印刻数据库

外观

Oracle Data Guard复制配置 ​

概述 ​

Oracle Data Guard是Oracle数据库的高可用性解决方案，通过在主数据库和一个或多个备数据库之间维护事务一致性，提供数据保护、灾难恢复和高可用性。Data Guard支持两种主要的复制类型：物理备库和逻辑备库。

架构设计 ​

物理备库架构 ​

物理备库通过Oracle Media Recovery技术，将主库生成的Redo日志应用到备库，保持备库与主库的物理一致性。物理备库的架构特点：

  • 备库使用与主库相同的物理结构和数据文件
  • 支持实时应用Redo日志（Real-Time Apply）
  • 支持只读模式访问（Active Data Guard）
  • 恢复速度快，适合灾难恢复场景

逻辑备库架构 ​

逻辑备库通过SQL Apply技术，将主库生成的Redo日志转换为SQL语句，然后在备库上执行，保持备库与主库的逻辑一致性。逻辑备库的架构特点：

  • 备库可以使用不同的物理结构
  • 支持对特定表空间或表进行恢复
  • 支持在备库上执行DML操作
  • 适合数据仓库和报表查询场景

环境准备 ​

系统要求 ​

配置项要求
Oracle版本19c或21c
操作系统Linux 64位或Windows 64位
内存至少与主库相同
磁盘空间至少与主库相同
网络带宽至少1Gbps（推荐10Gbps）

初始化配置 ​

  1. 确保主库和备库的Oracle版本相同
  2. 配置主库和备库的操作系统参数
  3. 配置主库和备库的网络连接（tnsnames.ora和listener.ora）
  4. 确保主库已启用归档日志模式
  5. 确保主库已启用强制日志记录

物理备库配置 ​

主库配置 ​

  1. 启用归档日志模式
sql
ALTER DATABASE FORCE LOGGING;
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_1='LOCATION=/u01/app/oracle/archivelog VALID_FOR=(ALL_LOGFILES,ALL_ROLES) DB_UNIQUE_NAME=primary_db';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_CONFIG='DG_CONFIG=(primary_db,standby_db)';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_2='SERVICE=standby_db ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=standby_db';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_1=ENABLE;
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_2=ENABLE;
ALTER SYSTEM SET REMOTE_LOGIN_PASSWORDFILE=EXCLUSIVE;
ALTER SYSTEM SET FAL_SERVER=standby_db;
ALTER SYSTEM SET FAL_CLIENT=primary_db;
ALTER SYSTEM SET STANDBY_FILE_MANAGEMENT=AUTO;
  1. 创建备库控制文件
sql
ALTER DATABASE CREATE STANDBY CONTROLFILE AS '/u01/app/oracle/oradata/primary_db/standby.ctl';
  1. 创建密码文件
bash
orapwd file=$ORACLE_HOME/dbs/orapwprimary_db password=Oracle123 force=y

备库配置 ​

  1. 创建目录结构
bash
mkdir -p /u01/app/oracle/oradata/standby_db
mkdir -p /u01/app/oracle/archivelog
mkdir -p /u01/app/oracle/fast_recovery_area
  1. 复制主库文件到备库
bash
# 复制密码文件
scp primary_host:/u01/app/oracle/product/19.0.0/dbhome_1/dbs/orapwprimary_db /u01/app/oracle/product/19.0.0/dbhome_1/dbs/orapwstandby_db

# 复制备库控制文件
scp primary_host:/u01/app/oracle/oradata/primary_db/standby.ctl /u01/app/oracle/oradata/standby_db/

# 复制数据文件（使用RMAN或rsync）
rman target sys/Oracle123@primary_db auxiliary sys/Oracle123@standby_db <<EOF
DUPLICATE TARGET DATABASE FOR STANDBY FROM ACTIVE DATABASE NOFILENAMECHECK;
EOF
  1. 配置备库参数文件
sql
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_CONFIG='DG_CONFIG=(primary_db,standby_db)';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_1='LOCATION=/u01/app/oracle/archivelog VALID_FOR=(ALL_LOGFILES,ALL_ROLES) DB_UNIQUE_NAME=standby_db';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_2='SERVICE=primary_db ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=primary_db';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_1=ENABLE;
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_2=ENABLE;
ALTER SYSTEM SET REMOTE_LOGIN_PASSWORDFILE=EXCLUSIVE;
ALTER SYSTEM SET FAL_SERVER=primary_db;
ALTER SYSTEM SET FAL_CLIENT=standby_db;
ALTER SYSTEM SET STANDBY_FILE_MANAGEMENT=AUTO;
ALTER SYSTEM SET DB_FILE_NAME_CONVERT='primary_db','standby_db' scope=spfile;
ALTER SYSTEM SET LOG_FILE_NAME_CONVERT='primary_db','standby_db' scope=spfile;
  1. 启动备库恢复
sql
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE USING CURRENT LOGFILE DISCONNECT FROM SESSION;

逻辑备库配置 ​

主库配置 ​

  1. 启用归档日志模式
sql
ALTER DATABASE FORCE LOGGING;
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_1='LOCATION=/u01/app/oracle/archivelog VALID_FOR=(ALL_LOGFILES,ALL_ROLES) DB_UNIQUE_NAME=primary_db';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_CONFIG='DG_CONFIG=(primary_db,logical_standby)';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_2='SERVICE=logical_standby ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=logical_standby';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_1=ENABLE;
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_2=ENABLE;
ALTER SYSTEM SET REMOTE_LOGIN_PASSWORDFILE=EXCLUSIVE;
ALTER SYSTEM SET STANDBY_FILE_MANAGEMENT=AUTO;
  1. 启用补充日志
sql
ALTER DATABASE ADD SUPPLEMENTAL LOG DATA;
ALTER DATABASE ADD SUPPLEMENTAL LOG DATA (PRIMARY KEY, UNIQUE INDEX) COLUMNS;

备库配置 ​

  1. 创建目录结构
bash
mkdir -p /u01/app/oracle/oradata/logical_standby
mkdir -p /u01/app/oracle/archivelog
mkdir -p /u01/app/oracle/fast_recovery_area
  1. 复制主库文件到备库
bash
# 复制密码文件
scp primary_host:/u01/app/oracle/product/19.0.0/dbhome_1/dbs/orapwprimary_db /u01/app/oracle/product/19.0.0/dbhome_1/dbs/orapwlogical_standby

# 使用RMAN复制数据库
rman target sys/Oracle123@primary_db auxiliary sys/Oracle123@logical_standby <<EOF
DUPLICATE TARGET DATABASE FOR LOGICAL STANDBY FROM ACTIVE DATABASE NOFILENAMECHECK;
EOF
  1. 配置逻辑备库
sql
-- 启用逻辑备库
ALTER DATABASE START LOGICAL STANDBY APPLY IMMEDIATE;

-- 验证逻辑备库状态
SELECT DB_UNIQUE_NAME, DATABASE_ROLE, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;
SELECT APPLIED_SCN, LATEST_SCN FROM V$LOGSTDBY_PROGRESS;

版本差异 ​

Oracle 19c vs 21c Data Guard复制差异 ​

特性Oracle 19cOracle 21c
自动主备切换支持Fast-Start Failover增强Fast-Start Failover，支持更多场景
备库并行恢复支持并行Media Recovery增强并行恢复，提高恢复速度
逻辑备库性能一般显著提升，支持并行SQL Apply
跨平台复制支持增强跨平台复制，支持更多平台组合
自动诊断基础自动诊断增强自动诊断和修复能力
云集成基础云集成增强云集成，支持与OCI、AWS、Azure等云平台集成

监控与管理 ​

监控Data Guard状态 ​

  1. 查看Data Guard配置状态
sql
SELECT * FROM V$DATAGUARD_CONFIG;
SELECT DEST_ID, DEST_NAME, STATUS, ERROR FROM V$ARCHIVE_DEST WHERE TARGET='STANDBY';
  1. 查看备库应用状态
sql
-- 物理备库
SELECT PROCESS, STATUS, THREAD#, SEQUENCE#, BLOCK# FROM V$MANAGED_STANDBY;

-- 逻辑备库
SELECT APPLIED_SCN, LATEST_SCN, STATUS FROM V$LOGSTDBY_PROGRESS;
  1. 监控Redo传输延迟
sql
SELECT NAME, VALUE FROM V$DATAGUARD_STATS WHERE NAME IN ('transport lag', 'apply lag');

常见管理任务 ​

  1. 切换Redo传输模式
sql
-- 从异步切换到同步
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_2='SERVICE=standby_db SYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=standby_db';

-- 从同步切换到异步
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_2='SERVICE=standby_db ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=standby_db';
  1. 启用实时应用
sql
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE USING CURRENT LOGFILE DISCONNECT FROM SESSION;
  1. 暂停和恢复备库应用
sql
-- 暂停应用
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE CANCEL;

-- 恢复应用
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE USING CURRENT LOGFILE DISCONNECT FROM SESSION;

最佳实践 ​

物理备库最佳实践 ​

  1. 使用Real-Time Apply：实时应用Redo日志，减少备库与主库的延迟
  2. 启用Active Data Guard：允许备库在只读模式下运行，提高资源利用率
  3. 配置合适的Redo传输模式：根据网络带宽和恢复时间要求选择同步或异步模式
  4. 定期验证备库可用性：定期执行备库切换测试，确保备库可以正常接管主库
  5. 监控Redo传输和应用延迟：设置告警阈值，及时发现和解决延迟问题

逻辑备库最佳实践 ​

  1. 选择合适的备库类型：根据业务需求选择物理备库或逻辑备库
  2. 优化SQL Apply性能：调整并行度和内存配置，提高SQL Apply效率
  3. 监控逻辑备库应用状态：定期检查应用进度和错误日志
  4. 避免在备库上执行大量DML操作：减少备库负载，避免影响应用性能
  5. 定期验证数据一致性：使用DBMS_COMPARISON包验证主备库数据一致性

故障处理 ​

常见故障及解决方法 ​

  1. Redo传输失败

症状：主库告警日志显示"ORA-12541: TNS:no listener"或"ORA-12514: TNS:listener does not currently know of service requested in connect descriptor"

解决方法：

  • 检查备库监听器状态
  • 验证tnsnames.ora配置
  • 检查网络连接
  1. 备库应用失败

症状：备库告警日志显示"ORA-16055: FAL request rejected"或"ORA-01578: ORACLE data block corrupted (file # 5, block # 12345)"

解决方法：

  • 检查备库数据文件完整性
  • 验证Redo日志完整性
  • 使用RMAN修复损坏的数据块
  1. 主备库延迟过大

症状：V$DATAGUARD_STATS显示apply lag或transport lag超过阈值

解决方法：

  • 检查网络带宽
  • 调整Redo传输模式
  • 增加备库并行恢复进程数
  • 优化备库I/O性能

常见问题（FAQ） ​

Q: 物理备库和逻辑备库有什么区别？ ​

A: 物理备库通过Media Recovery技术保持与主库的物理一致性，恢复速度快，适合灾难恢复场景；逻辑备库通过SQL Apply技术保持与主库的逻辑一致性，支持对特定表空间或表进行恢复，适合数据仓库和报表查询场景。

Q: 如何选择同步传输还是异步传输？ ​

A: 同步传输（SYNC）可以确保主库提交的事务已成功传输到备库，提供最高的数据保护级别，但会增加主库提交延迟；异步传输（ASYNC）不会增加主库提交延迟，但可能存在数据丢失风险。选择时需要根据业务对数据保护和性能的要求进行权衡。

Q: 如何配置Active Data Guard？ ​

A: 要配置Active Data Guard，需要确保备库已启用Real-Time Apply，然后将备库从MOUNT模式转换为READ ONLY模式：

sql
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE CANCEL;
ALTER DATABASE OPEN READ ONLY;
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE USING CURRENT LOGFILE DISCONNECT FROM SESSION;

Q: 如何执行主备库切换？ ​

A: 主备库切换可以通过SWITCHOVER命令执行，具体步骤如下：

  1. 验证主库和备库状态
  2. 将主库转换为备库角色
  3. 将备库转换为主库角色
  4. 启动新主库的Redo日志传输
  5. 验证新主库和新备库状态

Q: Data Guard支持多少个备库？ ​

A: Oracle 19c和21c支持最多30个备库，其中可以包含物理备库和逻辑备库的组合。

Q: 如何监控Data Guard的性能？ ​

A: 可以使用以下视图监控Data Guard的性能：

  • V$DATAGUARD_STATS：查看传输延迟和应用延迟
  • V$MANAGED_STANDBY：查看物理备库的恢复进程状态
  • V$LOGSTDBY_PROGRESS：查看逻辑备库的应用进度
  • V$ARCHIVE_DEST：查看Redo传输状态

总结 ​

Oracle Data Guard是Oracle数据库的高可用性解决方案，通过配置物理备库或逻辑备库，可以提供数据保护、灾难恢复和高可用性。在配置Data Guard时，需要根据业务需求选择合适的备库类型和配置参数，并定期监控和管理Data Guard的状态，确保其正常运行。Oracle 21c相比19c在Data Guard复制方面有显著增强，包括增强的Fast-Start Failover、并行恢复和云集成等功能。