兩種LIMS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)解決方案

1、兩種LIMS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)解決方案兩種LIMS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)解決方案 宋友陵 安慶分公司LIMS項目是中國石化股份公司 LIMS項目的試點單位,采用美國熱電集團(11henno Electron)的SampleManagerElMS產(chǎn)品,后臺數(shù)據(jù)庫 為Oracle9i.為保證UMS系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行,必 須建立一套完善可行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)穩(wěn)定運行的解決 方案. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)解決方案有很多.本文結合 SampleManager數(shù)據(jù)庫的結構特點,僅討論單實例集 群雙機熱備和物理備用數(shù)據(jù)庫這兩種方案.需要說 明的是,這兩種方案并不是對立而是互補的.雙機熱 備解決系統(tǒng)故障問題,提供了快速,自動的故障恢 復,但并不提

2、供數(shù)據(jù)保護,這是由于集群內(nèi)只有一個 數(shù)據(jù)本地拷貝.備用數(shù)據(jù)庫解決數(shù)據(jù)保護問題,因為 主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫不共享磁盤或鎖步運行.這 樣就可以從人為差錯,數(shù)據(jù)崩潰中恢復,備用數(shù)據(jù)庫 遠離主數(shù)據(jù)庫提供災難保護.實際工作中,在硬件資 源條件允許的情況下,可以組合使用. 以下假設系統(tǒng)安裝時主數(shù)據(jù)庫實例名取默認值 “VGSM”. 1.雙機熱備方案 Oracle的數(shù)據(jù)庫雙機熱備有兩種方案:Oracle RealApplicationClusters(簡稱RAC)和MSCS+ OracleFailsafe,兩者的區(qū)別是RAC提供雙實例結 構,可以真正實現(xiàn)”無縫熱切換”,而Failsafe方案的 切換過程實際是

3、數(shù)據(jù)庫實例的一個重新啟動過程. SampleManager應用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫是單用戶Net連 接,使用雙實例需要修改數(shù)據(jù)庫結構,需要開發(fā)人員 作大量修改,這已超過了系統(tǒng)管理人員的工作范圍, 實際應用中也很難操作.因此,建議采用MSCS+ OracleFailsafe單實例集群方案. 軟硬件準備:用于雙機熱備的硬件為服務器套 裝集群(含兩臺HPDL380G3和一臺磁盤陣列柜 MSA500). 軟件包括: Windows2000AdvancedServer或Windows Server2oo3Enterpriseedition;MSCS(Microsoft ClusterService);Oracl

4、eDatabase9i;OracleFailsafe: 2.配置過程 (1)安裝系統(tǒng) 在兩臺服務器上分別安裝操作系統(tǒng),可選擇 Windows2000AdvancedServer或Windows2003 ServerEnterprise. (2)安裝網(wǎng)絡 每個群集節(jié)點至少要求兩個網(wǎng)卡,一個與公用 網(wǎng)絡連接,另一個與只包含群集節(jié)點的專用網(wǎng)絡連 接.公用網(wǎng)絡適配器將群集與客戶機所在的公用網(wǎng) 絡連接,專用網(wǎng)絡適配器建立節(jié)點對節(jié)點的通訊,群 集狀態(tài)信號和群集管理. (3)配置活動目錄 群集中的所有節(jié)點必須是同一域的成員,并能 訪問域控制器和DNS服務器,可以將它們配置為成 員服務器或域控制器.如果將一個

5、節(jié)點配置為域控 制器,那么應該將同一域中的所有其它節(jié)點都配置 為域控制器. 如果域中沒有DNS服務器,在安裝活動目錄 時,使用第一個節(jié)點服務器作為DNS服務器,那么 _一 在安裝第二臺服務器的活動目錄之前,在配置網(wǎng)卡 的IP時,將DNS配置為第一臺服務器的IP地址,這 樣,安裝第二臺服務器的活動目錄,就可以做出正確 的域名解析. (4)配置MSCS 關閉第二個節(jié)點電源,先打共享存儲設備電源, 再打開第一個節(jié)點電源.通過”控制面板”中”添加/ 刪除Windows組件”安裝”群集服務”,選擇群集中第 一 個節(jié)點,配置好群集名稱和IP地址,服務帳戶,公 用及專用網(wǎng)絡名稱和IP地址,將共享磁盤柜中磁盤

6、 加入管理磁盤中. 打開第二個節(jié)點電源,安裝過程基于第一個節(jié) 點的配置,配置第二個節(jié)點的群集服務網(wǎng)絡設置. (51手動安裝配置Oracle9iDatabase 在兩個節(jié)點本地磁盤上分別安裝Oracle9i Database,選擇不創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,重新啟動后設置 oraclebase,oracle_home路徑指向共享磁盤. 在節(jié)點一上使用oradim建立例程服務vgsm,使 用SampleManager安裝光盤上serveroracle目錄下 修改文件建立參數(shù)文件initvgsm.ora. 依次運行該目錄下smpli.sql,smp2_9i.sql,命令建立數(shù)據(jù) 庫.重新啟動節(jié)點一. 在節(jié)點二上更

7、改共享磁盤上oracle目錄名,同 上在節(jié)點二上安裝數(shù)據(jù)庫.重新啟動節(jié)點二. (6)安裝配置Failsafe 在節(jié)點一安裝Failsafe后重新啟動,在節(jié)點二安 裝Failsafe后重新啟動.打開OracleFailsafe Manager,添加CLUSTER名稱并驗證,啟動兩個節(jié)點 上OracleMSCSServices,在Groups菜單下創(chuàng)建組,添 加兩個節(jié)點IP地址,在Troubleshooting菜單下選擇 VerifyStandaloneDatabase驗證Oracle數(shù)據(jù)庫以及 OracleNet配置,確認OracleFailsafe可以訪問數(shù) 據(jù)庫,并且standalone數(shù)據(jù)

8、庫位于共享分區(qū)上. 全部安裝配置完成后,通過重新啟動節(jié)點查看 數(shù)據(jù)庫是否正常打開來驗證安裝配置是否全部正確 完成. 3.物理備用方案 備用數(shù)據(jù)庫是主數(shù)據(jù)庫(PrimaryDatabase)的 事務一致性副本,它包括物理備用數(shù)據(jù)庫(Physical StandbyDatabase)和邏輯備用數(shù)據(jù)庫(Logical StandbyDatabase)兩種類型. (1)兩種備用數(shù)據(jù)庫類型比較 物理備用數(shù)據(jù)庫具有與主數(shù)據(jù)庫完全相同的物 理副本,通過應用主數(shù)據(jù)庫重做數(shù)據(jù),物理備用數(shù)據(jù) 庫與主數(shù)據(jù)庫保持同步,當主數(shù)據(jù)庫發(fā)生事務變化 時,Oracle會將重做數(shù)據(jù)寫入到重做日志和歸檔日 志.在將歸檔日志傳送到物

9、理備用數(shù)據(jù)庫所在主機 之后,物理備用數(shù)據(jù)庫可以直接應用這些事務變化, 從而保持與主數(shù)據(jù)庫的同步性. 邏輯備用數(shù)據(jù)庫與物理備用數(shù)據(jù)庫不同的是, 物理備用數(shù)據(jù)庫與主數(shù)據(jù)庫具有完全相同的物理結 構,而邏輯備用數(shù)據(jù)庫的物理結構與主數(shù)據(jù)庫可以 不同.當主數(shù)據(jù)庫發(fā)生事務變化時,Oracle會將重做 數(shù)據(jù)寫入到重做日志和歸檔日志.在將歸檔日志傳 送到邏輯備用數(shù)據(jù)庫所在的主機之后,Oracle會將 重做數(shù)據(jù)轉換為相應的SQL語句,最終在邏輯備用 數(shù)據(jù)庫執(zhí)行SQL語句,從而維持邏輯備用數(shù)據(jù)庫與 主數(shù)據(jù)庫的同步性. 邏輯數(shù)據(jù)庫在分擔主數(shù)據(jù)庫的工作負載方面較 之物理數(shù)據(jù)庫更有優(yōu)勢,這是由于物理備用數(shù)據(jù)庫 在以只讀方

10、式打開的同時,無法應用日志,與主數(shù)據(jù) 庫保持一致.而邏輯備用數(shù)據(jù)庫在應用曰志的同時, 數(shù)據(jù)庫可以一直打開.但是,邏輯數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)庫表 結構要求較嚴,實際應用中發(fā)現(xiàn),SampleManager數(shù) 據(jù)庫表結構中含有備用數(shù)據(jù)庫不支持的對象,并且 不能確保每個數(shù)據(jù)表行被惟一標識.而為此修改表 結構會帶來大量的開發(fā)工作,這已超過系統(tǒng)管理人 員的工作范圍.因此,實際操作中建議使用物理備用 數(shù)據(jù)庫方案.雖然物理備用數(shù)據(jù)庫不能平衡主數(shù)據(jù) 庫的工作負載,但已能完全滿足系統(tǒng)可用性要求. (2)建立物理備用數(shù)據(jù)庫的前提條件 文字石油和化工?20O鹋 _ 當使用物理備用數(shù)據(jù)庫時,要求必須激活主數(shù) 據(jù)庫的強制日志特征,

11、并且主數(shù)據(jù)庫必須處于 ARCHIVELOG模式.激活強制日志的語句如下: C:>sqlplusvgsm/vgsmvgsmassysdba SQL>alterdatabaseforcelogging; 如果數(shù)據(jù)庫處于NOARCHIVELOG模式,那么 應該將其轉變?yōu)锳RCHIVELOG模式.示例如下: SQL>shutdownimmediate SQL>startupmount SQL>atlerdatabasearchivelog; SQL>alterdatabaseopen; (3)建立過程 a.數(shù)據(jù)文件拷貝

12、 建立備用數(shù)據(jù)庫時,必須備份主數(shù)據(jù)庫的所有 數(shù)據(jù)文件,并為物理備用數(shù)據(jù)庫生成快照控制文件. 備份主數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)文件,可以使用一致性備份方 式,也可以使用非一致性備份方式.使用如下命令生 成備用數(shù)據(jù)庫控制文件: SQL>alterdatabasecreatestandbycontrolfile asM:backupcontrol01.ctl; b.建立例程服務 使用ORADIM工具可以建立例程服務: C:oradim-new-sidvgsms-intpwdvgsms vgsms為備用數(shù)據(jù)庫實例名. c.配置監(jiān)聽程序和網(wǎng)絡服務名 因為主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的交互是通過 OracleNe

13、t來完成的,所以必須進行網(wǎng)絡配置.為了 使得監(jiān)聽程序可以監(jiān)聽主數(shù)據(jù)庫vgsm和備用數(shù)據(jù) 庫vgsms,需要配置并重新啟動監(jiān)聽程序;為了使得 主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫可以交互訪問,應該分別為 主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫配置網(wǎng)絡服務名. d.準備主數(shù)據(jù)庫參數(shù)文件 當使用備用數(shù)據(jù)庫時,需要將主數(shù)據(jù)庫的歸檔 日志傳送到備用數(shù)據(jù)庫的相應目錄,另外主數(shù)據(jù)庫 和備用數(shù)據(jù)庫之間的角色可以互換.為了使得主數(shù) 據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫可以正常運轉,必須合理配置主 數(shù)據(jù)庫的初始化參數(shù).因為某些初始化參數(shù)不能使 用ALTERSYSTEM命令直接修改,所以當改變初始 化參數(shù)時,應該首先使用CREATEPFILE命令建立 文本參數(shù)文件,然

14、后手工編緝文本參數(shù)文件,最后使 用CREATESPFILE命令重新建立服務器參數(shù)文 件. e.準備備用數(shù)據(jù)庫參數(shù)文件 當為備用數(shù)據(jù)庫建立參數(shù)文件時,可以在主數(shù) 據(jù)庫上使用CREATEPFILE命令為備用數(shù)據(jù)庫建 立文本參數(shù)文件,然后手工編緝相應的初始化參數(shù), 最后使用CREATESPFILE命令為備用數(shù)據(jù)庫建立 服務器參數(shù)文件. f.啟用備用數(shù)據(jù)庫 將復制的主數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)文件備份,備用控制文 件復制到備用數(shù)據(jù)庫所在的目錄,然后啟動物理備 用數(shù)據(jù)庫.在裝載了備用數(shù)據(jù)庫之后,如果主數(shù)據(jù)庫 生成歸檔日志,那么這些歸檔日志會被自動傳送到 備用數(shù)據(jù)庫. g.在備用數(shù)據(jù)庫上增加臨時文件 在建立了物理備用數(shù)據(jù)

15、庫之后,DBA可以用只 讀方式打開物理備用數(shù)據(jù)庫,以查詢備用數(shù)據(jù)庫的 數(shù)據(jù).注意,在建立了物理備用數(shù)據(jù)庫之后,并沒有 為其臨時空間增加臨時文件,因此當執(zhí)行排序操作 時可能會顯示錯誤信息.為了防止排序出錯,應該在 打開備用數(shù)據(jù)庫之后為其增加臨時文件. h.管理物理備用數(shù)據(jù)庫 i.啟動物理備用數(shù)據(jù)庫 使用STARTUPMOUNT命令可以裝載物理備 用數(shù)據(jù)庫. C:sqlplussys/vgsmsvgsmsassysdba SQL>startupmount j.開始應用重做 當物理備用數(shù)據(jù)庫處于MOUNT狀態(tài)時,為了使 得備用數(shù)據(jù)庫與主數(shù)據(jù)庫保持同步,應該使備用數(shù) 據(jù)庫應用歸檔日志的事

16、務變化.為了使得備用數(shù)據(jù) 庫在后臺自動應用歸檔日志事務,可執(zhí)行以下語句: _一 SQL>alterdatabaserecovermanagedstandby databasedisconnectfromsession; k.關閉物理備用數(shù)據(jù)庫 當物理備用數(shù)據(jù)庫處于重做應用狀態(tài)時,它不 能被關閉.在這種情況下,如果要關閉物理備用數(shù)據(jù) 庫,則必須先取消重做應用,然后才能關閉物理備用 數(shù)據(jù)庫.執(zhí)行以下語名: SQL>alterdatabaserecovermanagedstandby databo.secancel; SQL>shutdownimmediat

17、e 1.以只讀方式打開的物理備用數(shù)據(jù)庫 當備用數(shù)據(jù)庫處于關閉狀態(tài)時,直接執(zhí)行 STARTUP命令會以只讀方式打開備用數(shù)據(jù)庫;當以 只讀方式打開備用數(shù)據(jù)庫時,允許在備用數(shù)據(jù)庫上 執(zhí)行查詢操作,但不允許任何DML和DDL操作. 當備用數(shù)據(jù)庫處于重做應用狀態(tài)時,必須先取 消重做應用,然后才能使用ALTERDATABASE OPEN語句以只讀方式打開備用數(shù)據(jù)庫.執(zhí)行以下 語句: SQL>alterdatabaserecovermanagedstandby databasecancel; SQL>alterdatabaseopen; 當物理備用數(shù)據(jù)庫處于只讀狀態(tài)時,如果要轉

18、變?yōu)橹刈鰬脿顟B(tài),則可以直接執(zhí)行以下語句: SQL>alterdatabaserecovermanagedstandby databasedisconnectfromsession; m.激活物理備用數(shù)據(jù)庫 當主數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)重大故障時,可以激活備用數(shù) 據(jù)庫,并將其轉變?yōu)橹鲾?shù)據(jù)庫,在將備用數(shù)據(jù)庫轉變 為主數(shù)據(jù)庫以后,該數(shù)據(jù)庫就可以作為主數(shù)據(jù)庫使 用了.激活語名如下: SQL>alterdatabaseactivatestandbydatabase; SQL>startupforce 建立物理備用數(shù)據(jù)庫最好另外準備一臺與主數(shù) 據(jù)庫服務器配置相同的服務器,以備在主數(shù)據(jù)庫服 務器宕機時切換為主數(shù)據(jù)庫并正常運作. 4.數(shù)據(jù)庫備份方案 上述討論的兩種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)解決方案解決了系 統(tǒng)的可用性和可靠性問題,但作為一套完整的解決 方案,還應有完善的數(shù)據(jù)備份方案,關于數(shù)據(jù)庫備份 方案有多種,如NOAR