Oracle数据库同步技术

1、Oracle 数据库同步技术基于 Oracle 数据库的数据同步技术大体上可分为两类： Oracle 自己提供的数据同步技术和第三方厂商提供的数据同步技术。 Oracle 自己的同步技术有DataGuard ， Streams ， AdvancedReplication 和今年刚收购的一款叫做GoldenGate 的数据同步软件。第三方厂商的数据同步技术有Quest 公司的SharePlex 和 DSG 的 RealSync 。下面对这些技术逐一进行介绍。一、 DataGuard 数据同步技术DataGuard 是 Oracle 数据库自带的数据同步功能， 基本原理是将日志文件从原数据库传输到目标数据库，然后在目标数据库上应用( Apply )这些日志文件，从而使目标数据库与源数据库保持同步。 DataGuard 提供了三种日志传输( RedoTransport ) 方式， 分别是 ARCH 传输、 LGWR 同步传输和 LGWR 异步传输。 在上述三种日志传输方式的基础上， 提供了三种数据保护模式， 即最大性能( MaximumPerformanceMode )、最大保护( Maxi

2、mumProtectionMode )和最大可用( MaximumAvailabilityMode )，其中最大保护模式和最大可用模式要求日志传输必须用 LGWR 同步传输方式， 最大性能模式下可用任何一种日志传输方式。最大性能模式：这种模式是默认的数据保护模式，在不影响源数据库性能的条件下提供尽可能高的数据保护等级。 在该种模式下， 一旦日志数据写到源数据库的联机日志文件， 事务即可提交， 不必等待日志写到目标数据库， 如果网络带 宽充足，该种模式可提供类似于最大可用模式的数据保护等级。最大保护模式：在这种模式下，日志数据必须同时写到源数据库的联机日志文件和至少一个目标库的备用日志文件( standbyredolog )，事务才能提交。这种模式可确保数据零丢失， 但代价是源数据库的可用性， 一旦日志数据不能写到至少一个目标库的备用日志文件( standbyredolog ) ， 源数据库将会被关闭。这也是目前市场上唯一的一种可确保数据零丢失的数据同步解决方案。最大可用模式： 这种模式在不牺牲源数据库可用性的条件下提供了尽可能高的数据保护等级。 与最大保护模式一样， 日志数据需同时写到

3、源数据库的联机日志文件和至少一个目标库的备用日志文件( standbyredolog ) ， 事务才能提交，与最大保护模式不同的是， 如果日志数据不能写到至少一个目标库的备用日志文件( standbyredolog )，源数据库不会被关闭，而是运行在最大性能模式下，待故障解决并将延迟的日志成功应用在目标库上以后， 源数据库将会自动回到最大可用模式下。根据在目标库上日志应用( LogApply )方式的不同， DataGuard 可分为PhysicalStandby ( RedoApply )和 LogicalStandby ( SQLApply )两种。PhysicalStandby 数据库，在这种方式下，目标库通过介质恢复的方式保持与源数据库同步， 这种方式支持任何类型的数据对象和数据类型， 一些对数据库物理结构的操作如数据文件的添加，删除等也可支持。如果需要，PhysicalStandby 数据库可以只读方式打开，用于报表查询、数据校验等操作，待这些操作完成后再将数据库置于日志应用模式下。LogicalStandby 数据库，在这种方式下，目标库处于打开状态，通过LogMiner

4、挖掘从源数据库传输过来的日志，构造成SQL 语句，然后在目标库上执行这些SQL ，使之与源数据库保持同步。由于数据库处于打开状态，因此可以在 SQLApply 更新数据库的同时将原来在源数据库上执行的一些查询、报表等操作放到目标库上来执行，以减轻源数据库的压力，提高其性能。DataGuard 数据同步技术有以下优势：1 Oracle 数据库自身内置的功能，与每个Oracle 新版本的新特性（如 ASM 都完全兼容，且不需要另外付费；2配置管理较简单，不需要熟悉其他第三方的软件产品；3 PhysicalStandby 数据库支持任何类型的数据对象和数据类型；4 LogicalStandby 数据库处于打开状态，可以在保持数据同步的同时执行查询等操作；5在最大保护模式下，可确保数据的零丢失；DataGuard 数据同步技术的劣势体现在以下几个方面：1 由于传输整个日志文件，因此需要较高的网络传输带宽；2 PhysicalStandby 数据库虽然可以只读方式打开，然后做些查询、报表等操作，但需要停止应用日志， 这将使目标库与源数据不能保持同步， 如果在此期间源数据库发生故障，将延长切换的时

5、间；3 LogicalStandby 数据库不能支持某些特定的数据对象和数据类型；4不支持一对多复制，不支持双向复制，因此无法应用于信息集成的场合；5 只能复制整个数据库，不能选择某个schema 或表空间进行单独复制；6不支持异构的系统环境，需要相同的操作系统版本和数据库版本；DataGuard 技术是 Oracle 推荐的用于高可用灾难恢复环境的数据同步技术。二、 Streams 数据同步技术Streams 是从版本 Oracle9i 才开始具有的数据同步功能，是为提高数据库的高可用性和数据的分发和共享功能而设计的， Streams 利用高级队列技术，通过用 LogMiner 挖掘日志文件生成变更的逻辑记录， 然后将这些变更应用到目标数据库上， 从而实现数据库之间或一个数据库内部的数据同步。Streams 数据同步大致分如下几个步骤：1 ) Capture 进程分析日志，生成逻辑记录LCR ，将其放入一个队列中；2 ) Propagation 进程将 LCR 发送到另一个数据库中，通常是目标数据库；3 在目标数据库中， Apply 进程将 LCR 应用到目标库，实现数据的同步；该处

6、理过程的信息流如下图：在简单的Streams 配置中，Capture 进程一般位于源数据库，因此叫做LocalCaptureProcess ， Capture 进程在分析日志后将生成的 LCR 放入队列中，由Propagation进程将 LCR 发送到目标库中。这样做的好处是不用在网络上传送整个的日志文件，因此可提高网络传输的效率，但这一般会给源数据库带来较大的压力，影响其性能。另一种配置是Capture 进程位于 Downstream 数据库中， 源数据库只负责将日志文件传送（日志传输方式可为 ARCH 传输、 LGWR 同步传输和LGWR 异步传输中的任何一种到 Downstream 数据库中，所有的 Capture 操作都在 Downstream 数据库上完成。这种配置的好处是可以大大降低源数据库的压力， 缺点是需要传输整个日志文件， 对网络带宽要求较高。Streams 数据同步技术有以下优势：1 ） 可支持一对多、 多对一和双向复制， 可用于数据分发和共享， 这是 DataGuard 所不具备的；2 可灵活配置只复制数据库中的一部分对象，如可按Table 复制、 Schema

7、复制，表空间复制等，并可在复制过程中对数据进行过滤和转换，使之满足不同的需要；3 同 DataGuard 一样，是 Oracle 内置功能，与每个Oracle 新版本的新特性（如 ASM 都完全兼容，且不需要额外付费；4可用于异构的操作系统和数据库版本，但有一些限制；5 可支持非Oracle 数据库和 Oracle 数据库之间的数据同步；6 目标数据库处于打开状态，可以在保持数据同步的同时执行查询等操作，分担源数据库的压力；Streams 数据同步技术有以下缺点：1 配置维护较复杂，需要较高的技术水平；2 在非 Downstream 复制中，对源数据库压力较大； 如果使用 Downstream 复制，则增加了配置的复杂性且需要通过网络传输整个日志文件，对网络带宽要求较高；4）不能保证数据的零丢失；Oracle 公司将 Streams 技术定位于数据的分发和共享， 虽然也可用于高可用的灾难恢复场合，但Oracle 推荐使用的灾难恢复技术是DataGuard 。三、 AdvancedReplication 数据同步技术AdvancedReplication 配置管理较复杂，且对源数据库性能

8、影响较大，预计在以后的Oracle 版本中将可能逐步被Streams 技术所取代，故不再对其做过多的介绍。四、 GoldenGate 数据同步技术GoldenGate 原来是一家独立的软件厂商的产品，现该产品已被 Oracle 公司收购， Oracle将 GoldenGate 软件集成到到其 “融合 （ Fusion ） ” 中间件中， 预计以后该产品将与Oracle数据库更紧密地集成。 GoldenGate 可以用于多种不同的操作系统平台（ Unix 、 Linux 、Windows ）和多种不同数据库系统（如 DB2 、 Oracle 、 Infomix 、 MySQL 、 Sybase 等） 之间的数据同步，是一款优秀的数据同步及数据分发产品。GoldenGate 软件需要安装在源数据库服务器和目标数据库服务器上， 所需的操作系统资源在 10% 以下。 GoldenGate 数据同步的基本原理是由 Extract 进程读取源数据库的事物日志（ Oracle 中是 redolog ），将其中的变更操作（ insert 、 update 、 delete 等）按事务执行的顺序组合在一

9、起， 直接将其发送到目标服务其上， 或者存放到 Trails 文件中， 然后由DataPump 进程将 Trails 文件传输到目标服务其上，在目标服务器上 Collector 进程接收从源服务器传送过来的 Trails 文件，最后由 Replicat 进程将 Trails 文件中的数据装载到目标数据库中，其处理过程如下图：由于 GoldenGate 将数据存储到自己的统一格式的 Trail 文件中，因此可以将Trail 文件传送到不同的操作系统，应用在不同的数据库系统上，大大增强其灵活性。另外，由于3 不能支持某些特定的数据对象和数据类型；GoldenGate 只收集必要的数据到 Trail 文件中， 且 Trail 文件可以压缩， 因此大大减少通过网络传输的数据量，压缩后传输的数据量通常是日志量的 1/4 或更少。GoldenGate 有以下优点：1 ） 支持异构的操作系统和数据库管理系统， 便于客户在不同数据库管理系统和操作系统平台之间的数据同步，这是其核心优势所在2 ）跟 DataGuard 传输整个日志文件相比， GoldenGate 传输的数据量大大降低，在没有LOB等数据对象的情况下，通常是整个日志文件1/4 或更少3 ）目标数据库处于打开状态，且支持一对多、多对一，双向复制等，也可以选择部分对象进行复制，可满足数据分发和数据集成的需要，减轻源数据库压力4）所占系统资源较少，通常在 10% 以下5 ） GoldenGate 被 Oracle 公司收购后，预计对Oracle 数据库的支持方面会做的更好GoldenGate 的劣势体现在以下几个方面：1 ）需要支付额外的 Liscense 费用，通常是一笔不

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