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oracle maa架构详解

oracle maa架构分为青铜、白银、黄金、铂金四个级别,其中黄金又有四种实现方式。这里按照az(可用区,一般是同一个机房,组成一个数据库集群)、region(区域,一般是不同的城市,可能会有多个可用区)、rto、rpo来进行统计,其统计结果如下(从现有架构图中来看,oracle最多有4个可用区,未考虑data guard是否需要单独部署在一个可用区):

架构名称region1 az1region1 az2region1 az间关系维护工具region2 az1region2 az2region2 az间关系维护工具region1 local bakcupregion2 local backupregion间关系维护
青铜单实例数据库单实例备库流复制
白银oracle rac集群单实例备库流复制
黄金remote standbyoracle rac集群oracle rac集群data guard fsfo
黄金multiple standby databasesoracle rac集群oracle rac集群data guard fsfooracle rac集群普通流复制
黄金Standby Reader Farmoracle rac集群oracle rac集群data guard fsfoStandby Reader Farm普通流复制
黄金Cross-Region Far Sync Standbyoracle rac集群Cross-Region Far Sync StandbyCross-Region Far Sync Standbyoracle rac集群Cross-Region Far Sync Standby
铂金primary Databasestandby databasedata guard fsfoprimary Databasestandby databasedata guard fsfooracle goldengate replication

上面的表格可能有所缺失,可以查看下图:

青铜

Oracle MAA Bronze 参考体系结构以尽可能低的成本提供基本的数据库服务。接受降低的高可用性和数据保护级别,以换取降低的成本和实施复杂性。此体系结构可能适用于用于测试、开发以及不太重要的生产应用程序和数据库的数据库。其架构如下所示:

青铜架构在同一个可用区内,采用主备的方式进行连接,同时本地有一份备份。其高可用能力如下:

计划外停机RTORPO
可恢复的节点或实例故障分钟到小时0
站点故障数小时到数天自上次备份以来的 RPO 或使用恢复一体机时的 RPO 接近于零
计划内维护RTORPO
软件/硬件更新分钟到小时0
主要数据库升级分钟到小时0

实现 MAA 青铜级服务需要如下功能:

  • Oracle Recovery Manager (RMAN) 用于执行 Oracle 数据库的定期备份。

RMAN 在备份和恢复操作期间提供数据验证,并提供高级功能,如块恢复、表级恢复、模式级恢复以及多租户 PDB 和 CDB 备份和恢复,这是第三方实用程序所没有的。如果发生不可恢复的中断,则 RPO 等于自上次进行数据库和归档备份以来生成的数据。

  • Automatic Storage Management (ASM)

自动存储管理 (ASM) 是 Oracle 集成的文件系统和卷管理器,包括智能数据感知软件镜像,可防止磁盘故障和某些损坏

  • Oracle Restart

在硬件或软件故障后或数据库主机重新启动时自动重新启动数据库、侦听器和其他 Oracle 组件。

  • Oracle Corruption Protection

可检查物理损坏和逻辑块内损坏。可以检测内存中损坏并防止将其写入磁盘,并且在许多情况下可以自动修复。

白银

MAA Silver 参考体系结构专为无法等待冷重启或从备份还原的数据库而设计,以防出现不可恢复的数据库实例或服务器故障。此体系结构可能适用于业务关键型的生产应用程序,并且需要减少本地故障和最常见的计划内维护活动的停机时间。其架构如下所示:

白银架构基于青铜架构,只是把主库所在的位置换为了rac集群。其高可用能力有所增强,

计划外停机RTORPO
可恢复的节点或实例故障秒级0
站点故障数小时到数天自上次备份以来的 RPO 或使用恢复一体机时的 RPO 接近于零
计划内维护RTORPO
软件/硬件更新分钟到小时0
主要数据库升级分钟到小时0

黄金

黄金高可用架构又分成4类:

  • 远程备库(remote standby)
  • 多个备库(multiple standby databases)
  • 备库农场(standby reader farm)
  • 跨区域远同步备库(Cross-Region Far Sync Standby)

其高可用能力如下:

计划外停机RTORPO
可恢复的节点或实例故障秒级0
站点故障几秒到 2 分钟0或者秒级
计划内维护RTORPO
软件/硬件更新00
主要数据库升级少于30秒0

remote standby

远程备用模式包括使用 Oracle Active Data Guard 消除单点故障的生产数据库(备用数据库)的远程同步副本。活动备用数据库提供针对计划外停机的高级保护,并减少计划内维护活动(如数据库升级)的停机时间。最值得注意的属性是,在发生数据库、集群或站点故障等灾难时,备用数据库可提供较低的 RTO(恢复时间)和 RPO(数据丢失可能性)。其架构如下所示:

与白银架构相比,remote standby在两个region里面,主region与白银架构的主库架构相同,采用oracle rac集群,同时还有一份本region的物理备份。除了主region外,还有一个远程region,这两个region一般处于不同的城市。远程region采用的是普通的oracle数据库节点,一般有两个节点,同时还有一份本region的物理备份。

白银架构remote standby官方推荐使用Oracle Active Data Guard,不推荐使用第三方流复制(功能会有所缺失)。

multiple standby databases

黄金多个备库的架构如下:

黄金多个备库在黄金远程备库的基础了多了一个可用区,在主region除了原有oracle rac集群外,还增加了一个可用区,用于存放备库集群,且使用data guard负责主库与备库之间的故障切换和数据复制,主region有一份本region内的物理备份。而对于远程region来说,则只有一个备库集群和本region的物理备份,该备库集群与主库所在集群相连,但未使用data guard。

Standby Reader Farm

黄金备库农场的架构如下:

与黄金多个备库架构相比,备库农场则主要是在远程region上有所区别,远程region的备库集群数据库节点更多。

Cross-Region Far Sync Standby

跨区域远程同步备库架构如下:

可以看到跨区域远程同步备库架构的可用区从之前的3个增加到了4个,每个region两个可用区。并且每个region的数据库所在可用区均使用oracle rac集群架构,而非数据库可用区都是 far sync in ha configuration,再加上每个region都有一个本region的物理备份。

铂金

铂金架构能为中断和计划内维护活动提供零停机时间,而这些都是 Gold 架构无法实现的。铂金架构基于黄金架构构建,添加了 Oracle GoldenGate 复制功能,可消除迁移、应用升级和数据库升级的停机时间。每个 Oracle GoldenGate 数据库都受备用数据库保护,以便在数据库、集群或站点发生故障时实现零数据丢失。其架构如下所示:

铂金架构共有两个region,每个region两个可用区,一共四个可用区。并且两个region的价格相同,均为使用data guard连接的两个oracle数据库集群(一般是两个节点)。region之间采用Oracle goldengate replication来维护两个region之间的数据同步。

铂金的高可用能力如下:

计划外停机RTORPO
可恢复的节点或实例故障0或秒级0
站点故障00
计划内维护RTORPO
软件/硬件更新00
主要数据库升级00

reference

  1. https://docs.oracle.com/en/database/oracle/oracle-database/19/haiad/