詹溫棋

摘要

本文結(jié)合公司現(xiàn)狀，探討災(zāi)備方案的選擇，實施，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的容災(zāi)，讀寫分離，提高系統(tǒng)整體的業(yè)務(wù)處理能力。

【關(guān)鍵詞】容災(zāi)系統(tǒng)備份 讀寫分離 數(shù)據(jù)整合

隨著公司信息化建設(shè)推進，自動化制造執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性和業(yè)務(wù)連續(xù)性變得日益重要。然而這些數(shù)據(jù)由于來源分散，分布于不同單位，不同存儲，不同系統(tǒng)，缺少邏輯關(guān)聯(lián)。如何保證數(shù)據(jù)資源的安全可靠和統(tǒng)一管理是一個迫切需要解決的問題。依據(jù)公司實際，本文制定容災(zāi)備用以及數(shù)據(jù)整合的完整解決方案，取得了比較好的應(yīng)用效果。

1 現(xiàn)狀分析

公司自動化執(zhí)行系統(tǒng)不斷建設(shè)，存在一鋼，二鋼，鋼后等眾多數(shù)據(jù)庫，業(yè)務(wù)關(guān)系復(fù)雜，各數(shù)據(jù)庫分布在不同存儲，安裝在不同操作系統(tǒng)上。大量報表，作業(yè)通過DBLINK相互鏈接?，F(xiàn)場工業(yè)實時數(shù)據(jù)寫入十分頻繁，并發(fā)量很大，寫入與訪問時常發(fā)生沖突，實際的讀寫過程并沒有分離。各系統(tǒng)不同開發(fā)人員開發(fā)，編寫SQL語句水平不一，由于缺乏性能設(shè)計和優(yōu)化，時常會發(fā)生占用過多的資源，降低數(shù)據(jù)庫整體性能的問題，最終影響其他用戶的訪問效率。各部門不斷提出各種報表需求，跨廠，跨產(chǎn)線，希望擁有一個綜合數(shù)據(jù)庫，能夠易用免維護，同時確保數(shù)據(jù)一致性。

自動化制造執(zhí)行系統(tǒng)不斷擴展，與公司生產(chǎn)經(jīng)營結(jié)合越來越緊密，系統(tǒng)故障將影響生產(chǎn)運行，客戶運輸進出廠，數(shù)據(jù)丟失尤其是財務(wù)數(shù)據(jù)的將產(chǎn)生災(zāi)難性的影響，需要采取措施降低風險，保證數(shù)據(jù)的實時性，完整性和一致性。

制造執(zhí)行系統(tǒng)維護、配件更換、系統(tǒng)遷移、軟件升級等情況下需要保證能夠提供不間斷服務(wù)，確保業(yè)務(wù)連續(xù)性，提高數(shù)據(jù)中心的可用性和靈活性。

為解決以上問題，需要進行災(zāi)難備份恢復(fù)系統(tǒng)的建設(shè)。

2 容災(zāi)技術(shù)選擇與架構(gòu)

2.1 容災(zāi)技術(shù)選擇

根據(jù)操作系統(tǒng)的讀寫操作路徑以及復(fù)制對象將容災(zāi)技術(shù)分為四類：基于磁盤陣列、基于邏輯卷層、基于文件層、基于應(yīng)用層的復(fù)制技術(shù)?；诖疟P陣列復(fù)制技術(shù)硬件綁定，公司數(shù)據(jù)庫存儲類型多樣，采用該方案成本高昂，實施復(fù)雜。基于邏輯卷層和文件層復(fù)制技術(shù)目標數(shù)據(jù)庫處于離線狀態(tài)，不能完全保障數(shù)據(jù)一致性，數(shù)據(jù)庫有可能不能正常啟動，不適于大型數(shù)據(jù)庫的容災(zāi)?；趹?yīng)用層事務(wù)的復(fù)制方案，將應(yīng)用事務(wù)復(fù)制到目標數(shù)據(jù)庫，能夠保證數(shù)據(jù)庫的一致性，并且目標數(shù)據(jù)庫處于在線運行狀態(tài)，當源數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障時，可以直接切換到目標數(shù)據(jù)庫恢復(fù)業(yè)務(wù)。因此采用基于應(yīng)用層事務(wù)的復(fù)制方案。

由于公司核心數(shù)據(jù)庫基本是Oracle，基于Oracle應(yīng)用層事務(wù)復(fù)制又有dataguard方式和goldengate方式以及第三方軟件。第三方軟件存在維護升級，及部分對象如虛擬列不支持等問題，一般用于簡單的純表數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫dataguard方式，數(shù)據(jù)庫不支持異構(gòu)且必須單對單，投入巨大。選用goldengate方式，數(shù)據(jù)庫能夠多對一且通信中斷幾個小時后能自動恢復(fù)，投入小。

基于以上所述，公司容災(zāi)系統(tǒng)采用Goldengate技術(shù)，將各數(shù)據(jù)庫同步到一個數(shù)據(jù)庫。

2.2 Oracle Goldengate技術(shù)復(fù)制原理

Goldengate的原理如圖一。

Goldengate對源數(shù)據(jù)庫和目標數(shù)據(jù)庫是非侵入式的，無觸發(fā)器、無中間表、無時間戳、不查原庫，因此對運行系統(tǒng)影響輕微，以事務(wù)為單位復(fù)制，保證了數(shù)據(jù)的一致性。

自動化制造執(zhí)行系統(tǒng)容災(zāi)建設(shè)選擇采用Goldengate技術(shù)。

2.3 容災(zāi)復(fù)制總體架構(gòu)

如圖2所示，在生產(chǎn)端源數(shù)據(jù)庫服務(wù)器如一鋼集群數(shù)據(jù)庫、二鋼集群數(shù)據(jù)庫、鋼后數(shù)據(jù)庫上安裝Goldengate軟件，通過goldengate實時提取數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換傳輸?shù)桨惭b有g(shù)oldengate的災(zāi)備服務(wù)器，在災(zāi)備數(shù)據(jù)庫依照用戶順序執(zhí)行所有事務(wù)。

3 實施

（1）異地服務(wù)器存儲部署在綜合樓安裝部署災(zāi)備服務(wù)器，存儲陣列。安裝Linux系統(tǒng)，oraclellg數(shù)據(jù)庫。

（2）Goldengate安裝配置在源數(shù)據(jù)庫及目標數(shù)據(jù)庫部署goldengate。

1.配置manager和checkpoint表（兩邊節(jié)點）;

2.配置Extract抓取進程（源數(shù)據(jù)庫）;

其中源數(shù)據(jù)庫為集群時：

add extract extxs，tranlog，threads 2，begin

now

源數(shù)據(jù)庫為單實例時：

add extract exttq，tranlog，begin now

3.配置Pump投遞進程（源數(shù)據(jù)庫）;

4.配置rep接收進程（目標數(shù)據(jù)庫）。

（3）目標數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)初始化。

在源數(shù)據(jù)庫查詢sen并以scn導(dǎo)出數(shù)據(jù)

select dbms_flashback.get_system change_number from dual;

expdp system/pasworddumpfile=sourcedb.dmp directory=expdpflashback_scn

傳送到目標數(shù)據(jù)庫并導(dǎo)入

Impdp system/pasworddumpfile=sourcedb.dmp directory=expdp

初始化完畢禁用目標端觸發(fā)器，禁用外鍵，禁用JOB。

（4）開啟目標端數(shù)據(jù)OGG接收服務(wù)。

start repxs，aftercsnsourcddbscn

4 項目實施后取得的效果

（1）災(zāi)備系統(tǒng)投入運行后進行異構(gòu)存儲設(shè)備間的整合，提高存儲資源利用率。

（2）對多臺異構(gòu)設(shè)備進行統(tǒng)一災(zāi)備，不需要構(gòu)建多套災(zāi)備系統(tǒng)，降低TCO（總體擁有成本）。

（3）災(zāi)備系統(tǒng)直接讀取數(shù)據(jù)庫日志，對生產(chǎn)系統(tǒng)資源消耗小，在低帶寬環(huán)境下實現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制，通信中斷后可自動恢復(fù)。

（4）保證了數(shù)據(jù)完整性、一致性，在同步模式下可實現(xiàn)數(shù)據(jù)零丟失。

（5）在源數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障，火災(zāi)等災(zāi)難的情況下可快速切換到災(zāi)備數(shù)據(jù)庫。

（6）可將多個數(shù)據(jù)庫同步到一個災(zāi)備數(shù)據(jù)庫，減少跨庫DBLINK，提高了報表性能，實現(xiàn)了讀寫分離。且不中斷業(yè)務(wù)部署簡單，不需停機，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)遷移，容災(zāi)備份同時進行。

容災(zāi)系統(tǒng)中運行中存在的一些問題：

（1）Goldengate適用于開發(fā)完成系統(tǒng)。MES系統(tǒng)處于不斷建設(shè)擴展中，變更數(shù)據(jù)庫對象操作，易引起Goldengate復(fù)制中斷。

（2）網(wǎng)絡(luò)帶寬需要升級，穩(wěn)定性有待提高。

（3）由于災(zāi)備系統(tǒng)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫實時同步，一旦生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)被人為誤刪除，災(zāi)備數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)也將被刪除，故仍然需要進行數(shù)據(jù)庫備份。

（4）多個源數(shù)據(jù)庫整合到一個數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)整合，提升性能，及數(shù)據(jù)庫災(zāi)難備份，但是恢復(fù)時需要重新建庫修改SID，可以進一步實施將源數(shù)據(jù)庫同步兩份，一份單對單，使災(zāi)難時快速恢復(fù)，一份集成到一個綜合數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)報表查詢。

5 結(jié)束語

容災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)和運行消除大量跨數(shù)據(jù)庫鏈接，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)整合，提升服務(wù)器性能，實現(xiàn)自動化制造執(zhí)行系統(tǒng)的應(yīng)用級災(zāi)備，保證了自動化執(zhí)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全，提升了系統(tǒng)抗災(zāi)難能力，為自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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