在 Ubuntu 上构建 Oracle 数据库的高可用
一、方案总览与选型
- Oracle Real Application Clusters RAC：多节点共享存储，同一数据库可被多个实例并发访问，提供故障切换与负载均衡，适合同一机房内的高并发与高可用场景。
- Oracle Data Guard：主库与一个或多个备库（物理/逻辑）通过 Redo 日志持续同步，支持最大保护/最高可用/最高性能三种保护模式，用于灾难恢复与计划内切换。
- Oracle GoldenGate：基于日志的实时变更捕获与复制，支持异构平台与跨地域，适合零停机迁移、多活/近实时与选择性复制。
- Maximum Availability Architecture MAA：以RAC + Data Guard为核心的端到端最佳实践，兼顾性能、可用性与容灾。
- Pacemaker + Corosync：通用 Linux 集群栈，可做资源管理与故障转移（如应用/监听器/VIP），与 Oracle 配合使用增强本地高可用。
- 网络与负载均衡：客户端/服务器端负载均衡（如 LOAD_BALANCE=YES、PMON 反馈），或 HAProxy/Nginx 对外提供统一接入与健康检查。
- 备份与快速回滚：RMAN 常规/增量备份与周期性恢复演练；Flashback 技术用于误删/误改的快速回滚，缩短 RTO。
二、两种落地架构
- 架构A（同城双活/高性能）：RAC（Ubuntu 节点 ×2）+ 共享存储（SAN/NAS/集群文件系统）+ Data Guard 异地/同城备库。RAC 提供节点级高可用与负载均衡；Data Guard 提供站点级容灾与切换能力。
- 架构B（成本优先/快速上线）：单实例主库 + Data Guard 物理备库，对外通过 VIP/HAProxy 提供连接入口，主备角色可切换，满足大多数业务连续性需求。
三、关键配置要点（以 Data Guard 为例）
- 基础准备
- 主库启用强制日志：
ALTER DATABASE FORCE LOGGING; 并开启归档；主备两端安装相同版本 Oracle 软件，配置 listener.ora/tnsnames.ora 互通，完成口令文件拷贝与连通性测试（如 tnsping）。
- 核心参数（示例）
- 唯一标识：
DB_UNIQUE_NAME 区分主备；
- 成员列表：
LOG_ARCHIVE_CONFIG='DG_CONFIG=(pri_db,std_db)'；
- 本地归档：
LOG_ARCHIVE_DEST_1='LOCATION=/u01/arch VALID_FOR=(ALL_LOGFILES,ALL_ROLES)'；
- 远程传输：
LOG_ARCHIVE_DEST_2='SERVICE=std_db LGWR ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES,PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=std_db'（可按需改为 SYNC/AFFIRM 提升零丢失能力）；
- 角色切换：
FAL_SERVER/FAL_CLIENT 自动拉取缺失归档；
- 目录映射：
DB_FILE_NAME_CONVERT、LOG_FILE_NAME_CONVERT 处理主备目录差异；
- 自动化：
STANDBY_FILE_MANAGEMENT=AUTO；
- 兼容性：
COMPATIBLE 保持一致；口令文件建议 REMOTE_LOGIN_PASSWORDFILE=EXCLUSIVE 并确保 SYS 密码一致。
- 备库创建与同步
- 方式一：RMAN 备份集/镜像拷贝 + 备库控制文件；
- 方式二：主库生成备控：
ALTER DATABASE CREATE STANDBY CONTROLFILE AS '/tmp/stdby.ctl'; 拷贝至备库并恢复；
- 备库启动到 Managed Recovery（
MRP/LSP 进程）或 Real-Time Apply 以实时应用 Redo。
- 保护模式选择
- 最大保护（零丢失，事务需等待备库写入确认，备库不可用时主库会停机）；
- 最高可用（正常零丢失，备库短时不可用时自动降级为最高性能）；
- 最高性能（主库提交不等待备库，性能优先）。
四、验证与运维
- 日常健康检查
- 主备同步：
V$ARCHIVE_DEST_STATUS、V$MANAGED_STANDBY、V$DATAGUARD_STATS 查看传输/应用延迟与状态；
- 保护模式：
SELECT protection_mode, protection_level FROM V$DATABASE;
- 日志缺口：
V$ARCHIVE_GAP；RFS/LNS 进程是否正常。
- 切换演练
- 计划内切换（Switchover）：
ALTER DATABASE COMMIT TO SWITCHOVER TO STANDBY/SWITCHOVER TO PRIMARY; 验证应用透明切换；
- 故障切换（Failover）：备库
ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE FINISH;（必要时 ALTER DATABASE ACTIVATE STANDBY DATABASE;）后对外启用新主库。
- 备份与回滚
- RMAN 全备/增量 + 定期恢复演练；
- Flashback Database/Query/Table 处理误删/误改，显著降低 RTO。
五、常见陷阱与建议
- RAC 在 Ubuntu 上的支持：RAC 官方长期以 Linux x86-64 为主，生产上更常见于 RHEL/OEL/SLES；在 Ubuntu 上可行但需充分验证内核参数、OFED/网络、共享存储与集群栈的兼容性，建议先在测试环境完成全链路演练。
- 网络与存储：至少准备双网卡/多路径，公网/私网分离；共享存储需具备冗余与多路径（如 multipathd），避免单点。
- 版本与补丁：主备 Oracle 版本/补丁保持一致；
COMPATIBLE 一致；REMOTE_LOGIN_PASSWORDFILE 与 SYS 口令一致。
- 监控与告警：部署 Nagios/Zabbix/Prometheus 监控实例、监听、Data Guard 状态与延迟，结合 告警 实现主动运维。
- 连接入口高可用：对外使用 SCAN/服务名 或 VIP + HAProxy/Keepalived 提供统一接入与健康检查，避免单实例/单监听器单点。
