shù)據(jù)快一樣。數(shù)據(jù)庫模式一定是一樣的，且不能以讀/寫的方式打開。邏輯 Standby Database。邏輯 Standby Database是將歸檔的日志轉(zhuǎn)化為SQL事務(wù)，并將它們應(yīng)用到打開的Standby Database。因為數(shù)據(jù)庫是打開的，它在物理上與primary database是不一樣的。然而，從邏輯角度講，Standby Database與primary database是一樣的，因此可以接管primary database的處理。在這種情況下，Standby Database還可以并發(fā)地進行其它的工作，例如建立一些與primary database不一樣的索引和物化視圖，完成決策支持等任務(wù)。 邏輯 Standby Database 是最重要的數(shù)據(jù)保護特性。就像物理 standby database一樣，它使用歸檔的日志在standby database上進行處理，在primary database出現(xiàn)問題的情況下也沒有問題?！ ‘?dāng)選擇使用物理standby database、邏輯standby database、或兩者都用時，要考慮以下一系列的因素。
邏輯standby database可用于兩個目的。當(dāng)要對邏輯standby database進行改變時，其數(shù)據(jù)庫可以打開。 邏輯standby database需要DBA更高的技能。 使數(shù)據(jù)保護極大化的解決方案通常包括邏輯的和物理的standby databases。 數(shù)據(jù)庫Failover和Switchover 當(dāng)主數(shù)據(jù)庫發(fā)生宕機，且不能及時恢復(fù)時，Oracle會丟棄主數(shù)據(jù)庫，將備用數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲾?shù)據(jù)庫。當(dāng) failover之后，備用數(shù)據(jù)庫變成為主數(shù)據(jù)庫，從而丟失了備用數(shù)據(jù)庫的所有能力，也就是說，不能再返回到備用模式。
Failover 有以下特點：
主數(shù)據(jù)庫offline，備用數(shù)據(jù)庫online，這種操作由系統(tǒng)和軟件失敗引起。
即使在備用數(shù)據(jù)庫上應(yīng)用重做日志，也可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，除非備 用數(shù)據(jù)庫運行在guaranteed protection模式下。
原主數(shù)據(jù)庫重新使用時必須reinstantiated(start instance)。
其它的備用數(shù)據(jù)庫也需reinstantiated。
在主數(shù)據(jù)庫正常工作時，Oracle 答應(yīng) DBA 將主數(shù)據(jù)庫切換到備用數(shù)據(jù)庫，此備用數(shù)據(jù)庫變?yōu)橹鲾?shù)據(jù)庫，而原主數(shù)據(jù)庫變?yōu)閭溆脭?shù)據(jù)庫。
數(shù)據(jù)庫的切換可以從主數(shù)據(jù)庫角色切換到備用數(shù)據(jù)庫角色，也可從備用數(shù)據(jù)庫角色切換到主數(shù)據(jù)庫角色。
Switchover 有以下特點：
故意將主數(shù)據(jù)庫offline，而將另一備用數(shù)據(jù)庫online?？梢匀缡褂肧witchover 功能完成系統(tǒng)的平滑升級工作。
即使在備用數(shù)據(jù)庫上不應(yīng)用重做日志，也不會造成數(shù)據(jù)的丟失。
數(shù)據(jù)庫不需reinstantiated。這使主數(shù)據(jù)庫幾乎能立即在備用數(shù)據(jù)庫上恢復(fù)它的功能，因此可經(jīng)常進行定期維護而不需中斷操作。
Oracle9i Data Guard的一些部件
日志傳輸服務(wù)（Log Transport Services）
Log Transport Services會被物理的和邏輯的standby database 都用到。它提供的功能包括控制不同的日志傳輸機制、日志傳輸錯誤處理和報告、以及在系統(tǒng)失敗后獲取丟失的日志。使用任何新的日志傳輸模式，數(shù)據(jù)的保護都可以得到保證。Oracle9i Data Guard Broker
Data Guard broker提供了對日志傳輸服務(wù)的監(jiān)測、控制、和自動化以及邏輯和物理standby的部件。例如，通過只用一個命令就可以啟動 failover，Data Guard broker可被用于控制主要角色從primary到任何一種standby database轉(zhuǎn)移的整個過程。用戶可以從2種不同的界面來選擇進行角色轉(zhuǎn)換，使standby database 從primary database接管生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的處理。一種選擇是使用新的Oracle Enterprise Manager Data Guard Manager。該圖形用戶界面工具可進行大多的配置工作和操作功能。另一種選擇是一個命令行工具，它提供了基本的監(jiān)測、改變角色需要的所有命令、以及配置和設(shè)置Oracle9i Data Guard環(huán)境的能力。 Data Guard Manager 是Oracle Enterprise Manager的一部分。
Oracle9i LogMiner
在 Oracle9i中，LogMiner被做了極大的改進。LogMiner是一個關(guān)系工具，DBA可以利用這個工具使用SQL進行讀、分析、和解釋日志文件。LogMiner可以查看聯(lián)機的和歸檔的重做日志文件。
LogMiner技術(shù)提供了邏輯standby database用到的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。新的Oracle Enterprise Manager應(yīng)用Oracle9i LogMiner Viewer 對已經(jīng)存在的命令行界面增加了一個圖形操作界面。
災(zāi)難恢復(fù)服務(wù)器（Disaster Recovery Server）和DRMON
在當(dāng)今的電子商務(wù)世界中，在互連網(wǎng)上做生意的公司必須有一套一旦出現(xiàn)問題恢復(fù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫的策略。每個DBA都應(yīng)考慮災(zāi)難恢復(fù)以及計劃好的或意外的failover。Disaster Recovery (DR) Server 是幫助DBA達到更高系統(tǒng)可用性的產(chǎn)品的一部分。
Disaster Recovery (DR) Server 從根本上說是一系列松散連接的節(jié)點組成。這些節(jié)點將物理的和邏輯的standby 方案組合成了一個單獨的易治理的災(zāi)難恢復(fù)解決方案。Disaster Recovery (DR) Server節(jié)點在物理分布上是松散的，是通過網(wǎng)絡(luò)連接到一起的。每個 DR Server 節(jié)點可能是一個簡單的實例，或是一個復(fù)雜的系統(tǒng)（例如一個 fail safe cluster）。DR Server 將這些節(jié)點作為一個單獨的分布計算系統(tǒng)來治理，從而其可用性會高于單獨的節(jié)點。
DR Server 是通過將數(shù)據(jù)在節(jié)點間復(fù)制來實現(xiàn)其 failover 系統(tǒng)的。數(shù)據(jù)庫治理員是這樣來配置服務(wù)器的：數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用在每個節(jié)點都激活。其中，一個節(jié)點設(shè)計成primary節(jié)點，其數(shù)據(jù)庫對應(yīng)用來說是完全可用的，且其數(shù)據(jù)以日志的形式復(fù)制到其它的節(jié)點。其它的節(jié)點對primary節(jié)點來說是standby節(jié)點，它們接收從primary節(jié)點發(fā)來的日志并改變（從物理上或邏輯上）其數(shù)據(jù)庫拷貝。
DR Server的standby節(jié)點是隨時預(yù)備好在primary節(jié)點出現(xiàn)問題時進行接管的，從而在primary 節(jié)點出現(xiàn)災(zāi)難后數(shù)據(jù)和應(yīng)用對用戶來說仍然可用。
DR Server結(jié)構(gòu)給DBA主要提供了兩點重要功能：
它提供了DBA從邏輯上配置一個 failover 資源組來達到高可用性的方法。
它指定了組成DR Server 本身的基礎(chǔ)計算框架。
