基于同一主机配置Oracle 11g Data Guard(logical standby)

阿尔萨斯

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Oracle Data Guard逻辑备库是利用主库的一个备份首先建立一个物理备库，然后再将其转换为逻辑备库。这之后主库将日志传递到备库，备库利用logminer从主库的日志中解析出主库所执行过的SQL，在备库上重新执行一遍，从而保证与主库的数据在逻辑上保持一致。与物理备库相对应的是，物理备库使用的是redo apply，逻辑备库使用的是sql apply。因此逻辑备库仅仅保证数据与主库是在逻辑上是一致的，从而逻辑备库可以处于open状态下并进行相应的DML操作。本文描述了创建逻辑备库的注意事项以及给出了如何创建逻辑备库。

1、逻辑备库的一些限制
对于逻辑备库，存在很多限制，如对于一些特殊的些数据类型象object,nested table,rowid，对象类型，自定义的数据类型等不被支持，以及不
支持段压缩，不支持一些特定的DDL语句等等一大堆的东西了。具体可以参考Oracle Data Guard Concepts and Administration。尽管如此，逻
辑备库依旧有很多物理备库所不具备的特点。下面仅仅列出逻辑备库几个重要关注的信息。

a、确定不被支持的schema
--对于Oracle数据库自带的相关schema会被跳过，因此不要基于这些schema来创建对象或测试，可使用下面的查询来查看
SQL> SELECT OWNER FROM DBA_LOGSTDBY_SKIP WHERE STATEMENT_OPT = 'INTERNAL SCHEMA';

b、确定不被支持的数据对象及数据类型
--使用下面的查询查找不被支持的表
SQL> SELECT DISTINCT owner, table_name FROM dba_logstdby_unsupported ORDER BY owner, table_name;

--可以对上面的查询结果进一步细化,来查找为什么表不被支持,如下查询是由于使用了object,nested table等类型导致该表不能被逻辑standby
SQL> SELECT column_name, data_type FROM dba_logstdby_unsupported WHERE owner = 'PM' AND table_name = 'PRINT_MEDIA';

COLUMN_NAME DATA_TYPE
------------------------------ -------------------------------------------
AD_TEXTDOCS_NTAB NESTED TABLE
AD_GRAPHIC BFILE
AD_HEADER OBJECT

c、确定存在唯一性问题的对象
由于逻辑standby与原数据库是逻辑相同，因此逻辑standby上的rowid并不等同于主库上的rowid。关于rowid可参考：Oracle ROWID
对于主库上的update,delete操作，Oracle通过主键和唯一索引/补充日志确保主库与备库所操作的对象为同一对象上的同一记录
对于启用了主键和唯一索引，补充日志的情形，每一条update语句如何去鉴别被更新的行呢？针对下面的情形在写redo的时候会附加列值唯一信息
表存在主键，则主键值会随同被更新列一起做为update语句的一部分
表无主键，存在非空的唯一索引/约束时，则最短的非空的唯一索引/约束会随同被更新列做为update语句的一部分
表无主键，无唯一索引/约束，所有可定长度的列(除long,lob,long raw,object type,collection类型列)连同被更新列作为update语句的一部分
注，存在函数唯一索引的表能够被实现SQL Apply，只要修改的行能够被唯一鉴别，但该索引函数不能用作唯一性去鉴别更新的行
对于那些可由应用程序确保表上的行记录唯一的，又不希望创建主键的情形，可以通过创建RELY约束，以避免维护主键所带来的额外开销
--可使用下面的方式为表添加RELY约束
SQL> ALTER TABLE tb_name ADD PRIMARY KEY (id, name) RELY DISABLE;

--数据字典DBA_LOGSTDBY_NOT_UNIQUE记录了那些不存在主键以及唯一索引的表或者是说没有足够的信息能够保证主库与逻辑standby锁定相同对象
SQL> SELECT owner, table_name FROM dba_logstdby_not_unique
2 WHERE (owner, table_name) NOT IN (SELECT DISTINCT owner, table_name FROM dba_logstdby_unsupported) AND bad_column = 'Y';

--查看主库是否启用补充日志，在主库执行包dbms_logstdby.build后即开始启用
SQL> select supplemental_log_data_pk,supplemental_log_data_ui from v$database;

2、逻辑备库的几个重要进程
逻辑备库需要一系列的进程来完成日志的捕获和应用工作。主要由两个组件组成：挖掘引擎与应用引擎。也就是一个负责从重归档日志或备用日
志提取SQL语句集，一个负责将其SQL语句集应用到逻辑备库。这两个引擎的相关进程可以通过V$LOGSTDBY_PROCESS视图中查询获得其相关信息。
挖掘引擎进程：
READER ：进程从主库传过来的归档或者standby redo logfile中解析重做记录(redo record)
PREPARER ：进程负责将READER进程解析到的重做记录转换为LCR(Logical change record)
可以有多个PREPARER进程。解析出来的LCR存放在shared pool的一个叫做LCR cache的区域中
BUILDER ：进程将LCR打包成事务，将多个LCR合成单个LCR，另外还负责管理LCR cache。如进行内存换页，推进日志挖掘检查点等

应用引擎进程：
ANALYZER ：该进程负责检查一组LCR中包含的事务片段，过滤掉不需要应用的事务，检查不同事务的依赖关系等
COORDINATOR ：该进程分配事务给APPLIER进程，监控事务依赖关系和协调提交顺序
APPLIER : 可以有多个该进程，它负责将LCR应用到备库

3、创建逻辑备库

a、首先创建物理备库
  创建物理备库的方法很多，对于Oracle 11g而言，可以直接从active database来创建，也可以基于10g 的RMAN使用duplicate方式来创建。
  关于物理备库的创建，此处不演示。
  可以参考：基于同一主机配置 Oracle 11g Data Guard   http://blog.csdn.net/robinson_0612/article/details/9979405


b、 校验主库与物理备库
  --主库: CNBO，备库: HKBO
  --主库上的信息
  CNBO> select name,database_role,switchover_status from v$database;
  
  NAME              DATABASE_ROLE    SWITCHOVER_STATUS
  ----------------- ---------------- ------------------------
  CNBO              PRIMARY          TO STANDBY
  
  --备库上的信息
  HKBO> select name,open_mode,database_role,protection_mode from v$database;
  
  NAME      OPEN_MODE            DATABASE_ROLE    PROTECTION_MODE   
  --------- -------------------- ---------------- --------------------    
  HKBO      MOUNTED              PHYSICAL STANDBY MAXIMUM PERFORMANCE 
  
  --SRL被apply的情形
  HKBO> select sequence#, first_time, next_time,applied from v$archived_log where rownum<3 order by first_time desc;  
                                                                                                                    
   SEQUENCE# FIRST_TIME          NEXT_TIME           APPLIED                                                       
  ---------- ------------------- ------------------- ---------------------------                                   
           7 2013/08/16 10:38:03 2013/08/16 10:46:11 YES                                                           
           6 2013/08/16 10:38:00 2013/08/16 10:38:03 YES                                                           


c、停用备库MRP进程
  对于将物理备库切换到逻辑备库，我们需要在主库构建LogMiner字典及启用补充日志，因此应先停用逻辑备库的MRP进程，避免产生额外的redo apply
  如果正在使用Broker管理现有的物理备库，应先在Broker中禁用目标数据库。

  HKBO> alter database recover managed standby database cancel;    


d、修改主库LOG_ARCHIVE_DEST_n参数
  对于将来需要将逻辑备库转为主库，而主库转为逻辑备库的情形，建议先修改LOG_ARCHIVE_DEST_n参数
  一是将主库LOG_ARCHIVE_DEST_1参数中的VALID_FOR属性改为仅仅联机重做日志有效，而不包括备用重做日志
  二是专门为备用重做日志添加一个新的归档路径，也就是说联机日志与备用日志分开，修改如下面的示例，此演示我们未做修改
  LOG_ARCHIVE_DEST_1=                                     --主库: cnbo  备库：hkbo
   'LOCATION=USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST                    --当cnbo为主库时，用于存放cnbo产生的arch
    VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,ALL_ROLES)                 --当cnbo被切换为备库角色后，用于存放自身作为备库产生的归档
    DB_UNIQUE_NAME=cnbo';

  LOG_ARCHIVE_DEST_3=                                     --此归档路径备用，仅当主库cnbo转换为备库是有效    
   'LOCATION=USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST                    --当cnbo为备库角色时，用于存放从主库hkbo接收到的STANDBY_LOGFILES
    VALID_FOR=(STANDBY_LOGFILES,STANDBY_ROLE) 
    DB_UNIQUE_NAME=cnbo';
  LOG_ARCHIVE_DEST_STATE_3=ENABLE
  

d、主库上创建LogMiner数据字典
  CNBO> exec dbms_logstdby.build;


e、将物理备库转换为逻辑备库
  HKBO> show parameter db_name                        
  
  NAME                                 TYPE                              VALUE
  ------------------------------------ --------------------------------- ------------------------------
  db_name                              string                            cnbo
  
  HKBO> alter database recover to logical standby hkbo;
  
  --如果你使用了pfile文件，此处将ORA-16254，提示需要pfile文件的db_name
  
  HKBO> shutdown abort;
  HKBO> startup mount;     -->重启备库，因为逻辑备库更名，包括DBID、INCARNATION等均已被重新初始化
  HKBO> select name,database_role from v$database;
  
  NAME                        DATABASE_ROLE
  --------------------------- ------------------------------------------------
  HKBO                        LOGICAL STANDBY
  
  --Author : Robinson Cheng
  --Blog   : http://blog.csdn.net/robinson_0612


f、重建备库密码文件
  重建备库密码文件在Oracle 11g不再是必须的。在Oracle 10g中需要，且重建时要保持密码与主库相同


g、修改备库LOG_ARCHIVE_DEST_n参数
  与物理备库所不同的是，逻辑备库被open后会产生自己的重做日志(redo)，因此我们需要配置参数LOG_ARCHIVE_DEST_n。
  对于逻辑备库，此时存在三种日志文件，即online redo log, archived redo log, standby redolog。
  HKBO> select name,value from v$parameter where name in ('log_archive_dest_1','log_archive_dest_2');
  
  NAME                      VALUE
  ------------------------- ------------------------------------------------------------
  log_archive_dest_1        LOCATION=USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST db_unique_name=hkbo valid
                            _for=(ALL_LOGFILES,ALL_ROLES)
  
  log_archive_dest_2        SERVICE=cnbo ASYNC db_unique_name=cnbo valid_for=(ONLINE_LOG
                            FILES,PRIMARY_ROLES)
  
  HKBO> ho ls /u02/database/hkbo/fr_area/HKBO    -->这个是未修改之前的闪回区的文件夹
  archivelog  onlinelog
  
  HKBO> alter system set log_archive_dest_1='LOCATION=USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST 
    2  VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES, ALL_ROLES) DB_UNIQUE_NAME=hkbo';
  
  HKBO> alter system set log_archive_dest_3='LOCATION=USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST
    2  VALID_FOR=(STANDBY_LOGFILES, STANDBY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=hkbo';
  
  HKBO> select name,value from v$parameter where name in ('log_archive_dest_1',
    2  'log_archive_dest_2','log_archive_dest_3');
  
  NAME                      VALUE                                            描述
  ------------------------- ------------------------------------------- ---------------------------
  log_archive_dest_1        LOCATION=USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST          --当hkbo为备库时，存放备库产生的arch
                            VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES, ALL_ROLES)      --当hkbo转换成主库，存放作为主库的arch 
                            DB_UNIQUE_NAME=hkbo                        
  
  log_archive_dest_2        SERVICE=cnbo ASYNC db_unique_name=cnbo      --当hkbo为备库时，此参数被忽略
                            VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLES)   --当hkbo为主库时，传送redo data到备库cnbo
  
  log_archive_dest_3        LOCATION=USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST          --当hkbo为备库时，直接归档从主库接收的standby log
                            VALID_FOR=(STANDBY_LOGFILES, STANDBY_ROLE)  --当hkbo转换为主库，此参数被忽略
                            DB_UNIQUE_NAME=hkbo

  --建议增加主库与备库的归档进程
  HKBO> alter system set log_archive_max_processes=9;
  CNBO> alter system set log_archive_max_processes=9;
  

h、打开逻辑备库
  --需要使用resetlog方式打开数据库  
  HKBO> alter database open resetlogs;  

  --对于同一主机上的逻辑备库，在首次启用SQL Apply之前需要执行下面的操作以便SQL跳过任意的ALTER TABLESPACE DDL
  --关于这个步骤是否是必须的，从Oracle Data Guard Concepts and Administration来看我的理解是要执行                          
  HKBO> exec dbms_logstdby.skip('ALTER TABLESPACE');
  

i、启用SQL Apply
  HKBO> alter database start logical standby apply immediate; 
  
  HKBO> ho ls /u02/database/hkbo/fr_area/HKBO  --多出了一个foreign_archivelog文件夹用于存放来自主库的日志
  archivelog  foreign_archivelog  onlinelog


j、校验结果
  CNBO> create user robin identified by xxx
    2   default tablespace users;
  
  CNBO> grant dba to robin;
  
  CNBO> conn robin/xxx;
  CNBO> create table t(what varchar(20),dt varchar(20));
  
  CNBO> insert into t select 'LogicalStdby',to_char(sysdate,'yyyymmdd hh24:mi:ss') from dual;
  
  CNBO> commit;
  
  CNBO> alter system switch logfile;
  
  HKBO> select * from robin.t;  --在备库上校验
  
  WHAT                   DT
  ---------------------- ---------------------------
  LogicalStdby           20130820 17:33:19