Symantec镜像容灾技术保护Oracle RAC数据库

三、数据复制技术分析

数据复制技术主要集中在数据库、操作系统和存储硬件三种技术上，每种技术都有其适用的范围，下面对各种技术对性能的影响做一个简单分析。

3.1 性能分析

考察容灾系统对业务系统性能的影响，主要从两个方面衡量：

一是CPU资源的消耗

二是I/O，特别是写操作的延迟效应。

CPU资源消耗

采用主机端的软件镜像技术，对CPU资源的损耗，实际上是微乎其微的。具体的事实可以通过简单的测试得到，可以设置这样一个测试，就一目了然了：

1）在测试系统上，往一个没有镜像的逻辑卷Copy一个大文件，察看CPU使用率；

2）在测试系统上，往一个有镜像的逻辑卷上Copy一个大文件，察看CPU使用率。

事实上，处理镜像需要的CPU时间是非常小的，原因是磁盘I/O操作的速度是毫秒（ms）级的，磁盘系统Cache I/O的速度是受限于光纤通道的100-200MB（8bit*10ns）带宽和距离（15公里 == 0.1ms）的，而相反的，高端主机总线的宽度一般是64-128Byte，甚至更高，主机CPU的处理速度更是在千兆的水平（ns级），所以I/O对主机CPU的消耗往往都是可以忽略不计的，如果说需要关心的话，也主要针对象RAID-5这样的技术（需要大量计算，从而消耗主机的CPU资源），而像镜像这样的技术，是几乎不需要消耗CPU时间的。

I/O的延迟效应（特别是写操作的延迟效应）

采用VERITAS Storage Foundation的镜像技术构建容灾系统，其对系统 I/O的延迟效应要小于任何一种数据复制技术，不管是基于磁盘系统的硬件数据复制技术，还是基于主机软件的数据复制技术，前面的部分已经做了阐述。

实际上，在整个容灾系统中，对业务系统的性能的影响最大的不是任何一种技术所产生的负面作用，而是“距离”，正如前面提到的，在Cache命中率较高的系统中，距离对写操作的影响较大，这和光的传播速度有关，光在150公里距离上的一个来回需要1ms，在15KM距离上一个来回需要0.1ms，我们列出一个对照表，供大家参考。本对照表不包含设备协议转换和光在光纤中的折射等因素。同时，我们知道，100MB光纤对应的速度是ns级的。

针对数据库日志复制技术，可以用如下的方式设置standby database数据库来达到不同的数据库数据保护级别：

1) Guaranteed protection：规定在修改主数据库时，至少有一个备用数据库有效。假如主（Primary Database）备（Standby Database）之间的连接中断，Oracle会通过中断主实例的工作来防止主备数据库之间的数据的不一致，保证无数据丢失。这种模式对数据库性能的影响较大。

2) Instant protection：规定在修改主数据库时，至少有一个备用数据库有效。与Guaranteed protection模式不同的是当主备数据库之间的连接中断时，允许主备数据库之间的数据的不一致，并当恢复连接后，解决数据不一致的现象。这种模式对主数据库的性能有较小的影响。

3) Rapid protection：主数据库的修改快速应用在备用数据库上。会出现数据丢失，但对数据库性能的影响小。

4) Delayed protection：主数据库的修改在延迟一定的时间后应用在备用数据库上。Rapid protection和Delayed protection模式即使在网络连接有效时，也允许主数据库与所有的备用数据库有数据分歧，数据的丢失量等同于主数据库联机重做日志的未归档数。这种方式对数据库性能的影响小。

在primary/standby配置下，所有的归档日志被发送到了standby 节点，这使standby 节点的数据保持着更新。但是，如果primary 数据库意外关闭，联机的日志将会丢失，因为它们尚未归档并发送到standby节点。这使得 primary 和standby 数据库之间会有一个差异。

DBA可以选择让LGWR在将重做日志数据写到本地磁盘的同时将数据发送到 standby 数据库。该功能称为standby零数据丢失（standby zero data loss）。这种方法从本质的角度讲提供了远程重做日志镜像，但带来的问题是会极大地损失性能。