簡介：DBS Oracle備份產(chǎn)品是阿里云自研的，結(jié)合阿里集團(tuán)之前多年Oracle數(shù)據(jù)庫的生產(chǎn)使用經(jīng)驗打造的云備份產(chǎn)品。它不僅提供了傳統(tǒng)備份所提供的Oracle備份能力外，還實現(xiàn)了無入侵流式備份能力，同時和云以及眾多云產(chǎn)品深度結(jié)合，在備份數(shù)據(jù)上提供數(shù)據(jù)湖分析，并通過副本數(shù)據(jù)管理（CDM）技術(shù)提供Oracle秒級恢復(fù)及devops能力。

Oracle備份面臨的挑戰(zhàn)

在傳統(tǒng)企業(yè)里，經(jīng)常會用Oracle數(shù)據(jù)庫去承載業(yè)務(wù)重要核心數(shù)據(jù)，同時Oracle針對不同的恢復(fù)場景提供了靈活多樣的恢復(fù)操作方法，靈活的設(shè)計給備份和恢復(fù)帶來了更多的復(fù)雜性，因此Oracle的備份管理相比于MySQL而言，對DBA在專業(yè)性上有更高的要求。

比如說，Oracle環(huán)境有多種：Standalone，Standalone+DataGuard，RAC，RAC+DataGuard，雙機(jī)Oracle等，其中DataGuard還有多種運行模式，不同的Oracle環(huán)境的備份有一些細(xì)微差別，一個備份腳本很難同時滿足這些場景，如果業(yè)務(wù)系統(tǒng)有多套Oracle環(huán)境，備份將會非常復(fù)雜，例如如何確保全量備份集總是有效的(可恢復(fù)的)等等。我們現(xiàn)在以一個具體的案例來說明這個問題：一致性全量備份。

• 一致性全量備份

何為一致性全量備份

在我們這篇文章里"一致性全量備份"的定義如下：

條件1：備份集中存在一個連續(xù)完整的歸檔日志序列，其開始SCN和結(jié)束SCN能夠覆蓋備份開始時的最小的數(shù)據(jù)文件checkpoint SCN和備份結(jié)束時最大數(shù)據(jù)文件SCN（只讀和離線數(shù)據(jù)文件除外）。

條件2：備份集中包含恢復(fù)所用的全部數(shù)據(jù)文件，控制文件和參數(shù)文件。

條件3：備份集中包含盡可能新的歸檔日志。

條件1和2確保全量備份集的完整性，使得備份集可以獨立的被恢復(fù)（恢復(fù)出一致的狀態(tài)）。條件3可以確保全量備份集始終是最新的，不會出現(xiàn)“丟數(shù)據(jù)”的場景。滿足上述條件的備份集叫做一致性全量備份集。

• 一致性全量備份的好處

一致性全量備份集有哪些好處呢？

• 方便轉(zhuǎn)儲：通常一個備份集是一個存儲目錄，簡單的打包就可以轉(zhuǎn)儲到磁帶，異地轉(zhuǎn)儲。
• 簡化恢復(fù)：恢復(fù)時不依賴其他備份集，例如定時歸檔日志備份產(chǎn)生的備份集失效了不會影響全量備份集的有效性，一致性全量備份集總是可以獨立的恢復(fù)。

一致性全量備份的難點

圖1 一致性全量備份

下面我們看一下在哪些場景中，我們有可能得不到一致性全量備份集，圖1 中的case2-case5就是典型的非一致性全量備份。

在【case2】中缺失了部分的歸檔日志，違反了【條件1】中連續(xù)完整的歸檔日志序列這個條件。如 圖2 所示，如果Primary和Standby之間網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了異常，此時主庫可以正常地生成新的歸檔日志，但是Standby上將無法生成新的歸檔日志，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，DataGuard會從Primary上自動同步最新的歸檔日志，同時也會同步這部分缺失的歸檔日志，但是如果在執(zhí)行全量備份期間，缺失的歸檔日志還沒有被同步到Standby上，那么此時的全量備份集中的歸檔日志將會包含空洞，導(dǎo)致無法恢復(fù)。

在【case3】中歸檔日志的的最小SCN和數(shù)據(jù)文件最小SCN之間存在gap。圖2 中的所有運行模式都有可能出現(xiàn)這個問題，例如用戶在清理Standby上的歸檔日志時執(zhí)行了delete force就會導(dǎo)致RMAN將那些還沒有被應(yīng)用的歸檔日志刪除掉。

在【case4】中最新的歸檔日志SCN和最大的數(shù)據(jù)文件SCN存在gap。圖2 中的【模式三】有可能出現(xiàn)這個問題，因為它是先同步redo到Standby的redo log file中，當(dāng)主庫執(zhí)行Switch log之后，Standby上才會將redo log file歸檔到歸檔日志。如果Primary和Standby之間網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了問題，那么Primary依然能夠正常生成歸檔日志，但是備庫卻不能執(zhí)行redo log file的切換，不能生成新的歸檔日志，導(dǎo)致歸檔日志的SCN小于數(shù)據(jù)文件的最大SCN。相反，【模式一】和【模式二】則一定不會出現(xiàn)這種case，因為他們是先產(chǎn)生歸檔日志，然后再應(yīng)用歸檔日志到數(shù)據(jù)文件，因此其歸檔日志最大SCN一定是大于等于數(shù)據(jù)文件最大SCN的。

在【case5】中備份集中丟失了部分的數(shù)據(jù)文件，例如，用戶開啟了（backup optimization）配置，此時RMAN會開啟備份優(yōu)化功能，如果某些文件或者歸檔日志被其他人備份過了，那么將不會再次備份。

在【條件2】中， 如果Primary上的歸檔日志或者Redo長時間無法同步到Standby上，此時可能能夠得到滿足【case1】的全量備份，既此時的備份是成功的，也能夠獨立的恢復(fù)，但是該全量備份沒有包含主庫最新的歸檔日志，導(dǎo)致我們的備份不是最新有效的全量備份。

圖2 DataGuard運行模式

由于Primary和Standby的運行原理不一樣，在實際業(yè)務(wù)實現(xiàn)時，會遇到更多的穩(wěn)定性問題，實現(xiàn)一致性全量備份需要解決如下幾個問題：

• 如何防止Standby上的備份獲取不到最新的Primary的Redo日志。
• 當(dāng)Primary和Standby之間網(wǎng)絡(luò)延遲較大或者出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，導(dǎo)致Redo傳輸太慢或者長時間無法傳輸時，備份如何解決。
• 如何發(fā)現(xiàn)Primary或者Standby上的歸檔日志出現(xiàn)了gap，以及如何解決gap。
• 如何避免備份的數(shù)據(jù)文件或者歸檔日志出現(xiàn)損壞的數(shù)據(jù)塊。
  此外，在備份的過程中，您可能還要考慮如下一些問題：
• 定時的清理已經(jīng)備份過的歸檔日志。
• 防止備份數(shù)據(jù)中毒/惡意刪除，確保任何時候都至少有一個可用的備份集用來做恢復(fù)。
• 為了滿足監(jiān)管要求，實現(xiàn)備份數(shù)據(jù)的多地域存儲。

DBS Oracle 備份

上述的兩個舉例展示了Oracle備份的復(fù)雜性和較高的技術(shù)難度。而對于以上提出的問題，DBS結(jié)合阿里巴巴之前多年的Oracle生產(chǎn)和運維經(jīng)驗通過完全自主研發(fā)，打造了DBS Oracle備份產(chǎn)品，幫助阿里云客戶方便低成本地備份和保護(hù)Oracle數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

圖3 DBS Oracle備份示意圖

如圖3，DBS Oracle 備份與恢復(fù)采用 Oracle 內(nèi)置的 RMAN 技術(shù)，實現(xiàn) Oracle 數(shù)據(jù)庫的熱備份和恢復(fù)。備份管理員在 DBS控制臺 簡單配置備份策略，系統(tǒng)會根據(jù)用戶配置的備份策略自動地創(chuàng)建數(shù)據(jù)備份任務(wù)，DBS系統(tǒng)向Oracle宿主機(jī)DBS備份客戶端發(fā)送備份命令，DBS備份客戶端執(zhí)行RMAN備份腳本，流式無入侵地讀取備份數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮/加密等處理，最后將備份數(shù)據(jù)寫入到云上加密的備份存儲。整個備份過程不侵占用戶本地磁盤空間和IO，對數(shù)據(jù)庫完全無入侵。而對于數(shù)據(jù)恢復(fù)任務(wù)，備份管理員在 DBS控制臺 點擊發(fā)起恢復(fù)任務(wù)，此時DBS調(diào)度會向在Oracle宿主機(jī)上的 DBS備份客戶端 發(fā)送恢復(fù)命令，DBS備份客戶端 執(zhí)行對應(yīng)的RMAN腳本進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

基礎(chǔ)能力
它在當(dāng)前版本具備的技術(shù)特點如下：

• 完全自研：阿里巴巴之前是Oracle的使用大戶，結(jié)合之前阿里集團(tuán)對Oracle生產(chǎn)運維的經(jīng)驗完全自研打造Oracle備份恢復(fù)產(chǎn)品，以幫助用戶實現(xiàn)低成本探索數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫備份國產(chǎn)化演進(jìn)路徑。
• 兼容的平臺：支持Linux平臺下的Oracle保護(hù)。
• 支持的數(shù)據(jù)庫版本：10g/11g/12c/18c/19c。
• 支持的備份類型：全量備份和事務(wù)日志備份。
• 支持的備份粒度：實例。
• 備份對象：日志文件，控制文件，參數(shù)文件，數(shù)據(jù)文件。
• 加密情況：傳輸過程支持HTTPS加密，存儲支持AES256，BYOK加密
• 支持的恢復(fù)粒度：Oracle單機(jī)恢復(fù)粒度包括：數(shù)據(jù)庫實例（全庫恢復(fù)）。
• 支持的恢復(fù)方式：支持原機(jī)異實例，異機(jī)原位置的指定任意時間點的恢復(fù)。
• RAC 恢復(fù)到單機(jī)：當(dāng) Oracle RAC 環(huán)境損壞時，支持將 Oracle RAC 恢復(fù)到單機(jī)環(huán)境中。
• 歸檔日志刪除策略：基于備份成功次數(shù)，支持自動刪除指定時間段內(nèi)已備份的Oracle 歸檔日志，避免因歸檔日志過滿影響數(shù)據(jù)庫運行。
• 多通道：開啟多通道備份可提高備份效率。用戶可為根據(jù)數(shù)據(jù)文件和日志文件的存儲量以及業(yè)務(wù)壓力情況分別自定義通道數(shù)量，并行讀取傳輸數(shù)據(jù)，從而充分利用磁盤 I/O。
• 數(shù)據(jù)庫高級壓縮：開啟數(shù)據(jù)庫高級壓縮后，可以在備份過程中對備份數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮， 節(jié)省磁盤空間，提升傳輸效率。
• 無入侵：整個備份恢復(fù)過程，對源庫無入侵，不依賴本地磁盤做中轉(zhuǎn)。
  它還在持續(xù)迭代中，歡迎持續(xù)關(guān)注。

差異點
為什么要備份上云？
DBS Oracle備份是云技術(shù)和備份技術(shù)的結(jié)合，它不僅實現(xiàn)了傳統(tǒng)的Oracle備份的能力（如上所述），而且在使用DBS云備份時：

• 天然實現(xiàn)6個9的備份存儲穩(wěn)定性：備份數(shù)據(jù)存儲在阿里云OSS對象存儲上，SLA達(dá)到6個9
• 天然實現(xiàn)同地域多機(jī)房容災(zāi)：備份數(shù)據(jù)按照多機(jī)房高可用容災(zāi)
• 低成本實現(xiàn)異地備份：
• 網(wǎng)絡(luò)帶寬：阿里云內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)更高的帶寬，更低的網(wǎng)絡(luò)延遲，費用更低，可以實現(xiàn)更低的異地災(zāi)備RPO
• 恢復(fù)機(jī)器：相比于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份保護(hù)方案，需要提前額外購買恢復(fù)用的機(jī)器資源。在DBS只需要在恢復(fù)時只需要按量付費通過DBS一鍵恢復(fù)到RDS，或者是通過DBS沙箱實例秒級拉齊臨時恢復(fù)實例即可。

云備份帶來更多
上云之后，DBS和云上眾多云產(chǎn)品深度結(jié)合，提供了以下等能力，幫用戶盤活沉寂的備份數(shù)據(jù)，降低用戶TCO：

• 數(shù)據(jù)湖分析：相比于傳統(tǒng)備份備份數(shù)據(jù)只能在恢復(fù)時使用而言，DBS與云上產(chǎn)品DLA（數(shù)據(jù)湖分析）深度結(jié)合，無需恢復(fù)則能提供邏輯備份數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)湖分析能力；
• 副本數(shù)據(jù)管理CDM：DBS與DAS、DMS，RDS等數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品深度整合，對 備份數(shù)據(jù) 提供 CDM(副本數(shù)據(jù)管理)能力，可以實現(xiàn)對物理備份秒級恢復(fù)，可以讓用戶基于備份數(shù)據(jù)實現(xiàn)devops及分析能力，大大提高數(shù)據(jù)資產(chǎn)的使用效率，降低TCO。

Oracle副本數(shù)據(jù)管理（CDM）

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)時間主要取決于數(shù)據(jù)的下載時間以及歸檔日志應(yīng)用時間?；謴?fù)時間通常在小時級別。DBS Oracle 備份利用DBS存儲的快照克隆掛載等技術(shù)，以及云實例的彈性生產(chǎn)能力，可以實現(xiàn)Oracle副本數(shù)據(jù)管理，讓用戶可以在幾秒鐘之內(nèi)恢復(fù)出一個1TB的Oracle實例，幫助用戶快速實現(xiàn)應(yīng)急容災(zāi)，恢復(fù)演練，DevOps等需求。

為實現(xiàn)Oracle CDM能力，需要以下的技術(shù)能力，如圖4：

全量備份+鏡像復(fù)制：DBS用流式掛載備份的方式，結(jié)合RMAN Image Copy備份方式實現(xiàn)byte by byte的數(shù)據(jù)文件無入侵拷貝。在恢復(fù)時，通過流式掛載恢復(fù)的方式，可以直接用這份備份數(shù)據(jù)拉起Oracle數(shù)據(jù)庫，無需再做大量的數(shù)據(jù)拷貝。

快照+克隆：DBS備份存儲的快速打快照的能力，幫助用戶打造不同時間點的Oracle備份數(shù)據(jù)的黃金副本?；谶@些黃金副本以及對黃金副本的秒級克隆能力，可以幫助用戶在非常短的時間內(nèi)（秒級）創(chuàng)建同一個時間點的Oracle沙箱實例，不同沙箱實例之間無干擾，幫助用戶實現(xiàn)DevOps，比如在Oracle沙箱實例上實現(xiàn)業(yè)務(wù)變更驗證，業(yè)務(wù)壓測，業(yè)務(wù)發(fā)布測試等等。

圖4 DBS Oracle副本復(fù)制管理

總結(jié)

DBS Oracle備份產(chǎn)品是阿里云自研的，結(jié)合阿里集團(tuán)之前多年Oracle數(shù)據(jù)庫的生產(chǎn)使用經(jīng)驗打造的云備份產(chǎn)品。它不僅提供了傳統(tǒng)備份所提供的Oracle備份能力外，還實現(xiàn)了無入侵流式備份能力，同時和云以及眾多云產(chǎn)品深度結(jié)合，在備份數(shù)據(jù)上提供數(shù)據(jù)湖分析，并通過副本數(shù)據(jù)管理（CDM）技術(shù)提供Oracle秒級恢復(fù)及devops能力。

作者：小攻云攻略

原文鏈接

本文為阿里云原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的dataguard如何实现切换_深度干货 | 如何借助云原生搞定Oracle备份快速恢复？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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