Oracle容灾技术及与远程磁盘镜像技术的比较

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网络传输量分析
      网络传输量的大小直接关系到容灾方案实施的可行性。在原理上，Data Guard只是传输一份日志文件，而磁盘镜像技术将传输数据文件、联机日志、归档日志、控制文件等所有发生变化的文件。例如，针对交易处理，Data Guard只传输相应DML语句的日志信息，而磁盘镜像技术将传输该交易所涉及的所有数据块，以及归档日志等数据。根据统计资料显示，磁盘镜像的网络传输量是Data Guard的7倍，而磁盘I/O次数是Data Guard的27倍。
     以某银行业务系统为实例: 该系统日交易量达到高峰时，日志文件将有60GB，网络传输率要求6Mbps/秒。使用磁盘镜像技术，网络传输率则至少会达到6×7 = 42Mbps/秒。如果还要考虑DB2、CICS、MQ等系统对线路的复用，以及系统的扩充，即便采用155Mbps的线路，从广域网络建设和运行成本等考虑，磁盘镜像进行数据库容灾也难以实施。
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远程磁盘镜像是一种被广泛应用的数据保护技术，然而在对
Oracle
数据库进行备份的实际应用中，由于该技术本身所固有的局限，使得其无法很好地实现数据库的完整备份，为此，本文提出以Or
acle的容灾技术Data Guard，来实现Oracle数据库的完整备份。
   Data Guard是Oracle公司提出的数据库容灾技术，它提供了一种管理、监测和自动运行的体系结构，用于创建和维护一个或多个备份数据库。与远程磁盘镜像技术的根本区别在于，Data Guard是在逻辑级，通过传输和运行数据库日志文件，来保持生产和备份数据库的数据一致性。一旦数据库因某种情况而不可用时，备份数据库将正常切换或故障切换为新的生产数据库，以达到无数据损失或最小化数据损失的目的，为业务系统提供持续的数据服务能力。

Data Guard体系结构
     一个Data Guard环境可配置一个生产数据库和最多至9个备份数据库系统，生产和备份数据库之间通过Oracle Net技术互联，并且没有任何距离上的限制(Data Guard体系结构如图2所示)。

物理备份数据库 物理上提供了与生产数据库在数据块级的一致性镜像。物理备份数据库是通过Redo Apply技术来保障数据镜像能力。
逻辑备份数据库 通过SQL Apply（即Log Miner）技术，将接收到的日志文件还原成SQL语句，并在逻辑备份数据库上执行，从而达到数据一致性的目的。

Data Guard的保护模式
● 最大保护模式: 该模式以牺牲生产数据库性能为代价，换取无数据损失的能力。
● 最大可用模式: 该模式也能提供无数据损失，对生产数据库的影响较小。
● 最大性能模式: 该模式允许少量数据损失，但能为生产数据库提供最大性能。

与远程磁盘镜像技术比较
Data Guard和远程磁盘镜像技术的总体比较
远程磁盘镜像技术是存储层的数据保护方案，对于Oracle数据库而言，Oracle Data Guard提供了更有效、可行，更完备的数据库容灾方案。以下是两种方案的总体比较：


异步远程磁盘镜像技术的潜在问题
远程磁盘镜像技术可采用异步方式，达到降低网络延时、减轻对生产系统影响等目的。但用这种方式进行Oracle数据库的镜像，却存在一个潜在问题：无法保证写操作顺序的一致性（write-order consistency），导致出现数据坏块的可能性增大。最坏情况，可能导致备份数据库无法打开。
而Data Guard基于逻辑级，传输的是与业务逻辑完整性相关的日志文件。Data Guard是以日志文件为边界，会自动检验日志文件的完整性，并可进行断点日志文件的检查（log gap detection），通过FAL后台进程自动重传断点日志文件。因此，备份数据库的一致性会得到保证。

网络传输量分析
网络传输量的大小直接关系到容灾方案实施的可行性。在原理上，Data Guard只是传输一份日志文件，而磁盘镜像技术将传输数据文件、联机日志、归档日志、控制文件等所有发生变化的文件。例如，针对交易处理，Data Guard只传输相应DML语句的日志信息，而磁盘镜像技术将传输该交易所涉及的所有数据块，以及归档日志等数据。根据统计资料显示，磁盘镜像的网络传输量是Data Guard的7倍，而磁盘I/O次数是Data Guard的27倍。

以某银行业务系统为实例: 该系统日交易量达到高峰时，日志文件将有60GB，网络传输率要求6Mbps/秒。使用磁盘镜像技术，网络传输率则至少会达到6×7 = 42Mbps/秒。如果还要考虑DB2、CICS、MQ等系统对线路的复用，以及系统的扩充，即便采用155Mbps的线路，从广域网络建设和运行成本等考虑，磁盘镜像进行数据库容灾也难以实施。

远程灾备分析
远程磁盘镜像技术由于受底层通信技术（光纤、ESCON等）限制，一般都有距离限制，如几十或百公里，如果要在广域网实施远程磁盘镜像，则需要大量的网络中继和转发设备，这样，网络设备投入将大量增加，而且网络延时的增加，对生产系统的影响也将加大。
相比之下，Data Guard基于Oracle Net Services(即标准的TCP/IP协议) 传输数据。TCP/IP协议是ESCON之上的传输协议，由于在信息包转发、路由和拥塞控制等方面更为优化，同时TCP/IP与底层通信协议无关（以太网、ATM、SONET等），而且，TCP/IP可以并行地进行若干信息包的传输。因此，TCP/IP的效率更高、网络延时更低，对生产系统的影响也更小。

数据保护能力分析
在各种故障中，故障率最高的是磁盘故障（Corruption）。一旦出现磁盘坏块，磁盘镜像技术将忠实地将这种错误传播到备份数据库的磁盘中，导致备份数据库无法使用。而由于Data Guard传输的是日志文件，而且传输之前对日志文件的完整性进行了校验，因此，不可能发生因系统磁盘出现物理坏块，或磁盘控制器故障等，将数据块写坏而导致备份数据库出现坏块的情况。
投资回报率（ROI）分析
Data Guard软件对硬件没有特殊的要求，网络只要求TCP/IP。备份数据库可以建立在相对低档的系统和廉价的磁盘阵列中。而磁盘镜像技术不仅需要单独购买昂贵的磁盘镜像软件，而且对硬件要求也很苛刻。
此外，Data Guard具有备份数据库的查询统计功能，而磁盘镜像技术建立的备份数据库在正常情况下处于闲置状态，只有在发生故障时，才能投入应用；为降低生产数据库的负载，Data Guard还可以将物理备份功能移植到备份数据库进行，备份数据库产生的物理备份数据，同样可用于生产数据库的恢复操作。

互为补充的关系
在实际应用中，Oracle数据库与远程磁盘镜像技术应该是互为补充的关系。理论上，远程磁盘镜像可在存储层实现所有系统的容灾，而Data Guard则提供了更有效、可行、成本更低的Oracle数据库灾备方案。Oracle已推出了OSCP（Oracle's Storage Compatibility Program）计划，有关存储和硬件厂商可以与Oracle相关技术进行兼容性验证，用户也可通过验证名单选择全面的灾备技术。Oracle针对灾备系统的应用需求，提出了以下基本建议：
● 对Oracle数据库系统，选择Data Guard方案;

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/71502/showart_1008569.html