印刻数据库

外观

DB2 SQL 复制 ​

概述 ​

DB2 SQL Replication 是 IBM 提供的一种基于 SQL 的数据复制技术，用于在不同 DB2 数据库之间或 DB2 与其他数据库之间进行数据复制。它基于日志捕获和 SQL 应用的方式，实现了高效、可靠的数据同步。

核心概念 ​

  • 源数据库：提供复制数据的数据库
  • 目标数据库：接收复制数据的数据库
  • 控制服务器：管理复制配置和元数据的数据库
  • 捕获程序 (Capture Program)：在源数据库捕获数据变更
  • 应用程序 (Apply Program)：在目标数据库应用数据变更
  • 变更数据表 (CD Table)：存储捕获的变更数据
  • 订阅集 (Subscription Set)：定义复制关系的集合
  • 复制队列：用于传递变更数据的队列

架构组成 ​

DB2 SQL Replication 采用三层架构设计：

控制层 ​

  • 管理复制配置和元数据
  • 存储在控制服务器中
  • 包括复制表映射、订阅集定义等

捕获层 ​

  • 捕获程序运行在源数据库端
  • 读取源数据库日志文件
  • 识别并捕获数据变更
  • 将变更数据写入变更数据表

应用层 ​

  • 应用程序运行在目标数据库端
  • 从变更数据表读取变更数据
  • 将变更应用到目标数据库
  • 维护复制状态和一致性

工作原理 ​

捕获阶段 ​

  1. 捕获程序启动，读取控制表中的复制定义
  2. 扫描源数据库日志文件，查找符合条件的数据变更
  3. 解析日志记录，提取变更数据
  4. 将变更数据写入变更数据表
  5. 更新控制表中的捕获位置

应用阶段 ​

  1. 应用程序启动，读取控制表中的订阅集定义
  2. 从变更数据表读取未应用的变更数据
  3. 生成对应的 SQL 语句
  4. 在目标数据库执行 SQL 语句
  5. 更新控制表中的应用位置

安装与配置 ​

前提条件 ​

  • 源数据库和目标数据库必须是 DB2 或兼容数据库
  • 控制服务器可以是任意 DB2 数据库
  • 确保所有数据库之间的网络连接正常
  • 安装 DB2 复制工具包 (Replication Tools)

配置步骤 ​

  1. 创建控制表

    sql
    -- 在控制服务器上创建控制表
cd /opt/IBM/db2/V11.5/bin
./asntcl create control tables for capture server
./asntcl create control tables for apply server

  2. 配置源数据库

    sql
    -- 在源数据库上启用日志捕获
db2 update database configuration for <source_db> using LOGARCHMETH1 DISK:/db2arch
db2 update database configuration for <source_db> using LOGRETAIN ON
db2 update database configuration for <source_db> using TRACKMOD YES
-- 重启数据库生效
db2stop force
db2start

  3. 创建捕获控制表

    sql
    ./asntcl create control tables for capture schema ASN

  4. 配置目标数据库

    sql
    -- 在目标数据库上创建应用控制表
./asntcl create control tables for apply schema ASN

  5. 定义复制源表

    sql
    -- 注册源表到复制系统
./asntcl register source tables for capture schema ASN

  6. 创建复制映射

    sql
    -- 创建源表到目标表的映射
./asntcl create subscription set

  7. 启动捕获和应用程序

    sql
    -- 启动捕获程序
./asncap capture_server=control_server capture_schema=ASN

-- 启动应用程序
./asnapply apply_server=control_server apply_schema=ASN

运维管理 ​

监控复制状态 ​

  • 查看捕获程序状态

    sql
    SELECT CAPTURE_SCHEMA, SOURCE_SERVER, STATUS, LAST_MSG FROM ASN.IBMSNAP_CAPMON

  • 查看应用程序状态

    sql
    SELECT APPLY_QUAL, APPLY_SERVER, STATUS, LAST_MSG FROM ASN.IBMSNAP_APPMON

  • 查看订阅集状态

    sql
    SELECT APPLY_QUAL, SET_NAME, STATE, LAST_SYNCPOINT FROM ASN.IBMSNAP_SUBS_SET

常见问题处理 ​

  • 捕获程序停滞

    sql
    -- 检查捕获程序日志
tail -f /home/db2inst1/sqllib/db2dump/asncap.log
-- 重启捕获程序
./asncap capture_server=control_server capture_schema=ASN restart

  • 应用程序延迟

    sql
    -- 检查应用程序日志
tail -f /home/db2inst1/sqllib/db2dump/asnapply.log
-- 增加应用程序并行度
./asnapply apply_server=control_server apply_schema=ASN maxagents=10

  • 数据冲突

    sql
    -- 查看冲突日志
SELECT * FROM ASN.IBMSNAP_CONFLICT
-- 手动解决冲突后更新状态
UPDATE ASN.IBMSNAP_CONFLICT SET RESOLVED = 'Y' WHERE CONFLICT_ID = <conflict_id>

性能优化 ​

捕获程序优化 ​

  • 调整日志扫描频率

    sql
    UPDATE ASN.IBMSNAP_CAPPARMS SET LOG_SCAN_INTERVAL = 5

  • 增加变更数据表空间

    sql
    ALTER TABLE ASN.IBMSNAP_CHANGE_DATA ADD DATAFILE '/db2data/changetab.dbf' SIZE 100M AUTOEXTEND ON

  • 启用并行捕获

    sql
    UPDATE ASN.IBMSNAP_CAPPARMS SET PARALLEL_CAPTURE = 'Y'

应用程序优化 ​

  • 调整应用并行度

    sql
    UPDATE ASN.IBMSNAP_APPPARMS SET MAX_AGENTS = 8

  • 启用批量应用

    sql
    UPDATE ASN.IBMSNAP_APPPARMS SET BATCH_SIZE = 1000

  • 优化目标表索引

    sql
    -- 确保目标表有合适的索引支持快速更新
CREATE INDEX idx_target_table ON target_table (primary_key_columns)

版本差异 ​

版本主要特性
DB2 9.7增强了 SQL Replication 性能，支持更多数据类型
DB2 10.1引入了复制监控视图，简化了监控管理
DB2 10.5支持 JSON 数据类型复制，增强了与 BLU Acceleration 的集成
DB2 11.1改进了冲突检测和解决机制，支持更多源目标组合
DB2 11.5增强了云环境支持，改进了复制管理界面

生产实践 ​

最佳实践 ​

  • 定期备份控制表：确保复制配置的安全性
  • 监控复制延迟：设置合理的延迟阈值告警
  • 优化网络连接：确保源目标数据库之间的网络带宽充足
  • 定期清理变更数据表：避免表空间过度增长
  • 测试故障恢复：定期演练复制系统的故障恢复流程

常见部署模式 ​

  • 单向复制：从一个源数据库复制到一个目标数据库
  • 双向复制：两个数据库互相复制，实现双向同步
  • 级联复制：从源数据库复制到中间数据库，再复制到目标数据库
  • 广播复制：从一个源数据库复制到多个目标数据库

常见问题（FAQ） ​

Q1: DB2 SQL Replication 与 Q Replication 有什么区别？ ​

A1: SQL Replication 基于 SQL 语句应用，适合跨平台复制和复杂转换；Q Replication 基于队列消息，性能更高，适合大规模数据复制。

Q2: 如何处理复制过程中的数据冲突？ ​

A2: 可以通过设置冲突解决规则（如源优先、目标优先或自定义规则），或手动处理冲突记录。

Q3: 复制系统支持哪些数据类型？ ​

A3: 支持大多数 DB2 数据类型，包括字符型、数值型、日期时间型、LOB 型和 JSON 型等。

Q4: 如何监控复制延迟？ ​

A4: 可以通过查询控制表中的时间戳字段，计算源数据库变更时间与目标数据库应用时间的差值。

Q5: 复制系统故障后如何恢复？ ​

A5: 首先恢复控制表，然后重启捕获和应用程序，系统会自动从断点处继续复制。

Q6: 如何添加新的复制表？ ​

A6: 注册新的源表，创建新的复制映射，然后重启捕获和应用程序。

Q7: 复制系统支持异构数据库吗？ ​

A7: 支持，DB2 SQL Replication 可以在 DB2 与其他数据库（如 Oracle、SQL Server）之间进行数据复制。

Q8: 如何优化复制性能？ ​

A8: 可以通过调整捕获和应用程序的参数、优化网络连接、增加并行度等方式优化复制性能。

Q9: 复制系统的可靠性如何？ ​

A9: 复制系统采用事务机制，确保数据的一致性和可靠性，即使在故障情况下也能保证数据不丢失。

Q10: 如何迁移复制系统？ ​

A10: 备份原控制表，在新环境中恢复控制表，然后重新配置捕获和应用程序的连接信息。