Oracle双活数据中心及灾备解决方案.pdf

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1、1 OracleOracle双活数据中心及灾备解决方案双活数据中心及灾备解决方案 陈东辉 资深技术咨询顾问 甲骨文公司 大中国区 2 目录目录 Oracle数据中心解决之道 容灾的要素及容灾技术模式 容灾方案及双活数据中心 3 目录目录 OracleOracle数据中心解决之道数据中心解决之道 容灾的要素及容灾技术模式 容灾方案及双活数据中心 4 数据中心的发展数据中心的发展 集中分布式集中分布式 集中优化式集中优化式 云数据中心云数据中心 孤立系统孤立系统 5 新一代数据中心的驱动力新一代数据中心的驱动力 虚拟化虚拟化 战术层面战术层面: 技术技术 信息安全信息安全 IT集中管理集中管理 业

2、务持续性业务持续性 高性能高性能 整合整合 战略层面战略层面: 业务业务 绿色绿色 低成本低成本 RMS TopPlan RDW MAS RDM RDM RDM MAS (Tandem) RTE(Z) Tandem AIM Sales Audit TMS Sorter PeopleSoft (FMS) PeopleSoft (HR) StoresStores StoresStoresStores Credit Switch Credit Authorizer Tandem (Fine Jewlry) Business Warehouse EJ Aspect ReconNet EquityEdg

3、e BlueBird Planalytics 简单简单 高效高效 6 新一代数据中心的驱动力新一代数据中心的驱动力 信息安全信息安全 业务持续性业务持续性 虚拟化虚拟化 战术层面战术层面: 技术技术 IT集中管理集中管理 高性能高性能 整合整合 整合并集中管理分散的数据库整合并集中管理分散的数据库 整合的数据集成整合的数据集成 整合的管理平台整合的管理平台 7 数据库整合途径数据库整合途径 Database 11g的三种方式的三种方式 服务器服务器 在指定的在指定的VMs上部署上部署 服务器虚拟化服务器虚拟化 Oracle VM CRM DW ERP OS DB OS DB OS DB Ora

4、cle VM OS ERP DW CRM DB OS DB DB 操作系统操作系统 共享服务器池共享服务器池 RAC OS ERP DW CRM OS DB 数据库数据库 共享数据库实例共享数据库实例 RAC 8 数据库整合数据库整合资源灵活分配资源灵活分配(RAC) 可根据需要灵活分配节点资源供多个系统使用 案件系统案件系统 庭审系统庭审系统 报表系统报表系统 9 Exadata 提供理想的数据库整合平台提供理想的数据库整合平台 整合是减少成本的关键整合是减少成本的关键 管理， 硬件， 软件， 数据中心 多个数据库可以被整合到多个数据库可以被整合到ExadataExadata 多个小数据库可

5、以运行在一个节点 大数据库可以扩展节点通过RAC Exadata 提供数据库云服务 Exadata 提供极限性能给复杂的混合负载提供极限性能给复杂的混合负载OLTP OLTP 和和 DWDW 复杂的OLTP Transactions, batch, reporting, documents 复杂的数据仓库 多个数据库运行不同的应用 Instance caging 提供可预测的CPU资源使用多个数据 库运行在同一个节点 庭审系统庭审系统 案件系统案件系统 报表系统报表系统 10 整合的主要收益整合的主要收益 服务器服务器 A 服务器服务器 B 服务器服务器 C 服务器服务器 D 应用程序应用程序

6、 A 应用程序应用程序 B 应用程序应用程序 C 应用程序应用程序 D 负载负载 平均利用率平均利用率 25TB) 查询速度提升查询速度提升10倍倍400倍倍(50K报表报表/月月), 减少减少DC占地面积占地面积电力、制冷电力、制冷11倍倍 日本电信运营商：软银日本电信运营商：软银 在数据仓库系统中在数据仓库系统中替代原有替代原有 36台台Teradata，占地面积占地面积减少减少12 倍倍（36Racks减到减到3Racks） 查询速度查询速度提升提升28倍倍 北美最大的在线市场营销公司北美最大的在线市场营销公司 提升查询速度提升查询速度8倍倍 服务器和存储服务器和存储效率提升效率提升8倍

7、倍 减少运维减少运维成本成本3.5倍倍 减少减少DC占地面积占地面积电力电力4倍倍 澳大利亚联邦银行澳大利亚联邦银行 整合整合250+数据库数据库到到Exadata 3个数个数 据库中据库中 新业务新业务部署实施时间提升部署实施时间提升30倍倍(4月月-4天天); 提供提供内部内部数据库云数据库云服务服务 12 新一代数据中心的驱动力新一代数据中心的驱动力 整合整合 信息安全信息安全 业务持续性业务持续性 战术层面战术层面: 技术技术 IT集中管理集中管理 高性能高性能 虚拟化虚拟化 服服务器部署通过标准配置进行网格务器部署通过标准配置进行网格化和虚拟化，形成资源池化和虚拟化，形成资源池 数据

8、库数据库整合到共整合到共享资源池上享资源池上 服务器可以动态从生产系统中添加服务器可以动态从生产系统中添加/ /删除删除 在可用的资源池在可用的资源池中实现负中实现负载均载均衡和高可用性衡和高可用性 资源管理资源管理通过工具通过工具自动化实自动化实施施 14 Oracle 数据库数据库 11g 第第 2 版版 通过服务器池实现动态集群分区通过服务器池实现动态集群分区 动态分配服务器以运行相关负载组 分配由策略管理 最小/最大、相对重要性 未分配的服务器转到空闲池 如果池中服务器数低于最小值，则重新配置集群 后端后端 前端前端 部门部门/LOB 空闲空闲 15 Front Office DW B

9、ack Office Free App Servers Oracle Database 11g Release 2 示例示例: Server Pool RAC One Server Pool 最小最小 最大最大 重要重要 App Servers 6 12 3 Front Office 6 6 3 Back Office 6 6 2 DW 8 8 1 Free 4 0 16 Front Office Back Office App Servers Oracle Database 11g Release 2 通过动态集群重配置实现高可用性通过动态集群重配置实现高可用性 如果一个服务器池中可用的服

10、务器数目小于最小的服务器数 目(Min)，则集群将进行重配 置 DW Free RAC One 17 Front Office DW Back Office Free App Servers Oracle Database 11g Release 2 通过动态集群重配置实现高可用性通过动态集群重配置实现高可用性 如果一个服务器池中可用的服 务器数目小于最小的服务器数 目(Min)，则集群将进行重配 置 服务器将按以下规则迁移： 从重要级别较低的服务器池迁移 过来 或从重要级别相同，但在线的服 务器数目多于定义的最小服务器 数目的服务器池中迁移过来 RAC One 18 新一代数据中心的驱动力新

11、一代数据中心的驱动力 整合整合 信息安全信息安全 虚拟化虚拟化 战术层面战术层面: 技术技术 IT集中管理集中管理 高性能高性能 业务持续性业务持续性 充分利用网格架构确保本地业务持续性充分利用网格架构确保本地业务持续性，辅之以灾备系统辅之以灾备系统 在线升级、部署和维护在线升级、部署和维护 最大程度提高投资的利用率最大程度提高投资的利用率 19 重重要要系统高可用目标系统高可用目标 数据是信息系统中最具价值的资产数据是信息系统中最具价值的资产，高可用性的，高可用性的首要目标，是提升对数首要目标，是提升对数 据的保护级别据的保护级别 防止存储设备崩溃造成数据丢失 防止磁带备份无效 防止误删除等

12、错误操作导致数据丢失 防止水灾、地震、台风等自然灾害损坏系统 防止火灾、爆炸、恐怖袭击、黑客攻击 更更高的目标，是支持业务应用的快速切换、实现业务的连续运行高的目标，是支持业务应用的快速切换、实现业务的连续运行 防止长时间停电、网络瘫痪等导致业务停止 避免系统维护等正常停机造成的业务应用停止服务 20 高可用性方案高可用性方案 Storage Recovery Manager & Oracle Secure Backup 低成本高性能低成本高性能 数据保护数据保护 & 归档归档 Real Application Clusters & Clusterware 容错容错 服务器水平扩展服务器水平扩

13、展 Flashback 退回到指定时间点退回到指定时间点 修正错误修正错误 联机重定义联机重定义 联机重定义表联机重定义表 Database Automatic Storage Management 容错容错 存储水平扩展存储水平扩展 最佳最佳HA 技术的完整集合技术的完整集合 - 每个都是可以水平扩展的每个都是可以水平扩展的, 完全激活的完全激活的, 以数据为中心的以数据为中心的 联机升级联机升级 联机升级联机升级 硬件和软件硬件和软件 21 Oracle Data Guard最高可用性体系结构最高可用性体系结构 完全利用冗余硬件设备 自动存储管理 真正应用集群 Active Data Gu

14、ard Data Guard 查询 数据仓库数据仓库 ETL 22 新一代数据中心的驱动力新一代数据中心的驱动力 整合整合 信息安全信息安全 业务持续性业务持续性 虚拟化虚拟化 战术层面战术层面: 技术技术 IT集中管理集中管理 高性能高性能 消除性能瓶颈，提供均衡配置性能输出消除性能瓶颈，提供均衡配置性能输出 提高核心系统性能提高核心系统性能 对于海量数据的高效处理对于海量数据的高效处理 系统性能的监控和自动调优系统性能的监控和自动调优 23 数据分区数据分区 满足海量数据高性能的管理 可管理性 将大的表分割为若干分区，“分 而治之” 性能 “分区忽略”机制提高查询性能 基于分区的 join

15、 操作 可用性 将故障局限在分区中 缩短恢复时间 多种分区方式 范围(Range)分区、散列(Hash) 分区、列表(List)分区、引用分区 、虚拟列分区、间隔分区 混合分区 表表 Q1 Q2 Q3 Q4 01-JAN to 31-MAR 01-APR to 30-JUN 01-JUL to 30-SEP 01-OCT to 31-DEC 24 数据分区数据分区 将大型表或索引在数据库内部分割成将大型表或索引在数据库内部分割成 多个区域多个区域进行管理。进行管理。 普通的表普通的表 分区化表分区化表 只需要访问数据所在分区即可只需要访问数据所在分区即可 即使查找一部分数据即使查找一部分数据

16、也需要查找整张表也需要查找整张表 1-3月 4-6月 各种维护工作以分区为单位各种维护工作以分区为单位 进行，其他分区仍可访问进行，其他分区仍可访问 各种维护工作会影响到各种维护工作会影响到 整张表不能使用整张表不能使用 7-9月 10-12月 内部把 表分割 25 性能提升性能提升 管理能力提升管理能力提升 实现的效果实现的效果 高高 低低 简单简单 难难 不同的压缩级别 在表空间，表和分区级可具体指定压缩级别 典型压缩比率从 3:1到 50:1 压缩由实际数据决定 压缩规则基于数据冗余 主要好处是节省开销 节省 TB级的存储而不影响性能或功能 在压缩表的查询中对性能的提高 性能影响依赖于查

17、询类型，很多查询会更快很多查询会更快 压缩降低了IO但增加了CPU的利用 数据压缩数据压缩 26 极限性能数据库平台：极限性能数据库平台：EXADATA 27 新一代数据中心的驱动力新一代数据中心的驱动力 整合整合 信息安全信息安全 业务持续性业务持续性 虚拟化虚拟化 战术层面战术层面: 技术技术 高性能高性能 IT集中管理集中管理 对数据中心资产统一集中的管控视图对数据中心资产统一集中的管控视图 统一、自动化的变更、升级和部署统一、自动化的变更、升级和部署 自动化的监控、预警和性能调优自动化的监控、预警和性能调优 从用户体验到后台监控的端到端管控从用户体验到后台监控的端到端管控 28 高效的

18、管理平台高效的管理平台 事件事件 策略策略 管理数据管理数据 配置配置变更变更管理管理 集中管理集中管理 数据遮蔽数据遮蔽 集中监控集中监控 ORACLE 性能诊断与优化性能诊断与优化 业务服务与业务服务与 SLA管理管理 29 可靠性可靠性 性能 安全性 支持 可管理可管理性性 集成的集成的 技术体系技术体系 企业管理器企业管理器 EM12C真正的真正的IT中心中心 30 应用程序发现、建模和监视 集成的业务-IT 视图 性能、配置和生命周期管理 融合应用程序管理融合应用程序管理 深入、集成、业务驱动 EM12C IT管理中心管理中心 中间件管理中间件管理 深入和集成的应用程序性能管 理 中

19、间件诊断顾问程序 自动量度相关 多域日志查看器 路由拓扑 供应自动化 纵向和横向扩展域 应用程序的部署、取消部署 通过新的自动化降低总拥有成本 数据库管理数据库管理 高级性能诊断 实时 ADDM 比较时段 ADDM 活动会话历史记录 (ASH) 分析 大规模数据库升级自动化 最短停机时间打补丁 扩展数据库自管理关系 管理整体设计的系统管理整体设计的系统 集成的硬件和软件管理 硬件原理图和警报 集成和深入的软件管理 硬件和软件拓扑、配置管理 主动式支持 “呼叫总部” 运行状况检查 补丁和最佳实践顾问程序 数据库云服务器 (Exadata) 和中间件云服务器 (Exalogic) 31 新一代数据

20、中心的驱动力新一代数据中心的驱动力 整合整合 业务持续性业务持续性 虚拟化虚拟化 战术层面战术层面: 技术技术 IT集中管理集中管理 高性能高性能 信息安全信息安全 基于整合数据中心的数据多层面的保护和安全防范基于整合数据中心的数据多层面的保护和安全防范 确保集中环境的不同用户访问认证和授权确保集中环境的不同用户访问认证和授权 提高对法律法规的遵从性提高对法律法规的遵从性 32 怎样做到数据保护的深度防御和精确阻断怎样做到数据保护的深度防御和精确阻断? 如何做到：如何做到： 敏感数据“看不见” 核心数据“拿不走” 运维操作“能审计” 加密和屏蔽加密和屏蔽 访问控制访问控制 审计和监视审计和监视

21、 阻止和记录阻止和记录 33 数据安全深度保护数据安全深度保护 访问控制访问控制 Oracle Database Vault Oracle Label Security Oracle Advanced Security Oracle Secure Backup Oracle Data Masking 加密和屏蔽加密和屏蔽 审计和监测审计和监测 Oracle Audit Vault Oracle Configuration Management Oracle Total Recall Oracle数据库防火墙数据库防火墙 阻止和记录阻止和记录 加密和屏蔽加密和屏蔽 访问控制访问控制 审计和监视审

22、计和监视 阻止和记录阻止和记录 34 目录目录 Oracle数据中心解决之道 容灾的要素及容灾技术模式容灾的要素及容灾技术模式 容灾方案及双活数据中心 35 容灾关键要素容灾关键要素 数据恢复时间点(RPO) RPO (Recovery Point Objective): 以数据为出发点 能够容忍的数据丢失量 天天 分分 时时 周周 秒秒 数据恢复时间点数据恢复时间点 分分 天天 时时 秒秒 周周 应用恢复时应用恢复时间间 应用恢复时间应用恢复时间（RTO） RTO (Recovery Time Objective): 以应用为出发点以应用为出发点 能够容忍的应用系统恢复时间段能够容忍的应用系

23、统恢复时间段 RPO 生产中心生产中心 容灾中心容灾中心 丢失数据量丢失数据量 生产中心生产中心 容灾中心容灾中心 RTO 应用服务应用服务 切换时间切换时间 故障时间故障时间 生产中心生产中心 容灾半径容灾半径 36 36 灾备系统需要考虑的额外要素灾备系统需要考虑的额外要素 本地高可用和备份本地高可用和备份 远程远程 容灾容灾 业务业务 应急应急 业务业务 连续连续 容灾系统不仅仅要保障容灾系统不仅仅要保障数据的完整性数据的完整性， 同时要保障同时要保障业务的连续性业务的连续性 灾备系统灾备系统不仅仅用于灾备不仅仅用于灾备，同时也需要，同时也需要 发挥正常业务时的其他功能发挥正常业务时的其

24、他功能 灾备系统不仅仅要考虑主备切换，也需灾备系统不仅仅要考虑主备切换，也需 要考虑要考虑备主切换备主切换 容灾系统不仅仅需要考虑当前需求，同容灾系统不仅仅需要考虑当前需求，同 时要考虑将来时要考虑将来3-5年或者年或者更长时间需求更长时间需求 37 备份及灾难恢复的主流模式备份及灾难恢复的主流模式 基于存储的数据块或文件复制基于存储的数据块或文件复制 存储镜像复制 操作系统卷复制 SAN网络复制 数据库复制数据库复制 Oracle (Active) Data Guard， Oracle GoldenGate, 应用复制应用复制 交易分发 38 Oracle Oracle GoldenGate

25、GoldenGate 工作原理工作原理 LAN/WAN Internet TCP/IP 双向 捕获 跟踪队列文件 泵出 交付 跟踪队列文件 捕获捕获：通过读取事务日志，在事务发生时捕获（也可过滤）提交的事务。 跟踪跟踪队列文件队列文件：准备数据，使数据排入队列以备路由。 数据数据泵泵：分发数据以便路由到目标。 路由路由：压缩、加密数据以便路由 到目标。 交付交付：保证事务数据完整，根据需要转换数 据。 源 Oracle 和非 Oracle 数据库 目标 Oracle 和非 Oracle 数据库 39 Golden Gate主要特性主要特性 异构数据库异构数据库支持所有主流数据库 双活双活备库可

26、打开为只读或读写 实时实时秒一级延迟 可靠性可靠性以交易为单位复制，断点续传 单向、双向单向、双向多种拓扑结构,数据上报，数据下发 网络条件要求低，网络带宽占用少网络条件要求低，网络带宽占用少1/5的日志量， 且可最大9倍压缩，支持数据加密 资源占用率底，对源数据库影响小资源占用率底，对源数据库影响小对CPU、内存 、I/O 资源占用微乎其微 配置维护简单配置维护简单几十个常用命令、支持BS管理界面 40 GoldenGate 数据库数据库复制的可靠性保障复制的可靠性保障 保证事务一致性保证事务一致性 备库上的交易顺序与主库顺序一致，确保备库上数据的完整性 和一致性 检查点机制保障数据无丢失检

27、查点机制保障数据无丢失 基于检查点进行log捕捉，保障数据在系统、网络或 GoldenGate TDM进程故障重启后数据无丢失 可靠的数据传输机制可靠的数据传输机制 采用应答机制传输交易数据 41 GoldenGate架构中关键的技术架构中关键的技术 分布式松散耦合的进程架构分布式松散耦合的进程架构 初始化装载时不影响数据库使用初始化装载时不影响数据库使用 可以在异构平台之间进行数据初始化装载可以在异构平台之间进行数据初始化装载 可扩展性可扩展性: 变化数据捕获变化数据捕获 API (VAM) 异步异步的数据变化传输的数据变化传输 只传输提交的数据只传输提交的数据 DML, Metadata,

28、 DDL 统一的统一的 Trail 文件格式文件格式 在异构平台之间交换数据在异构平台之间交换数据 可以设定数据转换规则，设置数据和操作过滤条件可以设定数据转换规则，设置数据和操作过滤条件 (table, row, column) 基于的事务的批量基于的事务的批量操作操作 传输加密：传输加密：128-位，位，SSL 自定义延时应用修改自定义延时应用修改 42 灵活的拓扑结构灵活的拓扑结构 单向复制单向复制 灾备、实时报表查询灾备、实时报表查询 双向复制双向复制 灾备、双业务中心灾备、双业务中心 点对点点对点 多业务中心多业务中心 广播复制广播复制 数据分发数据分发 集中复制集中复制 数据仓库、

29、数据仓库、N+1灾备灾备 多级复制多级复制 层次化企业数据层次化企业数据 43 GoldenGate 支持的数据库及操作系统支持的数据库及操作系统 Databases O/S and Platforms 源数据库Capture: Oracle DB2 Microsoft SQL Server Sybase ASE Teradata Enscribe SQL/MP SQL/MX MySQL 目标数据库Delivery: All listed above, plus: HP Neoview, Netezza, Greenplum, and any ODBC compatible databases

30、 ETL products JMS message queues MySQL TimesTen Windows 2000, 2003, XP Linux Sun Solaris HP NonStop HP-UX HP TRU64 HP OpenVMS IBM AIX IBM z/OS 44 Oracle GoldenGate 应用场景应用场景 实时实时数据访问需求的企业级解决方案数据访问需求的企业级解决方案 Log Based, Real- Time Change Data Capture 异构的源系统异构的源系统 EDW ODS EDW 容灾和数据保护容灾和数据保护 零宕机时间的迁移零宕机时

31、间的迁移 和升级和升级 操作性的报表操作性的报表 实时实时 BI Standby (Open & Active) Reporting Database OGG ETL ETL 查询分担 数据分发 标准化的单一的技术解决多种不同 的需求 同时满足系统的连续可用性和报表 /BI系统的实时数据访问的要求 高度的灵活性 快速部署 更低的拥有成本和更高的投资回报率 45 目录目录 Oracle数据中心解决之道 容灾的要素及容灾技术模式 容灾方案及双活数据中心容灾方案及双活数据中心 46 Active-Active 业务连续性是灾备建设的业务连续性是灾备建设的 一种趋势一种趋势 最大化利用灾备中心的最大化

32、利用灾备中心的ITIT设施设施 加倍的计算能力加倍的计算能力 提升系统整体性能提升系统整体性能 双中心负载均衡双中心负载均衡 改善地域分布，提高系统及网络响应改善地域分布，提高系统及网络响应 持续的持续的ITIT服务服务 异地部署，没有距离限制异地部署，没有距离限制 快速接管，快速接管，RTO0RTO0 双活的数据库双活的数据库 实现双向复制，同时两端数据库都是活动的，可以对两端的数据库实现双向复制，同时两端数据库都是活动的，可以对两端的数据库 同时进行操作，并保证两端数据库的同步同时进行操作，并保证两端数据库的同步 47 方方案一：案一： GoldenGate 双活冷备容灾模式双活冷备容灾模

33、式 48 方方案二：案二： GoldenGate双活数据中心负载均衡模式双活数据中心负载均衡模式 49 网络网络 源数据库源数据库 目的数据库目的数据库 双向复制双向复制 队列文件队列文件: 暂存数据变化暂存数据变化. 传输传输: 数据经过数据经过压缩和加密压缩和加密传送到目的地传送到目的地. Capture: 实时读取交易日志捕捉数据变化并可实现过滤实时读取交易日志捕捉数据变化并可实现过滤. Delivery:执行所需的数据变化，然后将执行所需的数据变化，然后将 数据变化提交到目的库数据变化提交到目的库. Capture Source Trail Target Trail Source Tr

34、ail Target Trail Delivery Delivery Capture 方案三：方案三：Oracle GoldenGate双活容灾方案双活容灾方案 读写状态 只读或读 写状态 50 方方案四：案四： GoldenGate 零时间宕机移植零时间宕机移植 51 Golden Gate部分案例部分案例 海关总署 国税总局 质检总局 辽宁地税 中国体彩管理 中心 内蒙古社保 卫生部疾病控 制中心 统计局 歌华有线 北京电视台 长江养老保险 杭州燃气 重庆公积金 广东移动 广东电信 上海电信 上海移动 江苏移动 江苏电信 湖南电信 辽宁电信 联通总部 山东移动 人民银行上海清算中心 人民银行广州清算中心 河南农信 新疆农信 安信证券 平安银行 华侨银行 湖州银行 成都银行 成都农商行 招商证券 瑞士银行 美洲银行 国家电网 上海港 第一重工 浙江物产 宏碁电脑 同欣电子 Apple BlackBerry AMD 政府行业政府行业 电信行业电信行业 金融行业金融行业 其他行业其他行业 52 2009 Oracle Proprietary and Confidential 52 52