Oracle 11g Data Guard 物理备库快速配置指南(上)

June 26, 2012

缘起

最近做了10g和11g的物理备库配置实验,发现 Data Guard 其实很容易,但是缺少好文档。我是参考官方文档做的实验,觉得它写的不是很清楚的。

Google 出来两个pdf文档,读了觉得比官方文档强很多。翻译下,也许会对某些朋友有用。翻译的同时我也好更熟悉下这两个文档。好久没翻译过英文了,可以顺便练练手。

原文档下载地址(墙外):

第一部分

### 简介

Data Guard 是 Oracle 数据库的一个功能,能够提供数据库的冗余。冗余是通过创建一个备用(物理复制)数据库实现,备库最好是在不同的地理位置或者在不同的磁盘上。备库通过应用主库上的变化来保持数据同步。备库可以使用重做日志应用(物理备库)或SQL应用同步(逻辑备库)。

本文旨在说明 Data Guard 的配置并不复杂,不需要特殊的技能或者培训才能学会搭建。它将快速展示给读者搭建一个物理备库的过程。我的目标是,即使你第一次接触 Data Guard,刚考虑要使用它或担心它会不会很难配置,本文将帮助你快速搭建起一个正常运行起来的物理备库。

为什么使用 Data Guard

每种 Oracle 高可用性工具都有其目的。使用 Data Guard 的理由有:

系统环境

在写完本文后,我使用 DBCA 创建了一个新数据库 JED,然后重新运行了文中的配置步骤,确认其对一个基本的 Oracle 11g 数据库适用。主库叫 JED,运行在一台叫 dev-db1的服务器上。备库叫 JED2,运行在一台叫 dev-db2 的服务器上。

不需要提的基本前提

有一些任何生产库都应该有的基本的设置。其中一个就是归档模式。对于生产库,这应该是一个明显的必须配置。如果你的生产库没有适用归档模式,你要么需要马上开始读点书,要么你得有一个非常非常好的理由。我不大确定谁真能找出一个理由,但任何准则都有例外。

如何修改你的数据库为归档模式:

SQL> shutdown immediate
SQL> startup mount
SQL> alter database archivelog;
SQL> alter database open;
SQL> archive log list;

主库准备

首先,备库要成为主库的完全相同的复制,它必须接收来自主库的重做日志。Oracle 数据库中,一个用户可以用指定某操作不产生日志(比如使用 NOLOGGING 语句)。对于备库来说,这是个问题。你必须确认用户无法指示数据库不产生重做日志,这需要启用数据库的强制日志功能。启用方法如下:

SQL> alter database force logging;
SQL> select name, force_logging from v$database;

你应该看到 force_logging 列为 YES

其次,你要确认当主库添加或删除数据文件时,这些文件也会在备库添加或删除。启用此功能的方法如下:

SQL> alter system set standby_file_management = 'AUTO';

再次,我们要确认书库有备用日志文件(Standby Log Files)。备库使用备用日志文件来来保存从主库接收到的重做日志。主库上也建立备用日志文件有两个原因,一是主库可能转换成备库,备库需要备用日志,二是如果主库建了备用日志,备库会自动建。备用日志应该跟在线日志一样大,组数应该至少跟在线日志一样多,或者更多。我喜欢给备用日志一个跟在线日志不同范围的编号,比如在线日志组是1到6,备用日志就是11到16。创建备用日志的方法如下:

SQL> alter database add standby logfile group 11 ('/oradata/JED/g11m01.sdo','/oradata/JED/g11m02.sdo') size 50M;

如果你不是使用 SSL 做重做日志传输验证(一般来说不会),那么你需要使用密码文件做验证。你必须创建密码文件,并且设置参数 REMOTE_LOGIN_PASSWORDFILEEXCLUSIVESHARED。一般数据库默认就有密码文件,并且此参数默认为 EXECUSIVE。先检查下这两项,如果不是默认,设置方法如下:

SQL> alter system set remote_login_passwordfile=exclusive scope=spfile;
OS> orapwd password=<sys 用户密码>

最后,检查数据库的 db_unique_name 参数是否设置。如果没有,使用 alter system 进行设置:

SQL> show paramter db_unique_name;
SQL> alter system set db_unique_name=some_name scope=spfile;

闪回数据库

我强烈建议开启数据库闪回功能。闪回允许你将数据库还原到以前的某一时间点。当发生故障转移时,这个功能非常有用,它能让你将老的主库闪回到故障前,然后将其转换为备库。如果没有启用闪回功能,你就必须重建备库,意味着要再复制一次数据文件。除了这个好处,闪回还能在某些情况下让你避免从备份恢复数据。

启用闪回功能,必须先配置快速恢复区(Flash/Fast Recovery Area). 方法如下:

SQL> alter system set db_recovery_file_dest='&快速恢复区目录或ASM磁盘组名';
SQL> alter system set db_recovery_file_dest_size=400G;

配置好快速恢复区后,就可以启用闪回日志功能:

SQL> alter database flashback on;
SQL> select flashback_on from v$database;

FLASHBACK_ON 这列的值应该是 YES。如果你碰到 ORA-01153 报错,那一定是在备库进行此操作。你需要先取消重做日志应用,启用闪回日志,然后重新启用日志应用。

在主库启用闪回日志,不会同步备库也启用。你必须手动在主库和备库上均启用闪回日志。如果不启用闪回日志,当出现故障转移时,你将需要完全重新开始创建一个备库。

SQL*NET 配置

在创建备库前,要确认两台服务器的数据库之间能通信,如果我们要用 RMAN 的 duplicate from active database 命令创建备库的话。我们需要配置监听和 TNS 名。你可以手动配置,也可以使用网络配置工具(netca)。我更喜欢手动配置,因为我比较老派,并且这些配置文件又不复杂,

首先需要配置主备库的监听。虽然数据库会自动注册监听,但如果要使用 RMAN 的 duplicate 命令创建备库,备库必须首先处于 NOMOUNT 状态。在 NOMOUNT 状态下,数据库实例不会自动注册监听,你必须配置静态监听。另外必须要注意的一点是,NOMOUNT 状态下的数据库必须使用专用模式(dedicated server)连接。

两台服务器上的 TNS 名字文件必须配置好,让主备库能用 LOG_ARCHIVE_DEST_NFAL_SERVER 参数(稍后会介绍这些参数)中的服务名(Service Names)找到对方。具体配置应类似下例。

主库(dev-db1)的监听配置:

SID_LIST_LISTENER=
	(SID_LIST =
		(SID_DESC =
			(GLOBAL_DBNAME = JED)
			(ORACLE_HOME = /oracle/product/11.2.0)
			(SID_NAME = JED)
		)
	)

备库(dev-db2)的的监听配置:

SID_LIST_LISTENER=
	(SID_LIST =
		(SID_DESC =
			(GLOBAL_DBNAME = JED2)
			(ORACLE_HOME = /oracle/product/11.2.0)
			(SID_NAME = JED2)
		)
	)

主库的 TNS 名字文件配置:

JED2 =
  (DESCRIPTION =
    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = dev-db2)(PORT = 1521))
    (CONNECT_DATA =
      (SERVER = DEDICATED)
      (SERVICE_NAME = JED2)
    )
  )

备库的 TNS 名字文件配置:

JED =
  (DESCRIPTION =
    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = dev-db1)(PORT = 1521))
    (CONNECT_DATA =
      (SERVER = DEDICATED)
      (SERVICE_NAME = JED)
    )
  )

重做日志传输配置

现在主备库之间依旧可以互相通信了,下一步是配置归档位置和重做日志传输。我们将先在主库上进行配置,然后等备库创建好后,修改备库的配置。

配置归档位置:

SQL> alter system set log_archive_dest_1 = 'location=use_db_recovery_file_dest valid_for=(all_logfiles, all_roles) db_unique_name=JED';

这个命令指定快速恢复区作为归档位置,此归档位置用于在所有数据库角色下归档所有的日志文件。官方文档里说使用 valid_for=(online_logfiles, all_roles),这将导致备库无法归档备用日志文件,因为它们不是在线日志。但如果使用 all_logfiles 选项,主备库将都能归档在线以及备用日志。如果你想在备库进行备份,并同时备份归档日志的话,必须使用 all_logfiles

然后配置重做日志传输到备库:

SQL> alter system set log_archive_dest_2 = 'service=JED2 async valid_for=(online_logfile,primary_role) db_unique_name=JED2';

这条语句说,如果这是主库,就使用服务名 JED2 传输在线日志,目标库名叫 JED2

要注意STANDBY_ARCHIVE_DEST 参数不需要,已经被官方弃用。当调试时,不少人好心建议我设置此参数,但设置此参数后启动数据库,只会报 ORA-32004: obsolete or deprecated parameter(s) specified for RDBMS instance 错。

另一个要设置的参数是 FAL_SERVER。这个参数指定当日志传输出现问题时,备库到哪里去找缺少的归档日志。它用在备库接收的到的重做日志间有缺口的时候。这种情况会发生在日志传输出现中断时,比如你需要对备库进行维护操作。在备库维护期间,没有日志传输过来,这时缺口就出现了。设置了这个参数,备库就会主动去寻找那些缺少的日志,并要求主库进行传输。

SQL> alter system set fal_server = 'JED2';

注意 FAL_CLIENT 参数在11g里已经弃用。

然后我们要让主库知道 Data Guard 配置里的另外一个库的名字:

SQL> alter system set log_archive_config = 'dg_config=(JED,JED2)';

这一步做完后,我们就可以准备好备库的环境,并开始创建备库了。

备库环境准备

现在开始准备备库环境。有很多种方法来执行这些步骤。我这里写的是我觉得最适合我的方法。你应该实验多种方法,看哪种比较适合你。

首先,我们要为备库创建密码文件和参数文件(spfile)。密码文件可以直接复制过去,只需要改下名字就行。比如,主库上的密码文件是 $ORACLE_HOME/dbs/orapwJED。我们把它复制到备库服务器的相同位置,用备库的 SID 取代主库,修改其名字为 orapwJED2

为了创建备库 spfile,先创建一个启动参数文件(pfile):

SQL> create pfile from spfile;

我想介绍一个看起来挺不错新功能,使用 RMAN 创建备库 SPFILE。我不使用这个功能的理由是:

  1. 反正我也需要复制密码文件到备库服务器,所以它并没有节省我复制文件的时间。
  2. 要使用这个功能,你仍然需要使用 parameter_value_convert 参数做很多替换工作,还有使用 SPFILE 语句和多个 SET 语句以确保一切正确。

我发现复制 pfile 过去更容易(你甚至可以直接粘贴复制),只要改下名字,然后改几个里面的参数就行。这很容易,你也可以在手动修改和调试的过程中学到很多。我发现手动改比用 RMANSPFILE创建功能更快。

创建好了主库的 pfile 后,将其复制到备库服务器的相同位置,使用备库的 SID 修改其名字。你需要对 pfile 做如下修改:

然后在备库服务器上创建所需目录结构和修改相关文件。至少需要修改如下创建目录和文件:

现在可以准备启动备库实例来创建数据库了。在启动过程中创建一个 spfile

SQL> startup nomount pfile=initJED2.ora
SQL> create spfile from pfile;
SQL> shutdown
SQL> startup nomount
SQL> show parameter spfile
SQL> exit

show parameter spfile 显示 spfile 的位置,这时备库处于 NOMOUNT 状态。

备库创建

就像之前的步骤一样,创建数据库这一步也可以有多种方法。在11g中,我将使用 RMAN 的复制功能,因为它很容易。在上一步里,我们复制了密码文件和参数文件到备库服务器,修改好了参数文件,并创建了 spfile。这让使用 RMAN 复制功能更加容易,当然,你也可以跳过手工复制密码和参数文件这步,让 RMAN 使用 SPFILEPARAMETER_VALUE_CONVERTSET等命令帮你自动完成。

使用 RMAN 创建备库的命令非常简单。它指示 RMAN 直接复制当前活动的数据库(主库)到辅助数据库(备库)。这样你就不需要现将主库的备份复制到备库服务器上,再还原数据库。在今天的存储技术下,我们有更快更简单的方式复制数据库,但为了展示11g的这个新功能,并且这个功能又很简单,我喜欢尽可能使用它。

RMAN> connect target sys@JED
RMAN> connect catalog <catalogowner>@<catalogdb>
RMAN> connect auxiliary sys@JED2
RMAN> duplicate target database for standby from active database;

11.2.0.2.0 版本后,你可以直接使用 connect target 连接辅助数据库,但如果不指定用户名和密码,在复制到备库时将报 invalid username/password 错。

当复制命令在执行时,我喜欢 tail 备库的告警日志文件,观察复制进行到了哪一步和查看是否有报错。注意,针对在线和备用日志文件报 ORA-27037: unable to obtain file status 错是正常的。

你也可以并行复制以提高性能。需要分派主库和备库多个通道后,再执行复制命令:

run
{
	allocate channel chan1 type disk;
	allocate channel chan2 type disk;
	allocate channel chan3 type disk;
	allocate channel chan4 type disk;
	allocate auxiliary channel aux1 type disk;
	allocate auxiliary channel aux2 type disk;
	allocate auxiliary channel aux3 type disk;
	allocate auxiliary channel aux4 type disk;
	duplicate target database for standby from active database;
}

如果一切正常,你将看到 RMAN 报出类似如下信息:

Finished Duplicate Db at 07-MAY-10

当备库复制完成后,我喜欢在备库启用闪回日志:

SQL> alter database flashback on;

启动重做日志应用

启动或者停止重做日志应用非常容易。启动日志应用:

SQL> ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE USING CURRENT LOGFILE DISCONNECT FROM SESSION;

这个命令指示备库开始使用备用日志文件进行恢复。它也告诉备库命令完成后回到命令行界面。如果你想停止恢复:

SQL> ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE CANCEL;

确认日志应用正常

你要确认重做日志正在应用到备库。首先我们要确认主备库里的归档目的地配置都是有效的:

SQL> select DEST_ID, STATUS, DESTINATION, ERROR from V$ARCHIVE_DEST where DEST_ID<=2;

目的地状态应该显示为 VALID

然后确认重做日志是否真的被应用了,在主库执行:

SQL> select SEQUENCE#, FIRST_TIME, NEXT_TIME, APPLIED, ARCHIVED from V$ARCHIVED_LOG where name = 'JED2' order by FIRST_TIME;

如果归档和日志应用均正常,APPLIEDARCHIVED 列都应该是 YES。很多教程里都让这个查询以 SEQUENCE# 列排序,但我不推荐。如果以 SEQUENCE# 列排序,当你做了一次故障转移后,序列号会再从1开始,这时使用这个查询,你将不能在结果最后看到最新的记录。我曾经很奇怪为什么查不到新记录,其实是因为新记录不是出现在最后,我没看到。所以,这个查询都是以 FIRST_TIME 列排序。

如果你发现日志没有被应用,那可能是重做日志有了缺口,这种情况下备库无法进行日志应用。但如果你的 FAL_SERVER 参数设置正确,这应该不会有问题。你可以在主库上检查是否有重做日志缺口:

SQL> select STATUS, GAP_STATUS from V$ARCHIVE_DEST_STATUS where DEST_ID = 2;

如果一切正常,应该返回 VALIDNO GAP。如果你想测试下 FAL_SERVER 这个参数是怎么工作的。可以先把备库关掉,然后在主库切换几次日志,等一会,启动备库,再切换一次日志。这样缺口很快就会出现。如果 FAL_SERVER 设置正常,缺少的重做日志会被传输过来并应用。

V$DATAGUARD_STATUS 视图对查找错误和了解发生了什么非常有用。可以在主备库上执行以下查询查看数据库状态:

SQL> select * from V$DATAGUARD_STATUS order by TIMESTAMP;

有时候你手工想确认下数据真的同步了。一个更让人信服的方法是,直接查询备库,看新数据是否存在。你可以将备库打开为只读状态,首先取消日志应用,再执行如下命令:

SQL> ALTER DATABASE OPEN READ ONLY;

这时你可以查询变化了的数据是否同步过来。11g已经支持活动备库,可以让数据库在只读状态下打开,同时启动日志应用。

总结

现在你有一个配置好的 Data Guard,也就有了一个冗余的数据库。我不想留下主备转换、故障转移、重建库等不讲,这些主题将放到本文的第二部分。

我希望本文能帮助你更容易和更快速地创建你的 Data Guard 环境。