Oracle Stream Replication技术

Stream 是Oracle 的消息队列(也叫Oracle Advanced Queue)技术的一种扩展应用。 Oracle 的消息队列是通过发布/订阅的方式来解决事件管理。流复制(Stream replication)只是基于它的一个数据共享技术，也可以被用作一个可灵活定制的高可用性方案。它可以实现两个数据库之间数据库级，schema级，Table级的数据同步，并且这种同步可以是双向的。 Oracle Stream也是通过数据冗余来提高可用性，这一点和Data Guard 类型。

Oracle 高级复制(Oracle advanced Replication) 和流复制(Stream Replication) 是从名称和功能上都相似的两种技术。但前者是基于触发器的，后者是基于日志挖掘(Logminer)技术。

1. Stream 的工作原理

Stream 是Oracle Advanced Queue技术的一种扩展应用，这种技术最基本的原理就是收集事件，把时间保存在队列中，然后把这些事件发布给不同的订阅者。从DBA的角度来说，就是把捕获Oracle数据库产生的Redo日志，然后把这些日志通过网络传播到多个数据库，其他数据库通过应用这些日志，达到复制变化的作用。

在Stream 环境下，复制的起点数据库叫作Source Database，复制的终点数据库叫作Target Database。在这两个数据库上都要创建一个队列，其中的Source Database上的是发送队列，而Target Database上的是接收队列。

数据库的所有操作都会被记录在日志中。配好Stream环境后，在Source Database上会有一个捕获进程(Capture Process), 该进程利用Logminer技术从日志中提取DDL,DML语句，这些语句用一种特殊的格式表达，叫作逻辑变更记录(Logical Change Record, LCR). 一个LCR对应一个原子的行变更，因此源数据库上的一个DML语句，可能对应若干个LCR记录。这些LCR会保存到Sourece Database的本地发送队列中。然后传播进程(Propagation Process)把这些记录通过网络发送到Target Database的接收队列。在Target Database上会有一个应用进程(Apply Process)，这个进程从本地的接收队列中取出LCR记录，然后在本地应用，实现数据同步

2. Data Guard 和Stream 区别

Date Guard有两种类型：physical standby 和 logical standby。这两中standby 都有3个功能模块：日志传送；日志接收，日志恢复。两种standby在前两个模块中是一样的，都是通过LGWR或者ARCn进程发送日志，通过RFS进程接受日志。区别在第三个模块：

Physical Standby 使用的是Media Recovery技术直接在数据块级别进行恢复，因此Physical Standby 能够做到两个数据库的完全同步，没有数据类型限制。

Logical Standby实际是通过Logminer技术，把日志中的记录还原成SQL语句，然后通过Apply Engine 执行这些语句实现数据同步，因此Logical Standby不能保证数据的完全一致。比如Logical Standby 不支持某些数据类型，这一点在选择Logical Standby时必须要考虑. Logical Standby 不支持的数据类型可以从DBA_LOGSTDBY_UNSUPPORTED是不里查看.

SQL>SELECT * FROM DBA_LOGSTDBY_UNSUPPORTED;

Stream 使用的是Logical Standby 第三个模块，也就是在Source Database一端，Capture 进程利用Logminer 技术把日志内容还原成LCR，然后发送到Target Database，而在Target database 一端，也是通过Apply Engine 执行这些LCR。因此Stream在使用上也有些限制条件。这些可以从视图ALL/DBA_STREAMS_NEWLY_SUPPORTED, ALL/DBA_STREAMS_UNSUPPORTED 查看stream复制不支持的数据类型。

SQL>SELECT table_name, reason FROM ALL_STREAMS_NEWLY_SUPPORTED;

SQL>SELECT table_name, reason FROM DBA_STREAMS_NEWLY_SUPPORTED;

SQL>SELECT table_name, reason FROM DBA_STREAMS_UNSUPPORTED;

SQL>SELECT table_name, reason FROM ALL_STREAMS_UNSUPPORTED;

下面以图表的形式列举他们的区别：

Streams	Data Guard
主要目的是数据共享	主要目的是灾难恢复和高可用性
可以多方向同步	只能是单向，从Primary--> Standby
数据粒度可以是数据库，Schema，Table三个级别	只有数据库级别
支持异种平台的同步(Heterogeneous Platforms)	必须同种平台 (Homogeneous Platforms)
参与复制的每个数据库可以读写	只有Primary可以读写，Standby 只读
支持Oracle 和非Oracle 数据库间的同步	只能是Oracle数据库间

3. 前期规划的几点：

1). 确定复制集：如是数据库级还是表级

2). 决定复制站点

3). 决定LCR是本地捕获还是下游捕获

本地捕获：在源数据库进行，从联机日志和归档日志获得LCR

下游捕获：在目标数据库进行，从归档日志获得LCR.

本地捕获可以保护更多的数据，但是会占用源数据库的资源。

4). 决定复制拓扑结构：这时要决定复制数据库的用途，是只用于预防灾难，还是平时保持空闲，或允许用户使用。

4. Streams Replication 实例

4.1 准备工作：

DBA是源数据库， DBA2是目标数据库

4.1.1 源数据库和目标数据库必须是归档的

SQL> startup mount;

SQL> alter database archivelog;

SQL> alter database open;

SQL> archive log list

归档与非归档的切换请参考：

http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2009/10/18/4693470.aspx

或者

http://user.qzone.qq.com/251097186/blog/1236924069

4.1.2. 源数据库和目的数据库均需要设置的参数：

alter system set global_names=true scope = both;

默认为false, Database Link 使用的是数据库的global_name。

alter system set aq_tm_processes=2 scope=both;

以下参数都是10G的默认值，检查下就可以了. 无需设置

如：Show parameter job_queue_processes

alter system set job_queue_processes = 10 scope=both;

alter system set sga_target = 300m scope=spfile;

alter system set open_links=4 scope=spfile;

alter system set statistics_level='TYPICAL' scope=both;

10g 默认为Typical，性能统计模式

alter system set logmnr_max_persistent_sessions=1 scope=spfile;

10g 默认为1，持久的日志挖掘会话数。

alter system set "_job_queue_interval"=1 scope=spfile;
alter system set aq_tm_processes=1;
alter system set streams_pool_size=200m scope=both;
注意streams_pool_size一定要够大，因为如果启用了SGA_TARGET，ORACLE可能分配很少内存给stream导致大量信息被spill到磁盘导致查询DBA_APPLY,DBA_CAPTURE,DBA_PROPGATION全部状态ENABLED但就是没有数据被同步。
同时设置_job_queue_interval也是为了提高队列检查时间，防止apply出问题。

注意：与复制有关的2个参数：

如果等了足够长的时间发现数据没有复制过来，仔细检查了capture/propagation/apply各进程的状态都是正常的，并检查参数.

alter system set "_job_queue_interval"=1 scope=spfile;

并且将aq_tm_processes参数改为1（我原来这是为10）

alter system set aq_tm_processes=1;

改完后重启，发现数据就可以去了。这个隐含参数只是控制对job队列的检查频率，默认5秒。

4.1.3 . 在源数据库上启用追加日志

可以基于Database级别或Table级别，启用追加日志（Supplemental Log）。在建立根据Schema粒度进行复制的Oracle Stream环境中，如果确认Schema下所有Table都有合理的主键(Primary Key)，则不再需要启用追加日志。

#启用Database 追加日志

alter database add supplemental log data;

#启用Table追加日志

alter table add supplement log group log_group_name(table_column_name) always;

4.1.4 . 源数据库和目的数据库创建相同表空间和用户并赋权

创建表空间：

CREATE TABLESPACE streams_tbs DATAFILE 'D:/ORACLE/ORADATA/DBA/streams_tbs.dbf' SIZE 100M REUSE AUTOEXTEND ON MAXSIZE UNLIMITED;

CREATE TABLESPACE streams_tbs DATAFILE 'D:/ORACLE/ORADATA/DBA2/streams_tbs.dbf' SIZE 100M REUSE AUTOEXTEND ON MAXSIZE UNLIMITED;

创建用户：

CREATE USER strmadmin IDENTIFIED BY strmadmin DEFAULT TABLESPACE streams_tbs

QUOTA UNLIMITED ON streams_tbs;

赋权：

GRANT DBA to strmadmin; /* 10g要求dba角色以简化配置 */

exec DBMS_STREAMS_AUTH.GRANT_ADMIN_PRIVILEGE('strmadmin'); /* 赋予流管理特权 */

4.1.5 配置listener.ora和tnsnames.Ora

DBA2 =

(DESCRIPTION =

(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = 10.85.10.80)(PORT = 1521))

(CONNECT_DATA =

(SERVER = DEDICATED)

(SERVICE_NAME = DBA2.anqingren.org)

)

4.1.6 创建DBLink

先用strmadmin登陆，在创建dblink

4.1.6.1在源端建到目库的db link

SQL> conn strmadmin/strmadmin;

已连接。

SQL> create database link DBA2 connect to strmadmin identified by strmadmin using 'dba2';

数据库链接已创建。

测试：

SQL> select * from global_name@dba2;

GLOBAL_NAME

-------------------

DBA2.ANQINGREN.ORG

4.1.6.2 在目端建到源库的db link

SQL> conn strmadmin/strmadmin;

已连接。

SQL> create database link dba connect to strmadmin identified by strmadmin using 'dba';

数据库链接已创建。

4.2 用户级的复制(不支持sys和system用户)

4.2.1 最初的用户复制

分别在源库和目标数据库上创建测试用户

SQL>create user dave identified by dave;

SQL>grant dba to dave;

4.2.1 在源数据库上创建Source 队列

connect strmadmin/strmadmin@dba;

BEGIN

DBMS_STREAMS_ADM.SET_UP_QUEUE(

queue_table => 'SOURCE_QUEUE_TABLE', --队列表

queue_name => 'SOURCE_QUEUE', --队列

queue_user => 'strmadmin'); --队列用户

END;

或者:

SQL> EXEC DBMS_STREAMS_ADM.SET_UP_QUEUE();

PL/SQL procedure successfully completed.

该命令会创建一个队列缺省名：streams_queue，队列表缺省是：STREAMS_QUEUE_TABLE

队列存储的object类型是anaydata

移除队列：

exec dbms_streams_adm.remove_queue(

queue_name => 'streams_queue',

cascade => true,

drop_unused_queue_table => true);.

可以用查询dba_queues,dba_queue_tables来检查：

SQL> select owner,queue_table,name from dba_queues where owner='STRMADMIN';

OWNER QUEUE_TABLE NAME

----------------- ------------------------- ------------------

STRMADMIN SOURCES_QUEUE_TABLE SOURCES_QUEUE

STRMADMIN SOURCES_QUEUE_TABLE AQ$_SOURCES_QUEUE_TABLE_E

SQL>select owner,queue_table,object_type from dba_queue_tables where owner='STRMADMIN';

OWNER QUEUE_TABLE OBJECT_TYPE

-------------- --------------------- ------------------

STRMADMIN SOURCES_QUEUE_TABLE SYS.ANYDATA

4.2.2 在目标数据库DBA2上创建接收队列

connect strmadmin/strmadmin@dba2;

BEGIN

DBMS_STREAMS_ADM.SET_UP_QUEUE(

queue_table => 'TARGET_QUEUE_TABLE', --队列表

queue_name => 'TARGET_QUEUE', --队列

queue_user => 'strmadmin'); --队列用户

END;

可以用查询dba_queues,dba_queue_tables来检查：

SQL> select owner,queue_table,name from dba_queues where owner='STRMADMIN';

OWNER QUEUE_TABLE NAME

------------------ --------------------- ----------------

STRMADMIN TARGET_QUEUE_TABLE TARGET_QUEUE

STRMADMIN TARGET_QUEUE_TABLE AQ$_TARGET_QUEUE_TABLE_E

4.2.3 在源数据库上创建capture 进程

SQL>conn strmadmin/strmadmin@DBA;

SQL> BEGIN

DBMS_STREAMS_ADM.ADD_SCHEMA_RULES(

schema_name => 'dave', -- 用户名,如dave，非sys或者system

streams_type => 'capture',

streams_name => 'capture_stream',

queue_name => 'strmadmin.SOURCE_QUEUE',

include_dml => true,

include_ddl => true,

source_database => 'DBA',

include_tagged_lcr => false,

inclusion_rule => true);

END;

PL/SQL procedure successfully completed.

可以通过dba_capture查看：

SQL> select CAPTURE_NAME,QUEUE_NAME,START_SCN,STATUS,CAPTURE_TYPE from dba_capture;

CAPTURE_NAME QUEUE_NAME START_SCN STATUS CAPTURE_TY

------------------------- ---------------------------- ---------- -------------- ----------------

CAPTURE_STREAM1 SOURCES_QUEUE 1294052 DISABLED LOCAL

SQL> select * from ALL_CAPTURE_PREPARED_SCHEMAS;

SCHEMA_NAME TIMESTAMP SUPPLEME SUPPLEME SUPPLEME SUPPLEME

-------------------- -------------- -------- -------- -------- --------

SYSTEM 20-10月-09 IMPLICIT IMPLICIT IMPLICIT NO

4.2.4 在源数据库上创建传播进程

SQL>conn strmadmin/strmadmin@DBA;

SQL> BEGIN

DBMS_STREAMS_ADM.ADD_SCHEMA_PROPAGATION_RULES(

schema_name => 'dave',

streams_name => 'source_to_target',

source_queue_name => 'strmadmin.SOURCE_QUEUE',

destination_queue_name => 'strmadmin.TARGET_QUEUE@DBA2', --此队列待创建

include_dml => true,

include_ddl => true,

source_database => 'DBA',

inclusion_rule => true,

queue_to_queue => true);

END;

PL/SQL procedure successfully completed.

重新启动propagation process
--dbms_propagation_adm.start_propagation (propagation_name)
--其中propagation_name可以从表all_propagation中取得
select * from all_propagation;
SQL> exec dbms_propagation_adm.start_propagation('source_to_target');

exec dbms_propagation_adm.stop_propagation('source_to_target');
PL/SQL procedure successfully completed.

select * from all_propagation;

可以通过dba_propagations查看结果：

SQL> select PROPAGATION_NAME,SOURCE_QUEUE_NAME,DESTINATION_QUEUE_NAME,DESTINATION_DBLINK,STATUS from dba_propagation;

PROPAGATION_NAME SOURCE_QUEUE_NA DESTINATION_QUE DESTINATION_DBLINK STATUS

------------------ --------------- --------------- ------------------ --------

STREAM1_TO_STREAM2 SOURCES_QUEUE TARGET_QUEUE DBA2.ANQINGREN.ORG ENABLED

#修改propagation休眠时间为0，表示实时传播LCR。

begin

dbms_aqadm.alter_propagation_schedule(

queue_name => 'SOURCE_QUEUE',

destination => 'DBA2',

latency => 0);

end;

4.2.5 在目标数据库DBA2上创建Apply进程

SQL> BEGIN

DBMS_STREAMS_ADM.ADD_SCHEMA_RULES(

schema_name => 'SYSTEM',

streams_type => 'apply',

streams_name => 'target_apply_stream',

queue_name => 'strmadmin.TARGET_QUEUE',

include_dml => true,

include_ddl => true,

include_tagged_lcr => false,

source_database => 'DBA',

inclusion_rule => true);

END;

可以通过：

dba_apply

v$streams_apply_reader

v$streams_apply_coordinator

v$streams_apply_server

查看状态

SQL> select apply_name,queue_name,status from dba_apply;

APPLY_NAME QUEUE_NAME STATUS

------------------------------ ------------------------------ --------

TARGET_APPLY_STREAM TARGET_QUEUE DISABLED

4.2.6 实例化复制数据库

4.2.6.1 用exp/imp 完成实例化

带数据完成源端exp和目端的import：

Exp USERID=SYSTEM/ADMIN@DBA OWNER=SYSTEM FILE=D:/STRM.dmp LOG=STRM.log OBJECT_CONSISTENT=Y STATISTICS = NONE

imp USERID=SYSTEM/ADMIN@DBA2 FULL=Y CONSTRAINTS=Y FILE=D:/STRM.dmp IGNORE=Y COMMIT=Y LOG=D:/import.log STREAMS_INSTANTIATION=Y

或仅作实例化(不带数据)：

exp USERID=SYSTEM/ADMIN@DBA OWNER=SYSTEM FILE=D:/STRM.dmp LOG=D:/export.log OBJECT_CONSISTENT=Y STATISTICS = NONE ROWS=NO

imp USERID=SYSTEM/ADMIN@DBA2 FULL=Y CONSTRAINTS=Y FILE=D:/STRM.dmp COMMIT=Y LOG=D:/import.log STREAMS_INSTANTIATION=Y IGNORE=Y

4.2.6.2 直接设置SCN的方式进行实例化：

---获取源库互置用户的SCN

connect strmadmin/strmadmin@DBA

set serveroutput on

DECLARE

iscn NUMBER; -- Variable to hold instantiation SCN value

BEGIN

iscn := DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER();

DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('Instantiation SCN is: ' || iscn);

END;

---设置为目标库互置用户的SCN

connect strmadmin/strmadmin@DBA2

BEGIN

DBMS_APPLY_ADM.SET_SCHEMA_INSTANTIATION_SCN(

source_schema_name => 'SYSTEM',

source_database_name => 'DBA',

instantiation_scn => &iscn);

END;

4.2.7. 在目标数据库上启动Apply进程

connect strmadmin/strmadmin@DBA2

SQL> BEGIN

DBMS_APPLY_ADM.SET_PARAMETER(apply_name => 'target_apply_stream', parameter

=> 'disable_on_error', VALUE => 'n');

END;

SQL> BEGIN

DBMS_APPLY_ADM.START_APPLY(

apply_name => 'target_apply_stream');

END;

#停止Apply进程

begin

dbms_apply_adm.stop_apply(

apply_name => 'target_apply_stream');

end;

查看状态

SQL> select apply_name,queue_name,status from dba_apply;

APPLY_NAME QUEUE_NAME STATUS

------------------------------ ------------------------------ --------

TARGET_APPLY_STREAM TARGET_QUEUE ENABLED

4.2.8 在源数据库上启动capture

connect strmadmin/strmadmin@DBA

SQL> BEGIN

DBMS_CAPTURE_ADM.START_CAPTURE(

capture_name => 'capture_stream');

END;

#停止Capture进程

begin

dbms_capture_adm.stop_capture(

capture_name => 'capture_stream');

end;

查看状态：

SQL> select capture_name,status from dba_capture;

CAPTURE_NAME STATUS

--------------- --------

CAPTURE_STREAM ENABLED

4.3 表级的复制

maintain_tts 表空间复制

maintain_schemas 用户复制

maintain_tables 表复制的

与dbms_streams_adm的maintain_global、maintain_tts、maintain_schemas等过程相比，maintain_tables过程使用则更灵活，可以为某些特殊的表拿出来单独配置，maintain_tables也象其它的过程一样，提供了一蓝子解决方案，如果要添加新的表到复制中，只需要再次执行maintain_tables过程即可。

4.3.1 在stream进行配置前，需要做些准备工作
A 源库与目标库初始化参数的设置
alter system set aq_tm_processes=1 scope=spfile;
alter system set job_queue_processes=2 scope=spfile;
alter system set global_names=true scope=spfile;
alter system set streams_pool_size=20m scope=spfile;
说明streams_pool_size在生产环境中最好>200m
B 源库与目标库tnsnames.ora配置
见4.1
C 源库与目标库复制管理员的创建
见4.1
D 在源库与目标库创建DBLINK

见4.1
E 源库与目标库必须处于归档模式
见4.1
F 源库与目标库必须创建directory
connect strmadmin/strmadmin@DBA;
create directory DIR_DBA as 'D:/Stream/DBA';
connect strmadmin/strmadmin@DBA2;
create directory DIR_DBA2 as 'D:/Stream/DBA2';
说明:在复制表空间时,创建directory需要指定该表空间所在的目录
G 创建测试用的表空间及表

CREATE TABLESPACE DAVE DATAFILE 'D:/ORACLE/ORADATA/DBA/DAVE.dbf' SIZE 100M;

create user tianle identified by tianle default tablespace DAVE;

grant dba to tianle;

conn TIANLE/TIANLE

create table test(id int,name varchar2(20));

create table test2(id int,name varchar2(20));

insert into test values(1,'dave');

insert into test values(2,'bl');

不能使用默认的表空间.

4.3.2 在源库执行MAINTAIN_TTS过程
SQL>connect strmadmin/strmadminpw@DBA;
declare
v_tables dbms_utility.uncl_array;
begin
v_tables(1) := 'tianle.test;
v_tables(2) := 'tianle.test2';
dbms_streams_adm.maintain_tables(
table_names => v_tables,
source_directory_object => null,
destination_directory_object => null,
source_database => 'DBA',
destination_database => 'DBA2',
perform_actions => true,
bi_directional => false,
include_ddl => true,
instantiation => dbms_streams_adm.instantiation_table_network);
end;
/
说明:在源库执行maintain_tables时,目标库几乎什么都不用做,stream环境已经配置好啦,
如果想复制其它的表,只用再执行maintain_tables过程即可

4.3.3 如果在执行2的过程时失败,需要清除脚本
--select script_id from dba_recoverable_script;
--exec dbms_streams_adm.RECOVER_OPERATION('&1','PURGE');
declare
v_script_id varchar2(32);
begin
select script_id into v_script_id from dba_recoverable_script;
dbms_streams_adm.RECOVER_OPERATION(v_script_id,'PURGE');
exception
when no_data_found then
DBMS_OUTPUT.PUT_LINe('no data found') ;
when others then

　　4.5 全库级复制

以上主要为大家介绍了pre_instantiation_setup/post_instantiation_setup过程在配置全库复制的方法，以下介绍dbms_streams_adm的maintain_global过程如何配置stream全库复制方法，适用于10gR2及以后版本。

不支持sys/ system 用户的变更。

1.在stream进行配置前，需要做些准备工作

　　a 源库与目标库初始化参数的设置　

alter system set aq_tm_processes=4 scope=spfile;
alter system set job_queue_processes=5 scope=spfile;
alter system set global_names=true scope=spfile;
alter system set streams_pool_size=51m scope=spfile;

说明streams_pool_size在生产环境中最好>200m

　　b 源库与目标库tnsnames.ora配置

见4.1

　　c 源库与目标库复制管理员的创建　

见4.1

　　d 源库与目标库创建互连的DBLINK

见4.1

　　e 源库与目标库必须处于归档模式

见4.1

　　f 源库与目标库必须创建directory

create directory dir_DBA as 'D:/Stream/DBA';
create directory dir_DBA2 as 'D:/Stream/DBA2';

2.在源库执行MAINTAIN_GLOBAL过程