Oracle Data Guard 概念篇

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一個Data Guard 配置由一個生產庫和一個或者多個standby資料庫組成，在Data Guard配置中，主庫和備庫都既可以是rac環境，也可以是單機環境。

這篇文章主要介紹dataguard的一些基本知識

dataguard的分類、dataguard的服務類型、dataguard的保護模式

1.Dataguard中的備庫分為物理備庫和邏輯備庫及快照備庫

備庫是主庫的一致性拷貝，使用一個主庫的備份可以建立多到30個備庫，將其加入到dataguard環境中，建立成功後，dataguard通過自動應用從主庫傳送到備庫的redo資料維護每個備庫。

1.1   物理備庫(Physical standby database)

物理備庫提供物理上和主要資料庫相同的拷貝，磁碟資料庫結構和主庫是相同的，物理備庫是塊到塊的拷貝，一個物理備庫通過應用從主庫收到的redo資料保持和主庫的同步，稱為日誌應用(redo apply),11g的dataguard在應用日誌的時候是可以開啟的，10g是不允許的。11g的這種特性稱為active data guard。

1.2   邏輯備庫 (Logical standby database)

邏輯備庫包含和主庫相同的邏輯資訊，物理結構和資料結構可以是不同的，邏輯備庫把從主庫收到的redo轉換為sql語句，然後在備庫上執行sql語句，稱為sql應用(sql apply)。邏輯備庫除了能應用於災難恢複，還允許使用者查詢邏輯備庫和通過邏輯備庫產生報表，用於其他目的，使用邏輯備庫能升級database軟體，在無停機的情況下打補丁等操作。

1.3   快照備庫 (Snapshot Standby Database)

快照備庫是11g中出現的，類似物理備庫和邏輯備庫一樣，快照備庫從主庫接收redo資料，和物理或邏輯備庫不同的是，快照備庫只接收而不應用接收到的redo資料。直至快照備庫轉換為物理備庫，之後先扔掉任何對快照備庫的更新，然後應用接收到的redo資料。快照資料庫最好用在要求臨時的，可更新的物理備庫快照情境。

典型的data guard配置，來自oracle concept

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2. dataguard的服務類型 (Data GuardServices)

  日誌傳輸服務(Redo Transport Services)

  日誌應用服務(Apply Services)

  角色轉換     (Role Transitions)

2.1記錄傳送服務管理從生產庫傳送redo資料到一個或多個歸檔目錄。日誌傳輸服務完成以下工作：

   2.1.1在配置中從主庫傳輸redo資料到備庫

   2.1.2在網路失敗後，管理備庫缺失的archivelog，自動解決缺失

   2.1.3自動掃描在備庫中錯誤的或損壞的redo，自動從主庫或其他備庫重新獲得並替換損壞的archive log。

log_archive_dest_n初始化參數用來確定本地的redo和遠程歸檔redo的位置。log_archive_dest_n中詳細參數解析

2.2日誌應用服務在備庫中應用redo資料，維護和備庫主庫之間的同步，redo資料預設從歸檔redo日誌中應用，若啟用了即時應用，則直接從standby redo日誌中應用；對於非即時應用redo，當主庫日誌發生切換時，備庫才會應用從主庫傳輸來的redo日誌。預設情況下，對於非即時應用，應用服務會等待備庫redo日誌被歸檔才會應用歸檔redo日誌，即時應用允許應用服務應用當前正在填充的備庫redo日誌中的redo資料。

日誌應用工作方式：redo apply和sql apply

物理備庫和邏輯備庫主要的區別就是日誌應用的工作方式不同，物理備庫使用redo apply，邏輯備庫使用sql apply，類似MySQL 的主從的方式。

Redo apply在物理備庫上使用常規的資料庫恢複技術，也就是介質恢複，來應用redo中的資料。：

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Sql apply 在邏輯備庫上使用這種方式，首先將接收到的redo資料轉換為sql語句，然後在邏輯備庫中執行產生的sql語句，之後在備庫中應用。使用的是logminer技術。

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日誌應用服務配置

standby redolog

即時應用要求standby資料庫必須有standby redo日誌，lgwr同步和非同步傳輸模式要求傳輸目的地配置standby redo日誌，standby redo日誌用於儲存從一個主庫接收到的redo日誌，standby redo日誌在結構上和聯機redo日誌是相同的，也使用建立和管理聯機redo日誌相同的sql來建立和管理standbyredo日誌。

Standby資料庫使用RFS前台進程接收傳送過來的redo日誌，將其寫到當前的standby redo日誌組，當來源資料庫發生了日誌切換，傳入的redo將寫到下一個standby redo日誌組中，之前的standby 日誌通過ARCn前台進程被歸檔。在來源資料庫，進程順序地填充和歸檔redo日誌組，這種方式唄鏡像到每個redo傳輸目的地，在standby資料庫以相同的順序填充和歸檔standby redo日誌組。

每個standby redo日誌的大小必須至少和redo來源資料庫的redo日誌組中最大的redo日誌一樣大，推薦傳輸目的地的standby redo日誌和源主庫的redo日誌中的所有日誌相同大。

對於standby 資料庫的每個redo線程，standby redo日誌至少比在redo源主庫的redo日誌多一個redo日誌組，在源主庫，查詢v$log視圖確定源主庫redo日誌組的個數，對於rac，查詢v$thread視圖確定源主庫redo的線程數，對每個線程使用的standby redo日誌進行配置。

操作過程：

selectgroup#,bytes from v$Log ;   主庫

selectgroup#,bytes from v$standby_log ; 備庫

Oracle推薦在dataguard中的主要資料庫也建立standby redo日誌，這樣當switchover到備庫角色也可以立即實現即時接收redo資料

alterdatabase add standby logfile 建立或添加standby redo日誌，如果standby redo日誌租不活動或者redo傳輸用於解決缺失，那麼standby資料庫接收到的redo資料被直接寫到一個歸檔redo日誌。

即時應用redo 資料

若啟用即時應用特性，應用服務能在不等待當前standby redo資料被歸檔的情況下，應用接收到的redo資料，這樣使得switchover和failover的速度更快，因為standby redo日誌中的資料在failover或者switchover開始的時候已經被應用到standby 資料庫，減少了切換需要花費的時間。

物理備庫開啟即時引用

alterdatabase recover managed standby database using curren logfile dixconnect fromsession ;

邏輯備庫開啟即時引用

alterdatabase start logical standby apply immediate ;

啟用即時應用要求備庫配置由standby redo日誌，並且開啟了歸檔

注:對於日誌傳輸，可以將其劃分為即時傳輸(同步、非同步)和切換時傳輸(預設傳輸方式)，即時傳輸與即時應用之間沒有關係，即時傳輸只是和dataguard保護模式有關。

延遲應用redo

在一定程度上保護應用程式對主庫的破壞及減少誤操作對standby資料庫的影響。當設定delay間隔之後，不能延遲傳輸redo資料到standby資料庫，只是會延遲應用redo日誌，從standby目的地完成歸檔開始計算延遲時間。延遲結束之後開始應用歸檔日誌。

指定延遲時間：

在主庫和備庫通過指定log_archive_dest_n初始化參數delay=<minutes>設定延遲時間，預設情況是沒有延遲時間的，若指定了delay參數但是沒有指定值，預設是30分鐘。

取消指定時間

物理備庫

alterdatabase recover managed standby database nodelay ;

邏輯備庫

alterdatabase start logical standby apply nodelay;

執行以上的命令，在時間間隔到之前應用服務立即開始應用歸檔redo記錄檔到備庫。

2.3使用switch over或failover操作改變資料庫角色，將備庫轉換成主庫或將主庫轉換為備庫。

Switchover是主庫個一個備庫的轉換，可以確保沒有資料丟失，是在有計劃的典型操作。在switchover期間，主庫角色轉變為備庫，備庫轉換為主庫，在主庫inactive時，failover可以將備庫轉換為主庫角色，failover可能會導致資料丟失，failover只有在主要資料庫啟動失敗的情況下才使用。

3.dataguard的保護模式

Oracle提供三種保護模式滿足不同層級的系統。最大保護、最大效能、最高可用。三種保護模式都要求使用特定的redo傳送選項發送redo資料到至少一個備庫

   3.1最大保護

如果主庫失敗，最大保護模式可以確保沒有資料丟失，事務在完成提交之前，事務恢複需要的redo資料必須寫到主庫的聯機redo日誌和至少一個同步的備庫的standby redo log，若主庫不能寫redo資料到至少一個備庫，為了確保資料不會丟失，主庫會被關閉，正是應了最大保護模式這句話。

使用最大保護模式必須符合的條件：

a.主庫在log_archive_dest_n的參數設定中必須使用到lgwr sync affirm屬性來歸檔到備庫

b.備庫必須配置standby redo log

c.至少有一個備庫是可用的

採用最大保護模式的主庫，不能使用shutdown immediate對唯一的standby資料庫執行關閉操作。因為會導致主庫關閉

   3.2最大效能

是預設的保護模式，提供在不影響主庫效能的情況下的最進階別的資料庫保護模式，主庫的使用者事務一旦被寫入本地聯機redo中，就被允許提交，不需要立刻寫到至少一個備庫中，主庫只要使用arch 或lgwr async屬性對遠端備庫進行歸檔即可，redo資料也寫到一個或多個備庫，但是對於事務提交是非同步完成的，因此通過延遲寫redo資料到備庫不會影響主庫的效能，這種保護模式提供您比最高可用模式較少的保護，但是能最低程度的影響主庫的效能

   3.3最高可用

採用個最大保護模式同樣的方式，確保redo日誌被完全寫入本機資料庫和至少一個備庫的standby redo log中，才會給用於返回提交完成的資訊，若因為某些原因導致備庫不可用，主庫不能講redo寫入到備庫的standby redo 中，此時主庫並不會關閉，主庫將暫時將保護模式降為最大效能模式，並且繼續進行工作，一旦備庫恢複正常，主庫的缺失消除方案會啟動，歸檔redo日誌的缺失部分會被填滿，當主庫下一個日誌開啟的時候，主庫中的保護模式又會上升為最高可用。採用最高可用必須滿足的條件：

a.主庫在log_archive_dest_n初始化參數中需要使用lgwr sync affirm屬性歸檔到備庫

b.備庫必須配置standby redo log

c.至少有一個備庫處於可用狀態

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