Ubuntu 上 Oracle 高可用总体架构与选型
- 面向 Ubuntu Server,生产可用的高可用通常围绕以下技术组合:
- Oracle Real Application Clusters RAC:多节点共享存储,实例级故障切换与负载均衡,依赖 Oracle Clusterware 管理集群成员与资源。
- Oracle Data Guard:主备数据库复制,支持物理/逻辑备库,提供 最大保护/最高可用/最高性能 三种保护模式,用于容灾与快速切换。
- Oracle GoldenGate:跨平台实时变更捕获与复制,适合异构与零停机迁移、细粒度业务切换。
- Oracle Flashback:表/行/事务级快速回滚,缩短人为误操作恢复时间。
- 基础架构:共享存储(如 SAN/NAS)、冗余网络(多网卡、链路聚合)、稳定的电源与机房冗余。以上组件可单独或组合使用以满足不同 RTO/RPO 目标。
方案一 基于 RAC 的本地高可用
- 适用场景:需要同一时刻多实例对外服务、节点级容错与横向扩展。
- 关键要点:
- 共享存储:采用 SAN/NAS 或集群文件系统,确保多节点对同一数据库文件并发访问的一致性与冗余。
- 集群互联:至少准备 2 张网卡 分别承载公网业务与私网(集群心跳/缓存融合),并启用链路聚合/绑定提升可靠性。
- 命名规划:为每个节点配置 Public IP、VIP、Private IP、SCAN IP,并在 /etc/hosts 或 DNS 中完成解析,示例:
- 节点1:Public 192.168.88.100,VIP 192.168.88.101,Private 10.10.17.221
- 节点2:Public 192.168.88.102,VIP 192.168.88.103,Private 10.10.17.222
- SCAN:192.168.88.200(建议 1 个或 3 个 SCAN VIP)
- 软件栈:安装 Oracle Grid Infrastructure(含 Clusterware)+ Oracle RAC 数据库软件,完成集群注册、磁盘组/表决盘配置、数据库创建与服务等资源上线。
- 网络与存储:交换机/存储侧开启多路径(如 Multipath)、Jumbo Frame(如 MTU 9000),并规划冗余电源与风扇。
- 版本提示:社区实践表明在 Ubuntu 22.04 上可通过定制脚本部署 Oracle 11g RAC,但生产更推荐 Oracle 19c/21c 与受支持 OS 版本组合,务必核对认证矩阵与补丁级别。
- 简要步骤清单:
- 规划与打底:主机名、IP、磁盘、用户/组、内核参数、用户等效性(SSH 互信)。
- 安装 Grid Infrastructure,完成集群形成与 SCAN 配置。
- 配置 ASM/共享存储,创建磁盘组与表决盘。
- 安装 RAC 数据库软件,创建 RAC 实例与数据库服务。
- 配置 TNSNAMES/SCAN Listener,验证实例与服务的负载均衡与故障切换。
方案二 主备容灾的高可用 Data Guard
- 适用场景:跨机房/跨地域容灾、对 RTO/RPO 有明确指标要求、或暂不引入 RAC 复杂度。
- 部署要点:
- 拓扑选择:支持 单实例⇄单实例、单实例⇄RAC、RAC⇄RAC 等多种组合,按业务与预算选择。
- 保护模式:
- 最大保护(Maximum Protection):零数据丢失,主库事务需至少一备库同步确认,否则挂起。
- 最高可用(Maximum Availability):接近零丢失,主库在至少一个同步备库可用时不停机。
- 最高性能(Maximum Performance):主库提交不等待备库,性能优先,RPO 可能非零。
- 传输与应用:物理备库使用 Redo Apply,逻辑备库使用 SQL Apply;可结合 Broker 实现一键切换与健康检查。
- 网络与归档:主备库稳定低时延网络,正确配置 LOG_ARCHIVE_DEST_n/LOG_ARCHIVE_CONFIG,启用 FAL 与 Standby Redo Logs。
- 简要步骤清单:
- 主库启用归档与强制日志,创建 Standby Redo Logs。
- 备库创建参数文件与目录结构,使用 RMAN 备份集或 DUPLICATE 建立备库。
- 配置 Data Guard Broker,设置保护模式与切换策略。
- 验证日志传输/应用延迟,演练 Switchover/Failover 流程。
方案三 实时复制与零停机迁移的 GoldenGate
- 适用场景:跨平台/异构数据库实时同步、零停机升级与迁移、细粒度表级/业务级切换。
- 关键要点:
- 架构组件:Extract(抽取)/Pump(传输)/Replicat(应用),支持 DDL、冲突处理与数据过滤转换。
- 拓扑模式:Unidirectional、Bidirectional、Peer-to-Peer、Broadcast、Cascading 等,按容灾/分发需求选择。
- 一致性:启用 Supplemental Logging,合理设置 Checkpoint 与 LAG 告警阈值。
- 简要步骤清单:
- 两端安装 GoldenGate,创建 Manager 进程与目录对象。
- 主库配置 Extract 抽取在线/归档日志,Pump 发送至备库。
- 备库配置 Replicat 应用变更,先 Initial Load 同步存量数据。
- 启用监控与告警,定期校验 SCN/一致性 与 LAG。
通用加固与运维要点
- 备份恢复:使用 RMAN 制定全备/增量/归档备份策略,定期做 恢复演练 与 备份有效性校验,保留异地副本。
- 快速回滚:启用 Flashback Database/Table/Query,将误删/误更的恢复时间从小时级降至分钟级。
- 存储与网络:共享存储建议 RAID10/RAID6,关键链路冗余与多路径;公网/私网分离,交换机/路由器冗余与环路防护。
- 虚拟化与平台:在 Oracle VM 或 KVM/VMware 环境中,结合 vMotion/HA 提升平台层可用性,但数据库层仍需 RAC/Data Guard/GoldenGate 保障数据连续性与一致性。