31、Oracle 云数据库部署与管理全解析

Oracle 云数据库部署与管理全解析

1. 数据库企业版极致性能选项

Oracle 提供的数据库企业版极致性能选项，在高性能套餐基础上，增加了数据库内存、主动数据保护（Active Data Guard）和实时应用集群（Real Application Clusters）功能。此选项至少需要两个配备两个 OCPU 的虚拟机。Oracle Exadata 云服务和 Exadata Express 云服务默认包含极致性能套餐。

2. 数据库云部署场景分类

Oracle 为不同的部署场景提供了高可用性架构，大致可分为四类：
| 类别 | 适用场景 | 特点 | 可选配置 | 恢复目标 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 青铜级 | 非关键工作负载的单实例数据库，如测试和开发工作负载 | 可选择本地备份或备份到 Oracle 云，恢复时间目标（RTO）较高 | Oracle 云基础设施经典版（OCI - C）或 OCI 数据库，包括标准版 2、企业版、高性能版、数据库备份云服务、OCI 对象存储等 | 较高 RTO |
| 白银级 | 需要运行关键工作负载，实例可用性重要的场景 | 可使用实时应用集群（RAC），可选在同一 Oracle 云基础设施区域的不同可用性域配置本地数据保护副本，需配置云备份 | OCI/OCI - C、虚拟机上的数据库云服务（DBCS）/裸金属等专用环境、ExaCS、ExaCC 或 OCM | 0 恢复点目标（RPO），秒到分钟级 RTO |
| 黄金级 | 需要快速故障转移的高可用性场景 | 主数据库使用带 RAC 的 Oracle 云数据库，同一区域配置数据保护，不同地理区域使用主动数据保护技术进行灾难恢复，备份可本地存储或使用对象存储的云备份 | - | 0 RTO 和 0 RPO（多数故障场景） |
| 白金级 | 要求零数据丢失、零 RPO 能力和应用连续性的关键任务数据库 | 使用 RAC、主动数据保护、本地/云备份、本地数据保护实现高可用性，以及云平台上的 Golden Gate | - | 零数据丢失和零 RPO，应用连续性 |

3. 最大可用性架构的意义

设计最大可用性架构的目的是避免单点故障，防止数据丢失，降低停机成本，减少计划内和计划外停机对收入的影响。同时，出于合规和监管目的，也需要有灾难恢复和数据保护方法。

架构设计需要考虑以下因素：
- 成本效益
- 易于管理
- 高投资回报率
- 全面性，兼顾意外停机和计划内停机
- 明确考虑 RPO 和 RTO 目标

4. 灾难恢复解决方案的实际考虑

实施灾难恢复解决方案时，需要考虑以下实际问题：
- 灾难恢复站点的复杂架构和部署
- 灾难恢复站点的配置时间较长
- 数据不一致和损坏问题的处理
- 解决方案相关的较高资本支出和管理成本
- 支持按需容量和突发能力的弹性需求
- 数据安全和合规性问题

5. 基于 Oracle 公共云的灾难恢复部署

Oracle 公共云提供了简单的部署模型，其云基础设施提供了多种数据库部署选项，包括主动数据保护、实时应用集群，可选择平台即服务（PaaS）许可证或自带许可证（BYOL）。

以下是在 Oracle 公共云 OCI - C 上部署灾难恢复设置的步骤：
1. 使用从云管理员或 Oracle 订阅获得的云凭证登录。
2. 导航到 Oracle 数据库云服务控制台，点击“创建服务”。
3. 点击“创建服务”后，仔细选择软件版本、软件版本和数据库类型。例如，创建高可用性节点的数据保护环境时，会在同一数据中心区域的两个不同可用性域创建两个虚拟机；若业务连续性要求在不同区域设置运行最大性能模式的物理备用数据库的灾难恢复站点，则需在云数据库配置页面的相应类别下选择。注意，创建数据保护配置的选项仅在极致性能套餐中可用。
4. 选择单实例并带有数据保护以及极致性能版后，在下一屏幕会看到备用配置选项，填写选项。注意 HA 和 DR 的选择区别：选择 HA 时，服务在同一数据中心创建；选择 DR 时，服务在不同数据中心位置创建。
5. 完成选择后，进入下一个屏幕，填写数据库配置、备份配置和高级设置所需的详细信息，包括数据库名称、PDB 名称、复杂密码、数据库大小估计、选择合适的形状和 SSH 公钥等。
6. 在实例创建的存储配置期间，可选择 Oracle 块存储或高性能 SSD 存储。
7. 可在部署时或稍后选择所需的备份配置，并在该页面定义高级设置，如监听器端口、时区、字符集等。
8. 填写完信息后，进入备份配置部分，需要有云存储容器信息和凭证。若容器不存在，可在过程中点击“创建容器”自动创建。
9. 完成备份部分后，进入备用数据库部分，选择灾难恢复或高可用性。
10. 接下来是确认屏幕，在此页面审查之前选择的所有选项，如有需要可进行修改。
11. 确认后，会看到实例正在配置，首先创建主数据库实例，随后创建灾难恢复实例。
12. 可通过“服务创建和删除历史”选项卡跟踪活动进度，活动完成后，仪表盘会在实例概述页面显示状态，每个实例都有公共 IP 地址，可用于连接新创建的数据库实例。
13. 配置完成后，可在云控制台看到两个虚拟机的详细信息及其数据库角色。还可通过仪表盘的工具进行切换或故障转移操作，在“访问规则”选项卡中启用或禁用各种工具/网络要求的规则。
14. 在仪表盘的“资源”选项卡中，可控制服务实例，如启动、停止、重启、扩展等，还可看到数据保护选项，如切换、故障转移、重新实例化等。
15. 对于使用 DbaaS 监控器、EM 控制台和应用程序快速开发等额外工具，提供了控制台访问权限，并启用了访问规则和端口。在仪表盘的“管理”菜单下，可探索备份、快照和补丁调度选项。

以下是部署流程的 mermaid 流程图：

graph LR
    A[登录云凭证] --> B[导航到数据库云服务控制台，点击创建服务]
    B --> C[选择软件版本、版本和数据库类型]
    C --> D[选择单实例并带有数据保护及极致性能版]
    D --> E[填写备用配置选项]
    E --> F[填写数据库等详细配置信息]
    F --> G[选择存储类型]
    G --> H[选择备份配置和高级设置]
    H --> I[配置备份容器信息]
    I --> J[选择备用数据库类型（DR 或 HA）]
    J --> K[确认配置选项]
    K --> L[实例配置（主数据库和灾难恢复实例）]
    L --> M[跟踪活动进度]
    M --> N[查看实例状态和信息]
    N --> O[进行切换或故障转移操作]
    O --> P[管理访问规则]
    P --> Q[控制服务实例和数据保护操作]
    Q --> R[使用额外工具和管理选项]

6. 将本地数据库迁移到 Oracle 数据库云服务

将本地数据库迁移到 Oracle 数据库云服务有多种方法，这里介绍使用备份云服务的简单方法：
1. 注册备份云服务 ：可选择 Oracle 公共云试用版（30 天/300 美元；Oracle 数据库备份云服务）或付费版（Oracle 数据库备份/公共云服务）。试用和付费订阅的 Oracle 数据库备份云服务显示为 Oracle 存储云服务。
2. 激活和配置服务 ：激活并验证服务激活，选择数据中心和复制策略，可选择创建用户账户并分配存储管理员和数据库备份管理员角色。
3. 准备备份模块 ：
- 若没有 Oracle OTN 用户，创建一个用于登录从 Oracle 网站下载备份模块： 下载链接
- 安装备份模块：

~]$ unzip opc_installer.zip
~]$ mkdir –p OPC/wallet OPC/lib
~]$ java –jar opc_install.jar -serviceName <cloud service> -identityDomain <domain ID> -opcId <cloudUser> -opcPass '<pwd>' -walletDir /home/oracle/OPC/wallet -libDir /home/oracle/OPC/lib

其中：
- serviceName ：Oracle 数据库备份云服务名称，默认为 Storage（区分大小写）
- identityDoman ：备份云服务的域 ID
- opcID ：备份云服务用户 ID
- opcPass ：备份云服务用户密码
- walletDir ：存储备份云服务凭证的目录（例如： ~/OPC/wallet ）
- libDir ：存储备份云服务库的目录（Unix 中为 libopc.so ，Windows 中为 oraopc.dll ，例如： ~/OPC/lib ）

安装后，备份模块会在 $ORACLE_HOME/dbs 目录下创建一个名为 opcSID.ora 的配置文件，包含备份云服务容器 URL 和钱包位置， SID 是 Oracle 实例名称。注意，每个要备份到 Oracle 数据库备份云服务的实例都必须定义 opcSID.ora 。
4. 配置 SBT 通道 ：

CONFIGURE CHANNEL DEVICE TYPE sbt PARMS 'SBT_LIBRARY=${OPCLIB}/libopc.so, SBT_PARMS=(OPC_PFILE=${ORACLE_HOME}/dbs/opc${ORACLE_SID}.ora)';

其中 OPCLIB 是 OPC 库的路径。

通过以上步骤，可将本地数据库迁移到 Oracle 数据库云服务，利用云平台的优势实现数据库的高可用性和灾难恢复能力。

Oracle 云数据库部署与管理全解析

7. 云数据库部署场景的对比与选择

为了更清晰地帮助大家选择适合自己业务的云数据库部署场景，下面对前面提到的青铜级、白银级、黄金级和白金级进行详细对比：
| 级别 | 适用业务场景 | 核心技术 | 数据保护能力 | 成本与复杂度 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 青铜级 | 测试和开发等非关键业务 | 单实例数据库，本地或云备份 | 较高 RTO，可能存在一定数据丢失风险 | 成本低，部署和管理简单 |
| 白银级 | 关键业务，注重实例可用性 | 实时应用集群（RAC），可选本地数据保护副本 | 可实现 0 RPO 和秒到分钟级 RTO | 成本适中，有一定部署和管理复杂度 |
| 黄金级 | 需要快速故障转移的关键业务 | RAC，同一区域数据保护配置，跨区域 Active Data Guard | 多数场景 0 RTO 和 0 RPO，数据零丢失 | 成本较高，部署和管理较复杂 |
| 白金级 | 对数据零丢失和应用连续性要求极高的关键任务业务 | RAC、Active Data Guard、Golden Gate 等 | 零数据丢失和零 RPO，保障应用连续性 | 成本高，部署和管理复杂度最高 |

在选择时，企业需要综合考虑自身业务的重要性、数据保护需求、成本预算以及管理能力等因素。例如，初创企业的测试环境可能更适合青铜级部署；而大型企业的核心业务系统可能需要黄金级或白金级的高可用性架构。

8. 云数据库管理与维护的关键要点

在完成云数据库的部署后，有效的管理与维护是确保数据库稳定运行的关键。以下是一些关键要点：
- 资源管理 ：通过云平台的仪表盘，可以对服务实例进行控制，如启动、停止、重启、扩展等操作。在“资源”选项卡中，能够方便地进行这些操作，以满足业务的动态需求。
- 数据保护操作 ：利用数据保护选项，如切换、故障转移、重新实例化等，可以在出现故障时快速恢复业务。例如，当主数据库出现问题时，可以通过故障转移操作将业务切换到备用数据库。
- 备份与快照管理 ：在仪表盘的“管理”菜单下，可以进行备份、快照和补丁调度等操作。定期备份和创建快照可以确保数据的安全性和可恢复性。
- 访问规则配置 ：在“访问规则”选项卡中，需要根据实际需求启用或禁用各种工具和网络要求的规则。例如，开放特定端口以允许企业管理器、SQL 开发者等工具连接到数据库实例。

以下是一个简单的 mermaid 流程图，展示了云数据库管理与维护的主要流程：

graph LR
    A[资源管理] --> B[数据保护操作]
    B --> C[备份与快照管理]
    C --> D[访问规则配置]
    D --> A

9. 应对常见挑战的策略

在使用 Oracle 云数据库的过程中，可能会遇到一些常见的挑战，以下是相应的应对策略：
| 挑战 | 应对策略 |
| ---- | ---- |
| 灾难恢复站点部署复杂 | 利用 Oracle 云提供的简单部署模型，按照前面介绍的详细步骤进行操作，降低部署难度。 |
| 数据不一致和损坏问题 | 借助 Oracle 云的连续验证功能，确保数据的一致性和完整性，避免数据不一致和损坏。 |
| 高成本和管理复杂度 | 根据业务需求合理选择部署场景，如青铜级适合非关键业务，可降低成本和管理复杂度；同时，利用云平台的自动化工具和管理界面，提高管理效率。 |
| 数据安全和合规性问题 | 遵循 Oracle 云的安全策略和合规标准，如配置访问规则、使用加密技术等，保障数据的安全性和合规性。 |

10. 总结与展望

通过本文的介绍，我们全面了解了 Oracle 云数据库的部署、管理、迁移以及应对挑战的策略。从不同级别的部署场景选择到具体的操作步骤，再到管理维护的关键要点和应对挑战的策略，为企业在 Oracle 云平台上构建高可用性和可靠的数据库系统提供了详细的指导。

随着云计算技术的不断发展和企业数字化转型的加速，Oracle 云数据库将在更多的业务场景中发挥重要作用。未来，我们可以期待 Oracle 云提供更强大的功能、更高的性能和更便捷的管理工具，帮助企业更好地应对日益复杂的业务需求和数据挑战。企业也应不断关注技术的发展趋势，合理利用云数据库的优势，提升自身的竞争力。

总之，掌握 Oracle 云数据库的部署与管理技术，对于企业实现高效、稳定的业务运行具有重要意义。希望本文能为大家在实际应用中提供有价值的参考。