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OracleGoldenGate告警部署异常引发的数据库数据同步思考

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OracleGoldenGate告警部署异常引发的数据库数据同步思考

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文章前言

本文通过总结一次由OracleGoldenGate(下文简称OGG)监控告警部署问题引发的问题,获得对于该问题的解决方案和经验教训。在此基础上,做出跟广泛而深入的思考。在更好的注意告警部署细节的同时,提出借助平台化、白屏化思想来规避细节的方法,形成简单的口诀(一要完备测试,二要规范文档,三要场景平台化)方便记忆的同时,继而对该问题继续进行扩展,简要论述OGG与ADG联合架构部署的思路[1]和更多OGG监控模式的思考。

技术背景

OGG是一种基于日志的结构化数据复制软件。OGG能够实现大量交易数据的实时捕捉、变换和投递,实现源数据库与目标数据库的数据同步,保持亚秒级的数据延迟。一个经典的OGG双向同步架构如图一所示:
图一 OGG双向同步架构
OGG因为其精密的特性,需要实时监控其运行状态,因此对于一套OGG系统,部署一套监控告警,以获取OGG延时信息自动发现并能够发送对应的告警信息变得尤为关键。

问题描述

1. 问题产生复盘

问题发生于2021年12月28日9:00
问题发现于2021年12月29日9:00
问题发生背景:因计费ACCT库于2021年12月28日凌晨由主机A迁移至主机B,故需要在割接完成后,在新库(主机B)上部署OGG告警定时任务。但当晚在部署任务时操作出现若干失误,导致告警脚本并未即可正常工作。
问题发生负面影响:割接完成后当天,Oracle数据库经历了两次重启。重启时OGG抽取进程Abended,而此时并未产生告警,直到次日上午手动进入主机查看后才发现进程异常。但此时抽取进程启动所需归档已经被自动清理抽取进程无法启动
图二 抽取进程启动报错信息

2. 产生问题原因

2.1 MGR进程参数设置问题:
因为此次割接时,OGG的MGR并非手动创建的,因此没有对它的参数进行检查,导致进程异常后,MGR进程不会正常拉起Abended进程。
2.2 告警脚本配置问题:
告警脚本的定时任务里有两条,分别用于监控进程查询脚本是否被屏蔽,以及监控进程并发送短信告警。在当晚测试时,仅对第一条定时任务的有效性做了检查,并未检查第二条定时任务的执行效果。直到次日进行进程核查时,才发现告警脚本配置问题。检查告警脚本的第二条定时任务后,发现两条报错:
  • 发送告警信息的定时任务无法执行,报错输出文件目录不存在。

  • 发送告警信息的定时任务(send_JF.sh)无法执行,报错系统JF不存在。

2.3 解决方案

2.3.1 配置MGR进程参数并重启MGR进程:
重新配置MGR进程参数,添加自动拉起进程配置。
图三 重新配置MGR进程参数
2.3.2 重新配置告警脚本:
对于第一个问题「报错输出文件目录不存在」,发现是输出文件目录未修改,修改目录后出现输出文件。
对于第二个问题「报错系统JF不存在」,发现是ogg_send.json配置文件里系统名未修改。修改系统名后成功收到告警短信。
图四 修改目录
图五 修改系统名
2.3.3 手动恢复归档后重新拉起进程:
查询当前保留的的归档文件目录,发现最近的两个节点最近的归档文件在Seq.176左右,而进程所需归档文件需要恢复到Seq.134左右。

2.4 经验教训

这次的进程异常问题,只要在任意一步里处理好,都不会导致最终需要重新恢复归档(如果MGR配好了参数,出现进程Abended就能够自动拉起;如果配好了告警,出现进程Abended就能够立刻得到消息)
但这样的失误也有一个“好处”,就是同时发现了两个问题。而如果其中一个问题不犯错,那么就发现不了另一个问题(如果MGR配好了参数,出现进程Abended就能够自动拉起,那么就不会发现告警脚本没有配置好)
因此,对于其中导致错误最关键的两步做出如下总结:
  • 检查MGR进程参数:不论MGR进程是否为手动创建,都要仔细检查其参数配置。推广到更一般的情况,就是在进行操作时,对所有与该操作有关的信息进行核查。

  • 告警脚本完整测试:部署告警脚本的时候,需要对所有涉及的脚本进行测试。推广到更一般的情况,就是在进行操作时,对所有可能触发该操作的情况进行校验。

引发思考

1. 告警部署中的细节

除了在上文中提到的忽略的细节,部署监控告警脚本的细节并不少。
在本案例中,一个规范的部署过程包括如下步骤:
step1 从FTP服务器的ogg目录下载对应文件(需要下载的文件参考其他正常运行ogg的主机)。
step2 将对应文件根据定时任务参数放到对应的文件目录。
step3 从ogg进程参数里获得ogg在数据库中的用户名和密码,修改ora文件里的内容。
step4 从其他正常运行ogg的主机获取新的send_XX.sh文件和ogg_send.json文件覆盖从FTP服务器上下载的文件。并且修改ogg_send.json中的system_name为send_XX.sh中下划线的后缀XX。
step5 使用测试进程来尽可能完备的测试告警是否正常(一测监控告警脚本的脚本是否正常,二测告警脚本是否正常,三测定时任务是否正常)。
对于这些细节和错误处理的过程,需要形成规范化的流程文档,以尽可能防范问题再次发生。

2. 规避细节以永久性规避失误

注意这些细节,并对可能犯错的细节做总结的目的,并不在于在每次实施中都要检查这些细节。而是将复杂的细节尽可能地隐去,让这个操作的难度、门槛越来越低的同时,操作发生问题的可能性自然也会越来越低
如今,业内越来越多的开始采用平台化、白屏化的方式进行各类复杂操作的处理(如下图)。OGG的监控告警部署同样可以使用这样的模式,让操作更加方便的同时,更让操作的门槛变得很低。不需要明白操作内部的原理,只需要在平台上完成简单的参数设置,就能够达到想要的目的。
图六 白屏化操作示例

3. 口诀式概括

上述过程总结,可以概括为如下口诀:
告警部署,一要完备测试,二要规范文档,三要场景平台化。
值得一提的是,这个口诀可以推广到更多的场景里。

更多拓展

1. OGG与ADG联合架构部署

OGG只能提供准实时数据同步。另一种情况是,逻辑复制受到业务逻辑本身的限制,如果有大量的大型事务,就会发生拥塞,这通常是读写密集型业务不需要的,Oracle11g的新特性ActiveDataGuard(以下简称ADG)很好地解决了这个问题。ADG或者简称为DG可以打开的数据库保护,允许在应用来自主库的日志时以只读模式打开数据库。这意味着备用数据库不仅可以与主数据库同步,还可以提供实时查询来满足数据库读写分离的需求。一个经典的ADG架构如图七所示。
图七 经典ADG架构
OGG和ADG可以联合部署,一个经典的基于OGG和ADG的灾难备用数据库读写分离架构如图八所示。它具有以下优点:
(1)采用OGG双向复制技术,有效保证数据一致性;
(2)备用数据库节点灵活、可扩展。它们可以在线添加或删除,并且可以线性扩展而不影响生产系统。
(3)能够真正实现实时查询,非大交易造成同步块,性能保证。
(4)高可用性,节点停机时间不会影响数据库的可用性。
图八 使用OGG和ADG联合的灾难备用数据库的读写分离架构

2. 更多OGG监控模式的思考

在之前的问题里,仅仅思考了一套OGG系统的监控告警部署情况,也仅仅关注了进程运行状态与延时信息。但在实际的场景中(例如上面提到的多个OGG和ADG联合的灾难备用数据库的读写分离架构),维护人员需要看到的就不只是进程信息,它们还需要看到整体架构图等信息。
图九 OGG Monitor效果图
图十 OGG Director监控创建流程
图十一 使用Zabbix3.2监控OGG延时效果图
在这方面,能看到业内做过的很多尝试。有官方提供的OGG Monitor的解决方案(如图九所示),也有使用OGG Director监控的解决方案(如图十所示),还有使用Zabbix3.2监控OGG延时的解决方案(如图十一所示)。这些解决方案在部署成本上、使用面上、适用系统特征上各有优劣,需要使用者灵活选择。

总   结

数据库同步技术的发展日新月异,在Oracle规模本身更加庞大的同时,其数据同步组件本身的复杂性也在日记增加。近年来,有工作专注于对其架构的调整[1],也有工作专注于对其性能和公共数据连接部分的优化,有工作在分析原有集群技术的基础上,提出了一种新的数据库集群无共享磁盘结构[2]。它们在解决数据库备份、数据容灾和负载均衡问题上都发挥着作用。在此情境下,如何更好的监控整个OGG的状态,成了一个愈发值得关注的问题,而自动化也将成为进一步研究的重要方向。
本文在论述具体问题的过程中,存在一定程度的特殊性。它所提供的解决方案并不一定在所有情境下适用。但在本文中,更希望的是借着对这个问题的复盘,阐述对这个问题的处理思路和继而阐发的思考和拓展,从而能够激发读者思维深度和广度

参考文献:

[1] J. Hu, B. Yang, R. Yan, Q. Wang and K. Lin, "Disaster Preparedness Backend Database to Read and Write Separation Technology Research," 2020 2nd International Conference on Computer Communication and the Internet (ICCCI), 2020, pp. 88-92, doi: 10.1109/ICCCI49374.2020.9145978.
[2] Y. Xiao and Q. Gong, "Universal Database Cluster Solution -- Based on Goldengate," 2011 International Conference on Computational and Information Sciences, 2011, pp. 254-256, doi: 10.1109/ICCIS.2011.308.






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