Data Guard 三种保护模式介绍

基本介绍

Oracle Data Guard 提供了三种不同的数据保护模式，每种模式在数据保护级别和性能之间提供了不同的平衡。

1. 最大性能模式 (Maximum Performance)

• 特点：
  • 主库性能最大化。
  • 主备库之间数据异步传输。
  • 主库日志归档后才会传输到备库。
  • 事务可以随时提交，但主库的 redo 数据需要至少写入一个 standby 数据库（不同步）。
• 优点：
  • 避免了从库对主数据库的性能和可用性影响。
• 缺点：
  • 如果与主库提交的事务相关的恢复数据没有发送到从库，这些事务数据将被丢失，不能保证数据无损失。

2. 最高可用模式 (Maximum Availability)

• 特点：
  • 正常情况下，主备库之间是同步的。
  • 当网络或备库出现故障时，不会影响主库的宕机。
  • 主库会自动切换为最大性能模式，等待备库可用时，再将归档传输到备库做恢复。
• 优点：
  • 在没有问题出现的情况下保证从库没有数据丢失，是一种折中的方法。
• 缺点：
  • 在正常运行的过程中，主库的性能受到诸多因素的影响。

3. 最大保护模式 (Maximum Protection)

• 特点：
  • 主备库之间数据是同步的。
  • 主库提交 commit 的同时，备库会做相应的恢复。
  • 最大限度保证了数据的完整性，不允许数据的丢失。
• 优点：
  • 该模式可以保证从库没有数据丢失。
• 缺点：
  • 主库找不到合适的从库写入时，主库会自动关闭，防止无保护的数据出现。
  • 对网络等客观条件要求非常高，主库的性能会受到非常大的影响。

注意：最大保护模式和最高可用模式需要至少一个 standby 数据库 redo 数据被同步写入。

三种保护模式的特点

1. 最大保护模式

• 数据保护能力：提供最高级别的数据保护能力。
• 重做日志同步：重做日志在至少一个物理从库数据库后，主库的事务才能够提交。
• 主库行为：主库找不到合适的从库写入时，主库会自动关闭，防止无保护的数据出现。
• 优点：可以保证从库没有数据丢失。
• 缺点：主库的自动关闭会影响到主库的可用性，同时需要从库恢复后才能提交，对网络等客观条件要求非常高，主库的性能会受到非常大的影响。

2. 最高可用模式

• 数据保护能力：提供仅次于“最大保护模式”的数据保护能力。
• 重做日志同步：重做日志在至少一个物理从库数据库后，主库的事务才能够提交。
• 主库行为：主库找不到合适的从库写入时，主库不会关闭，而是临时降低到“最大性能模式”，直到问题得到处理。
• 优点：可以在没有问题出现的情况下保证从库没有数据丢失，是一种折中的方法。
• 缺点：在正常运行的过程中，主库的性能受到诸多因素的影响。

3. 最大性能模式

• 默认模式：提供主数据库的最高可用性。
• 主库行为：保证主库运行过程中不受从库的影响，主库事务正常提交，不因从库的任何问题影响到主库的运行。
• 优点：避免了从库对主数据库的性能和可用性影响。
• 缺点：如果与主库提交的事务相关的恢复数据没有发送到从库，这些事务数据将被丢失，不能保证数据无损失。

日志传输方式

两种日志传输方式

1. ARC 进程传输日志：
   • 主库：日志先写入在线重做日志，当在线重做日志满后（或人为切换），ARC0 进程归档该日志至主库本地归档目录，归档完成后，ARC1 马上将该归档日志传输到备库。
   • 备库：RFS 进程接收日志，如果备库有 Standby 重做日志，则把日志复制到 Standby 重做日志，接着把 Standby 重做日志归档至备库本地归档目录，最后应用归档日志；如果没有配置 Standby 重做日志，RFS 进程接收日志后，直接把它放到备库的归档目录下，再应用该日志。
2. LGWR 进程传输日志：
   • 主库：只要有新的重做日志产生，LGWR 进程将触发 LNSn 进程把新生成的日志传输到备库。
   • 备库：RFS 进程接收到日志后，将其写入 Standby 重做日志，如果备库开启了实时应用，就立即做日志应用，如果没有开启，则等 Standby 重做日志归档后再应用。
   • 区别：SYNC 是在 redo 还在内存时，LNSn 进程就开始传输；而 ASYNC 是在 redo 缓冲到 online redo log 后，LNSn 才开始传输。

从上面可以得出，从同步的实时性来看，LGWR(SYNC) > LGWR(ASYNC) > ARCH。

三种保护模式参数配置

• 最大性能：
  • LGWR ASYNC NOAFFIRM
• 最大保护，最高可用：
  • LGWR SYNC AFFIRM

三种保护模式在出现灾难时数据丢失的风险、重做传输机制、是否需要 standby redo log 磁盘写入的区别

• 最大保护：
  • 零数据丢失：LGWR SYNC YES AFFIRM
• 最大可用：
  • 零数据丢失：LGWR SYNC YES AFFIRM
• 最大性能：
  • 最小数据丢失 - 通常为几秒：LGWR ASYNC 或 ARCH 可没有，但推荐有 AFFIRM 或 NOAFFIRM

AFFIRM：表示主数据库上的 REDO LOG 只有被写入到从数据库的 standby log 才算有效。

备库应用主库日志时有无 using current logfile 选项的区别

• 无 using current logfile：主库切换日志后，备库才从归档文件挖掘出变化，然后应用到库文件中。
• 有 using current logfile：备库根据接收到的 redo 信息，实时应用到备库上，即便是最大性能模式。

三种保护模式转换

如何查看数据库的主备、保护模式：

主库：

SQL> select name,open_mode,database_role,protection_mode,protection_level from v$database;NAME      OPEN_MODE            DATABASE_ROLE    PROTECTION_MODE       PROTECTION_LEVEL
--------- -------------------- ---------------- --------------------  -------------------
ADGDB     READ WRITE           PRIMARY          MAXIMUM PERFORMANCE   MAXIMUM PERFORMANCE

备库：

SQL> select name,open_mode,database_role,protection_mode,protection_level from v$database;NAME      OPEN_MODE             DATABASE_ROLE     PROTECTION_MODE       PROTECTION_LEVEL
--------- --------------------  ----------------  --------------------  -------------------
ADGDB     READ ONLY WITH APPLY  PHYSICAL STANDBY  MAXIMUM PERFORMANCE   MAXIMUM PERFORMANCE

转换为最高可用模式，在备库和主库上执行：

alter database set standby database to maximize availability;

转换为最大性能模式，在备库和主库上执行：

alter database set standby database to maximize performance;

转换为最大保护模式，在备库和主库上执行：

alter database set standby database to maximize protection;

例子：将DataGuard从默认的最大性能模式切换为最高可用模式

（1）备库

查询备库的保护模式：

SQL> select name,db_unique_name,open_mode,database_role,protection_mode,protection_level from v$database;NAME      DB_UNIQUE_NAME      OPEN_MODE             DATABASE_ROLE     PROTECTION_MODE       PROTECTION_LEVEL
--------- ------------------  --------------------  ----------------  --------------------  -------------------
ADGDB     adgdbstandby        READ ONLY WITH APPLY  PHYSICAL STANDBY  MAXIMUM PERFORMANCE   MAXIMUM PERFORMANCE

修改备库的保护模式：

SQL> alter database set standby database to maximize availability;Database altered.

再次查看备库的Dataguard

SQL> select name,open_mode,database_role,protection_mode,protection_level from v$database;NAME      DB_UNIQUE_NAME     OPEN_MODE             DATABASE_ROLE     PROTECTION_MODE       PROTECTION_LEVEL--------- ------------------ --------------------  ----------------  --------------------  --------------------ADGDB     adgdbstandby       READ ONLY WITH APPLY  PHYSICAL STANDBY  MAXIMUM AVAILABILITY  MAXIMUM AVAILABILITY

（2）主库

查询主 库的保护模式：

SQL> select name,db_unique_name,open_mode,database_role,protection_mode,protection_level from v$database;NAME      DB_UNIQUE_NAME      OPEN_MODE             DATABASE_ROLE     PROTECTION_MODE       PROTECTION_LEVEL
--------- ------------------  --------------------  ----------------  --------------------  -------------------
ADGDB     adgdb        READ ONLY WITH APPLY  PHYSICAL STANDBY  MAXIMUM PERFORMANCE   MAXIMUM PERFORMANCE

修改主库的保护模式：

SQL> alter database set standby database to maximize availability;Database altered.

再次确认，DataGuard的保护模式已经变为了maximum availability：

SQL> select name,open_mode,database_role,protection_mode,protection_level from v$database;NAME      DB_UNIQUE_NAME    OPEN_MODE    DATABASE_ROLE  PROTECTION_MODE       PROTECTION_LEVEL--------- ----------------- -----------  -------------  --------------------  --------------------ADGDB     adgdb             READ WRITE   PRIMARY        MAXIMUM AVAILABILITY  MAXIMUM AVAILABILITY