Oracle 11g Active Dataguard Switchover实验

Oracle Data Guard是Oracle HA架构体系的重要组成部分，也是Oracle MAA（Maximum Availability Architecture）的关键技术方案。借

oracle data guard是oracle ha架构体系的重要组成部分，也是oracle maa（maximum availability architecture）的关键技术方案。借助data guard的switchover和failover特性，我们可以实现运维系统高可用性需求，最大限度的降低计划内和非计划内宕机时间。
 
data guard建立在数据库软硬件、数据冗余策略，通过搭建和主库primary database数据相同、软硬件独立的物理（physical）和逻辑（logical）备库standby，并且借助redo log传递应用确保数据同步。当单独数据库（通常为primary）发生故障，不能继续提供服务时，额外的standby可以作为备用数据库来支持应用，减少系统整体数据丢失和停机影响。
 
switchover和failover是dataguard里面一组有区别又有联系的概念，其本质都是primary停止对外服务，由standby支持对外数据服务，变为新的primary。但是两者从概念到操作上都有很大差异。
 
switchover的核心是“planned”，也就是计划内的停机切换动作。我们的运维系统在运行过程中，经常有如设备检修、软件升级补丁等维护操作。这个时候，如果是一些sla要求很高的系统，停机时间窗口就是一个问题。特别是一些7*24的系统，业务部门是不会允许过长的停机时间。switchover就是对dataguard或者rac环境下，临时性的primary点停机进行升级工作，由standby变为primary支持服务，最后再切换回来的过程。这个过程在oracle中成为角色转换role transition。由于是有准备、有计划的操作，switchover是平顺的，不会引起数据的丢失。
 
failover的核心则是“unplanned”，是和switchover相对应，更贴近data guard的原始设计初衷。如果primary出现故障，，不能支持服务的时候。standby可以在很短的时间内，自动或者手动的切换到primary角色。之后由这个新的primary支持服务。如果primary可以修复好，则可能需要重新搭建dg或者apply为新的standby，之后切换回primary角色。failover由于涉及到primary站点的故障类型程度，所以是可能出现数据丢失的。
 
进行switchover和failover的工具方法很多，最常用的有三个：sql command、data guard broker和db grid control。本文介绍如何使用sql command进行switchover操作。
 
 

相关参考:

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1、环境介绍

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我们选择环境已经搭建好Dataguard，版本为11.2.0.4（Primary和Standby相同）。操作系统版本为Red Hat Linux 6.5。

SQL> select * from v$version;

BANNER

--------------------------------------------------

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.4.0 - Production

PL/SQL Release 11.2.0.4.0 - Production

CORE 11.2.0.4.0 Production

Primary数据库unique名称为ora11g。

SQL> select name, LOG_MODE, OPEN_MODE, database_role, SWITCHOVER_STATUS, db_unique_name from v$database;
 
 

NAME      LOG_MODE    OPEN_MODE            DATABASE_ROLE    SWITCHOVER_STATUS    DB_UNIQUE_NAME
 
--------- ------------ -------------------- ---------------- -------------------- ------------------------------
 
ORA11G    ARCHIVELOG  READ WRITE          PRIMARY          SESSIONS ACTIVE      ora11g
 
 

Standby数据库名称为ora11gsy，此时开启实时数据同步应用。

SQL> alter database recover managed standby database using current logfile disconnect from session;
 
 

Database altered

SQL> select name, LOG_MODE, OPEN_MODE, database_role, SWITCHOVER_STATUS, db_unique_name from v$database;
 
 

NAME      LOG_MODE    OPEN_MODE            DATABASE_ROLE    SWITCHOVER_STATUS    DB_UNIQUE_NAME
 
--------- ------------ -------------------- ---------------- -------------------- ------------------------------
 
ORA11G    ARCHIVELOG  READ ONLY WITH APPLY PHYSICAL STANDBY NOT ALLOWED          ora11gsy
 
 

注意：此时standby的open mode为Read only with apply，这个是11g Active Data Guard的特性。传统DG在进行Apply的过程中，是处在mount状态的，不支持实时数据只读操作。11g支持在apply中打开数据库到只读状态。
 
 

2、Switchover过程中Primary主库操作

进行Switchover的过程分为三个步骤，一个是在Primary上停止工作，切换到Standby状态，第二个是在选择一个Standby实例，切换角色到Primary状态，最后是将其他Standby的Apply过程启动。
 
注意在上面我们查看Primary数据库ora11g的v$database视图，其中switchover_status取值是我们需要关注的，如果取值为session active或者to standby，我们是可以进行切换的。如果其他值，说明配置的log传输机制存在问题，需要解决调整。
 
 

--在ora11g上

SQL> alter database commit to switchover to physical standby with session shutdown;
 
Database altered

注意：如果swtichover_status状态为session active，就需要在命令中加入with session shutdown子句。执行后，我们发现Primary ora11g已经关闭。
 
 

SQL> select status from v$instance;

select status from v$instance

*

ERROR at line 1:

ORA-03135: connection lost contact

Process ID: 2357

Session ID: 1 Serial number: 5

SQL> exit

Disconnected from Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.4.0 - Production
 
With the Partitioning, OLAP, Data Mining and Real Application Testing options

--实例进程消失

[oracle@SimpleLinux trace]$ ps -ef | grep pmon

oracle    2107    1  0 15:35 ?        00:00:01 ora_pmon_ora11gsy

oracle    2473  1848  1 16:03 pts/1    00:00:00 grep pmon

此时，alert log中也记录了实例停止的情况。

ALTER DATABASE ADD STANDBY LOGFILE 'srl1.f' SIZE 52428800;

ALTER DATABASE ADD STANDBY LOGFILE 'srl2.f' SIZE 52428800;

ALTER DATABASE ADD STANDBY LOGFILE 'srl3.f' SIZE 52428800;

ALTER DATABASE ADD STANDBY LOGFILE 'srl4.f' SIZE 52428800;

Archivelog for thread 1 sequence 19 required for standby recovery

Switchover: Primary controlfile converted to standby controlfile succesfully.

Switchover: Complete - Database shutdown required

USER (ospid: 2365): terminating the instance

Instance terminated by USER, pid = 2365

Completed: alter database commit to switchover to physical standby with session shutdown
 
 

Shutting down instance (abort)

License high water mark = 6

Sun Apr 20 16:02:11 2014

Instance shutdown complete

在这个过程中，为了确保数据无损失，Primary一定将所有的日志信息传递到Standby上。此时，可以启动Primary，到mount standby状态。

[oracle@SimpleLinux trace]$ sqlplus /nolog

SQL*Plus: Release 11.2.0.4.0 Production on Sun Apr 20 16:06:47 2014

Copyright (c) 1982, 2013, Oracle.  All rights reserved.

SQL> conn / as sysdba

Connected to an idle instance.

SQL> startup nomount

ORACLE instance started.

Total System Global Area  372449280 bytes

Fixed Size                  1364732 bytes

Variable Size            331353348 bytes

Database Buffers          33554432 bytes

Redo Buffers                6176768 bytes

SQL> alter database mount standby database;

Database altered.

注意：如果需要进行设备维修或者停机操作，是可以不启动Primary的。

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