Oracle Data Guard配置与故障切换

Oracle Data Guard 是 Oracle 数据库中用于高可用性、灾难恢复和数据保护的核心技术之一。它通过在主数据库和备用数据库之间同步数据，确保数据的完整性和一致性。本文将详细介绍 Oracle Data Guard 的配置步骤以及故障切换的操作流程，并对关键概念进行解析。

一、Oracle Data Guard 概述

Oracle Data Guard 提供了物理备用数据库和逻辑备用数据库两种模式，其中物理备用数据库是最常用的实现方式。其核心功能包括：

1. 数据保护：通过实时或延迟复制，确保备用数据库与主数据库的数据一致性。
2. 高可用性：支持自动或手动故障切换（Failover），以应对主数据库的故障。
3. 灾难恢复：提供跨数据中心的数据冗余，防止因自然灾害或其他灾难导致的数据丢失。

二、配置 Oracle Data Guard

1. 环境准备

• 硬件和网络：确保主数据库和备用数据库之间的网络连接稳定。
• 操作系统：两台服务器的操作系统版本应一致或兼容。
• Oracle 软件：安装相同版本的 Oracle 数据库软件。
• 存储：为备用数据库分配足够的磁盘空间。

2. 配置主数据库

• 启用归档模式：

  SQL> SHUTDOWN IMMEDIATE;
  SQL> STARTUP MOUNT;
  SQL> ALTER DATABASE ARCHIVELOG;
  SQL> ALTER DATABASE OPEN;
  

• 设置强制日志模式：

  SQL> ALTER DATABASE FORCE LOGGING;
  

• 创建密码文件： 在 $ORACLE_HOME/dbs 目录下生成 orapw<sid> 文件。
• 配置监听器： 编辑 listener.ora 和 tnsnames.ora 文件，确保主数据库和备用数据库可以互相通信。

3. 创建备用数据库

• 备份主数据库： 使用 RMAN 创建全量备份并传输到备用服务器。

  rman target /
  RMAN> BACKUP DATABASE PLUS ARCHIVELOG;
  

• 恢复备用数据库： 在备用服务器上使用 RMAN 恢复备份。

  rman target /
  RMAN> RESTORE CONTROLFILE FROM '<backup_controlfile_path>';
  RMAN> ALTER DATABASE MOUNT;
  RMAN> RECOVER DATABASE;
  

4. 配置 Data Guard Broker

• 启用 DG Broker： 修改 init.ora 或 spfile 文件，添加以下参数：

  DG_BROKER_START=TRUE
  

• 创建配置： 登录到 DG Broker 控制台，执行以下命令：

  DGMGRL> CREATE CONFIGURATION 'my_dg_config' AS PRIMARY DATABASE IS 'primary_db' CONNECT IDENTIFIER IS 'primary_db';
  DGMGRL> ADD DATABASE 'standby_db' AS CONNECT IDENTIFIER IS 'standby_db' MAINTAINED AS PHYSICAL;
  

三、故障切换操作

1. 手动故障切换

当主数据库发生故障时，可以通过以下步骤将备用数据库提升为主数据库：

• 检查状态：

  DGMGRL> SHOW DATABASE VERBOSE 'standby_db';
  

• 提升备用数据库：

  DGMGRL> FAILOVER TO 'standby_db';
  

• 重新配置 Data Guard： 在新主数据库上重新配置备用数据库。

2. 自动故障切换

通过设置 Data Guard 的快速启动故障转移（Fast-Start Failover），可以在主数据库不可用时自动切换到备用数据库。配置步骤如下：

• 启用快速启动故障转移：

  DGMGRL> ENABLE FAST_START FAILOVER;
  

• 测试故障转移： 使用 TEST FAILOVER 命令验证配置是否正确。

四、关键流程图

以下是 Data Guard 故障切换的流程图：

sequenceDiagram
    participant Admin as 管理员
    participant Primary as 主数据库
    participant Standby as 备用数据库
    Admin->>Primary: 检测主数据库故障
    Admin->>Standby: 发起故障切换命令
    Standby-->>Admin: 提升为新的主数据库
    Admin->>Primary: 恢复原主数据库为备用

五、扩展讨论

1. 性能优化：通过调整 LOG_ARCHIVE_DEST_n 参数，优化归档日志的传输效率。
2. 监控与报警：使用 v$dataguard_stats 视图监控 Data Guard 的运行状态。
3. 安全性：确保主备数据库之间的网络通信使用加密协议（如 SSL）。