DB2 HADR概述 DB2 高可用 DB2 雙機熱備

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DB2高可用

DB2HADR概述HighAvailabilityDisasterRecovery(HADR)是數(shù)據(jù)庫級別的高可用性數(shù)據(jù)復(fù)制機制，最初被應(yīng)用于Informix數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，稱為HighAvailabilityDataReplication（HDR）。IBM收購Informix之后，這項技術(shù)就應(yīng)用到了新的DB2發(fā)行版中。一個HADR環(huán)境需要兩臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（primary）和備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（standby）。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫中發(fā)生事務(wù)操作時，會同時將日志文件通過TCP/IP協(xié)議傳送到備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，然后備用數(shù)據(jù)庫對接受到的日志文件進(jìn)行重放（Replay），從而保持與主數(shù)據(jù)庫的一致性。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障時，備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以接納主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的事務(wù)處理。此時，備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器作為新的主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的讀寫操作，而客戶端應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)庫連接可以通過自動客戶端重新路由（AutomaticClientReroute）機制轉(zhuǎn)移到新的主服務(wù)器。當(dāng)原來的主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器被修復(fù)后，又可以作為新的備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器參與HADR。通過這種機制，DB2UDB實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的災(zāi)難恢復(fù)和高可用性，最大限度的避免了數(shù)據(jù)丟失。下圖為DB2HADR的工作原理圖：

注：處于備用角色的數(shù)據(jù)庫不能被訪問。

下面我們首先從一個配置實例入手來了解DB2HADR環(huán)境的基本配置過程，然后再對HADR環(huán)境涉及到的一些技術(shù)要點展開探討。

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快速實例上手

要進(jìn)行這個實例配置過程，你必需擁有DB2UDBEnterpriseServerEdition(ESE)，筆者使用的是DB2ESEv8.2.2forLinux32bit（在v8.2的基礎(chǔ)上打了Fixpack9a）。假使您沒有這個版本，可以到IBM官方網(wǎng)站下載試用版（可能需要花點時間填寫一些信息），下載鏈接：https://http://.77/webapp/iwm/web/preLogin.do?source=db2udbdl。另外，筆者使用的是兩臺DELLPowerEdge2850作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，安裝RedhatLinuxEnterpriseServerv4.0。這兩臺機器的主機名和IP地址分別為：DBSERV1（62）和DBSERV2（63）。在下面的配置過程中我們將DBSERV1作為主數(shù)據(jù)庫服

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9.配置HADR服務(wù)和偵聽端口

用vi編輯/etc/services

文件（需要切換到root用戶），參與下面兩行：

對于Windows，編輯%SystemRoot%\system32\drivers\etc\services。

注：這一步不是必需的，由于在下面配置HADR_LOCAL_SVC和HADR_REMOTE_SVC數(shù)據(jù)庫參數(shù)的時候您可以直接使用端口號來替代服務(wù)名。

10.修改主數(shù)據(jù)庫（DBSER1-SAMPLE）的配置參數(shù)：

11.

修改備用數(shù)據(jù)庫（DBSERV2-SAMPLE）的配置參數(shù)：

12.

啟動HADR：

首先啟動備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的HADR：

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然后啟動主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的HADR：

注：假使你先啟動主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器HADR，那么你必需保證在HADR_TIMEOUT參數(shù)指定的時間內(nèi)（單位為秒）啟動備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器HADR。否則將啟動失敗。

OK，到目前為止，我們已經(jīng)成功配置并啟動了DB2HADR。在下一節(jié)中我們將對這個配置好的HADR環(huán)境進(jìn)行一些測試來驗證它是否能依照我們預(yù)期的方式工作。

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HADR測試

1.連接到主數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)立測試表HADRTEST，并插入幾條測試數(shù)據(jù)：

2.使用備份數(shù)據(jù)庫接納主數(shù)據(jù)庫

觀測數(shù)據(jù)庫主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)：

新的主數(shù)據(jù)庫（原備用數(shù)據(jù)庫）：

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備用數(shù)據(jù)庫（原主數(shù)據(jù)庫）：

3.連接到新的主數(shù)據(jù)庫，并查詢HADRTEST表：

顯然，我們的HADR環(huán)境已經(jīng)可以正常工作了。讀者可以自己再針對數(shù)據(jù)的修改、刪除等進(jìn)行一些測試。自動客戶端重新路由（AutomaticClientReroute）功能也留給讀者自己測試。

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HADR管理操作匯總

1.啟動和中止HADR

使用STARTHADR命令啟動主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的HADR。啟動主數(shù)據(jù)庫使用AS

PRIMARY子句，啟動備用數(shù)據(jù)庫使用ASSTANDBY子句。假使想以其他用戶啟動HADR，可以通過USERuser-nameUSINGpassword子句指定用戶名和密碼：

例子：

在啟動主數(shù)據(jù)庫的HADR時，假使在數(shù)據(jù)庫HADR_TIMEOUT所指定的時間內(nèi)未能建立與備用數(shù)據(jù)庫HADR的連接，啟動將失敗。這時候，你可以等排除故障并成功啟動備用數(shù)據(jù)庫HADR后再啟動主數(shù)據(jù)庫HADR，也可以通過指定BYFORCE子句強行啟動主數(shù)據(jù)庫。例如：

使用STOPHADR中止主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的HADR。

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假使在活動的主數(shù)據(jù)庫上發(fā)出此命令，所有的數(shù)據(jù)庫連接都被斷開，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫（我們稱沒有啟用HADR的數(shù)據(jù)庫為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫），并保持聯(lián)機狀態(tài)。

假使在活動的備用數(shù)據(jù)庫上發(fā)出此命令，將中止失敗。你必需先使用DEACTIVATEDATABASE命令取消激活，然后再中止HADR。

2.查看HARD的配置及運行狀態(tài)

HADR連接狀態(tài)：

當(dāng)備用數(shù)據(jù)庫的HADR啟動時，它首先進(jìn)入本地同步更新狀態(tài)。并根據(jù)本地日志路徑配置參數(shù)及日志歸檔方法的設(shè)置檢索本地系統(tǒng)中的日志文件并重放。當(dāng)本地日志文件重放完畢，備用數(shù)據(jù)庫進(jìn)入遠(yuǎn)程同步暫掛狀態(tài)。當(dāng)與主數(shù)據(jù)庫建立連接之后，備用數(shù)據(jù)庫進(jìn)入遠(yuǎn)程同步更新狀態(tài)。即主數(shù)據(jù)庫將自己的日志文件通過TCPIP協(xié)議發(fā)送給備用數(shù)據(jù)庫，備用數(shù)據(jù)庫接收到日志文件并重放，直到所有日志文件都重放完畢，備用數(shù)據(jù)庫和主數(shù)據(jù)庫進(jìn)入對等狀態(tài)。見下圖：

通過GETSNAPSHOT命令觀測主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的連接狀態(tài)。

通過GETDBCFG命令可以查看HADR的配置狀況，即HADR相關(guān)的幾個數(shù)據(jù)庫參數(shù)值。

3.接納/故障轉(zhuǎn)移

當(dāng)主數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障時，備用數(shù)據(jù)庫可以接納主數(shù)據(jù)庫的服務(wù)，成為新的主數(shù)據(jù)庫（稱為故障轉(zhuǎn)移）。當(dāng)原主數(shù)據(jù)庫修復(fù)后，又可以作為備用數(shù)據(jù)庫參與HADR對。即使主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器沒有故障，我們通過接納命令（TAKEOVER）切換主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的角色。接納命令只能用在備用數(shù)據(jù)庫上。

HADR提供兩種接納方式：

緊急接納：

當(dāng)主數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障時，可以在備用數(shù)據(jù)庫上使用緊急接納，使備用數(shù)據(jù)庫成為新的主數(shù)據(jù)庫。緊急接納必需指定TAKEOVER命令的BYFORCE子句，例如：

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普通接納：

普通接納就是沒有使用BYFORCE子句的接納，例如：

這種接納必需在主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫都正常運行的狀況下使用。假使主數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障，普通接納將失敗，這時候必需使用上面的緊急接納。

4.同步方式

在上面的配置實例中我們將主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的HADR_SYNCMODE參數(shù)值設(shè)置為NEARSYNC，當(dāng)主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫處于對等狀態(tài)時，HADR采用NEARSYNC（接近同步）同步方式管理日志寫入。DB2提供了三種日志同步方式：

SYNC（同步）：

采用SYNC方式時，僅當(dāng)主數(shù)據(jù)庫日志寫入成功，并收到備用數(shù)據(jù)庫的應(yīng)答，確保備用數(shù)據(jù)庫的日志也成功寫入的狀況下，才認(rèn)為日志寫入成功。

這種方式下的事務(wù)響應(yīng)時間最長，但最大限度的確保不發(fā)生事務(wù)丟失。

NEARSYNC（接近同步）：

采用NEARSYNC方式時，當(dāng)主數(shù)據(jù)庫日志寫入成功，并收到備用數(shù)據(jù)庫的應(yīng)答，確定備用數(shù)據(jù)庫已經(jīng)接收到日志時，即認(rèn)為日志寫入成功。也就是說，備用數(shù)據(jù)庫接收到的日志并不一定能成功寫入持久存儲設(shè)備上的日志文件。

這種方式下的事務(wù)響應(yīng)時間比SYNC方式短，且僅當(dāng)兩臺服務(wù)器同時發(fā)生故障時，才會發(fā)生事務(wù)丟失。

ASYNC（異步）：

采用ASYNC方式時，當(dāng)主數(shù)據(jù)庫日志寫入成功，并將日志發(fā)送出去之后，即認(rèn)為日志寫入成功。此方式并不保證備用數(shù)據(jù)庫能收到日志，這要依靠于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)狀況。

這種方式下的事務(wù)響應(yīng)時間最短，但產(chǎn)生事務(wù)丟失的可能性也最大

5.自動客戶端重新路由（AutomaticClientReroute）

要配置自動客戶端重新路由，使用UPDATEALTERNATESERVER命令設(shè)置備用數(shù)據(jù)庫信息（使用方法參考上面的配置實例），這些信息將被存放在數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)目錄中。請注意：必需使用此命令來設(shè)置備用數(shù)據(jù)庫，而不是HADR_REMOTE_HOST和

HADR_REMOTE_SVC數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)，自動客戶端重新路由不使用這兩個參數(shù)。

當(dāng)客戶端與數(shù)據(jù)庫建立連接時，備用數(shù)據(jù)庫的配置信息（主機/IP及端口號）也同時被發(fā)送給DB2客戶端。當(dāng)客戶端與主數(shù)據(jù)庫的連接被中斷時，客戶端就使用這些信息連接到備用數(shù)據(jù)庫，從而最小限度的降低了數(shù)據(jù)庫故障所造成的影響。需要強調(diào)的是，這個過程由DB2客戶端自動完成，不需要用戶用程序干擾。見下圖：

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通過LISTDBDIRECOTRY命令可以查看系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫目錄中自動客戶端重新路由的配置。

6.使用控制中心管理HADR

在上面的探討中我們主要通過DB2CLP命令來創(chuàng)立和管理DB2HADR。實際上DB2的控制中心也提供了創(chuàng)立和管理HADR的圖形界面，例如：工具-〉向?qū)?〉設(shè)置高可用性災(zāi)難恢復(fù)（HADR）數(shù)據(jù)庫。這些功能使用起來都十分簡單，在這里我們就不詳細(xì)探討了。但是，筆者猛烈建議盡量多使用DB2CLP命令來管理DB2（不僅僅是針對HADR），不要過于依靠DB2控制中心，由于好多服務(wù)器環(huán)境都擔(dān)憂裝控制中心，這時候你假使沒有把握DB2CLP命令，那可就麻煩大了。

7.關(guān)于索引日志記錄

索引的創(chuàng)立、重建、重組也是HADR環(huán)境中需要考慮的一個方面，DB2通過數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)LOGINDEXBUILD和CREATETABLE或ALTERTABLE語句中的LOGINDEXBUILD選項來控制是否對索引的相關(guān)操作進(jìn)行詳細(xì)的日志記錄。我們在上面的HADR配置實例中將LOGINDEXBUILD數(shù)據(jù)庫參數(shù)配置為ON，意為讓DB2記錄索引創(chuàng)立、重建、重組的完整日志。這顯然會降低主數(shù)據(jù)庫的運行效率并占用更多的日志空間。但由于備用數(shù)據(jù)庫可以通過重放日志來重新構(gòu)建索引，所以當(dāng)主數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障，備用數(shù)據(jù)庫的索引依舊可用。用戶可以通過CREATETABLE或ALTERTABLE語句的LOGINDEXBUILD選項來對單個表設(shè)定索引日志記錄級別。LOGINDEXBUILD選項有三個可選參數(shù)：

NULL：這是缺省值，當(dāng)使用此參數(shù)時，表的索引日志記錄級別由數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)LOGINDEXBUILD的值決定。

ON：使用此參數(shù)，數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)LOGINDEXBUILD的值將被忽略，DB2將記錄這個表上所有索引維護(hù)的詳細(xì)日志。

OFF：使用此參數(shù)時，數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)LOGINDEXBUILD的值將被忽略，DB2將不記錄這個表上索引維護(hù)的日志。

假使表選項LOGINDEXBUILD設(shè)置為OFF，或者LOGINDEXBUILD設(shè)置為NULL但數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)LOGINDEXBUILD設(shè)置為OFF，DB2將不記錄這些表的索引維護(hù)日志，備用數(shù)據(jù)庫也就無法重放索引維護(hù)操作，致使這些索引在備用數(shù)據(jù)庫上變?yōu)闊o效狀態(tài)。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障，備用數(shù)據(jù)庫切換為新主數(shù)據(jù)庫后，這些無效的索引必需重建才能被使用。DB2通過數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)INDEXREC來指定在什么時候檢查并重建無效索引。INDEXREC參數(shù)有三個可選值：

RESTART：DB2將在顯式或隱式重啟數(shù)據(jù)庫（RESTARTDATABASE）的時候檢查并重新構(gòu)建無效索引。

ACCESS：DB2將在無效索引第一次被訪問的時候才會重新構(gòu)建它。

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SYSTEM：使用數(shù)據(jù)庫管理器配置參數(shù)（DatabaseManagerConfiguration）

INDEXREC的值。

在上面的配置實例中，我們將INDEXREC