Oracle ADG 切换方式详解：Switchover 与 Failover 操作指南

引言

在 Oracle Data Guard（DG）环境中，切换操作是保障数据库高可用性和业务连续性的关键环节。根据不同的应用场景，Oracle DG 提供了两种主要的切换方式：switchover（正常切换） 和 failover（故障转移）。本文将详细介绍这两种切换方式的定义、操作流程、状态校验及注意事项，帮助数据库管理员在实际环境中高效、安全地完成切换操作。

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一、Switchover（正常切换）

Switchover 是一种计划内的、用户主动发起的切换操作。其特点是切换过程中不会丢失数据，且切换后 Data Guard 环境仍保持完整，主备关系可继续正常运行。Switchover 需先后对主库和备库进行操作。

（一）主库操作步骤

1. 查看 switchover_status
   执行以下语句确认主库是否可切换：

   SELECT OPEN_MODE, DATABASE_ROLE, SWITCHOVER_STATUS, FORCE_LOGGING, DATAGUARD_BROKER, GUARD_STATUS FROM V$DATABASE;
   

   若 SWITCHOVER_STATUS 为 TO STANDBY，表示可正常切换。
   

2. 切换主库为物理备库
   根据上一步状态执行切换命令：

   • 若 SWITCHOVER_STATUS 为 TO STANDBY，可省略 WITH SESSION SHUTDOWN：

     ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PHYSICAL STANDBY;
     

   • 否则需强制执行：

     ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PHYSICAL STANDBY WITH SESSION SHUTDOWN;
     

3. 重启至 MOUNT 状态

   • 11.2.0.4 及以上版本无需手动重启，切换命令自动处理。
   • 低版本需手动执行：

     SHUTDOWN ABORT;
     STARTUP MOUNT;
     

4. 确认切换后状态
   验证主库是否已成功转换为备库：

   SELECT DB_UNIQUE_NAME, DATABASE_ROLE, PROTECTION_MODE, SWITCHOVER_STATUS, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;
   

（二）备库操作步骤

1. 查看备库状态
   确认备库可切换为主库：

   SELECT OPEN_MODE, DATABASE_ROLE, SWITCHOVER_STATUS, FORCE_LOGGING, DATAGUARD_BROKER, GUARD_STATUS FROM V$DATABASE;
   

   若 SWITCHOVER_STATUS 为 TO PRIMARY 或 SESSION ACTIVE，表示可提升。

2. 提升备库为主库
   根据状态执行提升命令：

   • 若状态为 TO PRIMARY，可省略 WITH SESSION SHUTDOWN：

     ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PRIMARY;
     

   • 否则需强制执行：

     ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PRIMARY WITH SESSION SHUTDOWN;
     

3. 打开数据库并确认角色

   ALTER DATABASE OPEN;
   SELECT DATABASE_ROLE, OPEN_MODE FROM V$DATABASE;
   

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二、Failover（故障转移）

Failover 是在主库发生故障时强制将备库提升为主库的操作。切换后原有的 DG 环境可能被破坏，且可能存在数据丢失（取决于主库故障前的保护模式）。若原主库启用了闪回数据库（Flashback Database），可在修复后重新加入环境作为新备库。

备库操作步骤

1. 检查归档日志间隙
   查询是否存在未同步的日志：

   SELECT THREAD#, LOW_SEQUENCE#, HIGH_SEQUENCE# FROM V$ARCHIVE_GAP;
   

2. 手动注册缺失日志（如果存在间隙）
   将从原主库拷贝的归档日志注册至备库：

   ALTER DATABASE REGISTER PHYSICAL LOGFILE '/path/to/archive_log_sequence.rdo';
   

3. 确认日志已应用至最新

   SELECT THREAD#, MAX(SEQUENCE#) OVER (PARTITION BY THREAD#) FROM V$ARCHIVED_LOG;
   

4. 执行故障切换

   ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE FINISH FORCE;
   ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO PRIMARY;
   ALTER DATABASE OPEN;
   

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三、状态校验与后续操作

无论执行哪种切换，完成后均需进行以下检查：

1. 确认数据库角色

SELECT DATABASE_ROLE FROM V$DATABASE;

2. 检查 DG 进程状态

SELECT PROCESS, STATUS, THREAD#, SEQUENCE# FROM V$MANAGED_STANDBY;

3. 监控同步延迟

SELECT NAME, VALUE, UNIT, TIME_COMPUTED 
FROM V$DATAGUARD_STATS 
WHERE NAME IN ('transport lag', 'apply lag');

4. 注意事项

• Switchover 需主备库网络连通且状态同步。
• Failover 后需重新配置 DG 环境（若原主库可恢复，可通过闪回重建备库）。
• 在最大性能模式下，failover 可能导致数据丢失，需评估业务容忍度。
• 建议在生产环境中提前演练切换流程。

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总结

Switchover 和 Failover 是 Oracle Data Guard 中两种关键的灾难恢复和高可用保障机制。前者适用于计划内维护，后者用于紧急故障响应。理解其原理、掌握操作步骤、并严格完成状态验证，是确保数据库业务连续性的基础。建议结合定期演练和监控工具，构建安全可靠的数据库容灾体系。