ORACLE流復(fù)制技術(shù)在數(shù)據(jù)庫容災(zāi)備份上的應(yīng)用

常玉慧

（江蘇技術(shù)師范學(xué)院a.計(jì)算機(jī)工程學(xué)院；b.云計(jì)算與智能信息處理常州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇常州 213001）

ORACLE流復(fù)制技術(shù)在數(shù)據(jù)庫容災(zāi)備份上的應(yīng)用

常玉慧a,b

（江蘇技術(shù)師范學(xué)院a.計(jì)算機(jī)工程學(xué)院；b.云計(jì)算與智能信息處理常州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇常州 213001）

通過與Data Guard技術(shù)的分析比較，總結(jié)了ORACLE流復(fù)制技術(shù)的優(yōu)勢.根據(jù)ORACLE流復(fù)制技術(shù)原理提出了一個(gè)數(shù)據(jù)庫容災(zāi)備份方案，構(gòu)建了一個(gè)完整的流復(fù)制項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)證明該方案是可行的.

流復(fù)制；容災(zāi)備份；數(shù)據(jù)庫

容災(zāi)備份系統(tǒng)是指在相隔較遠(yuǎn)的異地，建立兩套或多套功能相同的IT系統(tǒng)，利用地理上的分離來保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)對災(zāi)難性事件的抵御能力.容災(zāi)備份技術(shù)能夠幫助企業(yè)在發(fā)生不可抗拒災(zāi)難之后，第一時(shí)間恢復(fù)企業(yè)的重要數(shù)據(jù)，以求達(dá)到業(yè)務(wù)連續(xù)性目的，使企業(yè)盡最大可能減少災(zāi)難下的損失.利用Oracle Stream復(fù)制數(shù)據(jù)的思想可達(dá)到這一目的，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)備份.

1 Oracle流復(fù)制技術(shù)概述

圖1 流復(fù)制工作原理

1.1 Oracle流復(fù)制技術(shù)原理

Oracle Stream事實(shí)上是一種隊(duì)列技術(shù)，它通過發(fā)布/訂閱的方式來解決事件的管理，其基本原理就是收集事件并將它們保存在隊(duì)列中，然后將這些事件發(fā)布給不同的預(yù)定者，流捕獲Oracle數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生重做日志的事件，并將這些信息傳遞給其他的數(shù)據(jù)庫，其他數(shù)據(jù)庫通過應(yīng)用這些日志，達(dá)到復(fù)制變化的作用.流復(fù)制技術(shù)原理如圖1所示[1].

1.2 Data Guard和Stream的區(qū)別

目前，常用的備份方法有以下幾種，Data Guard、高級復(fù)制、RealSync、Veritas、emc等.本文僅針對Oracle最常用的容災(zāi)備份技術(shù)Data Guard和Stream進(jìn)行分析比較.

Data Guard通過冗余數(shù)據(jù)來提供數(shù)據(jù)保護(hù)，通過日志同步機(jī)制保證冗余數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)之間的同步，這種同步可以是實(shí)時(shí)、延遲、同步、異步等多種形式，Data Guard常用于異地容災(zāi)和小企業(yè)的高可用性方案. Data Guard必須在同構(gòu)平臺數(shù)據(jù)庫之間進(jìn)行部署，這就要求用戶主從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是一樣的平臺，這對于中小企業(yè)來說比較苛刻，另外standby環(huán)境下的readonly模式雖然可以保障一段時(shí)間的只讀訪問，但不能保證開放7×24小時(shí)，還是需要間隙性留出一段時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)的前滾操作.Stream是以O(shè)racle Advanced Queue為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)同步，提供了多種級別的靈活配置，并且Oracle提供了豐富的API等開發(fā)支持，Stream更適用在應(yīng)用層面的數(shù)據(jù)共享.表1列舉了Data Guard和Stream的主要區(qū)別.

表1 Stream技術(shù)和Data Guard技術(shù)的比較

綜上所述，Stream將會是Oracle以后主推的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)，因?yàn)镾tream具備以下的優(yōu)點(diǎn)：

1）實(shí)現(xiàn)的技術(shù)框架較高級復(fù)制（advanced Replication）更先進(jìn)，不是基于數(shù)據(jù)庫級的觸發(fā)器，而是采用對日志（Redo Log）的挖掘能力.

2）利用了比較少的數(shù)據(jù)庫資源，這個(gè)特性在10 g支持DownStream后更明顯.

3）遠(yuǎn)程備份，可實(shí)現(xiàn)Internet級的遠(yuǎn)程備份.

4）Stream的Capture具有Table/Rule/Database三種級別，擴(kuò)展應(yīng)用更廣泛，甚至還可作為一個(gè)ETL的可選方案.

5）采用Table級的Stream時(shí)，在rule上可配置應(yīng)用的DDL和DML，比起Data guard必須全庫同步，有很大的優(yōu)勢.

2 流復(fù)制環(huán)境的搭建及測試[2-4]

2.1 前期規(guī)劃

在使用流復(fù)制之前，需要大量有意義的規(guī)劃和配置.首先要確定決定復(fù)制集，即要決定將哪些對象從源數(shù)據(jù)庫復(fù)制到目標(biāo)數(shù)據(jù)庫；其次確定流復(fù)制站點(diǎn)，確定將它們復(fù)制到哪里；再決定是本地捕獲還是下游捕獲，確定是在源端從源數(shù)據(jù)庫重做日志中捕獲LCR，還是在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫端執(zhí)行下游捕獲，若是下游捕獲則從歸檔日志獲得LCR，本地捕獲可以保護(hù)更多的數(shù)據(jù)，但是會占用源數(shù)據(jù)庫的資源；最后確定復(fù)制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的角色，即確定復(fù)制數(shù)據(jù)庫的用途，是不配置給任何用戶使用，只是保持空閑，直到災(zāi)難發(fā)生，還是讓復(fù)制數(shù)據(jù)庫向業(yè)務(wù)打開，允許用戶使用.

2.2 構(gòu)建STANDBY備份數(shù)據(jù)庫

1）修改主庫的參數(shù)文件，并生成備庫的初始化文件和密碼文件.

2）備庫目錄并拷貝主庫的數(shù)據(jù).

3）為備庫建控制文件.

4）配置listener.ora文件和tnsnames.ora文件.

5）啟動數(shù)據(jù)庫的監(jiān)聽進(jìn)程.

注意：如果應(yīng)用成功，此時(shí)standby已經(jīng)處于mount狀態(tài)了（而處于mount下面就不需要關(guān)閉數(shù)據(jù)庫）.

2.3 構(gòu)建流復(fù)制數(shù)據(jù)庫

1）為源和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫配置初始化參數(shù)，主要關(guān)注init.ora文件的7個(gè)參數(shù)：COMPATIBILE、GLOB-AL_NAMES、JOB_QUEUE_PROCESSES、OPEN_LINKS、SHARED_POOL_SIZE、STREAMS_POOL_SIZ、UNDO_RETENTION.

2）將數(shù)據(jù)庫設(shè)為歸檔日志模式.

3）創(chuàng)建Stream管理用戶.

4）配置網(wǎng)絡(luò)連接.

5）啟用追加日志.如果在復(fù)制表上沒有主鍵或者唯一的NOT NULL約束，就需要追加日志.

6）創(chuàng)建DBLINK針對主數(shù)據(jù)庫建立的數(shù)據(jù)庫鏈的名字必須和從數(shù)據(jù)庫的global_name相同.

7）創(chuàng)建MASTER流隊(duì)列，創(chuàng)建BACKUP流隊(duì)列.

8）創(chuàng)建捕獲進(jìn)程.

9）實(shí)例化復(fù)制數(shù)據(jù)庫.

10）創(chuàng)建傳播進(jìn)程，創(chuàng)建應(yīng)用進(jìn)程.

11）啟動Stream.

3 測試及問題診斷

3.1 測試

本方案的第一階段在兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中準(zhǔn)備流復(fù)制（按構(gòu)建流復(fù)制數(shù)據(jù)庫的步驟已完成），第二階段設(shè)置行變更從主數(shù)據(jù)庫傳播到新的復(fù)制數(shù)據(jù)庫，第三階段設(shè)置流從復(fù)制數(shù)據(jù)庫反向復(fù)制到主數(shù)據(jù)庫，使之成為一個(gè)雙向、多源的流環(huán)境.

1）建表測試

主庫：

從庫：

2）主庫插入數(shù)據(jù)測試

主庫：

從庫：

3）反向數(shù)據(jù)同步測試

從庫：

主庫：

對tbp數(shù)據(jù)表進(jìn)行反復(fù)雙向的數(shù)據(jù)DML操作，檢查主數(shù)據(jù)庫和備份數(shù)據(jù)庫兩邊數(shù)據(jù)是否同步.通過測試，該方案成功地配置了一個(gè)雙向多源的流復(fù)制環(huán)境，主備份數(shù)據(jù)庫保存了所有記錄，數(shù)據(jù)已經(jīng)實(shí)時(shí)同步.測試結(jié)果說明，使用Oracle流復(fù)制技術(shù)可以完成系統(tǒng)模型的數(shù)據(jù)同步要求.

3.2 問題診斷

如果在流復(fù)制的構(gòu)建或測試過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫有不同步的問題，可以從幾下幾點(diǎn)進(jìn)行診斷.

1）診斷捕捉進(jìn)程是否運(yùn)行正常，執(zhí)行如圖2所示的語句.

2）診斷Captured LCR是否傳播GAP，執(zhí)行如圖3所示的語句.

如果APPLIED_ SCN小于CAPTURED_SCN，則表示在主數(shù)據(jù)庫一端，要么LCR沒有被dequeue，要么Propagation進(jìn)程尚未傳播到從數(shù)據(jù)庫一端.

3）診斷Appy進(jìn)程是否運(yùn)行正常，執(zhí)行如圖4所示的語句.

圖2 主庫確認(rèn)捕捉進(jìn)程是否運(yùn)行正常

圖3 主庫確認(rèn)LCR是否傳播GAP圖

圖4 從庫確認(rèn)Appy進(jìn)程是否運(yùn)行正常

4 小結(jié)

通過以上的實(shí)驗(yàn)搭建和測試可以看出，Oracle Stream可以更好地提升數(shù)據(jù)庫的可用性和安全性.流復(fù)制技術(shù)在分布式數(shù)據(jù)庫環(huán)境中，憑借自身的事件管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，提供了一個(gè)極強(qiáng)的引擎用于配置復(fù)制數(shù)據(jù)庫，由于這種復(fù)制功能，就有了利用流復(fù)制作為災(zāi)難恢復(fù)和負(fù)載平衡的高可用性部件的可能[4].同時(shí)，流又存在很多可變的部分，DBA必須將流考慮為應(yīng)用開發(fā)環(huán)境的一部分，譬如對數(shù)據(jù)類型的限制、帶寬的問題，性能的考慮事項(xiàng)以及數(shù)據(jù)的重建等都要求成功地實(shí)現(xiàn)流技術(shù).值得注意的是流的配置不是短期就可配置好的，它需要廣泛的規(guī)劃和大量的測試，不斷完善流復(fù)制的自定義沖突解決機(jī)制，最終讓流復(fù)制更健全，環(huán)境更穩(wěn)定.

[1]曾臘容.Oracle流復(fù)制技術(shù)在電子商務(wù)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用研究[J].煤炭技術(shù)，2011（5）：212-213.

[2]成雅，毛宇光.基于Oracle Streams的數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)備份技術(shù)研究[J].國際IT傳媒品牌，2011（6）：29-31.

[3]管東華.基于Oracle流復(fù)制技術(shù)的數(shù)據(jù)庫容災(zāi)備份應(yīng)用研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2009.

[4]Matthew Hart，Scott Jesse.Oracle Database 10g高可用性實(shí)現(xiàn)方案——運(yùn)用RAC、Flashback和Data Guard技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

A Research on Database Backup and Disaster Recovery Based on Oracle Streams

CHANG Yu-huia,b
(a.College of Computer Engineering;b.Changzhou Key Laboratory of Cloud Computing&
Intelligent Information Processing,Jiangsu Teachers University of Technology,Changzhou 213001,China)

Compared with Data Guard technology,the ORACLE stream replication technology is much better.In this paper,ORACLE stream replication technology principle is introduced and the solution to the stream replication project is proposed and constructed for database backup and disaster recovery.Experimental results show that the proposed approach is feasible.

stream replication;disaster recovery;Database

TP311.13

A

1008-2794（2012）10-0108-04

2012-09-20

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“面向XML數(shù)據(jù)集成的完整性約束挖掘方法研究”（61142007）

常玉慧（1971—），女，河南鞏義人，講師，研究方向：數(shù)據(jù)庫技術(shù)，數(shù)據(jù)挖掘．