oracle DG 原理

本文详细解释了OracleDataGuard(DG)在数据库高可用性和数据保护中的作用,介绍了DG的工作原理、优点(如灾难恢复、资源利用等)、缺点(如网络需求、数据同步限制等),以及不同数据保护模式和主从切换。

在Oracle中,什么是DG?DG有哪些优缺点?

DG(Data Guard,数据卫士)不是一个备份恢复的工具,然而,DG却拥有备份的功能,在物理DG下它可以和主库一模一样,但是它存在的目的并不仅仅是为了备份恢复数据,应该说它的存在是为了确保企业数据的高可用性,数据保护以及灾难恢复。DBA可以通过将一些操作(例如查询报表)转移到备库执行的方式来减小主库的压力,构建高可用的企业数据库应用环境。

在DG环境中,至少有两个数据库,一个处于OPEN状态对外提供服务,这个数据库叫作主库(Primary Database)。第二个处于恢复状态,叫作备库(Standby Database)。在通常情况下,主库对外提供服务,用户在主库上进行操作,操作被记录在联机日志和归档日志中,这些日志通过网络传递给备库,然后在备库上被应用,从而实现主库和备库的数据同步。Oracle对这一过程进一步地优化设计,使得日志的传递、恢复工作更加自动化、智能化,并且提供一系列参数和命令简化了DBA工作。如果软硬件升级,那么可以把备库切换为主库继续对外服务,这样既减少了服务停止时间,并且数据不会丢失。如果异常原因导致主库不可用,那么也可以把备库强制切换为主库继续对外服务,这时数据损失都和配置的数据保护级别有关系。所以,Primary和Standby只是一个角色概念,并不固定在某个数据库中。

每个技术都有其优缺点,下面来看看DG有哪些优缺点。

DG的优点主要有以下几点内容:

① 灾难恢复及高可用性。

② 全面的数据保护。

③ 有效利用系统资源。

④ 在高可用及高性能之间更加灵活的平衡机制。

⑤ 故障自动检查及解决方案。

⑥ 集中的、易用的管理模式。

⑦ 自动化的角色转换。

DG的缺点主要有以下几点内容:

① 由于传输整个日志文件,所以,需要较高的网络传输带宽。

② 在Oracle 11g之前的物理备库虽然可以以只读方式打开,然后执行查询、报表等操作,但需要停止应用日志,这将使目标库与源数据不能保持同步,如果在此期间源数据库发生故障

Oracle Data Guard 是 Oracle 提供的一项高可用性解决方案,主要用于保障数据库的连续性和灾难恢复能力。其核心机制是通过 Redo 日志的传输和应用来实现主库(Primary Database)与备库(Standby Database)之间的数据同步。 ### 数据同步的基本流程 1. **Redo 日志生成** 主数据库在运行过程中会持续生成 Redo 日志,记录所有对数据库所做的更改操作(如插入、更新、删除等)。这些日志是数据同步的基础。 2. **Redo 日志传输** Data Guard 支持两种 Redo 日志传输方式: - **ARCH 进程**:当主库的日志文件归档时,通过 ARCH 进程将归档日志文件传输到备库。 - **LGWR 进程**:日志写入器(LGWR)可以在事务提交前将未归档的 Redo 数据实时传输到备库,这种方式可以显著减少数据丢失的风险[^4]。 3. **Redo 日志应用** 备库接收到 Redo 日志后,使用 **Managed Recovery Process (MRP)** 或 **Logical Standby Apply Server (LSP)** 来应用这些日志: - **物理备库(Physical Standby)**:使用 MRP 应用 Redo 日志,保持与主库的物理结构一致。 - **逻辑备库(Logical Standby)**:使用 SQL Apply 技术,将 Redo 日志转换为 SQL 语句并执行,保持逻辑一致性[^5]。 ### 同步模式详解 Oracle Data Guard 支持三种主要的数据保护模式: 1. **最大性能模式(Maximum Performance)** 这是最常见的模式,强调主库性能最大化。Redo 日志以异步方式传输到备库,即主库的日志归档完成后才会传输到备库。这种模式下,即使备库不可用,也不会影响主库的正常运行。配置方式通常使用 LGWR ASYNC 或 ARCH 模式[^4]。 2. **最大可用模式(Maximum Availability)** 在正常情况下,该模式提供类似于最大保护模式的数据保护级别。如果备库暂时不可用,系统会自动切换回最大性能模式,从而避免主库停机。当备库恢复后,系统会重新同步主备数据。此模式要求备库必须配置 Standby Redo Log,并推荐使用 LGWR ASYNC 模式进行 Redo 传输[^5]。 3. **最大保护模式(Maximum Protection)** 该模式确保主库的所有事务必须至少写入一个备库后才能提交,保证零数据丢失。但这也意味着如果备库不可用,主库将停止接受新的事务。因此,这种模式适用于对数据一致性要求极高的场景,但可能会影响系统的可用性[^4]。 ### 异构平台支持 从 Oracle Database 11g 开始,Data Guard 支持主备数据库运行在不同的平台上,包括不同的 CPU 架构、操作系统版本(如 Windows 和 Linux)、以及 32 位/64 位架构。具体支持的异构平台可以通过 Oracle 官方文档中的 Notes 413484.1(物理备库)和 1085687.1(逻辑备库)查询[^3]。 ### 示例:模式切换 以下是一些常用的模式切换命令: ```sql -- 切换为最高可用模式 ALTER DATABASE SET STANDBY DATABASE TO MAXIMIZE AVAILABILITY; -- 切换为最大性能模式 ALTER DATABASE SET STANDBY DATABASE TO MAXIMIZE PERFORMANCE; -- 切换为最大保护模式 ALTER DATABASE SET STANDBY DATABASE TO MAXIMIZE PROTECTION; ``` 这些命令需要在主库和备库上同时执行,以确保模式切换生效。
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