印刻数据库

外观

手动切换流程 ​

概述 ​

手动切换是指在没有自动切换机制或自动切换失败时，由管理员手动执行的主备切换操作。手动切换适用于计划内的维护活动（如软件升级、硬件维护等）或计划外的故障恢复。手动切换需要管理员具备丰富的经验和专业知识，严格按照切换流程执行，确保切换过程的顺利进行和数据的安全性。

切换类型 ​

手动切换支持以下两种类型：

1. 计划内手动切换 ​

计划内手动切换是指在主库和备库都处于正常状态时，为了进行计划内的维护活动（如软件升级、硬件维护等）而执行的切换操作。计划内手动切换的数据零丢失，切换过程可控。

2. 计划外手动切换 ​

计划外手动切换是指在主库发生故障时，为了快速恢复业务而执行的切换操作。计划外手动切换可能会丢失少量数据，切换过程需要谨慎执行。

切换前准备 ​

在执行手动切换之前，需要进行以下准备工作：

1. 文档准备 ​

  • Data Guard配置文档：包括主库和备库的配置信息、网络配置、参数设置等
  • 切换流程文档：详细的切换步骤、命令和预期输出
  • 回滚计划：切换失败时的回滚步骤和命令
  • 测试报告：之前在测试环境中执行切换的测试报告

2. 环境准备 ​

  • 验证主库和备库状态：确保主库和备库都处于正常状态（计划内切换）
  • 检查Data Guard配置：确保Data Guard配置完整，没有任何警告或错误
  • 备份数据库：备份主库和备库的数据库，以便在切换失败时可以快速恢复
  • 验证网络连接：确保主库和备库之间的网络连接正常
  • 关闭不必要的应用：在切换期间关闭不必要的应用，减少对切换的影响

3. 团队准备 ​

  • 成立切换小组：包括DBA、系统管理员、应用管理员等
  • 明确分工：为每个团队成员分配具体的职责和任务
  • 制定时间窗口：选择业务低峰期进行切换，减少对业务的影响
  • 通知相关人员：提前通知业务团队、管理层等相关人员，确保业务影响最小化
  • 准备沟通工具：准备切换过程中的沟通工具，如即时通讯工具、电话等

计划内手动切换流程 ​

1. 切换前验证 ​

步骤1：验证主库状态 ​

在主库上执行以下命令，验证主库状态：

sql
-- 查看数据库状态
SELECT DB_UNIQUE_NAME, DATABASE_ROLE, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;

-- 查看Switchover状态
SELECT SWITCHOVER_STATUS FROM V$DATABASE;
-- 输出应为：TO STANDBY或SESSIONS ACTIVE

-- 查看Redo传输状态
SELECT DEST_ID, DEST_NAME, STATUS, ERROR FROM V$ARCHIVE_DEST WHERE TARGET='STANDBY';

步骤2：验证备库状态 ​

在备库上执行以下命令，验证备库状态：

sql
-- 查看数据库状态
SELECT DB_UNIQUE_NAME, DATABASE_ROLE, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;

-- 查看Switchover状态
SELECT SWITCHOVER_STATUS FROM V$DATABASE;
-- 输出应为：TO PRIMARY或SESSIONS ACTIVE

-- 查看Redo应用状态
SELECT PROCESS, STATUS, THREAD#, SEQUENCE#, BLOCK# FROM V$MANAGED_STANDBY;

-- 查看应用延迟
SELECT NAME, VALUE FROM V$DATAGUARD_STATS WHERE NAME IN ('transport lag', 'apply lag');

2. 执行切换 ​

步骤1：将主库转换为备库 ​

在主库上执行以下命令，将主库转换为备库：

sql
-- 验证主库可以切换
SELECT SWITCHOVER_STATUS FROM V$DATABASE;

-- 如果有活动会话，终止所有会话
ALTER SYSTEM ENABLE RESTRICTED SESSION;

-- 将主库转换为备库
ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PHYSICAL STANDBY WITH SESSION SHUTDOWN;

-- 关闭并重启原主库
SHUTDOWN IMMEDIATE;
STARTUP MOUNT;

-- 启动Redo应用
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE USING CURRENT LOGFILE DISCONNECT FROM SESSION;

步骤2：将备库转换为主库 ​

在备库上执行以下命令，将备库转换为主库：

sql
-- 验证备库可以切换
SELECT SWITCHOVER_STATUS FROM V$DATABASE;

-- 将备库转换为主库
ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PRIMARY WITH SESSION SHUTDOWN;

-- 打开新主库
ALTER DATABASE OPEN;

-- 启用所有会话
ALTER SYSTEM DISABLE RESTRICTED SESSION;

3. 切换后验证 ​

步骤1：验证新主库状态 ​

在新主库上执行以下命令，验证新主库状态：

sql
-- 查看数据库状态
SELECT DB_UNIQUE_NAME, DATABASE_ROLE, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;

-- 查看Redo传输状态
SELECT DEST_ID, DEST_NAME, STATUS, ERROR FROM V$ARCHIVE_DEST WHERE TARGET='STANDBY';

-- 查看数据库服务状态
srvctl status database -d <dbname>

步骤2：验证新备库状态 ​

在新备库上执行以下命令，验证新备库状态：

sql
-- 查看数据库状态
SELECT DB_UNIQUE_NAME, DATABASE_ROLE, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;

-- 查看Redo应用状态
SELECT PROCESS, STATUS, THREAD#, SEQUENCE#, BLOCK# FROM V$MANAGED_STANDBY;

-- 查看应用延迟
SELECT NAME, VALUE FROM V$DATAGUARD_STATS WHERE NAME IN ('transport lag', 'apply lag');

步骤3：验证应用连接 ​

测试应用程序是否可以正常连接到新主库：

bash
# 使用SQL*Plus测试连接
sqlplus scott/tiger@<new_primary_tns>

# 执行简单查询
SELECT COUNT(*) FROM employees;

步骤4：验证数据一致性 ​

使用DBMS_COMPARISON包验证新主库和新备库的数据一致性：

sql
-- 创建比较任务
BEGIN
  DBMS_COMPARISON.CREATE_COMPARISON(
    comparison_name => 'EMPLOYEES_COMPARISON',
    schema_name => 'HR',
    object_name => 'EMPLOYEES',
    dblink_name => 'STANDBY_DB_LINK'
  );
END;
/

-- 执行比较
DECLARE
  l_result BOOLEAN;
BEGIN
  l_result := DBMS_COMPARISON.COMPARE(
    comparison_name => 'EMPLOYEES_COMPARISON',
    scan_mode => DBMS_COMPARISON.FULL
  );
END;
/

-- 查看比较结果
SELECT * FROM DBA_COMPARISON_RESULTS WHERE COMPARISON_NAME = 'EMPLOYEES_COMPARISON';

计划外手动切换流程 ​

1. 切换前验证 ​

步骤1：确认主库故障 ​

确认主库已无法恢复，无法通过正常方式连接：

bash
# 尝试连接主库
sqlplus scott/tiger@<primary_tns>

# 检查主库服务器状态
ping <primary_host>
ssh <primary_host> "ps -ef | grep ora_pmon"

步骤2：验证备库状态 ​

在备库上执行以下命令，验证备库状态：

sql
-- 查看数据库状态
SELECT DB_UNIQUE_NAME, DATABASE_ROLE, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;

-- 查看Redo应用状态
SELECT PROCESS, STATUS, THREAD#, SEQUENCE#, BLOCK# FROM V$MANAGED_STANDBY;

-- 查看应用延迟
SELECT NAME, VALUE FROM V$DATAGUARD_STATS WHERE NAME IN ('transport lag', 'apply lag');

2. 执行切换 ​

步骤1：准备备库 ​

在备库上执行以下命令，准备备库接管主库角色：

sql
-- 停止Redo应用
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE CANCEL;

-- 尝试应用所有可用的Redo日志
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE FINISH;

-- 如果上述命令失败，使用FORCING选项
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE FINISH FORCE;

步骤2：将备库转换为主库 ​

在备库上执行以下命令，将备库转换为主库：

sql
-- 将备库转换为主库
ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PRIMARY;

-- 如果上述命令失败，使用Failover命令
ALTER DATABASE FAILOVER TO <db_unique_name>;

-- 打开新主库
ALTER DATABASE OPEN;

-- 启用所有会话
ALTER SYSTEM DISABLE RESTRICTED SESSION;

3. 切换后恢复 ​

步骤1：验证新主库状态 ​

在新主库上执行以下命令，验证新主库状态：

sql
-- 查看数据库状态
SELECT DB_UNIQUE_NAME, DATABASE_ROLE, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;

-- 查看数据库服务状态
srvctl status database -d <dbname>

步骤2：重新配置Data Guard ​

将原主库作为新备库添加到Data Guard配置中：

sql
-- 在新主库上配置Redo传输
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_2='SERVICE=<old_primary_tns> ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=<old_primary_db_unique_name>';

-- 启动Redo传输
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_2=ENABLE;

-- 在原主库上启动Redo应用
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE USING CURRENT LOGFILE DISCONNECT FROM SESSION;

步骤3：验证新的Data Guard配置 ​

验证新的Data Guard配置是否正常：

sql
-- 在新主库上查看Redo传输状态
SELECT DEST_ID, DEST_NAME, STATUS, ERROR FROM V$ARCHIVE_DEST WHERE TARGET='STANDBY';

-- 在原主库上查看Redo应用状态
SELECT PROCESS, STATUS, THREAD#, SEQUENCE#, BLOCK# FROM V$MANAGED_STANDBY;

回滚计划 ​

在切换过程中，如果出现问题，需要执行回滚操作。回滚计划包括以下步骤：

1. 计划内切换回滚 ​

如果在计划内切换过程中出现问题，可以执行以下回滚操作：

  • 如果主库已转换为备库，但备库未转换为主库：

    sql
    -- 在原主库上执行
SHUTDOWN IMMEDIATE;
STARTUP MOUNT;
ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PRIMARY WITH SESSION SHUTDOWN;
ALTER DATABASE OPEN;
ALTER SYSTEM DISABLE RESTRICTED SESSION;

  • 如果备库已转换为主库，但原主库未正常转换为备库：

    sql
    -- 在新主库上执行
SHUTDOWN IMMEDIATE;
STARTUP MOUNT;
ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PHYSICAL STANDBY WITH SESSION SHUTDOWN;
SHUTDOWN IMMEDIATE;
STARTUP MOUNT;
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE USING CURRENT LOGFILE DISCONNECT FROM SESSION;

-- 在原主库上执行
ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PRIMARY WITH SESSION SHUTDOWN;
ALTER DATABASE OPEN;
ALTER SYSTEM DISABLE RESTRICTED SESSION;

2. 计划外切换回滚 ​

计划外切换后，如果需要回滚，需要重新配置Data Guard，将原主库恢复为主库角色。具体步骤：

  • 修复原主库的故障
  • 重新配置Data Guard，将原主库作为主库，新主库作为备库
  • 执行Switchover切换，将原主库恢复为主库角色

版本差异 ​

Oracle 19c vs 21c手动切换差异 ​

特性Oracle 19cOracle 21c
切换命令传统命令增强命令，支持更多选项
切换速度一般显著提升，优化了切换流程
错误处理基础错误处理增强错误处理，提供更详细的错误信息
自动验证基础自动验证增强自动验证，减少手动验证步骤
云集成基础云集成增强云集成，支持与OCI、AWS、Azure等云平台的手动切换
监控能力基础监控能力增强监控能力，提供更详细的切换状态和性能指标

最佳实践 ​

1. 切换前 ​

  • 制定详细的切换计划：包括切换步骤、命令、预期输出和时间窗口
  • 进行充分的测试：在测试环境中多次测试切换流程，验证切换的可行性
  • 备份数据库：备份主库和备库的数据库，以便在切换失败时可以快速恢复
  • 通知相关团队：提前通知业务团队、应用团队、运维团队等，确保业务影响最小化
  • 准备必要的工具和资源：准备好SQL*Plus、RMAN、Data Guard命令行工具等必要的工具

2. 切换过程中 ​

  • 严格按照切换流程执行：不要跳过任何步骤，确保每个步骤的执行结果符合预期
  • 详细记录切换过程：记录每个步骤的执行命令、输出和时间，以便后续分析
  • 实时监控切换状态：监控主库和备库的状态，及时发现和解决问题
  • 保持沟通：切换过程中保持与相关团队的沟通，确保信息同步
  • 准备回滚计划：在切换过程中，如果出现问题，立即执行回滚计划

3. 切换后 ​

  • 全面验证切换结果：验证新主库和新备库的状态、数据一致性、应用连接等
  • 更新文档：及时更新Data Guard配置文档，包括新的主库和备库信息
  • 测试业务功能：测试应用程序的核心业务功能，确保业务正常运行
  • 监控系统性能：监控新主库的性能，确保性能正常
  • 制定后续维护计划：制定后续的维护计划，包括原主库的恢复、Data Guard配置的优化等

常见问题及解决方法 ​

1. 切换命令执行失败 ​

症状：执行切换命令时，命令失败，提示错误信息

解决方法：

  • 查看告警日志，定位具体的错误原因
  • 检查主库和备库的状态，确保状态正常
  • 验证Data Guard配置，确保配置完整
  • 尝试使用不同的切换选项，如WITH SESSION SHUTDOWN
  • 执行回滚操作，恢复到切换前的状态

2. 切换后应用无法连接 ​

症状：切换后，应用程序无法连接到新主库

解决方法：

  • 检查新主库的监听器状态
  • 验证客户端的tnsnames.ora配置是否正确
  • 检查新主库的VIP状态
  • 测试数据库连接，验证连接字符串是否正确
  • 检查新主库的会话限制，确保没有启用RESTRICTED SESSION

3. 切换后数据不一致 ​

症状：切换后，新主库和新备库的数据不一致

解决方法：

  • 使用DBMS_COMPARISON包验证数据一致性
  • 修复不一致的数据
  • 重新配置Data Guard，确保Redo日志正常传输和应用
  • 定期监控数据一致性，及时发现和解决问题

总结 ​

手动切换是Oracle数据库高可用性的重要组成部分，适用于计划内的维护活动和计划外的故障恢复。手动切换需要管理员具备丰富的经验和专业知识，严格按照切换流程执行，确保切换过程的顺利进行和数据的安全性。在执行手动切换之前，需要进行充分的准备工作，包括文档准备、环境准备和团队准备。切换过程中需要严格按照切换流程执行，实时监控切换状态，保持与相关团队的沟通。切换后需要全面验证切换结果，更新文档，测试业务功能，监控系统性能。通过制定详细的切换计划、进行充分的测试、备份数据库等最佳实践，可以提高手动切换的可靠性和成功率。Oracle 21c相比19c在手动切换方面有显著增强，包括提高切换速度、增强错误处理、优化云集成等功能。