Oracle Data Guard Conceitos e Arquitetura
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7/26/2019 Oracle Data Guard Conceitos e Arquitetura
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A-A+
Oracle Data Guard conceitose arquitetura
Operaes de negcio eficientes, alta qualidade de servios
prestados, conformidade com regras e aplicaes em TI e informaes
corporativas com alto nvel de segurana so cenrios ideais para
cumprimento de um ambiente de alta disponibilidade e segurana de
dados. No nenhuma surpresa que alta disponibilidade e segurana de
dados esto entre as maiores prioridades de empresas hoje em dia.
As soluces para Disaster & Recover (DR) mais conhecidas atualmente
so: Backup e Recover para unidades de Mdia/Fita, Log Shipping e
replicao remota de informaes em Storage. Infelizmente, essas
solues no suportam uma recuperao e proteo de dados (RPO
Recovery in Point) ou recuperao em tempo especfico (RTO Data
Availability).
Em contra-partida o Oracle Data Guard suporta muitos cenrios para
solues de alta disponibilidade. O Oracle Data Guard suportado
apenas na verso Enterprise e prov gerenciamento, monitoramento e
automao para criar e gerenciar um ou mais Bancos de Dados Standby
que protegem o ambiente contra falhas, desastres, erros e corrupes de
dados. Pode ser utilizado como Alta Disponibilidade ou ambiente de
recuperao de desastres e uma ferramenta que pode trabalhar de
forma ideal juntamente com o Oracle Real Applications Clusters.
Em um momento em que todas as reas de negcio tm como foco a
reduo de custos e despesas, o Oracle Data Guard uma forma de
retorno de investimento, uma vez que pode ser utilizado para execuo
de queries em ambiente paralelo, relatrios, backups, testes e
atualizaes ou outras manutenes no ambiente de Banco de Dados,
bem como proteo contra desastres.
Planejamento DRP e BCP
Victor Armbrustem Oracle
quinta-feira, 14 de maro de 2013 0
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Descrio
Prover meios para garantir a continuidade e a recuperao das operaes
de negcio quando ocorre um desastre. Planejamento chave.
Coisas ruins e inesperadas acontecem
BCP Business Continuity Plan
Manter as operaes funcionando aps umdesastre
Em outro local, ou com outras ferramentas / processos.
Exemplo: Numa empresa de entregas, que opera com caminhes. BCP
se preocupa em manter as entregas em dia, mesmo que um caminho
quebre. Mantendo caminhes e motoristas reserva, rotas alternativas, etc
DRP Disaster Recovery Plan
Recuperar as operaes normais aps umdesastre
Corrigir, consertar, reparar os problemas.
Exemplo: Numa empresa de entregas, que opera com caminhes. DRP
se preocupa em consertar os caminhes quebrados que saram de
operao.
Desenvolvendo um Plano de DRP
1. Suporte para o desenvolvimento do plano:
Catstrofes naturais (furaco, enchentes, terremotos, incncios,
tempestades);
Atentados terror istas;
Acidentes (areos, etc);
Problemas de infra-estrutura (falta de energia eltrica, telefonia, etc);
Ataques de hackers;
etc;
Suporte GERENCIAL essencial;
O plano consome tempo;
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2. Definio do escopo:
3. Identificar vulnerabilidades:
Determinar os impactos quantitativo e qualitativo:
Quantitativos:
Qualitativos:
4. Definio de criticidade:
5. Identificar as pessoas-chave:
6. Estabelecer o limite mximo de downtime aceitvel
No tem retorno tangvel imediato;
Para ter sucesso, necessrio comprometimento dos tomadores de
deciso;
Definio do time importante envolvimento de todas as reas;
Quais riscos sero abrangidos;
Presses polticas internas podem mudar o escopo;
1. Perda de receita;
2. Aumento de despesas;
3. Penalidades por violaes de leis;
1. Perda de Vantagens competitivas;
2. Perda de mercado;
3. Perda de reputao e prestgio;
Quais os sistemas ou reas com maior prioridade;
Definir os impactos em cada uma delas;
Quem deve ser envolvido e agir no momento crtico;
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7. Definir os recursos necessrios:
8. Anlise dos danos:
9. Segurana das pessoas:
10. Notificaes:
11. Backup:
12. Comunicaes;
13. Logstica e Suprimentos;
14. Documentao;
Preparao para respostas emergenciais
Equipes devem estar preparadas para todos os cenrios possveis;
Todas as respostas devem estar documentadas para a equipe saber o
que fazer;
Respostas divididas em dois grupos: Salvamento e Recuperao;
Mquinas, equipamentos, infra-estrutura, etc;
Especialistas devem ser chamados para verificar os danos e a segurana;
Deve ser sempre a maior prioridade;
Notificar todas as pessoas envolvidas sobre o desastre e orientaes
conforme o caso;
Efetuados regularmente;
Armazenados externamente;
Planejamento para recuperao (tempo, esforo);
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Notificao
Deve haver plano para comunicar aos funcionrios quais as facilidades
indisponveis;
Exemplo: ao ligar para a empresa, mensagem explicando a situao;
Manter a segurana fsica
Evitar vandalismo, invases, saques;
Testar o plano
Medir tempos de restaurao;
Medir performance das principais aplicaes;
Aprender com os problemas;
Anotar e implementar as correes necessrias;
Documentar o resultado;
Solues Oracle para DRP
Backup e Recuperao
Estratgias, tcnicas e ferramentas Oracle para Backup e Recuperao
do Banco de Dados;
Com segurana;
Sem perdas;
Rpida;
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Replicao de Dados
Dados so distribudos entre bancos de dados;
O que alterado em um, replicado para o outro(s);
Altamente configurvel:
Master master, Master slave
Definio dos dados que sero replicados
Implementada atravs de Views Materializadas, Oracle Streams,
Advanced Replicat ion, Oracle Golden Gate
Oracle Data-Guard (Standby Database)
Principal soluo Oracle especialmente desenvolvida para lidar com
desastres;
Mantm um (ou vrios) banco de dados sincronizados com o principal;
Dados alterados no site principal so enviados e aplicados rapidamente
no site standby;
Preparado para ser utilizado em caso de falha no site principal;
Proteo dos Dados
Data Guard capaz validar dados corrompidos antes de aplic-los no
DR.
Data Guard oferece zero perda de dados.
Disponibilidade do sistema
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Data Guard capaz de realizar o failover automtico ao identificar um
problema.
Data Guard pode minimizar o downtime de um upgrade ou em uma
manuteno.
Utilizao do sistema
Data Guard utiliza menos recursos de rede na transmisso de redo.
Data Guard permite a utilizao do DR para relatrios (lgico e fsico
11g) e backups.
Oracle Data Guard Viso Geral
O Oracle Data Guard gerencia, monitora e automatiza o processo de
infraestrutura de Bancos de Dados standby, afim de proteger o Oracle
Database contra falhas, desastres, erros e corrupo de dados.
Existem 2 (dois) tipos de StandBy Database:
Fsico (Physical StandBy Database): Utiliza repliao via Redo e aplica
bloco a bloco uma cpia exata
do ambiente de produo;
Lgico (Logical StandBy Database): Utiliza repliao via SQL e contm a
mesma informao lgica
do ambiente de produo, porm a estrutura fsica dos dados pode ser
diferente;
Viso Geral da Soluo
Soluo Oracle para proteo de dados;
Automatiza a criao e manuteno de um ou mais cpias
sincronizadas do banco de dados de produo;
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Segurana contra falhas, erros, desastres e corrupo de dados;
Mantm at 9 ambientes standby (10gR2);
Mantm at 30 ambientes standby (11gR2);
Servidor de contingncia pode estar situado kilometros;
Incluso na verso DB Enterprise Edition;
Usar o standby para pesquisas, relatrios, teste ou backups;
Replica do banco de dados primrio;
Quando o banco primrio modificado, as mudanas so propagadas
para o (possivelmente remoto) banco standby;
O banco primrio est aberto e ativo. O banco standby ou est em
recovery ou em read-only;
Se alguma coisa de errado acontecer com o primrio, o standby pode
assumir a responsabilidade;
Como o Data Guard Funciona Arquitetura
A configurao do Data Guard inclui um ambiente de Produo,
refrenciado como Primary Database e um ambiente de StandBy,
referenciado como StandBy Database. Ambos se conectam via TCP/IP
usando os servios de Rede do Oracle (Oracle Net Services). No existem
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restries de local onde cada ambiente se encontra, desde que ambos
possam se comunicar. O Ambiente Standby criado atravs de backup
do Ambiente Produtivo. O Data Guard sincroniza automaticamente o
Banco de Dados Primrio com todos os seus respectivos Bancos de
Dados Standby atravs de aplicao de Redo Logs ou instrues SQL
(Logical Standby).
Data Guard Transport Services
Quando um usurio realiza um COMMIT em uma transao no Banco de
Dados, o Oracle escreve as alteraes em um arquivo de redo log local.
O Data Guard transfere as alteraes do Redo Log local do Primary
Database para o StandBy Database tanto de maneira Sncrona como
Assncrona. No caso do Oracle 11gR2 os Redo Logs podem ser
transferidos com compresso, utilizando o Oracle
Advanced Compression.
Transporte de Redo Sncrono (SYNC)
Nesta configurao o Primary Database ir aguardar a confirmao do
StandBy Database que o Redo foi descarregado em disco antes de
efetivamente realizar o COMMIT, garantindo proteo contra perda de
dados. A performance no Primary Database est ligada diretamente ao
tempo de envio do Redo Log para o Standby Database (Tempo de Rede).
Na verso 11gR2, o Oracle Dataguard foi melhorado para realizar as
transferncias de Redo Log para o ambiente Standby de forma
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paralela, com o I/O de Redo Log do Primary Database otimizando assim
o tempo de consumo de rede e I/O de Redo Log no ambiente. Isso
permite que a distncia geogrfica entre o Primary Database e o StandBy
Database seja maior. Em ambientes com baixa latncia de rede esta
configurao reduz o tempo de consumo de rede utilizado pela
configurao de transporte SYNC.
Transporte de Redo Assncrono (ASYNC)
Evita problemas de performance no Primary Database uma vez que no
aguarda resposta do Standby Database sobre o recebimento e
aplicao do Redo Log. Na verso 11gR2 ocorreram melhorias neste
processo, diminuindo o impacto no Primary Database uma vez que que o
as alteraes ocorridas so transferidas diretamente do Log Buffer (ao
invs do Online Redo Log File) para o Standby Database. Este processo
diminui o consumo de rede entre os ambientes aumento o throughput do
sistema.
De qualquer forma o benefcio da configurao ASYNC acompanhado
por uma pequena possibilidade de perda de dados no Standby
Database, uma vez que no existem garantidas que os Redo Logs foram
aplicados.
Servios de Aplicao de Alteraes do Data Guard (Apply
Services)
Este chamado de Apply Services e tem como principal
responsabilidade ler e validar Redo Logs (Standby Redo Log File) do
Primary Database e aplicar os mesmos no Standby Database usando a
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configurao de Redo Apply (Standby Fsico) ou SQL Apply (Standby
Lgico).
importante observar que os servios de aplicao so totalemente
independentes. A performance do Standby Database no tem
impacto algum sobre o transporte de Redo Logs do Primary Database,
esta isolao bastante importante.
A configurao dos servios de transporte essencial para determinao
da Performance do Primary Database, consumo de rede, I/O de Redo
Logs no Primary e Standby Databases e tambm garantia ou no de
perda de dados. (Data Loss).
Redo Apply Standby Fsico
O Standby Fsico, aplica Redo Logs recebidos do ambiente Primary
utilizando o Managed Recovery Process (MRP). O Processo MRP
executado em paralelo a fim de otimizar ao mximo a performance e
tempo de aplicao de Redo Logs.
Na verso 11gR2, o Data Guard atinge performance de processos deRecovery de at 50MB/Segundo para Bancos de Dados OLTP e mais de
100MB/segundo atravs de Direct Path Load (Este no caso do
Exadata).
A configurao de Redo Apply simples, rpida e mais confivel
maneira de manter uma cpia exata e sincronizada do Primary Database.
Aspectos:
Fisicamente idntico ao banco de dados principal;
Enquanto o banco principal est trabalhando, o standby pode estar em
dois modos:
Modo de recuperao logs de alteraes gerados no banco principalso enviados e aplicados no standby, bloco a bloco;
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Aberto somente para leituras usado para consultas;
Estruturas em disco idnticas;
Cada bloco de dados do banco standby exatamente igual ao dobanco principal;
SQL Apply Standby Lgico
O Standby Lgico possui a mesma estrutura lgica do Primary Database,porm a estrutura fsica pode ser diferente.
O Standby Lgico transforma redo logs recebidos do Primary Database
em instrues SQL, e aplica estas instrues no Banco de Dados aberto
em modo Read Only. Existem algumas restries em operaes DDL e
DML que podem ser encontradas na documentao oficial.
Aspectos:
Logicamente idntico ao banco principal, porm pode ser fisicamente
diferente;
10gR2 http://docs.oracle.com/cd/B19306_01/server.102/b14239/concepts.htm
11gR2 http://docs.oracle.com/cd/E11882_01/server.112/e25608/log_apply.htm#i1027052
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Os logs gerados no banco principal so aplicados como comandos
SQL no standby;
Est disponvel em modo somente leitura enquanto os logs so
aplicados;
As tabelas podem ter ndices diferentes e caractersticas fsicas
diferentes do Primary Database;
Mantm a consistncia lgica dos dados, para manter as caractersticas
de standby;
Resoluo Automtica de Sincronizao
Em casos onde o Primary e o Standby Database se desconectam (devido
a Falhas de rede ou erros no Servidor Standby), e dependendo do modo
de proteo configurado, o Primary Database ir continuar normalmente
as operaes e ir acumular Redo Logs que no podem ser enviados aoStandby at que uma nova conexo seja estabelecida.
Enquanto estiver nesta condio, o Data Guard ir continuamente
monitorar o Standby at que a conexo seja re-estabelecida e os Redo
Logs sejam automaticamente aplicados no Standby Database. Nenhuma
ao administrativa necessria, uma vez que os archives logs do
Primary Database sero enviados e aplicados no Standby Database.
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Caso ocorra um longo tempo de indisponibilidade do Standby, onde no
existiro mais os archives necessrios para sincronismo do Banco de
Dados, pode-se utilizar um backup incremental via RMAN para sincronizar
o Standby.
Validao de Dados
Uma das grandes vantagens do Oracle Data Guard capacidade de
validao dos Redo Logs antes da aplicao no Standby
Database. Somente so aplicados os Redos recebidos do Primary depois
de uma validao e garantia de que no existam blocos corrompidos
ou algum tipo de inconsistncia de dados.
No caso do Oracle Dataguard 11gR2, os redos so extrados diretamente
da memria (SGA) assim evitando qualquer tipo de corrupo de dados, e
somente ento enviados para o Standby.
Para o caso de Standby Fsico (Physical Standby) o Oracle utiliza o
parmetro DB_LOST_WRITE_PROTECT (Apenas para verso 11g). Este
parmetro evita problemas de gravao em disco que foram confirmadaspara o Oracle, porm no ocorreram efetivamente em disco.
Modos de Proteo
Mxima Proteo (Maximum Protection)
Altssimo nvel de proteo de dados;
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Configurao: LGWR SYNC;
Proteo a cada transao;
S libera transao aps o redo ser aplicado em ambos os sites;
Se ocorrer algum problema com o site standby, o ambiente produtivo
parado;
Possibilidade de sincronismo com dois sites distintos;
Mxima Disponibilidade (Maximum Availability)
Proteo a cada transao;
Configurao: LGWR SYNC;
S libera transao aps o redo ser aplicado em ambos os sites;
Se ocorrer algum problema com o site standby, o ambiente produtivocontinua em funcionamento;
Quando o ambiente standby retorna, a sincronizao feita de forma
automtica.;
Pr requisito para Failover automtico (Fast-start failover);
Mxima Performance (Maximum Performance)
Alto nvel de performance;
Configurao: LGWR ASYNC, ou ARCH;
Mnimo impacto ao ambiente de produo;
Utilizado para aplicaes que toleram perda de dados;
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Modos de Proteo
Mxima Proteo (Maximum Protection)
Altssimo nvel de proteo de dados;
Configurao: LGWR SYNC;
Proteo a cada transao;
S libera transao aps o redo ser aplicado em ambos os sites;
Se ocorrer algum problema com o site standby, o ambiente produtivo
parado;
Possibilidade de sincronismo com dois sites distintos;
Mxima Disponibilidade (Maximum Availability)
Proteo a cada transao;
Configurao: LGWR SYNC;
S libera transao aps o redo ser aplicado em ambos os sites;
Se ocorrer algum problema com o site standby, o ambiente produtivo
continua em funcionamento;
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Quando o ambiente standby retorna, a sincronizao feita de forma
automtica.;
Pr requisito para Failover automtico (Fast-start failover);
Mxima Performance (Maximum Performance)
Alto nvel de performance;
Configurao: LGWR ASYNC, ou ARCH;
Mnimo impacto ao ambiente de produo;
Utilizado para aplicaes que toleram perda de dados;
O Enterprise Manager Grid Control ainda mantm dados histricos de
disponibilidade do Data Guard e permite configurao de Thresholds e
alertas.
Aspectos Oracle Data Guard Broker:
Integrado ao banco de dados Oracle e ao Enterprise Manager;
Permite monitoramento unificado de todos os sites Standby;
Agiliza manutenes (criao, switch entre Standby e Primary, etc);
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Gerenciamento de Diretivas (Role
Management Services)
Este servio permite mudar a Role de um Banco de Dados Primary para
Standby e Vice-Versa.
Um Switchover pode-ser utilizado para executar manutenes
programadas, Atualizaes, entre outras. Independentemente da
configurao de transporte dos Redos, uma operao de Switchover
tem sempre ZERO de perda de dados (Data Loss).
Um Failover converte o Standby Database para Primary, devido a algum
problema inesperado com o Primary Database. Uma operao de
Failover no necessita que o Standby seja re-iniciado para assumir a
Role de Primary. Uma vez que os dados e arquivos do Primary
permaneam intactos, o Primary Database Original pode ser re-
configurado para assumir de volta sua Role de Primary, utilizando a
feature de Flashback Database, assim o mesmo no precisar ser
restaurado de um Backup anterior.
Aspectos:
Switchover
Mudanas planejadas;
No requerida recriao do database;
Utilizado para manutenes de hardware, sistema operacional, Banco
de Dados, etc;
Failover
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Alterao automtica;
Falhas no planejadas com o Primary Database;
Primary pode ser recuperado com Flashback Database;
Fast-Start Failover
Permite a sincronizao e troca de Roles dos bancos (Primary e Standby)
automaticamente em eventos de perda do ambiente Primary, sem
necessria interveno manual, de forma transparente chegando ao mais
alto nvel de disponibilidade do Data Guard.
A tecnologia de al ta disponibilidade e proteo de dados da Oracle
(atravs do Observer) executar o Failoverautomtico na presena dos
eventos abaixo:
Datafile Offine (erros IO);
Controlfile corrompido;
Dicionrio corrompido;
Logfile inacessvel (erros IO);
Problemas de archives;
Lista cadastrada de erros ORA-;
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Proteo Automtica contra Falhas
Falha detectada pelo Servio OBSERVER;
Falha confirmada no Standby;
Failover automtico para Standby
Failover exeutado automaticamente pelo Observer;
Standby Database assume role de Primary Database;
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Re-Sincronizao Automtica
O Servio OBSERVER automaticamente re-sincroniza o Primary com
falhas para Standby;
Recuperao automtica de Blocos
Detecta e recupera automaticamente possveis blocos corrompidos;
Transparente para usurios e aplicaes;
Disponvel apenas na verso 11gR2;
Alta Disponibilidade Downtime Reduzido
Alguns exemplos:
Standby Fsico Standby Lgico
Atualizaes de Database Atualizaes de Database
Aplicaes de Patchs primeiro
em ambiente Standby
Alteraes dno Database
Movimentao Fsica de
Servidores
Exemplos: ASSM, initrans,
blocksize
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Atualizaes Gerais Alteraes em ndices
Migraes de 32bit para 64bit Implementaes de Advanced
Compression (11.2)
Migraes de SO (Windos ->
Linux)
Migrao para Secure Files (11.2)
Migraes de SO (AIX 64 bit ->
Solaris SPARC)
Migraes para Exadata
Single instance para RAC
Migraes para ASM Note: Veja a Nota no My Oracle
Support 413484.1 para maiores
detalhes
Testes de Novas Features
Migraes para Exadata
Manutenes de Sistema
Manutenes
Permite atualizao e testes no Standby;
Aps validao, aplicar atualizaes no Primary;
Active Data Guard
Disponvel apenas na verso 11g;
Utilize Standby Fsico para diminuir a carga do Primary;
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Ambiente sempre ativo (Para Consultas, Relatrios, Backups, etc)
Referncias Data Guard Technical Information and Best
Practices: www.oracle.com/goto/dataguard
Data Guard Compared to Storage Remote
Mirroring: http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/dataguard
086151.html
Active Data Guard
Demonstrations: http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/de
092317.html
Customer case studies, pod-casts and OpenWorld
presentations: http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/ha-
casestudies-098033.html
Active Data Guard Hands On
Lab: http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/data-
guard-hol-176005.html
HA Best Practices: www.oracle.com/goto/maa
Fast-Start Failover Best Practices: Oracle Data Guard 10g Release
2: http://www.oracle.com/technology/pub/articles/smiley-fsfo.html
Oracle Database 10g Dataguard Handbook Michael Smith, Bill
Burke: Oracle Data Guard Bipul Kumar
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