基于Orac1e Data Guard的數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)

□常俊超（河南省水利信息中心）

一、前言

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，河南水利系統(tǒng)信息化建設(shè)的發(fā)展也是突飛猛進。河南省防汛指揮決策支持系統(tǒng)、水利電子政務(wù)等系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，提高了廣大職工的工作質(zhì)量和工作效率，各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)也陸續(xù)從各市水利局、水情分中心集中到省水利廳。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中，更加有利于數(shù)據(jù)的管理、共享以及數(shù)據(jù)的挖掘、分析、應(yīng)用，但也對數(shù)據(jù)的安全性提出了更高的要求。

數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)處理的集中，以及不可預(yù)見的故障和災(zāi)難，導(dǎo)致各個應(yīng)用系統(tǒng)存在很多災(zāi)難性破壞的隱患。因此，對數(shù)據(jù)信息的災(zāi)難防范是我們必須重視并重點解決的問題。

二、災(zāi)備系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)

數(shù)據(jù)的遠程實時復(fù)制是實現(xiàn)災(zāi)備的前提，數(shù)據(jù)復(fù)制是通過對應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的不斷“復(fù)制”，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時“冗余”，從而保證在災(zāi)難發(fā)生和系統(tǒng)數(shù)據(jù)被毀壞時，數(shù)據(jù)可以立即被訪問，而且丟失量極少。數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)保護應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的在線狀態(tài)，保證數(shù)據(jù)可以隨時被訪問。

數(shù)據(jù)復(fù)制實現(xiàn)的主要架構(gòu)可分為基于智能存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)復(fù)制，基于邏輯磁盤卷的數(shù)據(jù)復(fù)制，基于應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)復(fù)制和基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復(fù)制。

（一）基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復(fù)制

基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復(fù)制是通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的遠程復(fù)制和數(shù)據(jù)同步，其實質(zhì)是實現(xiàn)主、備用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步(實時或者準(zhǔn)實時同步)，即將主用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的增量操作實時或者周期性地復(fù)制到備用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)二者數(shù)據(jù)的一致性。

遠程數(shù)據(jù)庫復(fù)制需配置數(shù)據(jù)庫遠程復(fù)制管理軟件，并具備主、備用系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通信條件(例如TCP/IP通道)。遠程數(shù)據(jù)庫復(fù)制的容災(zāi)備份方案中主、備系統(tǒng)的服務(wù)器主機類型、存儲設(shè)備類型可以不一樣。對數(shù)據(jù)庫的操作訪問基于開放接口時，也能夠?qū)崿F(xiàn)異種數(shù)據(jù)庫之間的互為復(fù)制備份。

基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)對主機的性能有一定影響，同時會增加磁盤存儲要求，但對硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求不高，不需要對應(yīng)用系統(tǒng)程序做任何修改，系統(tǒng)運行恢復(fù)較簡單，實時復(fù)制時數(shù)據(jù)一致性較好。對數(shù)據(jù)一致性要求較高、數(shù)據(jù)修改更新較頻繁的應(yīng)用可采用此方案。

0rac1e數(shù)據(jù)庫是世界上最優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫之一，其卓越的性能得到了用戶的普遍認(rèn)可，應(yīng)用日益廣泛。利用Orac1e自身提供的Data Guard功能，通過數(shù)據(jù)庫歸檔日志遠程復(fù)制，將應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫日志文件傳送到遠程災(zāi)備中心數(shù)據(jù)還原數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的歸檔目錄下，通過日志同步兩端的數(shù)據(jù)庫，從而達到數(shù)據(jù)級遠程容災(zāi)的要求，是一種數(shù)據(jù)庫級別的容災(zāi)方案。

（二）0rae1e 9iDataGuard日志自動傳輸

在Orac1e 9i數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)在線重做日志滿或滿足其它歸檔條件后，就會有專門的歸檔進程將在線重做日志進行歸檔。并且在歸檔時，如果設(shè)置了遠程歸檔，則歸檔進程就會先把在線重做日志文件歸檔到遠程容災(zāi)中心，然后再進行本地數(shù)據(jù)庫的歸檔，遠程的歸檔總是排在本地歸檔的前面。

Orac1e9i提供的參數(shù)，諸如timeout、reopen等參數(shù)僅僅能夠控制網(wǎng)絡(luò)不能連接或中斷的情況。若出現(xiàn)不可預(yù)料的問題，例如：網(wǎng)絡(luò)堵塞而導(dǎo)致傳輸速度過慢或者遠程容災(zāi)中心數(shù)據(jù)還原數(shù)據(jù)庫主機上歸檔日志目錄讀寫訪問過慢等情況。如果出現(xiàn)這種情況，由于遠程歸檔遲遲不能完成，所以本地也不能進行歸檔，從而導(dǎo)致在線重做日志歸檔速度過慢，或者歸檔進程僵死，當(dāng)所有在線重做日志文件都填滿或所有歸檔進程都處于僵死狀態(tài)時，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)就會被掛起，從而停止運行，對應(yīng)用系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。這樣與我們最大限度保證應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定運行的原則是相悖的，是我們所不能接受的，因此我們改用FTP方式來進行歸檔日志文件的遠程傳輸。

（三）FTP方式進行歸檔日志遠程傳輸

由于Orac1e 9iDataGuard日志自動傳輸存在缺陷，不能滿足我們對系統(tǒng)的要求，所以改為用FTP的方式來進行歸檔日志遠程傳輸。

首先，修改數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)參數(shù)，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫的自動遠程歸檔功能。

其次，編寫FTP腳本，判斷容災(zāi)中心數(shù)據(jù)還原數(shù)據(jù)庫所需要的歸檔日志的序列號，然后將對應(yīng)的日志文件從主數(shù)據(jù)庫傳送到數(shù)據(jù)還原數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

由于主數(shù)據(jù)庫使用RMAN進行了備份，其歸檔目錄下的歸檔日志文件每隔一段時間就會被清除，為了防止在FTP傳輸歸檔日志時出現(xiàn)序列號中斷(如果出現(xiàn)歸檔日志不連續(xù)，則數(shù)據(jù)還原數(shù)據(jù)庫的還原將會失敗)，我們在應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器上建立一個歸檔日志的備份目錄，定時將歸檔目錄下的歸檔日志文件拷貝到備份目錄。這樣當(dāng)FTP腳本在歸檔目錄下找不到自己所需要的歸檔日志時(即出現(xiàn)了歸檔日志序列號中斷)，就去備份目錄尋找所需的歸檔日志，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)還原數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)庫的還原。

（四）遠程傳輸模塊的實現(xiàn)

編寫FTP腳本，實現(xiàn)歸檔日志文件的遠程傳輸

FTP腳本如下：

（五）異地恢復(fù)、查詢模塊

異地恢復(fù)、查詢模塊的功能分為2個部分，一部分是對應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行還原、重現(xiàn)，另一部分是提供數(shù)據(jù)查詢功能。

數(shù)據(jù)還原服務(wù)器通過遠程傳輸模塊獲取遠程的歸檔日志文件，并利用Orac1e 9i數(shù)據(jù)庫的Data Guard功能對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)自動進行還原。在數(shù)據(jù)還原過程中，數(shù)據(jù)庫一直處于standby狀態(tài)，并沒有完全打開，這時的數(shù)據(jù)庫是不能進行查詢等相關(guān)操作的。

對應(yīng)數(shù)據(jù)還原服務(wù)器和查詢服務(wù)器在存儲上的存儲空間，每隔一段時間就會進行一次從數(shù)據(jù)還原服務(wù)器到查詢服務(wù)器的數(shù)據(jù)快照刷新，從而達到雙方數(shù)據(jù)的一致。查詢服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫是一直處于OPEN狀態(tài)，可對其數(shù)據(jù)進行查詢等操作。這樣既可以監(jiān)控數(shù)據(jù)恢復(fù)的進度和狀態(tài)，又可以提高數(shù)據(jù)的分析、利用效率。

當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫遭到破壞，啟動查詢服務(wù)器臨時作為應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，從而保證了系統(tǒng)在很短的時間內(nèi)恢復(fù)運行。利用查詢數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)對應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行恢復(fù)，保障了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)恢復(fù)后，系統(tǒng)進行再次切換，恢復(fù)正常運行狀態(tài)。

三、結(jié)語

本文采用基于Orac1e Data Guard功能的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，實現(xiàn)了異地數(shù)據(jù)容災(zāi)功能：對Orac1e 9iDataGuard遠程日志傳輸存在的缺陷進行了改造，改用FTP技術(shù)來進行遠程歸檔日志文件的傳輸，克服了原有傳輸技術(shù)不穩(wěn)定、對應(yīng)用系統(tǒng)影響大的缺點。

容災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)不僅僅是技術(shù)問題，而是一個系統(tǒng)的工程。一個完備的容災(zāi)系統(tǒng)方案除技術(shù)因素外還存在制度因素，必須加強管理，根據(jù)自身情況制定日常備份制度和災(zāi)難恢復(fù)措施，并定期進行災(zāi)難恢復(fù)演練，才能使容災(zāi)技術(shù)方案充分發(fā)揮作用。