[發明專利]一種具備高可用性的數據庫

在審

• 申請號: 201410722383.3
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104536971A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 黃輝
• 申請（專利權）人: 北京銳安科技有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06F11/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬;路凱

技術領域

本發明涉及數據庫領域，尤其涉及一種具備高可用性的數據庫。

背景技術

隨著現代計算機科學技術的發展,數據庫已逐步成為計算機信息系統的基礎和核心,被廣泛應用于電信、金融、政府、企業、能源等關鍵行業。數據庫應用的高可用性也越來越引起人們的關注。在高可用的解釋方面，有人給出了如下的詮釋：

(1)系統失敗或崩潰(system?faults?and?crashes)；

(2)應用層或者中間層錯誤(application?and?middleware?failures)；

(3)網絡失敗(network?failures)；

(4)介質失敗，一般指存放數據的媒體故障(media?failures)；

(5)人為失誤(Human?Error)；

(6)容災(Disasters?and?extended?outages)；

(7)計劃宕機與維護(Planned?downtime,maintenance?and?management?tasks)。

由此可見，高可用不僅僅包含了系統本身故障，應用層的錯誤，人為錯誤等等，還應當包括數據冗余、容災以及計劃的維護時間，也就是說，一個真正的高可用環境，不僅僅是能避免系統本身的問題，還應當能防止天災人禍，以及有一個簡單可靠的系統維護方法(如硬件升級、軟件升級等等計劃停機維護)。

對于oracle數據庫來說，一般采用的是雙機熱備的方式達到高可用性。如圖1所示，常用的做法是采用兩臺(或多臺)服務器，使用共享的存儲設備(磁盤陣列柜或存儲區域網SAN)。兩臺服務器系統A(SYSTEM?A)與系統B(SYSTEM?B)可以采用互備、主從、并行等不同的方式。在工作過程中，兩臺服務器將以一個虛擬的IP地址對外提供服務，依工作方式的不同，將服務請求發送給其中一臺服務器承擔。同時，服務器通過心跳線(listener)偵測另一臺服務器的工作狀況。當一臺服務器出現故障時，另一臺服務器根據心跳偵測的情況做出判斷，并進行切換，接管服務。對于用戶而言，這一過程是全自動的在很短時間內完成，從而對業務不會造成影響。由于使用共享的存儲設備，因此兩臺服務器使用的實際上是一樣的數據，由雙機或集群軟件對其進行管理。這方式的優點是有利于數據庫的升級，當其中系統A需要升級的時候，就把服務切換到系統B上運行，升級A的oracle程序，之后還可以把服務切換回到A來，然后升級B的oracle程序。這個升級過程不會影響用戶的oracle使用，因為總有一臺機器可以使用oracle程序來響應用戶的服務請求，同時由于保存了兩份數據庫的數據文件，這樣如果其中一臺服務器出現了數據損壞或者文件丟失，也不會因為單點故障導致數據無法恢復了。

雖然oracle的雙機熱備機制可以解決單點故障和數據安全等問題，但是其自身的局限性和缺點也尤為明顯，存在的問題有如下幾個方面：

(1)只有一臺機器發揮作用，另外的機器浪費投資；

(2)性能相對較差，單一數據庫無法承擔大量的并發操作；

(3)實際成本更高；

(4)發生故障時，需要切換時間，并不是真正24X7不間斷運行；

(5)擴展性差，每添加一個節點必須停掉所有的服務器。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提出一種具備高可用性的數據庫，以實現對應提高數據庫的可用性。

本發明實施例提供了一種具備高可用性的數據庫，所述的具備高可用性的數據庫包括若干個節點及共享存儲設備，所述的共享存儲設備至少為兩個，所述的至少兩個的共享存儲設備中一個為主數據庫(Primary?Database)，其余共享存儲設備為備用數據庫(Standby?Database)。

本發明實施例所提供的具備高可用性的數據庫能夠使得數據庫系統中多節點負載均衡，可以用多個廉價PC服務器代替昂貴的小型機或大型機，節約硬件及維護成本，具有高擴展性；同時采用了多個共享存儲設備，當主數據庫不能正常工作時，可以切換備份數據庫進行服務減少了服務停止時間，并且數據不會丟失。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1是現有技術所提供的雙機熱備的數據庫結構示意圖；

圖2是本發明實施例所提供的集群的邏輯結構示意圖；

圖3是本發明實施例所提供的集群的物理結構示意圖；