ＯＲＡＣＬＥ 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)遷移研究

摘 要 隨著系統(tǒng)業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展 系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈幾何級增長 而數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)的核心 因此在數(shù)據(jù)遷移中 保障數(shù)據(jù)的安全性更是重中之重ORACLE 數(shù)據(jù)庫是世界上主流的數(shù)據(jù)庫之一 數(shù)據(jù)遷移的方法有多種 而如何在有限的系統(tǒng)停機(jī)時間內(nèi)完成ORACLE 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)遷移工作 并保證數(shù)據(jù)的完整性和正確性 文章將結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行探討

關(guān)鍵詞ORACLE 數(shù)據(jù)遷移 數(shù)據(jù)庫

中圖法分類號TP311 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展、各項(xiàng)業(yè)務(wù)的數(shù)字化辦理，以及信息系統(tǒng)覆蓋面不斷增大，系統(tǒng)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也隨之增長，這對服務(wù)器和存儲設(shè)備提出了新的要求，這些要求通過對設(shè)備進(jìn)行升級、擴(kuò)容來實(shí)現(xiàn)，在升級改造過程中，數(shù)據(jù)遷移是必不可少的一項(xiàng)工作。而ＯＲＡＣＬＥ 數(shù)據(jù)庫是目前最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之一，有安全級別高、處理速度快、存儲量大等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于各個關(guān)鍵領(lǐng)域。ＯＲＡＣＬＥ 數(shù)據(jù)庫如何在數(shù)據(jù)遷移中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性、提高數(shù)據(jù)的安全性，本文將結(jié)合數(shù)據(jù)遷移的實(shí)際案例，分析數(shù)據(jù)遷移的動機(jī)、方法、風(fēng)險等，并討論其在實(shí)際中的應(yīng)用。

１ 數(shù)據(jù)遷移的動機(jī)

數(shù)據(jù)中心的搬遷：由于機(jī)構(gòu)搬遷或者相關(guān)政策的因素影響，需要把數(shù)據(jù)中心搬遷或合并到新的地址，根據(jù)需求合理安排數(shù)據(jù)的存儲空間，因此涉及數(shù)據(jù)的遷移和存儲的整合。

舊的存儲性能不足：隨著信息系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)有的存儲設(shè)備容量不足、機(jī)器老化等，已無法滿足需求，甚至影響到系統(tǒng)的正常使用，數(shù)據(jù)遷移迫在眉睫。信息系統(tǒng)升級：當(dāng)信息系統(tǒng)升級后，要將舊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移到新系統(tǒng)上，涉及舊系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整理、抽取，按照新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)對應(yīng)并遷移。

２ 數(shù)據(jù)遷移的方法

數(shù)據(jù)遷移一般分為物理遷移和邏輯遷移２ 種。物理遷移指將整個數(shù)據(jù)庫備份后再完全恢復(fù)，根據(jù)是否關(guān)閉數(shù)據(jù)庫又將備份的方法分為冷備份和熱備份。冷備份稱為脫機(jī)備份，是在關(guān)閉數(shù)據(jù)庫的環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，優(yōu)點(diǎn)是操作比較簡單、方便歸檔；缺點(diǎn)是當(dāng)數(shù)據(jù)量大時，該方法停機(jī)時間較長，會引起系統(tǒng)長時間無法使用。熱備份也稱為聯(lián)機(jī)備份，適用于數(shù)據(jù)庫不能停的情況，而數(shù)據(jù)是不斷改變的，該方法也稱為不一致備份。

邏輯遷移指將數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)導(dǎo)出到文件，再導(dǎo)入到目標(biāo)數(shù)據(jù)庫，其中Ｏｒｅｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫主要遷移方法有Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具遷移數(shù)據(jù)、Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具遷移數(shù)據(jù)、利用ｄａｔａ ｇｕａｒｄ 遷移、用ｒｍａｎ 做遷移等［１］ 。自Ｏｒａｃｌｅ 軟件推廣應(yīng)用以來，Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具就被作為備份遷移的配套工具，其操作簡單，但導(dǎo)入導(dǎo)出慢、效率低、數(shù)據(jù)遷移時需要停機(jī)操作等，適合中小型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)遷移工作。

Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具一般被稱為“數(shù)據(jù)泵”，針對Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具效率低的問題，其加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的并行處理能力，并支持暫停和遠(yuǎn)端操作，大幅提高了數(shù)據(jù)遷移的效率，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)遷移時同樣需要停機(jī)操作。

ＲＭＡＮ 能備份整個數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)庫部件，且支持ＤＡＴＡＢＬＯＣＫ 方式導(dǎo)入，但只用于Ｏｒａｃｌｅ ８ 或更高版本，且跨Ｏｒａｃｌｅ 版本的支持較差。

ＧｏｌｄｅｎＧａｔｅ 是一種非插入性的基于日志的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)復(fù)制軟件，它通過解析源數(shù)據(jù)庫的日志獲得數(shù)據(jù)的增刪改變化，再將這些變化應(yīng)用到目標(biāo)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)源數(shù)據(jù)庫與目標(biāo)數(shù)據(jù)庫同步、雙活。其優(yōu)點(diǎn)是不影響業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可同步遷移，支持異構(gòu)，且與ＥＸＰ ／ＥＸＰＤＰ 結(jié)合使用效果良好，缺點(diǎn)是主機(jī)和存儲都要雙份，使用其軟件會產(chǎn)生一定費(fèi)用。

３ 數(shù)據(jù)遷移的風(fēng)險

數(shù)據(jù)遷移遇到最大的風(fēng)險首先是數(shù)據(jù)丟失。例如，物理遷移中設(shè)備在搬遷過程中損壞，導(dǎo)致備份數(shù)據(jù)丟失等。

其次是數(shù)據(jù)完整性的問題。一方面是數(shù)據(jù)字段在源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)的不一致，用戶訪問權(quán)限不足等問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)遷移到新設(shè)備后查找不到；另一方面是在數(shù)據(jù)遷移過程中短時間出現(xiàn)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，這需要遷移數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)的工作［２］ 。

最后是長時間停機(jī)影響系統(tǒng)業(yè)務(wù)的辦理。其風(fēng)險來源于未能在計(jì)劃時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)遷移，導(dǎo)致長時間停機(jī)，影響到業(yè)務(wù)的辦理。所以遷移所需的時間和設(shè)備要適當(dāng)做好冗余，才能在計(jì)劃時間內(nèi)順利完成。數(shù)據(jù)遷移必然會存在一定的安全風(fēng)險，因此搬遷方案的制定要謹(jǐn)慎，遷移策略要合理，遷移計(jì)劃要有冗余，才能把風(fēng)險降到最低。

４ 數(shù)據(jù)遷移案例

４．１ 當(dāng)前現(xiàn)狀

某單位管理和運(yùn)維部門涉及全市數(shù)據(jù)的相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的系統(tǒng)眾多、數(shù)據(jù)量大、業(yè)務(wù)增量大，存在較大的運(yùn)維風(fēng)險。目前業(yè)務(wù)系統(tǒng)存儲已經(jīng)出現(xiàn)了無法完整備份、空間不夠隨時需要擴(kuò)容、鏡像備份許可不足、數(shù)據(jù)庫效率低下，前端反應(yīng)慢等問題。當(dāng)發(fā)生存儲故障時，要進(jìn)行空間緊急擴(kuò)展，如果不盡快進(jìn)行遷移、擴(kuò)容、優(yōu)化和運(yùn)維保障，系統(tǒng)隨時可能出現(xiàn)故障，后果極為嚴(yán)重。因此，該單位決定在數(shù)據(jù)中心搬遷的同時，進(jìn)行數(shù)據(jù)的遷移、擴(kuò)容等。

數(shù)據(jù)存儲主要由２ 臺小型機(jī)和ＨＤＳ 存儲構(gòu)成。每臺小型機(jī)劃分為２ 個物理分區(qū)，除了上述設(shè)備還有Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫，可用于檔案查詢、鏡像備份、數(shù)據(jù)驗(yàn)證。ＨＤＳ 存儲陣列處于系統(tǒng)的核心位置，核心數(shù)據(jù)都存儲在ＨＤＳ 存儲上。宏杉存儲作為備用磁盤陣列使用。

４．２ 遷移方案

借遷移的機(jī)會對整體系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)實(shí)際情況該方案選擇使用ＧｏｌｄｅｎＧａｔｅ 進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。在新機(jī)房中，先利用現(xiàn)有的２ 臺ＩＢＭ 小型機(jī)及新購的ＨＤＳ 存儲完成Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫的配置，然后將所有數(shù)據(jù)同步到新機(jī)房的新數(shù)據(jù)庫中。在新系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，停止舊系統(tǒng)，將舊ＨＤＳ 存儲搬遷到新機(jī)房中，與新ＨＤＳ 構(gòu)成雙存儲冗余配置。將宏杉存儲和飛康ＣＤＰ 作為同城異地的災(zāi)備系統(tǒng)使用，以提高數(shù)據(jù)的安全性。

（１）通過現(xiàn)行構(gòu)建新業(yè)務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺，進(jìn)行新舊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步鏡像，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種業(yè)務(wù)測試和數(shù)據(jù)校驗(yàn)，可以將短期遷移和架構(gòu)調(diào)整的風(fēng)險降到最低，甚至完全消除。

（２）通過新舊２ 臺ＨＤＳ 存儲進(jìn)行冗余配置和設(shè)置Ｏｒａｃｌｅ ＡＳＭ 的冗余磁盤組，可以完全實(shí)現(xiàn)高效、安全和無縫切換的磁盤冗余，任何一個磁盤陣列崩潰，數(shù)據(jù)庫可以自動漂移到另外一個陣列，客戶端完全不受影響。相較而言，如果現(xiàn)有架構(gòu)、ＨＤＳ 磁盤陣列崩潰，宏杉存儲接管，中間必然會有較長時間的切換過程，少則２ 小時，多則數(shù)天。同時，２ 臺磁盤陣列相互鏡像比數(shù)據(jù)在同一個陣列上備份更安全。

（３）將宏杉存儲和飛康ＣＤＰ 部署在災(zāi)備機(jī)房，能夠?qū)崿F(xiàn)同城災(zāi)備保護(hù)，從而進(jìn)一步提升交易系統(tǒng)的安全性。

４．３ 遷移實(shí)現(xiàn)過程

（１）首先購買１ 臺新的ＨＤＳ 存儲設(shè)備并將其部署于新機(jī)房中，將新的ＨＤＳ 存儲設(shè)備作為新系統(tǒng)的核心存儲設(shè)備。

（２）將新購的２ 臺ＩＢＭ 小型機(jī)搬遷到新機(jī)房中，并將其作為新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。２ 臺小型機(jī)都配置Ｏｒａｃｌｅ _闖抇_磼_L１１ｇ 數(shù)據(jù)庫。每臺小型機(jī)分２ 個物理分區(qū)，兩兩組成ＲＡＣ（Ａ１ 分區(qū)和Ｂ１ 分區(qū)組成ＲＡＣ，Ａ２ 分區(qū)和Ｂ２ 分區(qū)組成ＲＡＣ）。配置Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫，設(shè)置ＤＡＴＡＢＬＯＣＫ＿ＳＩＺＥ 參數(shù)為８ＫＢ。按照業(yè)務(wù)規(guī)則創(chuàng)建相應(yīng)的表空間，以存儲不同時期的分區(qū)數(shù)據(jù)，提升查詢效率。

（３）使用數(shù)據(jù)同步工具將舊業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫同步到新數(shù)據(jù)庫中，并進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)、業(yè)務(wù)驗(yàn)證。

（４）在完成相關(guān)測試的情況下，將業(yè)務(wù)系統(tǒng)切換到新機(jī)房和新系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)平滑過渡。新舊機(jī)房、系統(tǒng)切換時間不超過８ 小時。

（５）運(yùn)行一段時間（至少一個月）后，將舊機(jī)房內(nèi)的ＨＤＳ 存儲下架、搬遷到新機(jī)房中，重新配置磁盤組，與后加入新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的ＡＳＭ 實(shí)現(xiàn)在線ＡＳＭ 磁盤組冗余配置。

（６）將現(xiàn)有的飛康ＣＤＰ 鏡像備份系統(tǒng)進(jìn)行重新配置，并對新系統(tǒng)的ＨＤＳ 磁盤陣列進(jìn)行鏡像備份。

（７）對備份功能和恢復(fù)功能進(jìn)行測試，以確保各項(xiàng)功能正常。

（８）對新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行跟蹤優(yōu)化和日常運(yùn)維管理，以減少故障點(diǎn)，提高運(yùn)行效率。

５ ＯＲＡＣＬＥ 數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)遷移后的維護(hù)優(yōu)化

５．１ 檢查數(shù)據(jù)庫文件和進(jìn)程運(yùn)行情況

數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的文件狀態(tài)是反映系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要指標(biāo)，需要在日常維護(hù)階段定期檢查確定文件狀態(tài)，判斷文件是否異常。若出現(xiàn)問題，則管理員應(yīng)及時上報并采取針對性技術(shù)進(jìn)行阻止或化解，如迅速找尋攻擊對象、備份數(shù)據(jù)。在日常檢查中常見的異常情況包含“表空間不足”，因此有必要及時拓展表空間，恢復(fù)文件和數(shù)據(jù)［３］ 。同時，需要及時檢查數(shù)據(jù)庫進(jìn)程，對于規(guī)定時間內(nèi)的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，需檢查其運(yùn)行結(jié)果和工作進(jìn)程，若未按時完成操作，則有必要查詢異常原因。例如，Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行中出現(xiàn)不同等級報錯信息，應(yīng)針對特定對象進(jìn)行檢查，為后續(xù)項(xiàng)目維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。

５．２ 排查日志文件

系統(tǒng)日常維護(hù)階段需要仔細(xì)排查日志文件，即警告日志，其中包含Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫在實(shí)際運(yùn)行階段的多項(xiàng)問題。這些內(nèi)容雖然不會在短期內(nèi)對系統(tǒng)工作造成影響，但仍需要長期監(jiān)測，不斷更新優(yōu)化文件，防止后續(xù)出現(xiàn)嚴(yán)重問題。例如，Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行階段，其日志文件內(nèi)會積攢部分警告文件，管理員可以定期查看ａｌｅｒｔ＿ＳＩＤ．ｌｏｇ，其中會包含以下內(nèi)容：Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫的開閉時間記錄、切換失敗過程、數(shù)據(jù)文件擴(kuò)充、創(chuàng)建表空間記錄、系統(tǒng)報錯（ＯＲＡ?６００ 內(nèi)部文件錯誤）。因此，管理員有必要定期檢查日志文件，結(jié)合報錯信息進(jìn)行針對性優(yōu)化。例如，開閉參數(shù)報錯時，查找初始化參數(shù)的記錄。如果報錯原因是操作未完成、檢查點(diǎn)提前歸檔等，需要重新形成日志文件，提升歸檔速率。此外，若非管理人員惡意刪除表空間，管理員應(yīng)及時查找操作ＩＤ，限制其操作權(quán)限，并重置密碼。

５．３ 對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行性能檢測

在日常維護(hù)工作中，需要對數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行性能進(jìn)行測試，以便找尋故障，提升系統(tǒng)的運(yùn)行速率。在借助Ｓｔａｔｓｐａｃｋ、ＡＷＲ 報告開展系統(tǒng)分析工作時，可以得到對應(yīng)的歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)。此報告主要通過采集歷史信息完成分析，具有一定的滯后性，需要針對服務(wù)器參數(shù)、數(shù)據(jù)庫核心性能開展實(shí)時監(jiān)測工作。

５．４ 數(shù)據(jù)備份

數(shù)據(jù)庫備份可以防止系統(tǒng)出現(xiàn)故障（ 數(shù)據(jù)損毀、丟失），快速完成數(shù)據(jù)恢復(fù)，提升數(shù)據(jù)保護(hù)水平。數(shù)據(jù)庫備份過程主要包含物理和邏輯２ 種模式，其中物理備份的基本單元是磁盤塊，借助該結(jié)果拷貝數(shù)據(jù)，通過物理模式恢復(fù)初始存儲特征。物理備份劃分為熱備份和冷備份。邏輯備份主要單位是數(shù)據(jù)文件，能夠生成數(shù)據(jù)映像，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的邏輯恢復(fù)。常見的Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫邏輯備份工具包含ｅｘｐ／ ｉｍｐ，ｅｘｐｄｐ／ ｉｍｐｄｐ 數(shù)據(jù)泵，可以靈活高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)和備份。此外，在許多企業(yè)的Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫備份工作中常常應(yīng)用ＲＭＡＮ 軟件，其具有較高的自動化數(shù)據(jù)管理能力。因此，在日常運(yùn)維優(yōu)化階段，管理員需要將物理和邏輯備份方式充分結(jié)合，依托ＲＭＡＮ 工具，借助自動化腳本模式，定期備份控制文件、數(shù)據(jù)文件、參數(shù)文件、日志文件，并將備份數(shù)據(jù)存儲到多個磁盤內(nèi)，構(gòu)建專業(yè)的磁盤存儲環(huán)境，提升備份可行性。

５．５ 處理數(shù)據(jù)庫壞塊

若在Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫日常維護(hù)階段遇到數(shù)據(jù)壞塊，能夠從警告日志文件中及時查找對應(yīng)信息。不過若想精確判斷其是否為壞塊，管理員需要借助排除法開展工作，具體內(nèi)容如下。首先，定位發(fā)生壞塊問題的區(qū)域或?qū)ο螅O(shè)置針對性的解決方式。其次，刪除并重建表空間，查看數(shù)據(jù)庫備份情況，借助備份文件恢復(fù)數(shù)據(jù)。若出現(xiàn)表空間內(nèi)缺少數(shù)據(jù)的問題，則需要人工復(fù)制數(shù)據(jù)庫初始記錄，重新構(gòu)建表空間。最后，標(biāo)注壞塊主體，將表中其他數(shù)據(jù)存儲到另一種表內(nèi)，刪除故障表，生成對應(yīng)索引。

５．６ 優(yōu)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

在日常維護(hù)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)優(yōu)化工作中，需要關(guān)注以下內(nèi)容。第一，科學(xué)配置存儲空間，提升內(nèi)部空間、表空間的參數(shù)設(shè)置水平。第二，降低輸出、輸入次數(shù)，減少系統(tǒng)交互頻率，降低ＣＰＵ 的實(shí)際運(yùn)行負(fù)擔(dān)，優(yōu)化Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能，避免不必要的資源消耗。第三，科學(xué)設(shè)置環(huán)境參數(shù)，提高環(huán)境利用功率，加快等待程序運(yùn)行，避免鎖存器沖突。因此，有必要進(jìn)行數(shù)據(jù)的分頁處理、構(gòu)建索引。在調(diào)用ＳＱＬ 語句時，只顯示特定字段，優(yōu)化Ｏｒａｃｌｅ 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能，在確保數(shù)據(jù)安全的基礎(chǔ)上，提升系統(tǒng)性能。

６ 結(jié)束語

不同的數(shù)據(jù)遷移方法有不同的特點(diǎn)，適用于不同的數(shù)據(jù)遷移需求。數(shù)據(jù)量小且可停機(jī)操作的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可采用Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具、Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具；若數(shù)據(jù)遷移需在不停機(jī)情況下進(jìn)行， 則可優(yōu)先使用ＧＯＬＤＥＮＧＡＴＥ 技術(shù)。數(shù)據(jù)中心的遷移是個系統(tǒng)性工程，因此要制定一個科學(xué)有效的數(shù)據(jù)遷移方案，才能保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。實(shí)踐證明，選擇一種相對切實(shí)可行的方案有利于提高數(shù)據(jù)遷移的速度和質(zhì)量，進(jìn)而提高其安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

蘇婷（１９８７—），本科，工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理。