Oracle Database 12c 数据库云的最大高可用架构


Oracle Database 12c 数据库云的最大高可用架构 高景强 Oracle首席技术顾问 eric.gao@oracle.com M: 13910424138 2 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c . Oracle Database 12c 引入的高可用性重要新功能可以: – 大幅缩短计划和意外停机时间 – 在高可用性和性能之间不必再取舍权衡 – 极大地提高了运营效率 . 这些将可用性推到了前所未有的新高度 – 新一代最高可用性架构 (MAA) – 针对 Oracle 和 数据库云(DBaaS) 进行了优化 为 DBaaS 提供极高的可用性 3 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle 最高可用性架构(MAA) Active Data Guard – 数据保护、灾难恢复 – 查询分流 GoldenGate – 活动-活动 – 异构 RMAN、Oracle 安全备份 – 备份到磁带/云 活动副本 (Active Replica) 基于编辑重新定义、 在线重新定义、Data Guard、GoldenGate – 最短停机的维护、升级、迁移 RAC – 可伸缩性 – 服务器高可用性 闪回 – 人为错误校正 生产环境 应用程序连续性 (App Continuity) – 应用程序高可用性 全局数据服务 (Global Data Services) – 服务故障切换/负载平衡 4 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. MAA的优势 . 可以被用于查询,报表,测试,补丁和升级 – GoldenGate可以支持在主备端同时执行数据更新 . 提供灾难恢复 . 针对各类数据丢失风险提供全面保护 – 可以自动修复IO环节造成的数据损坏 . 确保容灾系统的可用性 – 在需要的时候一定可以做失败切换 . 全球范围的Oracle用户将其作为标准广泛采用 Active Data Guard 5 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c 高可用性的主要新特性 . 应用程序连续性 (Application Continuity) . 全局数据服务 (Global Data Services) . Data Guard 增强 . RMAN 增强 . 其他高可用性增强 . GoldenGate 更新 6 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. . 数据库中断可能导致丢失进 行中的工作,使用户和应用 程序处于不确定状态 . 通常导致 . 用户问题 . 重复提交 . 重新启动中间层 . 开发人员问题 Oracle 12c 以前 正在执行的应用:面对中断 应用 (App Server) 服务器 数据库 服务器 最终用户 (End user) 7 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. . 遇可恢复错误时重放进行中的工作 . 成功时可屏蔽许多硬件、软件、网络、存 储错误和中断 . 客户端: Oracle JDBC-Thin, Universal Connection Pool (UCP), WebLogic Server, 第三方 Java 应用程序 . RAC, RAC One, & Active Data Guard 应用程序连续性 (Application Continuity) 正在执行的应用可以继续运行 屏蔽意外/计划中断 重放事务 应用 服务器 数据库 服务器 最终用户 8 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 应用程序连续性 - 示例 可靠地重放未完成的工作 应用服务器 数据库服务器 最终用户 网络交换机 用户在应用程序中选择产品,并 提交订单 用户事务到达应用程序,应用程 序层对用户事务进行相应的处理 然后发起数据库事务 9 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 应用程序连续性 - 示例 可靠地重放未完成的工作 应用服务器 数据库服务器 最终用户 网络交换机 相应的数据库服务器恰好在事务 被提交到数据库之前发生故障。 10 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 应用程序连续性 - 示例 可靠地重放未完成的工作 应用服务器 数据库服务器 最终用户 网络交换机 JDBC 驱动程序检测到故障,并 使用“事务保护”机制询问集群中 的其它可用节点,确认事务已提 交还是需要重放 如果事务需要重放,“应用程序 连续性”机制会将所有未完成的 工作提交到集群中正常运行的节 点,并提交事务。这些操作对应 用程序全部是透明的 11 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 应用程序连续性 - 示例 可靠地重放未完成的工作 应用服务器 数据库服务器 最终用户 网络交换机 用户收到订单已成功完成的 确认。 12 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c 高可用性的主要新特性 . 应用程序连续性 (Application Continuity) . 全局数据服务 (Global Data Services) . Data Guard 增强 . RMAN 增强 . 其他高可用性增强 . GoldenGate 更新 13 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 全局数据服务 全局数据服务 Global Data Services • 将 RAC 式服务--故障切换 (Failover)、负载 平衡 (Load Balancing)(在数据中心内部及之 间)以及管理 功能扩展到一组复制数据库 • 依据网络延迟、复制延迟和服务位置制定 策略 • 提高可用性、改善可管理性并实现最佳性 能 复制数据库的负载均衡和服务故障切换 14 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 全局数据服务 Global Data Services . 报表客户端路由到“最佳”数据库 – 基于位置、响应时间、数据、可接受的数据延迟 – 报表将自动在负载最低的服务器上运行 . 报表客户端故障切换 – 如果首选数据库不可用,将路由到同区域的另一数据库或 远程数据库 . 全局服务迁移 – 基于故障切换/转换自动迁移服务 - 如果主数据库发生故 障,则启动新主数据库上的服务 Active Data Guard 示例 Active Data Guard 报表服务 Reporting Service 呼叫中心服务 Call Center Service GoldenGate 15 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 全局数据服务 示例:不使用 GDS 的 Active Data Guard 主数据库 活动备用数据库 Data Guard 订单历史记录视图 订单捕获 使用 Active Data Guard 备用数据库的 关键电子商务应用程序 当活动备用数据库发生故障时 将出现何种情况? 订单 服务 历史记 录服务 主数据库 活动备用数据库 Data Guard 订单历史记录视图 订单捕获 订单 服务 历史记 录服务 ? 16 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 全局数据服务 示例:使用 GDS 的 Active Data Guard:始终保持高可用性 当活动备用数据库发生故障时…… . GDS 将历史记录服务故障切换 到主数据库,并通过 FAN/FCF 重定向连接 主数据库 活动备用数据库 Data Guard 订单 服务 历史记 录服务 全局数据服务 订单历史记录 视图 订单捕获 历史记 录服务 17 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c 高可用性的主要新特性 . 应用程序连续性 . 全局数据服务 . Data Guard 增强 . RMAN 增强 . 其他高可用性增强 . GoldenGate 更新 18 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 零数据损失挑战 距离越长,性能影响越大 同步通信导致性能折中 主数据库 Data Guard 备用数据库 提交 Commit 提交确认 Commit ACK 网络发送 NW Send 网络确认 NW ACK 19 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 主数据库 备用数据库 异步 ASYNC Data Guard 异步 - 12c以前 发生灾难时有丢失数据的风险 20 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. . 远程同步实例(轻量级 Oracle 实例):控制文件、备用重做日志、归 档日志、无数据文件 . 从主数据库同步接收重做日志,并将其以异步方式实时转发到备用数 据库 . 发生故障切换时:异步备用数据库以透明方式从远程同步实例获取最 后一次提交的重做日志并应用:故障切换零数据损失 . 可以对第二远程同步实例进行预配置,使其在发生故障切换/转换后反 向传输 . 终端备用数据库要求为 Active Data Guard 备用数据库 Active Data Guard Far Sync 远程同步 异步部署时零数据损失 21 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 主数据库 备用数据库 远程同步 实例 Active Data Guard Far Sync 远程同步 操作流程 异步 同步 22 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 主数据库 备用数据库 远程同步 实例 Active Data Guard Far Sync 远程同步 操作流程 无需权衡可用性与性能! 异步 同步 零数据损失 23 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Active Data Guard Far Sync 远程同步 优势 . 最佳的数据保护、最小的性能影响 . 低成本、低复杂性 . 是实现近程灾难恢复 + 远程灾难恢复模型的最佳方式 . 与现有 Data Guard 异步配置类似 . Data Guard 故障切换?没问题!只管去做吧 - 不会丢失数据! 24 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Active Data Guard 实时级联 消除传播延迟 主数据库 备用数据库 1 备用数据库 2 . 在 12.1 中,备用数据库 1 会在收到重做时实时将重做转发到备用数据 库 2:没有等待日志切换的延迟 . 备用数据库 2(Active Data Guard 备用数据库)是最新的,可供只读 查询和报告使用 同步或异步 异步 . 在 11.2 中,在将重做从存档日志转发到备用数据库 2 之前,备用数据 库 1 会一直等待日志切换 25 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Data Guard Fast Sync 快速同步 降低对主数据库的影响以实现最高可用性 主数据库 备用数据库 重做 日志 备用重做 日志 提交 提交 确认 . 对于同步传输:在将重做写到备用重做日 志之前,远程站点会确认收到重做 . 缩短主数据库上的提交延迟 . 灾难恢复更佳 - 增大了同步距离 . 如果网络往返延迟时间小于本地联机重做 日志写入时间,同步传输将不会影响主数 据库的性能 NSS RFS LGWR 提交 提交 确认 确认 收到后返回 主数据库 备用数据库 重做 日志 备用重做 日志 NSS RFS LGWR 26 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Data Guard Oracle Database 12c 中的其他新特性 使用 Active Data Guard 实现滚动升级 . 通过简单的 PL/SQL 包将复杂操作自动化: DBMS_ROLLING(12.1.0.1 及更高版本),使用简单 的 Init、Build、Start、Switchover、Finish 过程 . 其他数据类型支持:XML OR、二进制 XML、空间数据 、图像、Oracle 文本、DICOM、ADT(简单类型、 varray)…… 验证角色变更是否就绪 . 使用自动运行状况检查确保 Data Guard 配置已经准备 好进行故障切换 - 验证有无日志差异、执行日志切换 、检测是否有任何不一致、确保在备用数据库上清空联 机日志文件…… 全局临时表上的 DML Global Temp . 临时撤销不记入重做日志 . 在 Active Data Guard 上对全局临时表启用 DML:更多 报表支持 . 默认设置在 Active Data Guard 备用数据库上 唯一序列 Unique Sequences . 主数据库为每个备用数据库分配一个唯一的序列号范围 . 支持 Active Data Guard 实现更灵活的报表选择 27 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c 高可用性的主要新特性 . 应用程序连续性 . 全局数据服务 . Data Guard 增强 . RMAN 增强 . 其他高可用性增强 . GoldenGate 更新 28 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 从备份执行细粒度的表恢复 . 简单的 RECOVER TABLE 命令即可从 RMAN 备份恢复一个或多个表(最新版 本或早期版本) . 无需像手动还原、恢复和导出那样费时 和复杂 – 可实现对单个表的细粒度时间点恢复, 而不是恢复整个表空间的内容 – 在Flashback Drop和Flashback Table失 效时使用 RMAN 备份 30 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. . 使用新的 PLUGGABLE DATABASE 关键字备份和恢复特定可拔插数据库:RMAN> BACKUP PLUGGABLE DATABASE , ; . 使用熟悉的 BACKUP DATABASE 命令备份 CDB,包括所有 PDB . PDB 完全恢复 – RESTORE PLUGGABLE DATABASE ; – RECOVER PLUGGABLE DATABASE ; . PDB 时间点恢复 – RMAN> RUN { – SET UNTIL TIME 'SYSDATE-3'; – RESTORE PLUGGABLE DATABASE ; – RECOVER PLUGGABLE DATABASE ; – ALTER PLUGGABLE DATABASE OPEN RESETLOGS; } . 使用熟悉的 RECOVER DATABASE 命令恢复 CDB,包括所有 PDB 可拔插数据库备份与恢复 细粒度备份与恢复以支持整合 31 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c 高可用性的主要新特性 . 应用程序连续性 . 全局数据服务 . Data Guard 增强 . RMAN 增强 . 其他高可用性增强 . GoldenGate 更新 32 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Flex ASM:无需 1:1 服务器映射 新增:Oracle Database 12c 中的 ASM 存储整合 ASM 集群存储池 磁盘组 B 磁盘组 A 共享磁盘组 宽文件条带化 数据库共享 ASM 实例 ASM 实例 数据库实例 ASM 磁盘 RAC 集群 节点 5 节点 4 节点 3 节点 2 节点 1 节点 5 作 为节点 4 的 ASM 客 户端运行 节点 1 作 为节点 2 的 ASM 客 户端运行 节点 1 作 为节点 4 的 ASM 客 户端运行 节点 2 作 为节点 3 的 ASM 客 户端运行 ASM ASM ASM ASM 实例 DBA DBA DBB DBB DBC DBB 33 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Flex ASM:支持 Oracle Database 11g 先前的数据库版本将托管本地 ASM 实例 ASM 集群存储池 磁盘组 B 磁盘组 A 共享磁盘组 宽文件条带化 数据库共享 ASM 实例 ASM 实例 数据库实例 ASM 磁盘 RAC 集群 节点 5 节点 4 节点 3 节点 2 节点 1 ASM ASM ASM DBA DBA DBB DBB DBC DBB ASM ASM 11.2 DB 11.2 DB 34 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 在线重新定义增强 Online Redef . 提高了 sync_interim_table 性能 . 可以使用 VPD 策略重新定义表 . 提高了 finish_redef_table 的弹性 . 对多分区重定义的处理更佳 其他高可用性增强 在线数据文件迁移 . 当用户正在访问数据时对数据文件进行迁移: ALTER DATABASE MOVE DATAFILE … . 在存储迁移过程中保持数据的可用性 职责分离 . SYSDG / SYSBACKUP:Data Guard 和 RMAN 特 定的管理权限 . 不能访问用户数据:在整个企业实施安全标准 其他在线操作 . 在线删除索引/在线修改不可用的索引/在线修改可见/不可 见的索引 . 在线删除约束/在线设置未使用的列 . 在线移动分区:ALTER TABLE … MOVE PARTITION … ONLINE 35 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c 高可用性的主要新特性 . 应用程序连续性 . 全局数据服务 . Data Guard 增强 . RMAN 增强 . 其他高可用性增强 . GoldenGate 更新 36 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. GoldenGate 零停机迁移/升级 无缝迁移和升级到 Oracle Database 12c • 整合/迁移/维护系统无需 停机 • 提供故障恢复功能,最大 程度地降低风险 • 切换前验证数据 • 使用活动-活动复制执行分 阶段的用户迁移 非 Oracle ERP Oracle Database 12c 非 Oracle ERP 使用 Oracle GoldenGate Veridata 进行对比和验证 采用实时 复制 进行迁移 可选 故障恢复 数据流 转换 Oracle 10.2 CRM Oracle 11.2 DW 37 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle GoldenGate 支持活动-活动数据库 提高现有服务器的投资回报率,同步数据 • 利用备用系统处理事务 • 发生计划中断和意外中断 时仍提供连续的可用性 • 跨全球多个数据中心同步 数据 • 使用智能冲突检测和解决 方案 Oracle Database 12c Oracle 10.2 应用 2 Oracle 11.2 应用 3 非 Oracle 应用 异构双向实时复制 38 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c . Oracle Database 12c 提供了更加成熟的 高可用性 (HA) 功能 . 这些功能 – 进一步缩短了停机时间 – 大大提高了工作效率 – 避免了传统的取舍权衡 极高的可用性:总结 39 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle Database 12c 高可用性的主要新特性 . 应用程序连续性 (Application Continuity) . 全局数据服务 (Global Data Services) . Data Guard 增强 . RMAN 增强 . 其他高可用性增强 . GoldenGate 更新 40 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 41 版权所有 © 2013,Oracle 和/或其分支机构。保留所有权利。
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