隨著科技的發(fā)展進(jìn)步和信息化建設(shè)不斷的強(qiáng)化擴(kuò)大，信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)已經(jīng)從單一的數(shù)據(jù)存儲發(fā)展成為系統(tǒng)化的核心處理對象。數(shù)據(jù)完整性和安全性的保護(hù)、業(yè)務(wù)連續(xù)性的要求已經(jīng)成為企業(yè)極為關(guān)注的問題。災(zāi)備技術(shù)的興起是信息化建設(shè)一個(gè)逐步完善的過程。

    當(dāng)前主流的災(zāi)備技術(shù)有基于陣列級災(zāi)備技術(shù)、基于應(yīng)用級災(zāi)備技術(shù)和基于數(shù)據(jù)庫級的災(zāi)備技術(shù)，而被業(yè)界廣泛使用的是Oracle數(shù)據(jù)庫，其災(zāi)備墓礎(chǔ)產(chǎn)品的名稱為DataGuard，簡稱DG。

1 技術(shù)原理

    在本地中心和遠(yuǎn)端中心采用相同的數(shù)據(jù)庫，本地中心為主數(shù)據(jù)庫。遠(yuǎn)端中心為備用數(shù)據(jù)庫。當(dāng)修改主數(shù)據(jù)庫時(shí)，生成的更新數(shù)據(jù)發(fā)送到備用數(shù)據(jù)庫。如果主數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)了故障，備用數(shù)據(jù)庫立即被激活并接管生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的工作。實(shí)現(xiàn)方式如下。

    備用數(shù)據(jù)庫可以是物理備用數(shù)據(jù)庫，也可以是邏輯備用數(shù)據(jù)庫。

    物理備用數(shù)據(jù)庫是通過接收主數(shù)據(jù)庫日志并以應(yīng)用日志的方式與主數(shù)據(jù)庫保持同步。物理備用數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用日志時(shí)，是墓于數(shù)據(jù)塊級別來操作。因此，要求備用數(shù)據(jù)庫和主數(shù)據(jù)庫具有相同的物理結(jié)構(gòu)，而且備用數(shù)據(jù)庫只能處在恢復(fù)狀態(tài)和只讀打開兩種狀態(tài)中的一種。

    邏輯備用數(shù)據(jù)庫與主數(shù)據(jù)庫只要求邏輯結(jié)構(gòu)相同，物理結(jié)構(gòu)可以不同。它通過接收主數(shù)據(jù)庫的日志，并轉(zhuǎn)化為SQL語句，在備用數(shù)據(jù)庫中運(yùn)行的方式，與主數(shù)據(jù)庫保持同步。邏輯數(shù)據(jù)庫除了用干災(zāi)難恢復(fù)之外，也可以用干其他的用途，它允許用戶根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行查詢以及隨時(shí)生成報(bào)表，還可以建立自己的數(shù)據(jù)庫對象，進(jìn)行讀寫操作。

    工作原理如圖1所示。

圖1 備用數(shù)據(jù)庫工作原理

2 災(zāi)各模式

    邏輯備用數(shù)據(jù)庫與物理備用數(shù)據(jù)庫相比，其優(yōu)點(diǎn)在干數(shù)據(jù)庫可以一直處于打開狀態(tài)，以提供查詢、統(tǒng)計(jì)等功能，但是，邏輯備用數(shù)據(jù)庫在效率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如物理備用數(shù)據(jù)庫，因此對性能和效率要求較為嚴(yán)格的大型數(shù)據(jù)庫而言是不適合的。以下僅針對基于物理備用數(shù)據(jù)庫的各種災(zāi)備模式進(jìn)行論述。

    2.1 最大保護(hù)模式

    最大性能模式是一種同步模式，為主數(shù)據(jù)庫提供最高級別的數(shù)據(jù)可用性，本文測試同城及異地同步部分即為此種模式。它保證在主數(shù)據(jù)庫提交的事務(wù)同時(shí)在備用數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。當(dāng)備用數(shù)據(jù)庫不可用或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)。主數(shù)據(jù)庫的處理會自動掛起，保證主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫之間不會出現(xiàn)不一致。

    主數(shù)據(jù)庫在以最大保護(hù)模式運(yùn)行時(shí)，日志寫進(jìn)程序負(fù)責(zé)將日志記錄從主數(shù)據(jù)庫傳送到備用數(shù)據(jù)庫，在沒有得知數(shù)據(jù)傳送成功之前，主數(shù)據(jù)庫的事務(wù)不會提交。這會在某種程度上影響主數(shù)據(jù)庫的性能，但最大程度保護(hù)了數(shù)據(jù)的一致性。

    當(dāng)主數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障時(shí)，因?yàn)樗�有在主�?shù)據(jù)庫提交的事務(wù)都已在備用數(shù)據(jù)庫同步，所以不會有數(shù)據(jù)丟失。

    2.2最大性能模式

    最大性能模式是一種異步模式，本文測試同城及異地異步部分即為此種模式。在正常操作過程中，主數(shù)據(jù)庫不會確認(rèn)數(shù)據(jù)是否已經(jīng)在備用數(shù)據(jù)庫可用，就繼續(xù)進(jìn)行本地操作，因此它對主數(shù)據(jù)庫的性能影響很小。如果備用數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障，主數(shù)據(jù)庫的處理也不會掛起.當(dāng)備用數(shù)據(jù)庫恢復(fù)可用時(shí)，主、備數(shù)據(jù)庫繼續(xù)同步數(shù)據(jù)。

    2.3最高可用模式

    最高可用模式也為主數(shù)據(jù)庫提供了高級別的保護(hù)。同最大保護(hù)模式相比，當(dāng)備用數(shù)據(jù)庫不可用時(shí)，主數(shù)據(jù)庫不會掛起，而是降為最大性能模式。由于主數(shù)據(jù)庫仍繼續(xù)運(yùn)行，主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫之間會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況.當(dāng)備用數(shù)據(jù)庫可用時(shí)，主數(shù)據(jù)庫運(yùn)行狀態(tài)為最大保護(hù)模式.此模式介于最大保護(hù)模式和最大可用模式之間，本文暫不做驗(yàn)證測試和分析。

    2.4Oracle DG優(yōu)缺點(diǎn)

    優(yōu)點(diǎn):

    (1)對存儲設(shè)備沒有同構(gòu)的要求；

    (2)有利干在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，備用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的快速就緒；

    (3)比較節(jié)省投資。

    缺點(diǎn):

    (1)最大保護(hù)和最高可用模式，對于主數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)資源占用很高；

    (2)最大性能模式在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，有數(shù)據(jù)丟失；

    (3）要求主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)取啦據(jù)庫版本一致。

3 驗(yàn)證性測試

    3.1測試環(huán)境

    搭建生產(chǎn)和災(zāi)備系統(tǒng)的測試環(huán)境，使用兩臺主機(jī)和兩套陣列。在生產(chǎn)主機(jī)上安裝HP-UXlli操作系統(tǒng)、ORACLE9.2.0.4數(shù)據(jù)庫、CA管理工具和儲蓄統(tǒng)一版本應(yīng)用軟件，在災(zāi)備主機(jī)上安裝HP-UXlli操作系統(tǒng)、ORACLE9.2.0.4數(shù)據(jù)庫和CA管理工具。在生產(chǎn)PC SERVER上安裝壓力測試軟件，模擬終端應(yīng)用系統(tǒng)，發(fā)起聯(lián)機(jī)交易，進(jìn)行壓力測試。

    3.2測試內(nèi)容

    (1)同城同步和同城異步數(shù)據(jù)災(zāi)備測試。

    (2)異地同步和異地異步數(shù)據(jù)災(zāi)備測試.

    3.3側(cè)試步驟

    (1)性能測試

    利用壓力測試軟件模擬50個(gè)并發(fā)進(jìn)程，在7分鐘之內(nèi)不停頓地向模擬生產(chǎn)中心系統(tǒng)發(fā)起聯(lián)機(jī)交易，并對系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行跟蹤記錄。井通過在路由器上調(diào)整帶寬，測試不同帶寬下的性能指標(biāo)。

    利用壓力測試軟件模擬50個(gè)并發(fā)進(jìn)程，不停頓地向模擬生產(chǎn)中心系統(tǒng)發(fā)起聯(lián)機(jī)交易，期間中斷生產(chǎn)系統(tǒng)與災(zāi)備系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊，查看生產(chǎn)與災(zāi)備系統(tǒng)狀態(tài);恢復(fù)生產(chǎn)系統(tǒng)與災(zāi)備系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊，再次查看生產(chǎn)與災(zāi)備系統(tǒng)狀態(tài)。

    (2)災(zāi)難測試

    利用壓力測試軟件模擬50個(gè)并發(fā)，不停頓地向模擬生產(chǎn)中心系統(tǒng)發(fā)起聯(lián)機(jī)交易，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行到平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，將生產(chǎn)中心和備份中心之間的網(wǎng)絡(luò)斷開，同時(shí)將交易發(fā)起端和生產(chǎn)中心之間的網(wǎng)絡(luò)也斷開，模擬災(zāi)難發(fā)生。打開主、備數(shù)據(jù)庫，對比數(shù)據(jù)差異。

    3.4測試結(jié)果

    3.4.1測試記錄

    (1)匯總記錄

    LG W R: Oracl擻據(jù)庫的一個(gè)后臺進(jìn)程，LGWR模式即為有LGWR進(jìn)程負(fù)責(zé)DG的數(shù)據(jù)傳輸工作。直接從緩存中提升傳輸數(shù)據(jù)。

    ARCH: Oracle數(shù)據(jù)庫的一個(gè)后臺進(jìn)程，ARCH模式即為有ARCH進(jìn)程負(fù)責(zé)DG的數(shù)據(jù)傳輸工作.直接從日志文件中提升傳輸數(shù)據(jù)。匯總記錄見下表。

    (2)帶寬測試

    通過在45Mb, 10 Mb和2 Mb帶寬下分別對ARCH和LGWR進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn)，在LGWR模式下，交易量會隨帶寬的下降而急劇下降。測試交易數(shù)據(jù)量與行業(yè)業(yè)務(wù)模式有關(guān)，原始測試數(shù)據(jù)暫略。

    匯總記錄表

    3.4.2側(cè)試結(jié)論

    (1)同城從DG的工作原理可以看出，加入DG功能后，會啟動相應(yīng)的進(jìn)程負(fù)責(zé)對日志備份讀寫，因此加大了磁盤I/O的利用率，就如上述測試數(shù)據(jù)所體現(xiàn)的。當(dāng)線路同時(shí)出現(xiàn)問題時(shí)，同步模式下在線日志無法正常工作，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫掛起，生產(chǎn)中心不會在向外提供服務(wù)，這樣主備數(shù)據(jù)庫之間就不存在數(shù)據(jù)的差異。但在異步模式時(shí)，由于主數(shù)據(jù)庫不會因備數(shù)據(jù)庫的存在和故障而受到影響，因此會帶來一定的數(shù)據(jù)差異。而數(shù)據(jù)差異的量要視線路中斷的時(shí)刻是否有歸檔日志生成，是否在傳輸歸檔日志和是否依然提供業(yè)務(wù)處理。

    (2)異地網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量對LGWR模式的影響很大，在帶寬非常小的情況下，生產(chǎn)中心服務(wù)將無法對交易發(fā)起端做出及時(shí)的響應(yīng)，應(yīng)用隊(duì)列會堵塞。

    在LGWR模式下，當(dāng)生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心間網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，生產(chǎn)中心日志形成堆積，無法傳至災(zāi)備中心。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)程由LGWR切換為ARCH，幾個(gè)ARCH進(jìn)程同時(shí)傳輸，當(dāng)日志同步后，數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)程又會從ARCH切換為LGWR,在用ARCH模式測試中，當(dāng)備用數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入歸檔日志，在處理最后一個(gè)日志塊時(shí)，會更新所有操作過的盤，造成短時(shí)I/O壓力。

4 結(jié)束語

    通過對Oracle數(shù)據(jù)庫的DataGuard原理的認(rèn)識和學(xué)習(xí)，并通過在特定生產(chǎn)環(huán)境上的驗(yàn)證性測試，我們可以得知Oracle 9i版本的數(shù)據(jù)庫DataGuard災(zāi)備技術(shù)中的最大保護(hù)模式雖然可以保證主備數(shù)據(jù)庫的一致，但是由干備數(shù)據(jù)庫的設(shè)立，增加了生產(chǎn)環(huán)境的故障點(diǎn)，最大性能模式雖然無法保證主、備數(shù)據(jù)庫的完全一致，但是只要控制好日志的容量及采用的傳輸進(jìn)程模式，可以為主用生產(chǎn)環(huán)境提供一個(gè)可靠可用的備用數(shù)據(jù)庫環(huán)境。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：淺析Oracle+DataGuard災(zāi)備技術(shù)

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