В некоторых информационных системах требуется обеспечить бесперебойный доступ к БД невзирая на всевозможные сбои и отказы оборудования и программ. Задача придать системе "высокую степень доступности" не имеет единственного решения в ИТ, а вместо этого имеет гамму разных решений, каждое со своими выгодами и ограничениями. Многие из таких решений реализованы и в Oracle рядом специальных конфигураций системы СУБД-БД. Одно из самых доступных - организация "горячего резерва". В Oracle для обозначения горячего резерва используется термин "standby".
Основные принципы горячего резервирования
В общем, принципы организации горячего резерва в Oracle довольно просты:
(1) Организуются две активные БД: одна основная, и другая резервная.
(2) Основная БД работает в режиме архивирования журналов. На возможность подсоединения к ней и на работу с данными никаких ограничений не накладывается.
(3) Резервная БД работает в специальном режиме постоянного восстановления с архивированных журналов, получаемых от основной БД; она все время "догоняет" основную.
(4) Из этого специального режима резервную БД можно перевести в другой, когда она приостановит процедуру восстановления и сможет предоставить свои данные, однако только для чтения. Из этого второго режима мы может вернуться в первый, для нее основной.
(5) Кроме этого, из режима восстановления резервную БД можно перевести в режим обычной полнофункциональной БД, но теперь уже безвозвратно.
Техника "standby" существует в Oracle давно, и в деталях реализации претерпела за прошедшее время несколько изменений. Ниже она будет описана по состоянию для версии 9.0.
Что дает пример ниже
Техника горячего резервирования описана в документации по Oracle. Однако давно замечено (интересно, что и в фирме об этом знают!), что эта документация, за исключением избранных мест, не может служить толковым учебником. К горячему резервированию это относится в полной мере.
С другой стороны есть целый ряд статей, где методично рассказано, как организовать standby database. Однако они все или относятся к Unix, и/или содержат ошибки - по крайней мере те, что попадались мне на глаза.
Пример организации резервного копирования ниже
а) относится к платформе Windows, то есть наиболее демократичен в смысле аудитории
б) не требует наличия второй машины (что, в общем, бестолково для реальной практики, но вполне нормально, и даже удобно, для знакомства)
в) не содержит ошибок.
Пользователи на платформе Unix, как правило, более продвинутые, без особого труда внесут в приводимый пример необходимые правки.
Постановка задачи и план решения
Пусть имеется БД teacher.class (использовано глобальное именование БД). Создадим для нее резервную БД с именем sb.class (имя sb часто используется в таких примерах, но это - чистая условность). Она будет работать на той же машине, что и teacher.class. Расположения каталогов будем считать OFA-удовлетворительным.
Для teacher.class должна иметься копия БД (проще, если холодная) и должен быть включен режим архивации. Если этого нет, перед выполнением примера нужно об этом позаботиться.
Вот, для определенности, выдержка из файла INIT.ORA для teacher.class в исходном состоянии:
|
План нижеприводимого решения включает следующие действия:
- Подготовка основной БД к работе в спарке с резервной
- Клонирование основной БД и формирование из полученного клона резервной БД
- Конфигурирование сетевых компонент Oracle Net для возможности общения двух БД друг с другом
- Запуск резервной БД в рабочем режиме
Подготовка места для резервной БД
Сначала резервная БД создается клонированием основной, затем мы "вдохнем в нее жизнь" и запустим в режиме восстановления. Поэтому прежде всего для sb.class нужно подготовить место на диске.
В нашем примере это каталог d:\oracle\admin\sb с подкаталогами udump, bdump, cdump и pfile, а также c:\oracle\oradata\sb - их нужно завести.
Еще не забудем завести каталог e:\oracle\oradata\sb\archive для хранения собственных архивов sb.class (на будущее, когда эту базу переведут в основной режим) и каталог e:\oracle\oradata\sb\teacher_archive для приема архивов от teacher.class.
Готовим основную БД
Подправим INIT.ORA для teacher.class:
|
Правкой затронута только нижняя часть, отделенная строкой из #.
Во-первых, от параметра LOG_ARCHIVE_DEST (сохраненному для совместимости) мы перешли к более современному LOG_ARCHIVE_DEST_1. Параметры LOG_ARCHIVE_DEST_N в последних версиях Oracle задают направления копирования освободившихся журналов в архив, а параметры LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_N позволяют имеющиеся направления "включать" и временно "отключать".
В нашем случае к старому архиву e:\oracle\oradata\teacher\archive добавилось как раз еще одно такое направление, но уже не в виде каталога, как раньше, а в виде БД, которой teacher.class будет пересылать свои журналы.
Параметр FAL_CLIENT = "sb.class" уточняет, что это будет резервная БД sb.class и что пересылка будет автоматической.
Остановим основную БД и выдадим в SQL*Plus:
STARTUP PFILE=?/database/initteacher.ora
ALTER DATABASE CREATE STANDBY CONTROLFILE AS 'c:\oracle\oradata\sb\control01.ctl';
ALTER SYSTEM ARCHIVE LOG CURRENT;
SHUTDOWN
То есть мы приготовили контрольный файл для резервной БД и зафиксировали точку отсчета для пересылки архивируемых журналов на sb.class.
Готовим клон для резервной БД
Копируем все файлы БД teacher.class, кроме контрольного, в c:\oracle\oradata\sb. Контрольный там уже есть.
Копируем INIT.ORA БД teacher.class в d:\oracle\admin\teacher\pfile. Правим его:
|
Обратите внимание на изменение имен каталогов и названий в верхней части текста, однако главные изменения расположены ниже строки-комментария.
Параметры DB_FILE_NAME_CONVERT и LOG_FILE_NAME_CONVERT нужны только если структуры каталогов основной и резервной БД не совпадают. В нашем случае, когда обе БД работают на одной машине, это неизбежно. Когда обе БД работают на разных машинах, проще использовать одинаковую структуру каталогов и об этих параметрах забыть.
Параметр STANDBY_ARCHIVE_DEST указывает на каталог, куда "принимающая сторона" sb.class будет складывать поступающие от teacher.class архивные копии журнала.
Параметр LOG_ARCHIVE_DEST задает каталог-архив уже для своих изменений sb.class (на будущее).
Параметр LOCK_NAME_SPACE нужен только в нашей не типичной для практики ситуации, когда обе БД будут работать на одной машине; без него две СУБД не смогут одновременно общаться с разными БД, имеющими одинаковые имена.
Наконец, параметр FAL_SERVER симметричен FAL_CLIENT в INIT-файле для teacher.class.
Копируем из e:\oracle\oradata\teacher\archive в e:\oracle\oradata\sb\teacher_archive последний по времени архивированный файл.
Обеспечиваем взаимодействие по Oracle Net
Нужно ненадолго отвлечься от резервной БД и подправить файлы listener.ora и tnsnames.ora, чтобы обе СУБД могли общаться. У нас будет автоматическая пересылка файлов на резервную БД (а могли бы этого не делать и переносить архивные файлы вручную, но это не очень интересно), и для этого основная база должна уметь соединяться с резервной. Нужные конфигурационные файлы у нас находятся в одном месте: в %oracle_home%\network\admin, а в "боевых условиях" они будут разнесены по разным машинам. Добавляем в listener.ora фрагмент:
|
После этого listener надо перезапустить, проще всего - через окошко Services в ОС Windows, но можно и из командной строки.
В файл tnsnames.ora добавляем
|
"Оживляем" резервную БД и запускаем ее
Теперь резервную БД нужно "оживить". Войдем в консольном окошке ОС в каталог %oracle_home%\database. Скопируем initteacher.ora в initsb.ora и подправим в initsb.ora ссылку на файл: IFILE='c:\oracle\admin\teacher\pfile\init.ora' заменим на IFILE='c:\oracle\admin\sb\pfile\init.ora'.
Создадим файл пароля для sb.class:
orapwd file=PWDsb.ora password=change_on_install
Заведем службу ОС для sb.class:
oradim -new -sid sb -startmode m -pfile c:\oracle\ora90\database\initsb.ora
"Приводим" резервную БД "в чувство" и переводим в режим автоматического подката по получаемым файлам журналов. Выдаем в SQL*Plus:
CONNECT sys/change_on_install AS SYSDBA
STARTUP MOUNT PFILE=?/database/initsb.ora
RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE
В этом месте SQL*Plus "зависает", но так и должно быть. Уходим из этого окошка, но не закрываем его.
Проверка
Теперь можно для наглядности вывести на экран два окошка с содержимым каталогов e:\oracle\oradata\teacher\archive и e:\oracle\oradata\sb\teacher_archive соответственно.
Запускаем снова основную БД в окошке с SQL*Plus, где мы эту базу останавливали:
STARTUP PFILE=?/database/initteacher.ora
Выдадим несколько раз
ALTER SYSTEM SWITCH LOGFILE;
Если все было проделано без ошибок, в обоих окошках с каталогами можно наблюдать появление одних и тех же архивных копий журнала, причем с запаздыванием: сначала в одном, потом в другом. Это свидетельствует о том, что архивные копии реально пересылаются на резервную БД.
Еще для проверки можно запустить и процесс внесения в основную БД фактических изменений, в результате чего журнальные файлы начнут переключаться самостоятельно. Для нас результат должен быть тем же самым.
Перевод резервной БД в состояние, допускающее выборку
Откроем новое консольное окошко, где выдадим в SQL*Plus:
CONNECT sys/change_on_install@sb.class AS SYSDBA
RECOVER MANAGED STANDBY CANCEL
EXIT
Вернемся в прежнее окошко с резервной БД и увидим, что сеанс SQL*Plus в нем "отвис". Сейчас архивные копии продолжают поступать в резервную БД, однако сама база уже не подкатывается. Наберем
ALTER DATABASE OPEN READONLY;
Теперь из резервной базы можно делать выборки данных.
Возврат резервной БД в режим подката
В этом же последнем окошке набираем:
CONNECT sys/change_on_install AS SYSDBA
SHUTDOWN
STARTUP MOUNT PFILE=?/database/initsb.ora
RECOVER AUTOMATIC STANDBY DATABASE
CANCEL
RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE
Как и прежде, тут мы "зависаем".
Перевод резервной БД в рабочее состояние
Вначале поступаем, как и прежде, а потом - иначе. В новом окошке выдадим в SQL*Plus:
CONNECT sys/change_on_install@sb.class AS SYSDBA
RECOVER MANAGED STANDBY CANCEL
ALTER DATABASE RECOVER STANDBY DATABASE;
ALTER DATABASE RECOVER CANCEL;
ALTER DATABASE ACTIVATE STANDBY DATABASE;
Теперь правильнее всего будет остановить бывшую резервную, а отныне - рабочую БД, снять с нее холодную копию, проделать необходимые правки в файлах Oracle Net и запустить базу снова и подготовить для нее новый резерв. После этого можно будет использовать ее в рабочем режиме.