電信核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)容災(zāi)解決方案

Oracle 技術(shù)產(chǎn)品咨詢顧問(wèn) 高壯志 2004/05/24

圖1簡(jiǎn)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(kù)之間的傳送，其對(duì)應(yīng)用程序是透明的，所以不需更改現(xiàn)有應(yīng)用。由于核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的負(fù)載很大，所以我們也會(huì)非常關(guān)心這種數(shù)據(jù)同步是否會(huì)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生影響？實(shí)際上，生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)使其對(duì)主數(shù)據(jù)庫(kù)的性能幾乎沒有任何影響。由于僅對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的更改才發(fā)送到備用數(shù)據(jù)庫(kù)中，因而這樣的應(yīng)急方案相對(duì)于鏡像所有數(shù)據(jù)庫(kù)文件記錄的方式來(lái)說(shuō)，能夠與高事務(wù)處理率保持同步，在很大程度上降低了網(wǎng)絡(luò)流量。

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

圖2 Physical Standby & Logical Standby

　　物理備用數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)用日志文件時(shí)，是基于數(shù)據(jù)塊級(jí)別來(lái)進(jìn)行。因此，要求備用數(shù)據(jù)庫(kù)和主數(shù)據(jù)庫(kù)具有相同的物理結(jié)構(gòu)，而且備用數(shù)據(jù)庫(kù)只能處在恢復(fù)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(kù)在應(yīng)用日志文件時(shí)，首先將其轉(zhuǎn)化為SQL語(yǔ)句，然后再進(jìn)行同步應(yīng)用。因此，邏輯備用數(shù)據(jù)庫(kù)一直處于打開狀態(tài)，在應(yīng)用日志文件的同時(shí)，可以同時(shí)讀取數(shù)據(jù)（見圖3）。

圖3

　　邏輯備用數(shù)據(jù)庫(kù)與主數(shù)據(jù)庫(kù)只要求邏輯結(jié)構(gòu)相同，因此，還可以建立自己的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，進(jìn)行讀寫操作。這樣備用數(shù)據(jù)庫(kù)就可以分擔(dān)一部分主數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)載，如生成報(bào)表、備份等，在一定程度上提高了用戶的投資回報(bào)。

　　Oracle9i Data Guard中主數(shù)據(jù)庫(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)的角色切換有兩種方式：Switch Over和Fail Over。Switch Over使用于計(jì)劃內(nèi)宕機(jī)的情況，如主數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行硬件和操作系統(tǒng)的升級(jí)，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(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)的角色。切換后，備用數(shù)據(jù)庫(kù)成為主數(shù)據(jù)庫(kù)，主數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)成為備用數(shù)據(jù)庫(kù)。在需要時(shí)，還可切換回來(lái)。如果發(fā)生計(jì)劃之外的故障，就需通過(guò)Fail Over進(jìn)行角色切換，使備用數(shù)據(jù)庫(kù)擔(dān)當(dāng)起主數(shù)據(jù)庫(kù)的責(zé)任。這時(shí)主數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)自動(dòng)成為備用數(shù)據(jù)庫(kù)，并且需要一些手工操作來(lái)進(jìn)行恢復(fù)。

　　每筆電信業(yè)務(wù)以及計(jì)費(fèi)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)做出修改時(shí)，Oracle9i數(shù)據(jù)庫(kù)將在一個(gè)聯(lián)機(jī)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(gè)過(guò)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(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的修改時(shí)，要求此次修改已在備用數(shù)據(jù)庫(kù)被應(yīng)用，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作才能成功。異步方式是通過(guò)維護(hù)一個(gè)本地緩存，當(dāng)積累到一定程度時(shí)才將日志傳送到備用數(shù)據(jù)庫(kù)，在提交事務(wù)時(shí)不受備用數(shù)據(jù)庫(kù)的影響�？梢钥闯鐾椒绞娇筛行У乇Ｗo(hù)數(shù)據(jù)不丟失，但會(huì)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能有一定影響。異步方式則對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能影響很小，但會(huì)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(lái)完成備用數(shù)據(jù)庫(kù)的日志傳送，通過(guò)一些設(shè)置選項(xiàng)，使其可針對(duì)不同級(jí)別的可用性進(jìn)行設(shè)置。讓我們來(lái)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(wù)系統(tǒng)（見圖4）。

圖4

·最大保護(hù)模式
　　最大保護(hù)模式為主數(shù)據(jù)庫(kù)提供最高級(jí)別的數(shù)據(jù)可用性。它保證在主數(shù)據(jù)庫(kù)提交的事務(wù)可在備用數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)并可用。當(dāng)所有的備用數(shù)據(jù)庫(kù)都不可用時(shí)，主數(shù)據(jù)庫(kù)的處理會(huì)自動(dòng)掛起，保證主數(shù)據(jù)庫(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)之間不會(huì)出現(xiàn)不一致。

　　在以最大保護(hù)模式運(yùn)行時(shí)，日志寫進(jìn)程（LGWR）負(fù)責(zé)將日志記錄從主數(shù)據(jù)庫(kù)傳送到備用數(shù)據(jù)庫(kù)，在沒有得到傳送數(shù)據(jù)已在備用數(shù)據(jù)庫(kù)可用之前，主數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)不會(huì)提交。這會(huì)在某種程度上影響主數(shù)據(jù)庫(kù)的性能，但最大程度地保護(hù)了數(shù)據(jù)的一致性。

　　當(dāng)主數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)故障時(shí)，因?yàn)樗性谥鲾?shù)據(jù)庫(kù)提交的事務(wù)都已在備用數(shù)據(jù)庫(kù)同步，所以不會(huì)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(kù)提供了高級(jí)別的保護(hù)，同最大保護(hù)模式相比，當(dāng)備用數(shù)據(jù)庫(kù)不可用時(shí)，主數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)掛起，而是降為最大性能模式。由于主數(shù)據(jù)庫(kù)仍在繼續(xù)運(yùn)行，主數(shù)據(jù)庫(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)之間會(huì)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(jìn)程（LGWR）負(fù)責(zé)將日志記錄從主數(shù)據(jù)庫(kù)傳送到備用數(shù)據(jù)庫(kù)，在沒有得到傳送數(shù)據(jù)已在備用數(shù)據(jù)庫(kù)可用之前，主數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)不會(huì)提交。

·最大性能模式
　　最大性能模式是缺省的保護(hù)模式，它是一種異步模式。在正常操作過(guò)程中，主數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)確認(rèn)數(shù)據(jù)是否已經(jīng)在備用數(shù)據(jù)庫(kù)可用，就繼續(xù)進(jìn)行本地操作。如果備用數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)故障，主數(shù)據(jù)庫(kù)的處理也不會(huì)掛起，因此它對(duì)主數(shù)據(jù)庫(kù)的性能影響很小。

　　最大保護(hù)模式保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性，但帶來(lái)的問(wèn)題是，如果備用數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)造成生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的不可用。因此，建議采用多個(gè)備用數(shù)據(jù)庫(kù)，只要有一個(gè)備用數(shù)據(jù)庫(kù)可以同步數(shù)據(jù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)依然可用。從現(xiàn)有電信行業(yè)容災(zāi)建設(shè)的情況和業(yè)務(wù)特點(diǎn)來(lái)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(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能影響很小。

實(shí)際使用情況
　　在這里簡(jiǎn)單介紹一個(gè)某省移動(dòng)公司帳務(wù)系統(tǒng)采用Oracle Data Guard物理備用數(shù)據(jù)庫(kù)的情況（見圖5）。

中國(guó)計(jì)費(fèi)網(wǎng)(www.billingchina.com)