Oracle DataGuard

一、DataGuard介绍

DataGuard是Oracle的一种高可用性数据库方案，主要用于数据容灾和读写分离。

数据库角色
Primary:主库
Standby:备库

Standby类型
物理standby:redolog以介质恢复的方式实现同步。用于数据备份（11G也可以读写分离）。
逻辑standby:redolog以sql的方式实现同步。用于数据备份和读写分离。

切换模式
switchover:正常切换，主备正常场景时切换，无数据丢失。
failover:应急切换，主库异常无法恢复时切换，最大保护模式或最高可用模式下无数据丢失。

保护模式
最大保护(Maximum Protection):最高级别的数据安全。primay上的事务在commit前必须确认redo已经传递到至少一个standby上，该模式能保证零数据丢失。（不太会用）

最高性能(Maximum Performance):最高级别的性能。primay上的事务在commit后redo才异步写到standby，primary故障时可能丢失数据。（性能较高，对备库数据一致性要求较低，主库坏了只能尽量恢复主库，因为备库会丢数据）

最高可用(Maximum Availability):在正常情况下，最大可用模式和最大保护模式一样；在standby不可用时，最大可用模式自动变为最大性能模式。（可用性较高，主库坏了用备，备库坏了用主，都不会丢数据）

打开模式

MOUNTED：数据库已挂载未打开。

READ WRITE：读写模式打开。

READ ONLY：备库只读打开，主库更新不会实时同步到备库。

READ ONLY WITH APPLY：备库只读打开，主库更新实时同步到备库。

常用sql

--启停数据库
shutdown immediate;
startup mount;
alter database open;

--查询数据库角色和保护模式
select database_role,switchover_status from v$database;
--切换备库为主库（切换后，主库为mount状态）
--TO PRIMARY
alter database commit to switchover to primary; 
--SESSIONS ACTIVE
alter database commit to switchover to primary with session shutdown; 
--切换主库为备库（切换后，备库为shutdown状态）
--TO STANDBY
alter database commit to switchover to physical standby;
--SESSIONS ACTIVE
alter database commit to switchover to physical standby with session shutdown;

--查询数据库打开模式
select open_mode from v$database;
--开启数据同步（mount模式执行READ ONLY，open模式执行READ ONLY WITH APPLY）
alter database recover managed standby database using current logfile disconnect from session;
--关闭数据同步（必须先关闭，才可以执行alter database open打开数据库）
alter database recover managed standby database cancel;
--主库异常无法恢复时，异常切换时备库需执行下列命令
alter database recover managed standby database finish;
alter database recover managed standby database finish force;

--查询数据库保护模式
select protection_mode from v$database;
--更改数据库保护模式
alter database set standby database to maximize protection; --最大保护
alter database set standby database to maximize performance; --最高性能
alter database set standby database to maximize availability; --最高可用

二、DataGuard安装配置

参考：

https://blog.csdn.net/xiezuoyong/article/details/83862885
http://blog.itpub.net/31500837/viewspace-2146643/

三、DataGuard角色切换

数据库切换状态

主库状态（switchover_status）

NOT ALLOWED:未找到备库。

TO STANDBY：当前主机已就绪，可切换为备机。

SESSIONS ACTIVE：当前主机存在活动会话，但也可切换为备机。

RESOLVABLE GAP：备库未开启数据同步，导致主备数据有差异。

备库状态（switchover_status）

NOT ALLOWED:主库还未执行switchover，不允许切换为主。

TO PRIMARY：当前备机已就绪，可切换为主机。

SESSIONS ACTIVE：当前备机存在活动会话，但页可切换为主机。

RECOVERY NEEDED：当前未开启数据同步。

正常切换(switchover)

参考：https://www.cnblogs.com/hftian/p/9327638.html

主备切换

1.主库切换为备库，如下图：

--1.查询主库状态为TO STANDBY或SESSIONS ACTIVE
select database_role,switchover_status from v$database;
--2.切换主库角色为备库
alter database commit to switchover to physical standby;
alter database commit to switchover to physical standby with session shutdown;
--3.重启数据库到open模式
startup
--4.开启redo同步
alter database recover managed standby database using current logfile disconnect from session;
--5.查询数据库状态已经是TO PRIMARY（主库成功切换为备库）
select database_role,switchover_status from v$database;
--6.查询数据库打开模式为READ ONLY WITH APPLY（读写分离，redo实时同步）
select open_mode from v$database;

 此时，主库已经切换为备库，下面可以在所有备库选择一个切换为主库。

 2.备库切换为主库，如下图：

--1.查询备库状态为TO PRIMARY或SESSIONS ACTIVE
select database_role,switchover_status from v$database;
--2.切换备库角色为主库
alter database commit to switchover to primary;
alter database commit to switchover to primary with session shutdown;
--3.打开数据库（切换完后为mount状态）
alter database open;
--4.查询数据库状态为TO STANDBY（表示切换完成）
select database_role,switchover_status from v$database;

至此，正常切换完成，可在主库insert/update数据看是否实时可在备库中select到。

应急切换（failover）

参考：https://www.cnblogs.com/ivictor/p/3645570.html

1.模拟主库不可用，如下图，直接关闭主数据库：

shutdown immediate;

2. 切换备库为主库，如下图：

--1.查询备库状态NOT ALLOWED
select database_role,switchover_status from v$database;
--2.执行sql停止同步并应用所有redo
alter database recover managed standby database cancel;
alter database recover managed standby database finish;
--3.切换备库为主库
alter database commit to switchover to primary;
alter database commit to switchover to primary with session shutdown;
--4.打开数据库（切换完后为mount状态）
alter database open;
--5.查询数据库状态为TO STANDBY（表示切换完成）
select database_role,switchover_status from v$database;

至此，应急切换完成，备库可正常使用了。

4.若原主库故障解决，参考前面DataGuard安装部分利用RMAN将主库恢复到备库。

另外两种恢复方式参考：https://www.cnblogs.com/ivictor/p/3645570.html