使用Oracle Active Data Guard實(shí)現(xiàn)PMS2.0數(shù)據(jù)庫讀寫分離初探

吳 尚，王 萍，胡 聰，張永梅，張 靖，鄭重珩

（安徽省電力公司 信息通信分公司，安徽 合肥 230061）

隨著電力業(yè)務(wù)信息化工作不斷向縱深推進(jìn)、PMS2.0的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不斷增加，單一數(shù)據(jù)庫或者集群數(shù)據(jù)庫，不能解決并發(fā)過多而造成的數(shù)據(jù)庫壓力。根據(jù)目前成熟的行業(yè)方法和經(jīng)驗(yàn)，使用讀寫分離的方式可以解決此問題。

1 技術(shù)原理

1.1 讀寫分離

EBAY網(wǎng)站曾分析當(dāng)用戶登錄后，進(jìn)行的讀寫動作比例是260∶1，這為讀寫分離提供了技術(shù)動力和事實(shí)依據(jù)。讀寫分離基本的原理是讓主數(shù)據(jù)庫處理事務(wù)性查詢，而從數(shù)據(jù)庫處理SELECT查詢。同時為了保證主從數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一致性，需要使用數(shù)據(jù)庫復(fù)制技術(shù)，將主庫中的變更實(shí)時同步到從數(shù)據(jù)庫中。原理如圖1所示。

1.2 ADG工作機(jī)制

Oracle 11g的活動數(shù)據(jù)衛(wèi)士（Active Data Guard，ADG）提供了很先進(jìn)的功能，可以提供只讀方式打開備庫，向外提供查詢、報(bào)表等功能，并同時利用聯(lián)機(jī)處理日志恢復(fù)數(shù)據(jù)，這樣使得數(shù)據(jù)的同步效率更高。另外，ADG除了可以運(yùn)行在只讀打開和日志同步應(yīng)用的情況下，還可以切換至Snapshot Standby狀態(tài)運(yùn)行。處于此狀態(tài)使得備庫可以執(zhí)行某些測試，不影響主庫的性能與運(yùn)行，等完成測試后，又可以自動利用日志實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。ADG可在提供災(zāi)難保護(hù)的同時，允許只讀報(bào)告應(yīng)用程序、即時查詢、數(shù)據(jù)提取等負(fù)載分流到最新的物理備用數(shù)據(jù)庫。ADG具有獨(dú)特的優(yōu)勢，不僅能夠通過高度并行化的應(yīng)用流程實(shí)現(xiàn)最佳性能，還能在備用數(shù)據(jù)庫執(zhí)行與主數(shù)據(jù)庫相同的讀取一致性模型。而任何其他物理或邏輯復(fù)制解決方案都沒有做到這一點(diǎn)。將工作分流給ADG備用數(shù)據(jù)庫能夠帶來兩個明顯的優(yōu)勢。通過將備用系統(tǒng)始終用于生產(chǎn)來提高其投資回報(bào)率（Return On Investment，ROI），結(jié)束了昂貴的資產(chǎn)一直處于閑置狀態(tài)直到中斷發(fā)生時才起作用的狀況。通過持續(xù)的用戶驗(yàn)證確認(rèn)活動備用數(shù)據(jù)庫是否已準(zhǔn)備好在需要時進(jìn)行故障切換來避免未知風(fēng)險(xiǎn)；活動備用數(shù)據(jù)庫始終處于工作狀態(tài)。

2 PMS2.0系統(tǒng)功能特點(diǎn)

為實(shí)現(xiàn)設(shè)備（資產(chǎn)）運(yùn)維精益管理的目標(biāo)，PMS2.0的總體功能架構(gòu)分為標(biāo)準(zhǔn)中心、電網(wǎng)資源中心、計(jì)劃中心、運(yùn)維檢修中心、監(jiān)督評價中心和決策支持中心等六大中心，結(jié)合橫向的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全壽命管理。標(biāo)準(zhǔn)中心為其他五大中心提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支撐；電網(wǎng)資源中心是電網(wǎng)生產(chǎn)管理的核心對象、基本出發(fā)點(diǎn)和最終目標(biāo)，基于GIS的“多時態(tài)統(tǒng)一電網(wǎng)”可被計(jì)劃中心、運(yùn)維檢修中心、監(jiān)督評價中心和決策支持中心直接使用；運(yùn)維檢修中心是基層生產(chǎn)人員的主要工作平臺；監(jiān)督評價中心的評價內(nèi)容包括設(shè)備評價、實(shí)物資產(chǎn)評價、項(xiàng)目評價和技術(shù)監(jiān)督；決策支持中心優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)備構(gòu)成、減少總體運(yùn)營成本和提高供電可靠性；計(jì)劃中心根據(jù)決策支持中心的輔助分析結(jié)果，提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。通過六大中心的分工和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)運(yùn)檢全過程覆蓋，促進(jìn)公司生產(chǎn)管理精益化水平提升。

3 優(yōu)化方法和成效

針對問題和需求，從設(shè)備臺帳和圖形數(shù)據(jù)質(zhì)量問題查缺補(bǔ)漏業(yè)務(wù)入手，將此業(yè)務(wù)應(yīng)用遷移至ADG備庫。目前，在指標(biāo)綜合管控平臺中，已有600多各類指標(biāo)的計(jì)算任務(wù)、生產(chǎn)類業(yè)務(wù)圖形臺賬、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查等多項(xiàng)業(yè)務(wù)，均部署至ADG備庫。現(xiàn)在大部分業(yè)務(wù)從前端客戶反饋，遷移之前計(jì)算結(jié)果最快需要幾分鐘至十幾分鐘；遷移之后計(jì)算結(jié)果一般幾秒即可完成。以執(zhí)行成本最高的查詢語句為例，此查詢語句關(guān)聯(lián)26張業(yè)務(wù)表的復(fù)雜查詢，優(yōu)化前需要執(zhí)行1 min左右，優(yōu)化后效率提升100%以上，執(zhí)行完成只需要約30 s，讀寫分離效果顯著。具體執(zhí)行語句見附件。優(yōu)化前、后AWR報(bào)告分別如圖2和圖3所示，采樣時間截取業(yè)務(wù)高峰期，比較指標(biāo)是DB Time、邏輯讀、物理讀等主要指標(biāo)。從主要指標(biāo)觀察，數(shù)據(jù)庫平均負(fù)載降低了約40%左右，讀寫分離的確減輕了主庫的工作負(fù)載，降低了邏輯讀和物理讀。

圖3 優(yōu)化后AWR報(bào)告中數(shù)據(jù)庫負(fù)載指標(biāo)

[參考文獻(xiàn)]

[1]張英輝.金融行業(yè)中的災(zāi)備與報(bào)表分離—淺談Oracle GoldenGate在其中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2013（3）：222.