Oracle最大可用性架构和容灾解决方案
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12
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
数据库内置的复制
Data Guard: Why A Big Deal
• Data Guard从SGA直接传输redo块: 像网络上的内存拷贝l memcpy • 备用数据库实例接收和应用Redo：持续不断的数据校验
系统内存 (SGA)
TCP/IP
Oracle 数据库架构
到备用数据库
1.更好的性能，没有磁盘I/O 2.对底层错误更好的隔离 3.更好的网络利用率：仅传输redo 4.事物一致性：总是 5.坏块自动修复 6.数据库内置应用failover
13
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传统方案不能满足当前的客户需求
高可用和容灾需求 “我们需要构建数据仓库，要从很多不
“我们需要跨地域的分布式多数据中心
的应用部署，以最优的性能最快的速度 响应全球的客户。”
“我们需要升级数据库、操作系统还有
同的数据库抽取数据，而且希望数据越实 时越好！”
“我们的主系统在出报表的时候负荷太
Flashback彻底改变错误恢复手段：
– 查看发生错误前某个点的正确数据
60 40 20 0
完成数据回退的时间和工作量取决于从错误发生起的
数据库负载，和数据库大小无关！
Correction Time = Error Time + f(DB_SIZE)
简单:
SQL> flashback database to <timestamp>;
所有这些都与数据中心运行降低风险相关…
3
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
传统的高可用方案
生产服务器 空闲 Failover 服务器 • 众多冗余的系统及存储 • 不可能知道容灾系统是否可用， 直到你真的去尝试failover
同步
最大可用
同步
异步
延迟主数据库，直到确认收到副本或者发生超时—然后继续 处理 主数据库不会等待备用数据库的确认
最大性能
LOG_ARCHIVE_DEST_n中的 NET_TIMEOUT 参数 Data Guard 11g 缺省 = 30 seconds Data Guard 10g 缺省 = 180 seconds
• ALTER DATABASE CONVERT TO SNAPSHOT STANDBY;
• 丢弃测试改动并且通过应用日志保持与主数据库同 步
• ALTER DATABASE CONVERT TO PHYSICAL STANDBY;
快照备用
完程测试 连续的日志传送
• 保持零数据丢失
• 但是不能实时查询或快速故障切换
GoldenGate
Flashback
– 人为错误修复
– Active-active双活 – 异构
Online Redefinition, Edition-based Redefinition, Data Guard, GoldenGate
– 最小化维护、升级、迁移停机时间
ASM
– 卷管理
RMAN & Fast Recovery Area
最佳数据容灾
同步 / 异步 重做日志传输
Active Data Guard 备用数据库
生产数据库
Data Guard Broker Enterprise Manager Cloud Control
Oracle数据库高可用和数据保护 单一配置支持30套备用数据库 备用数据库可以用于查询、报表、测试或者备份
Active Data Guard: 自动坏块修复
在线坏块修复保证高可用
自动数据块修复
– 当Oracle探测到生产数据库出现坏块，它会从活动的备用数据库拷贝一个好
的数据块并自动修复，反之亦然
– 对用户和应用透明
读写负载 实时报表 持续 redo 传输、校验、应用
生产数据库
活动备用数据库
19
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
最大可用性架构 Maximum Availability Architecture
Ray Wang 资深技术咨询顾问
1
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
什么是Maximum Availability Architecture?
Oracle数据库容灾高可用全面解决方案
系统故障
Oracle MAA 最佳实践
Real Application Clusters (RAC) Flashback RMAN & Oracle Secure Backup ASM Data Guard & GoldenGate 在线重定义 滚动升级 在线重定义
Oracle Data Guard 11g 架构
物理备用数据库
Open R/O
生产数据库
Network
同步或异步的 Redo 传输
Redo 应用 Backup
Broker
DIGITAL DATA STORAGE
DIGITAL DATA STORAGE
逻辑备用数据库
Redo 转换为 SQL
Open R/W
中断保护 典型恢复时间 测试频繁 典型数据丢失 部署复杂 需要集成方案 ROI
解决方案概要
任何类型，任何地点 几秒到几分 无论何时 零丢失或者秒级 简单 预集成 “告诉我投资回报!”
5
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
复区
集成的磁带和云备份：
数据文件
Fast Recovery Area
Oracle Secure Backup (OSB)
11
云 (Amazon S3)
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Oracle Data Guard
第三方的冷备集群
空闲的DR
第三方的远程镜像 第三方备份软件
存储阵列
第三方的卷管理器 及文件系统。。。
完全对等匹配的 存储阵列
4
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当前的高可用要求
来自Oracle用户 需求
Oracle Enterprise M百度文库nager
的基础架构
RMAN理解数据库文件格式和最佳恢复过程，
Oracle Secure Backup
支持：
–
RMAN
块校验
–
– – –
在线块级修复
未使用块去重 在线、多通道备份 本地加密和压缩 磁带驱动器
集成的磁盘备份：Fast Recovery Area快速恢
SQL 应用
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重做传输 vs.保护类型
保护模式控制响应失败事件
模式 最大保护 数据丢失风险 零数据丢失 双重失败保护 零数据丢失 单失败保护 有少量数据丢失的可能 传输 是否没有来自备用数据库的确认 延迟主数据库，直到确认收到副本
See: http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/dataguardremotemirroring-086151.html
20
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生产数据库
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活动备用数据库
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ADG高可用方案
快照备用 - 利用备用数据库测试
物理备用
应用日志
打开 数据库 收回 更改
• 转换物理备用到快照备用，并且打开数据库使测试 应用程序可写
灵活: Flashback Query, Table, Transaction, Database, Drop
10
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备份和恢复
Recovery Manager (RMAN): Oracle备份恢复
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MAA With Exadata
低成本、集成、全活动、高ROI
生产中心
RAC
– 可扩展性 – 服务器高可用
活动灾备中心
Active Data Guard
– 数据保护、容灾 – 查询卸载
通过存储镜像容灾
数据库实例
灾备站点: 所有服务器
主站点: 所有服务 器active
Inactive
数据库存储
存储镜像
存储镜像: 冗余存储保护存储故障，但是：
– 不能保护物理数据损坏 – 同步时灾备系统处于离线状态 – 没有实时数据校验 – 有限的距离，锁定存储厂商，手工failover，没有滚动升级，极高网络带宽使用
2
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高可用业务问题
三个维度
数据
– 任何中断发生后你是否容忍数据丢失？（RPO）
时间
– 任何中断发生后你的业务多长时间能恢复？（RTO）
成本
– 是否所有系统组件都没有闲置？
• 避免资源的空闲等待时间与存储快照类似, 但是:
• 同时提供了 DR 解决方案 • 使用存储的单个副本
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Active Data Guard: Reader Farm Scale-Out
– 磁盘备份
Oracle Secure Backup
– 备份到磁带或云
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Oracle 数据库高可用性
8
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非计划停机
数据故障
• • • • 人为错误 数据损坏 存储故障 站点故障
系统变更
计划停机
数据变更
应用变更
基于版本的重定义
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Flashback 闪回技术
快速、细粒度错误恢复
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Active Data Guard
从灾备投资获得回报
卸载查询 Real-time • 自动监视和报告查询延迟 Queries • DML 重定向 持续 Redo 传输和应用 卸载快速增量 备份
大了，能不能把这个任务剥离出来呢？”
硬件，但是我不想停应用，有办法吗？” “现在数据量太大，备份数据时太耗资 源，有没有好的解决方案” “我们需要一个本地/远程的灾备节点， “当前业务程序变化较频繁，怎么能在 一旦灾难发生主系统停用了，立刻可以 不影响生产的情况下做一些基本的业务测 启用本地/远程的备用节点。” 试。”
Active Data Guard 1
最多30个备用数
L o a d
App 1
Primary Database
ADG 2
据库 为“查询-下单” 提 供扩展
SYNC ASYNC
ADG 3
App 2
ADG 4
…
B a l a n c e r
App 3
App n
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数据库内置的复制
Data Guard: Why A Big Deal
• Data Guard从SGA直接传输redo块: 像网络上的内存拷贝l memcpy • 备用数据库实例接收和应用Redo：持续不断的数据校验
系统内存 (SGA)
TCP/IP
Oracle 数据库架构
到备用数据库
1.更好的性能，没有磁盘I/O 2.对底层错误更好的隔离 3.更好的网络利用率：仅传输redo 4.事物一致性：总是 5.坏块自动修复 6.数据库内置应用failover
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传统方案不能满足当前的客户需求
高可用和容灾需求 “我们需要构建数据仓库，要从很多不
“我们需要跨地域的分布式多数据中心
的应用部署，以最优的性能最快的速度 响应全球的客户。”
“我们需要升级数据库、操作系统还有
同的数据库抽取数据，而且希望数据越实 时越好！”
“我们的主系统在出报表的时候负荷太
Flashback彻底改变错误恢复手段：
– 查看发生错误前某个点的正确数据
60 40 20 0
完成数据回退的时间和工作量取决于从错误发生起的
数据库负载，和数据库大小无关！
Correction Time = Error Time + f(DB_SIZE)
简单:
SQL> flashback database to <timestamp>;
所有这些都与数据中心运行降低风险相关…
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传统的高可用方案
生产服务器 空闲 Failover 服务器 • 众多冗余的系统及存储 • 不可能知道容灾系统是否可用， 直到你真的去尝试failover
同步
最大可用
同步
异步
延迟主数据库，直到确认收到副本或者发生超时—然后继续 处理 主数据库不会等待备用数据库的确认
最大性能
LOG_ARCHIVE_DEST_n中的 NET_TIMEOUT 参数 Data Guard 11g 缺省 = 30 seconds Data Guard 10g 缺省 = 180 seconds
• ALTER DATABASE CONVERT TO SNAPSHOT STANDBY;
• 丢弃测试改动并且通过应用日志保持与主数据库同 步
• ALTER DATABASE CONVERT TO PHYSICAL STANDBY;
快照备用
完程测试 连续的日志传送
• 保持零数据丢失
• 但是不能实时查询或快速故障切换
GoldenGate
Flashback
– 人为错误修复
– Active-active双活 – 异构
Online Redefinition, Edition-based Redefinition, Data Guard, GoldenGate
– 最小化维护、升级、迁移停机时间
ASM
– 卷管理
RMAN & Fast Recovery Area
最佳数据容灾
同步 / 异步 重做日志传输
Active Data Guard 备用数据库
生产数据库
Data Guard Broker Enterprise Manager Cloud Control
Oracle数据库高可用和数据保护 单一配置支持30套备用数据库 备用数据库可以用于查询、报表、测试或者备份
Active Data Guard: 自动坏块修复
在线坏块修复保证高可用
自动数据块修复
– 当Oracle探测到生产数据库出现坏块，它会从活动的备用数据库拷贝一个好
的数据块并自动修复，反之亦然
– 对用户和应用透明
读写负载 实时报表 持续 redo 传输、校验、应用
生产数据库
活动备用数据库
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最大可用性架构 Maximum Availability Architecture
Ray Wang 资深技术咨询顾问
1
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什么是Maximum Availability Architecture?
Oracle数据库容灾高可用全面解决方案
系统故障
Oracle MAA 最佳实践
Real Application Clusters (RAC) Flashback RMAN & Oracle Secure Backup ASM Data Guard & GoldenGate 在线重定义 滚动升级 在线重定义
Oracle Data Guard 11g 架构
物理备用数据库
Open R/O
生产数据库
Network
同步或异步的 Redo 传输
Redo 应用 Backup
Broker
DIGITAL DATA STORAGE
DIGITAL DATA STORAGE
逻辑备用数据库
Redo 转换为 SQL
Open R/W
中断保护 典型恢复时间 测试频繁 典型数据丢失 部署复杂 需要集成方案 ROI
解决方案概要
任何类型，任何地点 几秒到几分 无论何时 零丢失或者秒级 简单 预集成 “告诉我投资回报!”
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复区
集成的磁带和云备份：
数据文件
Fast Recovery Area
Oracle Secure Backup (OSB)
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云 (Amazon S3)
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Oracle Data Guard
第三方的冷备集群
空闲的DR
第三方的远程镜像 第三方备份软件
存储阵列
第三方的卷管理器 及文件系统。。。
完全对等匹配的 存储阵列
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当前的高可用要求
来自Oracle用户 需求
Oracle Enterprise M百度文库nager
的基础架构
RMAN理解数据库文件格式和最佳恢复过程，
Oracle Secure Backup
支持：
–
RMAN
块校验
–
– – –
在线块级修复
未使用块去重 在线、多通道备份 本地加密和压缩 磁带驱动器
集成的磁盘备份：Fast Recovery Area快速恢
SQL 应用
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重做传输 vs.保护类型
保护模式控制响应失败事件
模式 最大保护 数据丢失风险 零数据丢失 双重失败保护 零数据丢失 单失败保护 有少量数据丢失的可能 传输 是否没有来自备用数据库的确认 延迟主数据库，直到确认收到副本
See: http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/dataguardremotemirroring-086151.html
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生产数据库
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活动备用数据库
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
ADG高可用方案
快照备用 - 利用备用数据库测试
物理备用
应用日志
打开 数据库 收回 更改
• 转换物理备用到快照备用，并且打开数据库使测试 应用程序可写
灵活: Flashback Query, Table, Transaction, Database, Drop
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备份和恢复
Recovery Manager (RMAN): Oracle备份恢复
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MAA With Exadata
低成本、集成、全活动、高ROI
生产中心
RAC
– 可扩展性 – 服务器高可用
活动灾备中心
Active Data Guard
– 数据保护、容灾 – 查询卸载
通过存储镜像容灾
数据库实例
灾备站点: 所有服务器
主站点: 所有服务 器active
Inactive
数据库存储
存储镜像
存储镜像: 冗余存储保护存储故障，但是：
– 不能保护物理数据损坏 – 同步时灾备系统处于离线状态 – 没有实时数据校验 – 有限的距离，锁定存储厂商，手工failover，没有滚动升级，极高网络带宽使用
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Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
高可用业务问题
三个维度
数据
– 任何中断发生后你是否容忍数据丢失？（RPO）
时间
– 任何中断发生后你的业务多长时间能恢复？（RTO）
成本
– 是否所有系统组件都没有闲置？
• 避免资源的空闲等待时间与存储快照类似, 但是:
• 同时提供了 DR 解决方案 • 使用存储的单个副本
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Active Data Guard: Reader Farm Scale-Out
– 磁盘备份
Oracle Secure Backup
– 备份到磁带或云
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Oracle 数据库高可用性
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非计划停机
数据故障
• • • • 人为错误 数据损坏 存储故障 站点故障
系统变更
计划停机
数据变更
应用变更
基于版本的重定义
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Flashback 闪回技术
快速、细粒度错误恢复
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Active Data Guard
从灾备投资获得回报
卸载查询 Real-time • 自动监视和报告查询延迟 Queries • DML 重定向 持续 Redo 传输和应用 卸载快速增量 备份
大了，能不能把这个任务剥离出来呢？”
硬件，但是我不想停应用，有办法吗？” “现在数据量太大，备份数据时太耗资 源，有没有好的解决方案” “我们需要一个本地/远程的灾备节点， “当前业务程序变化较频繁，怎么能在 一旦灾难发生主系统停用了，立刻可以 不影响生产的情况下做一些基本的业务测 启用本地/远程的备用节点。” 试。”
Active Data Guard 1
最多30个备用数
L o a d
App 1
Primary Database
ADG 2
据库 为“查询-下单” 提 供扩展
SYNC ASYNC
ADG 3
App 2
ADG 4
…
B a l a n c e r
App 3
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