数据复制技术在灾备系统中的研究与应用

2015-01-16中海石油气电集团有限责任公司

电子世界 2015年24期

中海石油气电集团有限责任公司刘燕

数据复制技术在灾备系统中的研究与应用

中海石油气电集团有限责任公司刘燕

21世纪是大数据年代，掌握数据就能牢牢把握主动权。数据中心是一个地方或一个企业的大脑中枢，关系上万客户和群众的资料，其安全保障非常重要，尤其是遇到突出灾害或事件时，如何避免数据遗失，是诸多企业和政府思考的难题。为此，数据复制技术应运而生，并迅速广泛应用于企业和地方的灾备系统。目前，数据复制技术产品主要有ORACLE DATAGUARD、ORACLE GOLDEN GATE、QUEST SHAREPLEX、WOXINTECH PAC、Beedup五种，具有不同的特点，针对不同的市场，笔者主要结合ORACLE GOLDEN GATE的特点和应用优势，对数据复制技术在灾备系统中的研究与应用进行分析探讨。

数据复制技术；灾备系统；应用

在电子信息技术不断发展地背景下，学校、医院、政府等单位纷纷针对服务对象和案例建立了庞大的数据中心；企业在历经多年发展后，形成了自己的主要生产线和客户资源，为此也成立了数据储备库，以上是当前最普通的数据，也是当前数字化应用的典型，可见数据已经成为当前社会发展的基础铺垫。然而“天有不测风云”，一旦发生灾害或突发事件，数据储备中心收到破坏，则前期积累多年的经验、知识和数据都将遗失，使企业或单位受到不可估量的损失。因此，应注重数据灾备系统的研发和建设，通过在线实时更新复制和云端备份，对数据库进行有效保护。

1 数据复制技术概述

1.1 特征

数据复制技术并非简单备份技术，其应当具有实时、准确、独立和便于监控、配置简单的基本特征，并且能够提供在线查询。不实时的数据复制只是简单地数据迁移，不准确的数据复制则无法保证数据的准确度，即使复制过去也无法起到应起到的作用。同时，对于云端备份而言，数据还应当具有实时查询功能，能够通过互联网在任一电脑或计算机设备进行查询，否则无法知道数据的复制情况。对于数据复制后的云端数据，不在保存在本电脑的数据库中（硬盘），已经完全独立于主库，这样才能达到灾备的效果。数据复制技术的配置相对简单，且便于监控，能够通过数据传输量，达到对数据备份实时情况的监控，保证对数据复制过程及更改数据的可审计方式，如图1所示。

图1

1.2 常见的数据复制技术

当前，市场上常见的数据同步复制技术主要有五种：

1．2．1 ORACLE DATAGUARD

该软件能够实现实时同步，包含物理和逻辑两种保护方式，还能够实现主备库的随时切换，能够支持断点续传等功能，企业版本可在网上自行下载，无需另外付费，但容量空间有限。该软件的不足之处在于物理模式下的目的库不能够使用、不够实时，逻辑模式下无法支持对内存较大的对象，且源和目的需要相同版本的操作系统，对宽带的要求也比较高。另外，如果用户要24小时进行查询，则11G版本之前的都无法满足。

1．2．2 ORACLE GOLDEN GATE

该软件是当前在灾备系统中应用较为广泛的一种，具有多种优点，包括能够节约宽带，能够保证目标端数据可用和自己选择复制内容，还具有目标端系统异构和源端系统，以及无中断初始化、秒级的保护时间等优势，可以多对一，还可以一对多，支持断点续传。该软件的不足主要有两点，一是需要付费，毕竟花钱买的东西才放心；二是在主库和备库均要安装使用程序，具有一定的影响，当然倘若系统内存足够，影响也是微乎其微的。

1．2．3 QUEST SHAREPLEX

该软件与ORACLE GOLDEN GATE具有差不多的性能，但缺点是价格太贵，不适合中小企业使用，这主要是因为其维护工作量太大，甚至超过了DATAGUARD。当然，该软件目前在国内尚未开展本地服务。

1．2．4 WOXINTECH PAC

该软件支持内存较大的数据，支持多数DML和DDL语句，还支持同步日志审计，相对于ORACLE GOLDEN GATE而言，其安装方便且对主机和备机不存在影响。但WOXINTECH PAC不是国际品牌，不支持多对一，也不支持一对多，而且还需要单独购买，因此暂时推广范围较窄。

1．2．5 Beedup

该软件与WOXINTECH PAC相同，不是国际品牌，且需要单独购买，但其功能相对完善，是当前数字同步复制技术中较为全面的一个软件系统。

2 ORACLE GOLDEN GATE在灾备系统中的研究与应用

2.1 ORACLE GOLDEN GATE工作原理

ORACLE GOLDEN GATE（以下简称OGG）软件是以日志为基础的结构化数据复制备份软件，该软件通过解析归档日志或源数据库在线日志来获知数据的增量变化，然后将增量的变化信息反馈到目标数据库，通过复制存储实现目标数据库与源数据库能够同步。OGG能够实现在异构的IT基础结构之间的实时复制，以此完成在包括应急系统、在线报表、交易跟踪、数据同步、数据库升级和移植在内的多个场景下的应用任务，除此之外，它还能够实现一对一、一对多、多对一等多种灵活的拓扑结构。

2.2 数据复制技术在灾备系统的实际应用分析

一是复制模式设计。数据复制技术可以分为两种模式，即N:1模式和1:1模式，前一种模式指的是生产中心的多个数据库对应容灾中心的一个数据库，这里的每一个生产库对应容灾库中的一个模式，如此一来，更加便于我们开展集中管理工作，缺点在于它的耦合度较高，一旦容灾中心的数据库服务器出现问题就可能导致与之相关的所有逻辑复制链路发生中断，这显然是十分严重的；而后一种模式主要是生产中心的一个数据库分别对应容灾中心的一个数据库，它的最大优势在于耦合度较低，逻辑复制链路之间相互独立，互不干扰，且演练起来十分方便，配置也相对简单，便于运维管理。在日常工作中，考虑到耦合度、管理问题以及向未来应用级容灾的过渡我们通常可以选择后一种模式。

二是高可用模式设计。该设计也分为两种模式，即双机模式和RAC模式，前一模式指的是一个主节点，多个备用节点，数据库运行在主节点上，如果主节点发生故障，就会立即启用备用节点，从而继续对外提供数据库服务；后一模式是指多个节点同时对外提供数据库服务，它是相当灵活的，但在现实中我们需根据生产端数据库的实际部署来对该模式进行设置。

2.3 数据复制技术的应用前景

在灾备系统中，我们通常可以把被复制的业务数据分为两大类：结构化数据和非结构化数据。所谓结构化数据，它是指数据库的数据，诸如数据文件、在线日志等；所谓非结构化数据，指的是非数据库的数据，诸如Domino数据、业务数据文件等。据相关统计数据显示，业务数据绝大多数以结构化数据为主，而结构化数据所属数据库以Oracle为主，大约占到了结构化数据总量的百分之九十七。正因为如此，容灾中心采用数据复制及时就能够较好地实现生产端到容灾端的数据库复制。随着现代应用系统的不断发展和多样化，系统对于数据库的依赖性会越来越强烈。现阶段，不管是金融业、政府、石化企业、电力企业、医疗机构、教育机构等都无一例外地出现了数据库的身影，尤其是大型数据库的身影，因此要确保系统的高效运用就必须采用先进的技术，无可厚非，数据复制技术是一种不错的选择。