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Oracle学习专栏（六）：高可用架构

news 2025/7/16 5:22:13

文章目录

前言
一、RAC集群
二、Data Guard搭建
三、GoldenGate实时数据同步

前言

作为Oracle学习专栏的第六篇，我们将直击企业级数据库的核心生存能力。本篇聚焦三大标准：

🚀 RAC集群：实现数据库服务的无缝接续
🛡️ Data Guard：构建数据资产的钢铁长城
⚡ GoldenGate：打造跨平台实时数据血脉

高可用架构设计核心思想：
核心目标：通过消除单点故障实现业务连续性。

一、RAC集群

Oracle RAC（Real Application Clusters，真正应用集群）是Oracle数据库的高可用性解决方案，通过多台服务器节点共享同一套存储设备构成集群，每个节点运行独立的Oracle实例但访问相同数据文件，利用全局缓存服务（GCS）和集群互连技术实现节点间数据同步，提供故障自动转移、负载均衡和线性扩展能力，适用于需要24×7高可用及弹性扩展的关键业务场景。
架构核心组件：

共享存储：ASM磁盘组存放数据文件。
私有网络：心跳线（用于Cache Fusion）。
公共网络：客户端访问。
Clusterware：集群管理引擎。

Cache Fusion工作机制：

RAC部署关键步骤（Linux环境）：

# 1. 配置ASM磁盘
sudo oracleasm createdisk DATA /dev/sdb1# 2. 安装Grid Infrastructure
./runInstaller -silent \oracle.install.option=CRS_CONFIG \ORACLE_BASE=/u01/app/oracle \ORACLE_HOME=/u01/app/grid# 3. 创建集群数据库
srvctl add db -d ORCL \-o /u01/app/oracle/product/12.2.0/dbhome_1 \-p +DATA/ORCL/PARAMETERFILE/init.ora# 4. 添加节点
srvctl add instance -d ORCL -i ORCL2 -n node2

二、Data Guard搭建

Oracle Data Guard是Oracle数据库提供的高可用性及灾难恢复解决方案，通过维护一个或多个备用数据库实现数据保护，其核心机制是将主库生成的Redo日志实时传输到备库并应用，支持物理备库和逻辑备库两种模式，提供同步（零数据丢失）和异步（高性能）两种传输方式，可快速完成主备切换（Switchover/Failover），适用于金融容灾、关键业务数据保护及报表查询分流等场景，与RAC集群形成互补（RAC解决实例级高可用，Data Guard解决数据级冗余）

物理备库是主数据库的块级精确副本，通过直接应用主库传输的redo日志在物理层面保持完全一致，通常以只读模式运行，适合要求数据强一致的灾难恢复场景；逻辑备库则将redo日志转换为等效SQL语句执行，只需保持逻辑结构一致，可开放读写并支持选择性同步，适用于需要读写分离或灵活架构的业务场景。两者核心差异在于同步机制（物理恢复vs SQL转换）和结构要求（物理一致vs逻辑一致）
物理备库 vs 逻辑备库:

特性	物理备库	逻辑备库
数据一致性	块级别一致	事务级别一致
数据库状态	Mount状态	打开状态
结构变更	必须与主库相同	可异构

物理备库和逻辑备库各有优势，实际选择应基于业务需求、数据一致性要求和运维能力综合评估。对于大多数关键业务系统，物理备库仍是首选，而需要灵活性的场景则可考虑逻辑备库或混合架构。

物理备库搭建流程：

-- 主库配置
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_CONFIG='DG_CONFIG=(ORCL,ORCL_STBY)';
ALTER SYSTEM SET LOG_ARCHIVE_DEST_2='SERVICE=ORCL_STBY ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLE)';-- 备库操作
DUPLICATE TARGET DATABASE FOR STANDBY FROM ACTIVE DATABASESPFILE SET LOG_ARCHIVE_CONFIG='DG_CONFIG=(ORCL_STBY,ORCL)';-- 启动Redo应用
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE DISCONNECT;

故障切换：

-- 备库执行
ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PRIMARY;
-- 原主库修复后转为备库
ALTER DATABASE CONVERT TO PHYSICAL STANDBY;

三、GoldenGate实时数据同步

Oracle GoldenGate（简称OGG）是Oracle公司提供的一款异构环境实时数据集成与复制软件，其核心技术通过解析源数据库的事务日志（如Redo日志）捕获数据变更，将增删改操作转换为中间格式后经TCP/IP传输至目标端，最终由Replicat进程还原为SQL语句实现亚秒级同步。

与Data Guard等Oracle原生方案不同，GoldenGate支持跨数据库平台（如Oracle到MySQL/SQL Server等）的数据迁移和实时集成。

架构核心组件：

Extract：抓取事务日志。
Pump：传输数据到目标端。
Replicat：目标端应用数据。

数据同步流程：

配置示例（HR.EMPLOYEES表同步）：

# 源端配置（Extract）
ADD EXTRACT EXT_HR, TRANLOG, BEGIN NOW
ADD EXTTRAIL /ggs/dirdat/lt, EXTRACT EXT_HR
ADD SCHEMATA HR, HR
TABLE HR.EMPLOYEES;# 目标端配置（Replicat）
ADD REPLICAT REP_HR, EXTTRAIL /ggs/dirdat/rt
MAP HR.EMPLOYEES, TARGET HR.EMPLOYEES;

冲突解决策略：

-- 基于时间戳的解决方案
MAP HR.EMPLOYEES, TARGET HR.EMPLOYEES,RESOLVECONFLICT (INSERTROWEXISTS (DEFAULT, USEMAX (UPDATE_TIMESTAMP)),RESOLVECONFLICT (UPDATEROWMISSING (DEFAULT, OVERWRITE));