電信核心業(yè)務系統(tǒng)容災解決方案

Oracle 技術產(chǎn)品咨詢顧問 高壯志 2004/05/24

圖1簡單的雙工作區(qū)配置

　　由于只是日志文件在主備用數(shù)據(jù)庫之間的傳送，其對應用程序是透明的，所以不需更改現(xiàn)有應用。由于核心業(yè)務系統(tǒng)的負載很大，所以我們也會非常關心這種數(shù)據(jù)同步是否會對生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生影響？實際上，生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)同步的方式有同步和異步之分，我們可以配置備用數(shù)據(jù)庫使其對主數(shù)據(jù)庫的性能幾乎沒有任何影響。由于僅對生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫所做的更改才發(fā)送到備用數(shù)據(jù)庫中，因而這樣的應急方案相對于鏡像所有數(shù)據(jù)庫文件記錄的方式來說，能夠與高事務處理率保持同步，在很大程度上降低了網(wǎng)絡流量。

　　Oracle8i和Oracle9i的第一個版本只支持物理備用數(shù)據(jù)庫，在Oracle9i的第二個版本革命性地引入了邏輯備用數(shù)據(jù)庫。物理備用數(shù)據(jù)庫和邏輯備用數(shù)據(jù)庫的主要區(qū)別在于備用數(shù)據(jù)庫得到日志文件后，如何應用日志文件(見圖2)。

圖2 Physical Standby & Logical Standby

　　物理備用數(shù)據(jù)庫在應用日志文件時，是基于數(shù)據(jù)塊級別來進行。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構，而且備用數(shù)據(jù)庫只能處在恢復狀態(tài)和只讀打開兩種狀態(tài)中的一種。而邏輯備用數(shù)據(jù)庫在應用日志文件時，首先將其轉(zhuǎn)化為SQL語句，然后再進行同步應用。因此，邏輯備用數(shù)據(jù)庫一直處于打開狀態(tài)，在應用日志文件的同時，可以同時讀取數(shù)據(jù)（見圖3）。

圖3

　　邏輯備用數(shù)據(jù)庫與主數(shù)據(jù)庫只要求邏輯結構相同，因此，還可以建立自己的數(shù)據(jù)庫對象，進行讀寫操作。這樣備用數(shù)據(jù)庫就可以分擔一部分主數(shù)據(jù)庫的負載，如生成報表、備份等，在一定程度上提高了用戶的投資回報。

　　Oracle9i Data Guard中主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的角色切換有兩種方式：Switch Over和Fail Over。Switch Over使用于計劃內(nèi)宕機的情況，如主數(shù)據(jù)庫進行硬件和操作系統(tǒng)的升級，Switch Over可以在不產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失的情況下，可逆地切換主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的角色。切換后，備用數(shù)據(jù)庫成為主數(shù)據(jù)庫，主數(shù)據(jù)庫自動成為備用數(shù)據(jù)庫。在需要時，還可切換回來。如果發(fā)生計劃之外的故障，就需通過Fail Over進行角色切換，使備用數(shù)據(jù)庫擔當起主數(shù)據(jù)庫的責任。這時主數(shù)據(jù)庫不會自動成為備用數(shù)據(jù)庫，并且需要一些手工操作來進行恢復。

　　每筆電信業(yè)務以及計費對生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)做出修改時，Oracle9i數(shù)據(jù)庫將在一個聯(lián)機重做日志文件中記錄此次更改。在Data Gurard中可配置寫日志的這個過程，在大的方面可分為同步方式和異步方式。所謂同步方式就是在提交對生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫所做的修改時，要求此次修改已在備用數(shù)據(jù)庫被應用，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的操作才能成功。異步方式是通過維護一個本地緩存，當積累到一定程度時才將日志傳送到備用數(shù)據(jù)庫，在提交事務時不受備用數(shù)據(jù)庫的影響。可以看出同步方式可更有效地保護數(shù)據(jù)不丟失，但會對生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的性能有一定影響。異步方式則對生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的性能影響很小，但會存在一定數(shù)據(jù)丟失的可能。

　　Oracle9i第二版提供了三種模式來完成備用數(shù)據(jù)庫的日志傳送，通過一些設置選項，使其可針對不同級別的可用性進行設置。讓我們來看看這三種模式的情況，以及哪些模式適用于我們電信行業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)（見圖4）。

圖4

·最大保護模式
　　最大保護模式為主數(shù)據(jù)庫提供最高級別的數(shù)據(jù)可用性。它保證在主數(shù)據(jù)庫提交的事務可在備用數(shù)據(jù)庫恢復并可用。當所有的備用數(shù)據(jù)庫都不可用時，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。

　　在以最大保護模式運行時，日志寫進程（LGWR）負責將日志記錄從主數(shù)據(jù)庫傳送到備用數(shù)據(jù)庫，在沒有得到傳送數(shù)據(jù)已在備用數(shù)據(jù)庫可用之前，主數(shù)據(jù)庫的事務不會提交。這會在某種程度上影響主數(shù)據(jù)庫的性能，但最大程度地保護了數(shù)據(jù)的一致性。

　　當主數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障時，因為所有在主數(shù)據(jù)庫提交的事務都已在備用數(shù)據(jù)庫同步，所以不會有數(shù)據(jù)丟失。

·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，同最大保護模式相比，當備用數(shù)據(jù)庫不可用時，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)庫仍在繼續(xù)運行，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。這種模式也是一種同步模式，日志寫進程（LGWR）負責將日志記錄從主數(shù)據(jù)庫傳送到備用數(shù)據(jù)庫，在沒有得到傳送數(shù)據(jù)已在備用數(shù)據(jù)庫可用之前，主數(shù)據(jù)庫的事務不會提交。

·最大性能模式
　　最大性能模式是缺省的保護模式，它是一種異步模式。在正常操作過程中，主數(shù)據(jù)庫不會確認數(shù)據(jù)是否已經(jīng)在備用數(shù)據(jù)庫可用，就繼續(xù)進行本地操作。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，因此它對主數(shù)據(jù)庫的性能影響很小。

　　最大保護模式保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的一致性，但帶來的問題是，如果備用數(shù)據(jù)庫或網(wǎng)絡出現(xiàn)問題也會造成生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的不可用。因此，建議采用多個備用數(shù)據(jù)庫，只要有一個備用數(shù)據(jù)庫可以同步數(shù)據(jù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫依然可用。從現(xiàn)有電信行業(yè)容災建設的情況和業(yè)務特點來看最高可用模式和最大性能模式更貼近現(xiàn)狀，尤其是最大性能模式對生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的性能影響很小。

實際使用情況
　　在這里簡單介紹一個某省移動公司帳務系統(tǒng)采用Oracle Data Guard物理備用數(shù)據(jù)庫的情況（見圖5）。

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