数据库同步产品PAC技术白皮书

 

沃信科技 PAC 热备容灾软件

 

技术白皮书

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

深圳市沃信科技有限公司

2012.03

 

 

 

目   录

 

第一章 前言 ... 2

第二章 什么是 PAC. 2

第三章 PAC 功能 ... 2

第四章 PAC 的好处 ... 3

4.1 高可用性 ... 3

4.2 完善的数据保护 ... 3

4.3 有效利用系统资源 ... 3

4.4 灵活的数据保护功能 ... 3

4.5 自动间隔检测及其解决方案 ... 3

4.6 简单的集中式管理 ... 4

第五章 工作原理概述 ... 4

5.1 逻辑热备库 ... 4

5.2 应用模式 ... 5

5.3 断点续传 ... 5

5.4 对 Oracle非归档日志模式的支持 ... 5

5.5 支持事务显示 ... 6

5.6 集成的备库初始化工具 ... 6

5.7 可靠的数据一致性检查 ... 6

5.8 产品规格 ... 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一章 前言

市场调研公司 Strategic 　 Research 　 Corporation 的研究报告指出，各行业在遭受灾难打击造成服务中断时所带来的损失是十分巨大的：证券业每小时的平均损失为 650 万美元；信用卡授权每小时平均损失为 260 万美元； ATM 系统中断造成的每小时损失为 14500 美元；而各行业中断服务平均每小时损失为 84000 美元。企业需要一套完整的数据库容灾系统来保证企业的正常运作。

PAC 是当今保护企业核心资产（数据）的最有效解决方案，它能够使数据在 24x7 的基础上可用，而无论是否发生灾难或其他中断。本白皮书将讨论 PAC 技术，并说明它如何成为企业业务连续性基础架构中的一个关键因素。

第二章 什么是 PAC

PAC 创建、维护和监控一个或多个主数据库的备用数据库，以保护企业核心数据结构不受故障、灾难、错误和崩溃的影响。它通过一个控制中心来完成以上的所有的任务。

PAC 使备用数据库保持为与生产数据库在事务上一致的副本。这些备用数据库按照企业投入成本意愿，设定在不同的建筑物，或者不同的城市，或者在数千公里外的灾难恢复站点。当生产数据库由于计划中断或意外中断而变得不可用时，可以将任意备用数据库切换到生产角色，从而使与中断相关的停机时间减到最少，并防止任何数据丢失。

第三章 PAC 功能

PAC 包括一个生产数据库，也称为主数据库，以及一个或多个备用数据库，这些备用数据库是与主数据库在事务上一致的副本。 PAC 利用重做数据保持这种事务一致性。当主数据库中发生事务时，则生成重做数据并将其写入本地重做日志文件中。通过 PAC ，将重做数据传输到备用站点上，并应用到备用数据库中，从而使备用数据库与主数据库保持同步。 PAC 允许管理员通过将重做数据异步地发送到备用站点上来保持主数据库的性能。

逻辑备用数据库是一个独立数据库，它与主数据库包含相同的数据。它使用 SQL 语句进行更新，这样它可以和主数据库一样运行在 READ/WRITE 模式，能够并行用于恢复以及诸如报表、查询等来分担主数据库的相关任务。

PAC 简化了主数据库和选定的备用数据库之间的转换和故障切换，从而减少了由计划停机和计划外故障所导致的总停机时间。

PAC 提供了一个控制中心来管理分布式框架下的各个组件，管理员通过一个交互接口可以完成所有的控制和管理操作。

PAC 提供整库和表级数据的恢复操作，这样在人为误操作后，可以在灵活的选择数据恢复的类型来提高故障恢复的速度。

第四章 PAC 的好处

4.1  高 可用性

PAC 提供了一个高效高可用性解决方案，易于管理的转换功能使主数据库因计划的和计划外的中断所导致的停机时间减到最少。

4.2 完善的数据保护

使用备用数据库，PAC 可保证即使遇到不可预见的灾难也不会丢失数据。主数据库上的存储器级物理损坏不会传播到备用数据库上，导致主数据库永久损坏、逻辑损坏或用户错误也能够得到解决。

4.3 有效利用系统资源

备用数据库表使用从主数据库接收到的重做数据进行更新，并且可用于诸如备份操作、报表、合计和查询等其他任务，从而减少执行这些任务所必需的主数据库工作负载，节省宝贵的 CPU 和 I/O 周期。备用数据库可以在从主数据库中对表进行更新时保持打开，并可同时对表进行读写访问。甚至可以在维护的表上创建额外索引和物化视图，以获得更好的查询性能和适应特定的业务要求。

4.4 灵活的数据保护功能

PAC 提供应用和数据两极的保护功能， 用户可以根据自己的需要同现有的HA 系统、RAC 系统进行无缝融合。

4.5 自动间隔检测及其解决方案

如果主数据库与一个或更多个备用 数据库之间的连接丢失（例如，由于网络问题），则在主数据库上生成的重做数据将无法发送到那些备用数据库上。一旦重新建立连接，PAC 就自动接着断开时的状态同步，并将必要的日志自动传输到备用数据库中。备用数据库将重新与主数据库同步，而无需管理员的任何手动干预。

4.6 简单的集中式管理

PAC 配置中的多个数据库间的管理和操作任务自动化，管理员通过一个控制中心可以完成所有的配置和管理工作。

第五章 工作原理概述

5.1 逻辑热备库

备用数据库最初是从主数据库的一个备份副本创建的。一旦创建了备用数据库， PAC 自动将主数据库重做数据传输给备用系统，然后将重做数据应用到备用数据库中，从而使备用数据库保持为与主数据库在事务上一致的副本。

尽管数据的物理组织可能不同，但逻辑备用数据库包含与主数据库相同的逻辑信息。 SQL 应用技术将从主数据库接收到的重做数据转换成 SQL 语句，然后在备用数据库上执行 SQL 语句，以使逻辑备用数据库与主数据库保持同步。从而，在将 SQL 应用到逻辑备用数据库上的同时，可以访问逻辑备用数据库来进行查询和报表操作。

由于使用 SQL 语句更新逻辑备用数据库，因此它保持以读写模式打开，而从主数据库中更新的表可以同时用于诸如报表、合计、查询等其他任务如。 . 还可通过在维护的表上创建额外的索引和物化视图来优化这些任务。逻辑备用数据库可以承载多个数据库模式，用户可以对这些模式中不从主数据库进行更新的表上执行普通的数据处理操作。

逻辑备用数据库对数据类型、 DDL 和 DML 操作的类型有一些限制。

5.2 应用模式

 

典型情况下， PAC 的应用模式如上图所示：

1 ） 应用 HA 上两个实例通过磁盘阵列来共享数据库数据（数据文件、控制文件、日志文件），由于无论如何都有热备实例的存在，应用 HA 模型完全根据是否需要来进行配置。如果不配置应用 HA ，那么主库就不一定要求要在共享阵列上建立。

2）  数据热备模块通过对主库的 SQL 复制来保证数据的高可用性，备库上的实例称为热备实例，因为它可以象主库一样对外提供完整的服务。

5.3 断点续传

PAC 可以正确地处理将备用数据库与主数据库暂时断开的网络连接问题。当备用数据库变为不可用时， PAC 在主数据库本地捕获事务。当重新建立与备用数据库的连接时，将自动传输累积的日志，并将其应用到备用数据库中，直到备用数据库已经与主数据库重新同步。

5.4 对 Oracle 非归档日志模式的支持

对于Oracle 数据库，PAC 运行时，不要求主数据库运行在归档日志模式下，从而避免了数据库对日志归档时的影响，这样可以极大的提供主库的运行性能。

5.5 支持事务显示

PAC 提供显示在生产数据库上所做的事务日志，出现误操作时，系统管理员可以很方便的从PAC 中提取日志进行事务恢复。

5.6 集成的备库初始化工具

PAC 不仅完全支持使用备份恢复、导入导出以及第三方备份软件（如DPI ）进行备库的初始化，同步PAC 还提供有功能强大的数据库迁移工具来创建备用数据库，可以保证在创建备库过程中不停止数据库。

5.7 可靠的数据一致性检查

PAC 有严格的数据校验机制，在备份过程中内置了交易（ Transaction ）级别的数据校验。另外还提供了图形化的工具给用户使用，用户可以使用此工具验证备份后的主备数据库一致。

5.8 产品规格

产品特性	描述
工作方式	Transaction-Based 数据复制
目标系统支持的操作	目标系统支持 Read-Write 操作
支持数据库版本	Oracle 8i ～ Oracle 11g （ RAC ） 版本
可选择性热备	选择整库、用户、表为备份单位
支持的硬件平台	Sun ， HP ， IBM ， x86
支持的操作系统	Solaris ， AIX ， HP-UX ， Linux ， Windows NT/2000
支持的存储系统	IBM 、 HDS 、 HP 、 SUN 、 H3C 、浪潮、康银、邦诺以及其它通用的 SCSI/FC 存储系统
支持多种备份结构	一对一，一对多，多对一
备份时间间隔	可灵活设置
最大距离	没有限制
系统资源占用	对主系统 CPU 占用率 <5%