基于Oracle數(shù)據(jù)泵的多版本Geodatabase備份遷移

齊志飛,陸培

(南通市測繪院有限公司,江蘇南通 226006)

基于Oracle數(shù)據(jù)泵的多版本Geodatabase備份遷移

齊志飛?,陸培

(南通市測繪院有限公司,江蘇南通 226006)

討論了一種Oracle環(huán)境下空間數(shù)據(jù)庫的邏輯備份方式。對于已注冊版本和啟用歸檔機(jī)制的多用戶Geodatabase,利用Oracle的數(shù)據(jù)泵實(shí)現(xiàn)了包括歷史數(shù)據(jù)的完整備份與遷移,并給出了較為詳細(xì)的步驟和注意要點(diǎn)。

Oracle數(shù)據(jù)泵;備份遷移;Geodatabase;多版本

1　引 言

空間數(shù)據(jù)庫的備份與遷移是建設(shè)地理信息系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)需求。備份增強(qiáng)了空間數(shù)據(jù)庫的存儲安全性;而遷移則可以理解為數(shù)據(jù)庫備份集的異地恢復(fù),既是存儲安全的一個(gè)環(huán)節(jié),同時(shí)也了體現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)庫的可移植性。以O(shè)racle等數(shù)據(jù)庫為存儲載體的ArcGIS Enterprise Geodatabase支持多用戶特性,還支持版本、歸檔等歷史數(shù)據(jù)的存儲[1]。對于多用戶、多版本的空間數(shù)據(jù)庫,完整備份遷移的需求顯得更為迫切。

2　空間數(shù)據(jù)庫備份遷移方式

數(shù)據(jù)庫備份有物理備份和邏輯備份方式。Oracle物理備份操作復(fù)雜,并且對原數(shù)據(jù)庫主機(jī)和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫主機(jī)的存儲一致性要求極高。邏輯備份的抽象層次高于物理備份,屏蔽了原數(shù)據(jù)庫和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫之間的物理存儲的差異性。

對于Geodatabase來說,還支持從更高層次的GIS邏輯模型的導(dǎo)出備份[2]。但是導(dǎo)出Geodatabase只能備份和遷移要素類在某一時(shí)刻的狀況,多版本數(shù)據(jù)不能原封不動地完整遷移,只能每個(gè)版本導(dǎo)出一份物理副本。版本之間的繼承、分支關(guān)系將丟失,記錄每個(gè)要素的創(chuàng)建、修改、刪除的完整生命周期的歸檔信息也將流失。如果采用異構(gòu)方式導(dǎo)出(如導(dǎo)出為File Geodatabase),則幾何對象的存儲選項(xiàng)也將丟失。

3　Oracle數(shù)據(jù)泵備份

Oracle數(shù)據(jù)庫支持?jǐn)?shù)據(jù)泵(Oracle Data Dump)、RMAN等方式備份。Oracle數(shù)據(jù)泵是由EXPDP和IMPDP組成的導(dǎo)入導(dǎo)出命令組合。由EXPDP進(jìn)行導(dǎo)出備份,由IMPDP進(jìn)行導(dǎo)入遷移。IMPDP/EXPDP是用來取代早期IMP/EXP的備份工具,IMPDP/EXPDP較后者速度更快[3]。

相對于RMAN方式的遷移備份,EXPDP邏輯備份不需要在物理上關(guān)注數(shù)據(jù)庫實(shí)例、控制文件、日志模式等。使用Oracle數(shù)據(jù)泵,可以在Linux和Windows之間跨操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫備份遷移。

基于Oracle數(shù)據(jù)泵進(jìn)行備份遷移,能夠完整保留版本之間的繼承關(guān)系;Enterprise Geodatabase的A表、D表以及啟用歸檔后的H表被完整遷移;空間幾何字段的存儲選項(xiàng)(如SDO_Geometry)得以延續(xù)。

4　導(dǎo)出備份

4．1 導(dǎo)出前的準(zhǔn)備工作

Oracle 11g R2默認(rèn)對空表將不建立存儲段,EXP命令對未建立存儲段的表默認(rèn)不導(dǎo)出,EXPDP命令可以導(dǎo)出未建立存儲段的表,但在IMPDP命令導(dǎo)入時(shí)報(bào)錯中斷。為解決空表的存儲段問題,可以先查詢行數(shù)為0的表,然后依次為空表分配存儲段。

但此后若再建立新表,Oracle根據(jù)默認(rèn)選項(xiàng)仍不建立存儲段。為使空表默認(rèn)建立存儲段,需要修改Oracle例程的deferred_segment_creation參數(shù)。將其初始值true改為false并保存到配置文件中,重啟數(shù)據(jù)庫實(shí)例生效。

無存儲段的空表處理過程如圖1所示。

圖1　處理未建立存儲段的空表

4．2SDE表空間必須導(dǎo)出

ArcGIS Enterprise Geodatabase支持將不同專題的要素類存儲在不同的表空間(如本文的示例中,地形圖存儲在SDE表空間,管線存儲在GX表空間),這是滿足空間數(shù)據(jù)管理需求的必要機(jī)制。但要素類無論存儲在那個(gè)表空間,都依賴于建立Enterprise Geodatabase時(shí)的初始SDE表空間。

由于要素類、表、幾何字段等都在SDE用戶的默認(rèn)創(chuàng)建的SDE系統(tǒng)表(如GDB_ITEMS、GEOMETRY_ COLUMNS、TABLE_REGISTRY表)中進(jìn)行了注冊[4],并且存儲在SDE表空間(如SDE_ARCHIVE等表)中還存儲了要素歸檔等注冊信息,因此SDE表空間必須導(dǎo)出一同遷移。

4．3數(shù)據(jù)泵導(dǎo)出

(1)創(chuàng)建目錄,這是IMPDP/EXPDP命令參數(shù)的要求,用于指定存放備份集文件的目錄。

(2)IMPDP導(dǎo)出,需要給出用戶名與口令等連接信息、用戶模式、導(dǎo)出的備份集文件名等。

多用戶模式導(dǎo)出的過程如圖2所示。

圖2　數(shù)據(jù)泵多用戶模式導(dǎo)出

4．4基于Windows腳本的自動導(dǎo)出備份

用BAT文件將命令行進(jìn)行批處理化,將會簡化備份操作。而利用Windows操作系統(tǒng)設(shè)置為計(jì)劃任務(wù),則可以減輕數(shù)據(jù)庫管理員的周期性手工操作。為了對備份集進(jìn)行管理,可以在批處理腳本中對備份文件進(jìn)行按日期命名編號。BAT文件內(nèi)容如圖3所示。

圖3　批處理導(dǎo)出備份集并格式化文件名

5　遷移導(dǎo)入

5．1創(chuàng)建Enterprise Geodatabase

ArcToolbox中的“創(chuàng)建企業(yè)級地理數(shù)據(jù)庫”工具支持采用ArcSDE直連方式來進(jìn)行目標(biāo)空間數(shù)據(jù)庫的初始化,該過程中創(chuàng)建了SDE用戶和表空間。為此Arc-GIS Desktop客戶端需要安裝Oracle Client的32位版本,需要具有Oracle的sysdba權(quán)限的用戶連接,需要給出ArcGIS Server的許可文件;這一步是必要的,而直接在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫上手工創(chuàng)建SDE用戶和表空間,在后續(xù)的數(shù)據(jù)庫對象重編譯步驟中將被阻止。

5．2表空間準(zhǔn)備工作

(1)清理SDE表空間

使用SQL語句將SDE用戶的所有數(shù)據(jù)庫對象清除(DROP),以便完整導(dǎo)入原數(shù)據(jù)庫的SDE系統(tǒng)表和GIS用戶創(chuàng)建的要素類等內(nèi)容。

(2)SDE表空間擴(kuò)容

由于默認(rèn)創(chuàng)建的SDE表空間的數(shù)據(jù)文件只有400M,可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空間數(shù)據(jù)庫的實(shí)際存儲需求。因此需要為SDE表空間擴(kuò)大存儲容量并按需自增。需要注意的是ArcCatalog默認(rèn)創(chuàng)建的SDE表空間和Oracle的系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件并不在同一目錄下,具體可以通過查詢Oracle的V$DATAFILE視圖來確定。

(3)創(chuàng)建GX表空間及SDE、GX臨時(shí)表空間

Oracle在建立索引、查詢排序等過程中需要使用臨時(shí)表空間。對于空間數(shù)據(jù)而言,為用戶建立單獨(dú)的臨時(shí)表空間是有意義的。

表空間的準(zhǔn)備過程如圖4、圖5所示。

圖4　清空SDE表空間并設(shè)為自動擴(kuò)容

圖5　創(chuàng)建GX表空間及SDE、GX臨時(shí)表空間

5．3用戶授權(quán)

創(chuàng)建SDE、GX用戶,并為之指定表空間和專門建立的臨時(shí)表空間,然后授予必要的數(shù)據(jù)庫權(quán)限。5．4 數(shù)據(jù)泵導(dǎo)入

(1)準(zhǔn)備導(dǎo)入目錄和備份文件

與EXPDP命令類似,也需要在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫上建立目錄,對應(yīng)存放備份集文件的目錄。

(2)IMPDP導(dǎo)入

需要為不同的用戶分別導(dǎo)入,先導(dǎo)入SDE用戶。IMPDP支持一條命令導(dǎo)入多個(gè)用戶模式(即SCHEMAS=SDE,GX)。但是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如果采用了Oracle Spatial的SDO_GEOMETRY作為存儲選項(xiàng),同時(shí)導(dǎo)入多個(gè)用戶模式會導(dǎo)致在Oracle Spatial的空間元數(shù)據(jù)表SDO_GEOM_METADATA_TABLE[5]中無法登記要素類。

數(shù)據(jù)泵多用戶模式導(dǎo)入過程如圖6所示。

圖6　數(shù)據(jù)泵多用戶模式依次導(dǎo)入

5．5數(shù)據(jù)庫對象重編譯

導(dǎo)入完成后,部分?jǐn)?shù)據(jù)庫對象的可能處于不可用的狀態(tài),應(yīng)對SDE和GX用戶的各類對象重編譯。具體應(yīng)重編譯:數(shù)據(jù)類型(TYPE)、包(PACKAGE)、函數(shù)(FUNCTION)、觸發(fā)器(TRIGGER)、存儲過程(PROCEDURE)、視圖(VIEW)等。由于數(shù)據(jù)庫對象可能數(shù)量眾多,推薦使用PL/SQL Developer環(huán)境,以利用其Shift鍵多選功能實(shí)現(xiàn)批量重編譯。

6　應(yīng)用案例

本文所述的方法已在實(shí)際項(xiàng)目中得到應(yīng)用。應(yīng)用環(huán)境中的數(shù)據(jù)情況為,原數(shù)據(jù)庫包含1個(gè)SDE用戶和1個(gè)非SDE用戶(GREEN)。原數(shù)據(jù)庫和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫環(huán)境均為Oracle 11g R2及Client工具,ArcGIS版本為10．2,ArcSDE連接類型為無服務(wù)的直連方式。原數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)為Windows 7 Ultimate SP1(64位),目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)為Windows Server 2008 R2 Enterprise SP1(64位)。

6．1要素類及版本遷移情況

在遷移后的目標(biāo)主機(jī)上用ArcCatalog建立并展開Oracle數(shù)據(jù)庫連接,顯示出目標(biāo)數(shù)據(jù)庫完整遷移了原數(shù)據(jù)庫的各數(shù)據(jù)集、要素類等邏輯對象。在數(shù)據(jù)庫連接上鼠標(biāo)右擊并選擇“管理”菜單項(xiàng)下的“管理地理數(shù)據(jù)庫”,能夠查看到被遷移的Geodatabase的各版本及其繼承關(guān)系,并可列出歸檔機(jī)制下在原數(shù)據(jù)庫中已創(chuàng)建的歷史標(biāo)記點(diǎn),如圖7、圖8所示。

圖7　原數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集及其歷史版本標(biāo)記

圖8　遷移后數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集及其歷史版本標(biāo)記

6．2多用戶遷移的數(shù)據(jù)可用性

以ArcMap可加載展示遷移后的SDE用戶和非SDE用戶的點(diǎn)、線、面、注記要素類,如圖9、圖10所示。

6．3要素類的歷史回溯可用性

在ArcMap圖層內(nèi)容列表中右擊數(shù)據(jù)集,選擇“切換版本”則可對版本、歸檔等歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化瀏覽,圖11、圖12給出了遷移后的數(shù)據(jù)庫與原數(shù)據(jù)庫在要素類回溯到同一歷史時(shí)刻的相同效果。

圖9　遷移后SDE用戶的要素類加載

圖10　遷移后非SDE用戶的要素類加載

圖11　原數(shù)據(jù)庫的要素類歷史回溯

圖12　遷移后數(shù)據(jù)庫的要素類歷史回溯

7　小 結(jié)

本文基于Oracle數(shù)據(jù)泵對Geodatabase的進(jìn)行了邏輯備份并遷移成功,對于多用戶數(shù)據(jù)庫和啟用了注冊版本以及歸檔機(jī)制的Geodatabase,也能完整保留其歷史數(shù)據(jù)及編輯更新過程。實(shí)踐表明遷移后的空間數(shù)據(jù)庫在邏輯結(jié)構(gòu)上與原數(shù)據(jù)庫相同,對要素類訪問、版本標(biāo)記、回溯到歷史的功能應(yīng)用與原數(shù)據(jù)庫完全一致。

[1] 李娜,魏瑞娟,崔洪濤等．基于ArcGIS Engine的SDE數(shù)據(jù)庫版本管理及歷史歸檔的研究與實(shí)現(xiàn)[J]．測繪與空間地理信息,2012,35(3):163～167．

[2] 李少華．企業(yè)級GIS設(shè)計(jì)管理優(yōu)化策略[M]．北京:電子工業(yè)出版社,2014:217～218．

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Backup and Migration for Versioned Geodatabase Based on Oracle Data Dump

Qi Zhifei,Lu Pei

(Nantong Surveying&Mapping Institute Co．,Ltd,Nantong 226006,China)

This paper discusses a logical backup method of spatial database on oracle．For the multi-user versioned and archiving Geodatabase,the oracle data pump is used to realize fully backup and migration with historical data．The Paper details the steps and attention points for operation．

oracle data pump;backup and migration;geodatabase;versioned

1672-8262(2016)01-117-05

P208．1

B

?2015—09—23

齊志飛(1983—),男,系統(tǒng)分析師,主要從事GIS應(yīng)用和系統(tǒng)開發(fā)。