两种LIMS数据库系统解决方案

1、两种LIMS数据库系统解决方案两种LIMS数据库系统解决方案 宋友陵 安庆分公司LIMS项目是中国石化股份公司 LIMS项目的试点单位,采用美国热电集团(11henno Electron)的SampleManagerElMS产品,后台数据库 为Oracle9i.为保证UMS系统稳定可靠的运行,必 须建立一套完善可行的数据库系统稳定运行的解决 方案. 数据库系统解决方案有很多.本文结合 SampleManager数据库的结构特点,仅讨论单实例集 群双机热备和物理备用数据库这两种方案.需要说 明的是,这两种方案并不是对立而是互补的.双机热 备解决系统故障问题,提供了快速,自动的故障恢 复,但并不提

2、供数据保护,这是由于集群内只有一个 数据本地拷贝.备用数据库解决数据保护问题,因为 主数据库和备用数据库不共享磁盘或锁步运行.这 样就可以从人为差错,数据崩溃中恢复,备用数据库 远离主数据库提供灾难保护.实际工作中,在硬件资 源条件允许的情况下,可以组合使用. 以下假设系统安装时主数据库实例名取默认值 “VGSM”. 1.双机热备方案 Oracle的数据库双机热备有两种方案:Oracle RealApplicationClusters(简称RAC)和MSCS+ OracleFailsafe,两者的区别是RAC提供双实例结 构,可以真正实现”无缝热切换”,而Failsafe方案的 切换过程实际是

3、数据库实例的一个重新启动过程. SampleManager应用系统与数据库是单用户Net连 接,使用双实例需要修改数据库结构,需要开发人员 作大量修改,这已超过了系统管理人员的工作范围, 实际应用中也很难操作.因此,建议采用MSCS+ OracleFailsafe单实例集群方案. 软硬件准备:用于双机热备的硬件为服务器套 装集群(含两台HPDL380G3和一台磁盘阵列柜 MSA500). 软件包括: Windows2000AdvancedServer或Windows Server2oo3Enterpriseedition;MSCS(Microsoft ClusterService);Oracl

4、eDatabase9i;OracleFailsafe: 2.配置过程 (1)安装系统 在两台服务器上分别安装操作系统,可选择 Windows2000AdvancedServer或Windows2003 ServerEnterprise. (2)安装网络 每个群集节点至少要求两个网卡,一个与公用 网络连接,另一个与只包含群集节点的专用网络连 接.公用网络适配器将群集与客户机所在的公用网 络连接,专用网络适配器建立节点对节点的通讯,群 集状态信号和群集管理. (3)配置活动目录 群集中的所有节点必须是同一域的成员,并能 访问域控制器和DNS服务器,可以将它们配置为成 员服务器或域控制器.如果将一个

5、节点配置为域控 制器,那么应该将同一域中的所有其它节点都配置 为域控制器. 如果域中没有DNS服务器,在安装活动目录 时,使用第一个节点服务器作为DNS服务器,那么 _一 在安装第二台服务器的活动目录之前,在配置网卡 的IP时,将DNS配置为第一台服务器的IP地址,这 样,安装第二台服务器的活动目录,就可以做出正确 的域名解析. (4)配置MSCS 关闭第二个节点电源,先打共享存储设备电源, 再打开第一个节点电源.通过”控制面板”中”添加/ 删除Windows组件”安装”群集服务”,选择群集中第 一 个节点,配置好群集名称和IP地址,服务帐户,公 用及专用网络名称和IP地址,将共享磁盘柜中磁盘

6、 加入管理磁盘中. 打开第二个节点电源,安装过程基于第一个节 点的配置,配置第二个节点的群集服务网络设置. (51手动安装配置Oracle9iDatabase 在两个节点本地磁盘上分别安装Oracle9i Database,选择不创建数据库,重新启动后设置 oraclebase,oracle_home路径指向共享磁盘. 在节点一上使用oradim建立例程服务vgsm,使 用SampleManager安装光盘上serveroracle目录下 修改文件建立参数文件initvgsm.ora. 依次运行该目录下smpli.sql,smp2_9i.sql,命令建立数据 库.重新启动节点一. 在节点二上更

7、改共享磁盘上oracle目录名,同 上在节点二上安装数据库.重新启动节点二. (6)安装配置Failsafe 在节点一安装Failsafe后重新启动,在节点二安 装Failsafe后重新启动.打开OracleFailsafe Manager,添加CLUSTER名称并验证,启动两个节点 上OracleMSCSServices,在Groups菜单下创建组,添 加两个节点IP地址,在Troubleshooting菜单下选择 VerifyStandaloneDatabase验证Oracle数据库以及 OracleNet配置,确认OracleFailsafe可以访问数 据库,并且standalone数据

8、库位于共享分区上. 全部安装配置完成后,通过重新启动节点查看 数据库是否正常打开来验证安装配置是否全部正确 完成. 3.物理备用方案 备用数据库是主数据库(PrimaryDatabase)的 事务一致性副本,它包括物理备用数据库(Physical StandbyDatabase)和逻辑备用数据库(Logical StandbyDatabase)两种类型. (1)两种备用数据库类型比较 物理备用数据库具有与主数据库完全相同的物 理副本,通过应用主数据库重做数据,物理备用数据 库与主数据库保持同步,当主数据库发生事务变化 时,Oracle会将重做数据写入到重做日志和归档日 志.在将归档日志传送到物

9、理备用数据库所在主机 之后,物理备用数据库可以直接应用这些事务变化, 从而保持与主数据库的同步性. 逻辑备用数据库与物理备用数据库不同的是, 物理备用数据库与主数据库具有完全相同的物理结 构,而逻辑备用数据库的物理结构与主数据库可以 不同.当主数据库发生事务变化时,Oracle会将重做 数据写入到重做日志和归档日志.在将归档日志传 送到逻辑备用数据库所在的主机之后,Oracle会将 重做数据转换为相应的SQL语句,最终在逻辑备用 数据库执行SQL语句,从而维持逻辑备用数据库与 主数据库的同步性. 逻辑数据库在分担主数据库的工作负载方面较 之物理数据库更有优势,这是由于物理备用数据库 在以只读方

10、式打开的同时,无法应用日志,与主数据 库保持一致.而逻辑备用数据库在应用曰志的同时, 数据库可以一直打开.但是,逻辑数据库对数据库表 结构要求较严,实际应用中发现,SampleManager数 据库表结构中含有备用数据库不支持的对象,并且 不能确保每个数据表行被惟一标识.而为此修改表 结构会带来大量的开发工作,这已超过系统管理人 员的工作范围.因此,实际操作中建议使用物理备用 数据库方案.虽然物理备用数据库不能平衡主数据 库的工作负载,但已能完全满足系统可用性要求. (2)建立物理备用数据库的前提条件 文字石油和化工?20O鹋 _ 当使用物理备用数据库时,要求必须激活主数 据库的强制日志特征,

11、并且主数据库必须处于 ARCHIVELOG模式.激活强制日志的语句如下: C:>sqlplusvgsm/vgsmvgsmassysdba SQL>alterdatabaseforcelogging; 如果数据库处于NOARCHIVELOG模式,那么 应该将其转变为ARCHIVELOG模式.示例如下: SQL>shutdownimmediate SQL>startupmount SQL>atlerdatabasearchivelog; SQL>alterdatabaseopen; (3)建立过程 a.数据文件拷贝

12、 建立备用数据库时,必须备份主数据库的所有 数据文件,并为物理备用数据库生成快照控制文件. 备份主数据库的数据文件,可以使用一致性备份方 式,也可以使用非一致性备份方式.使用如下命令生 成备用数据库控制文件: SQL>alterdatabasecreatestandbycontrolfile asM:backupcontrol01.ctl; b.建立例程服务 使用ORADIM工具可以建立例程服务: C:oradim-new-sidvgsms-intpwdvgsms vgsms为备用数据库实例名. c.配置监听程序和网络服务名 因为主数据库和备用数据库的交互是通过 OracleNe

13、t来完成的,所以必须进行网络配置.为了 使得监听程序可以监听主数据库vgsm和备用数据 库vgsms,需要配置并重新启动监听程序;为了使得 主数据库和备用数据库可以交互访问,应该分别为 主数据库和备用数据库配置网络服务名. d.准备主数据库参数文件 当使用备用数据库时,需要将主数据库的归档 日志传送到备用数据库的相应目录,另外主数据库 和备用数据库之间的角色可以互换.为了使得主数 据库和备用数据库可以正常运转,必须合理配置主 数据库的初始化参数.因为某些初始化参数不能使 用ALTERSYSTEM命令直接修改,所以当改变初始 化参数时,应该首先使用CREATEPFILE命令建立 文本参数文件,然

14、后手工编缉文本参数文件,最后使 用CREATESPFILE命令重新建立服务器参数文 件. e.准备备用数据库参数文件 当为备用数据库建立参数文件时,可以在主数 据库上使用CREATEPFILE命令为备用数据库建 立文本参数文件,然后手工编缉相应的初始化参数, 最后使用CREATESPFILE命令为备用数据库建立 服务器参数文件. f.启用备用数据库 将复制的主数据库数据文件备份,备用控制文 件复制到备用数据库所在的目录,然后启动物理备 用数据库.在装载了备用数据库之后,如果主数据库 生成归档日志,那么这些归档日志会被自动传送到 备用数据库. g.在备用数据库上增加临时文件 在建立了物理备用数据

15、库之后,DBA可以用只 读方式打开物理备用数据库,以查询备用数据库的 数据.注意,在建立了物理备用数据库之后,并没有 为其临时空间增加临时文件,因此当执行排序操作 时可能会显示错误信息.为了防止排序出错,应该在 打开备用数据库之后为其增加临时文件. h.管理物理备用数据库 i.启动物理备用数据库 使用STARTUPMOUNT命令可以装载物理备 用数据库. C:sqlplussys/vgsmsvgsmsassysdba SQL>startupmount j.开始应用重做 当物理备用数据库处于MOUNT状态时,为了使 得备用数据库与主数据库保持同步,应该使备用数 据库应用归档日志的事

16、务变化.为了使得备用数据 库在后台自动应用归档日志事务,可执行以下语句: _一 SQL>alterdatabaserecovermanagedstandby databasedisconnectfromsession; k.关闭物理备用数据库 当物理备用数据库处于重做应用状态时,它不 能被关闭.在这种情况下,如果要关闭物理备用数据 库,则必须先取消重做应用,然后才能关闭物理备用 数据库.执行以下语名: SQL>alterdatabaserecovermanagedstandby databo.secancel; SQL>shutdownimmediat

17、e 1.以只读方式打开的物理备用数据库 当备用数据库处于关闭状态时,直接执行 STARTUP命令会以只读方式打开备用数据库;当以 只读方式打开备用数据库时,允许在备用数据库上 执行查询操作,但不允许任何DML和DDL操作. 当备用数据库处于重做应用状态时,必须先取 消重做应用,然后才能使用ALTERDATABASE OPEN语句以只读方式打开备用数据库.执行以下 语句: SQL>alterdatabaserecovermanagedstandby databasecancel; SQL>alterdatabaseopen; 当物理备用数据库处于只读状态时,如果要转

18、变为重做应用状态,则可以直接执行以下语句: SQL>alterdatabaserecovermanagedstandby databasedisconnectfromsession; m.激活物理备用数据库 当主数据库出现重大故障时,可以激活备用数 据库,并将其转变为主数据库,在将备用数据库转变 为主数据库以后,该数据库就可以作为主数据库使 用了.激活语名如下: SQL>alterdatabaseactivatestandbydatabase; SQL>startupforce 建立物理备用数据库最好另外准备一台与主数 据库服务器配置相同的服务器,以备在主数据库服 务器宕机时切换为主数据库并正常运作. 4.数据库备份方案 上述讨论的两种数据库系统解决方案解决了系 统的可用性和可靠性问题,但作为一套完整的解决 方案,还应有完善的数据备份方案,关于数据库备份 方案有多种,如NOAR