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举重若轻,用 snowball 迁移数据库上云

  • 2019-10-10
  • 本文字数:9071 字

    阅读完需:约 30 分钟

举重若轻,用snowball迁移数据库上云

概述

随着企业上云渐渐形成“新常态”,越来越多的迁移方案和工具为大家所熟悉,但大部分的数据传输都是基于网络的,即使使用专线的解决方案,在海量数据迁移的场景下也依然可能力不从心。因此,AWS 针对这类场景推出了 AWS Snowball 服务,客户可通过物理存储设备 (绕过 Internet) 加快将海量数据传入和传出 AWS 的速度。Snowball 会通过加密和防篡改技术,保护静态数据和物理运送中的数据。您无需担心自己的数据泄露或丢失。 当然 snowball 并不是包治百病的偏方,是否使用 snowball 需要综合地考量数据量、成本、时间等因素,如果要在本地数据中心和 Amazon S3 之间传输 10 TB 以下的数据,则 Snowball 对您来说可能不是最优的选择。 本文希望通过一个使用 snowball 将 ORACLE 数据库备份传输上 AWS,进而搭建由本地 ORACLE 数据库和云端 EC2 上运行 ORACLE 数据库组成的 data guard 环境,最终通过切换完成最小停机时间数据库迁移上云的 DEMO,让读者对 snowball 的使用有一个直观的认识,大体的步骤如下:


  • 创建导入任务,申请 snowball 设备,接收 AWS Snowball 设备

  • 将 AWS Snowball 设备连接到本地网络,在工作站安装 snowball 客户端并激活设备

  • 对本地 ORACLE 数据库执行备份,将备份文件传输到 snowball

  • 寄回设备, snowball 里的备份文件自动导入 S3

  • 在 AWS EC2 上下载 S3 中的备份文件,使用备份文件搭建 data guard 环境

  • 通过切换完成最小停机窗口数据库迁移。

  • 请注意,本文中的 ORACLE 环境和您的实际环境会有差异,DEMO 中的步骤和各种参数的配置,仅供参考,当您需要完成实际迁移项目时,请和您的 DBA 团队商讨,根据实际情况进行调整。

1 环境准备

1.1 数据库准备

1.1.1 测试环境概述

身份  操作系统  数据库版本  主机名  端口  实例名主库  Linux  11.2.0.1.0  Primary  1521  orcl备库  Linux  11.2.0.1.0  Standby  1521  stby
复制代码


两台服务器网络已经调通,互相可以访问,并建立了 SSH 互信,具体步骤这里不展开。可以通过在主备库主机上分别执行 ssh <远程主机名> date 来测试

1.1.2 日志准备

1 在主库上开启归档,用以下命令检查,如果还没有开启归档,需要启动数据库到 mount,而后用 alter database archivelog; 开启归档,开启后用 Archive log list; 查看归档设置,输出如下图所示。


2 使用命令 alter database force logging; 对主库开启 force logging ,而后用 select force_logging from v$database; 查询设置结果,输出如下图所示。



3 在主库上用以下命令创建 standby logfile


alter database drop standby logfile group 4;
alter database drop standby logfile group 5;
alter database drop standby logfile group 6;
alter database drop standby logfile group 7;
alter database add standby logfile group 4 '/u01/app/oracle/oradata/orcl/stbredo04.log' size 50m;
alter database add standby logfile group 5 '/u01/app/oracle/oradata/orcl/stbredo05.log' size 50m;
alter database add standby logfile group 6 '/u01/app/oracle/oradata/orcl/stbredo06.log' size 50m;
alter database add standby logfile group 7 '/u01/app/oracle/oradata/orcl/stbredo07.log' size 50m;
复制代码


设置后用以下语句查询设置结果:


set linesize 200;
select group#,dbid,thread#,sequence#,bytes/1024/1024,archived,status from v$standby_log;
col member format a50;
select member,type from v$logfile;
复制代码

1.1.3 参数文件修改

在主库上通过 spfile 生成 pfile,并进行编辑,添加 data guard 相关的参数,在本例中,主库 unique name 是 orcl,备库 unique name 是 stby,添加参数时注意不同角色数据库的名称,尤其是 log_file_name_convert 和 db_file_name_convert 两个参数,这两个参数用来指定数据文件和 redo 文件路径的转换,譬如源的数据文件是 /u01/app/oracle/oradata/stby/system01.dbf,我们希望将这个数据文件的路径转换到 /u01/app/oracle/oradata/orcl/,那么我们的 db_file_name_convert 就要配置为 ‘/u01/app/oracle/oradata/stby/ ‘,’/u01/app/oracle/oradata/orcl/ ‘,这两个参数十分重要且容易配错,请您务必注意。 以下的参数信息仅供参考,需要您的 DBA 按照实际情况配置。


create pfile='/u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1/dbs/initorcl.ora'  from spfile;
orcl.__db_cache_size=385875968
orcl.__java_pool_size=16777216
orcl.__large_pool_size=16777216
orcl.__oracle_base='/u01/app/oracle'#ORACLE_BASE set from environment
orcl.__pga_aggregate_target=553648128
orcl.__sga_target=1040187392
orcl.__shared_io_pool_size=0
orcl.__shared_pool_size=603979776
orcl.__streams_pool_size=0
*.audit_file_dest='/u01/app/oracle/admin/orcl/adump'
*.audit_trail='db'
*.compatible='11.2.0.0.0'
*.control_files='/u01/app/oracle/oradata/orcl/control01.ctl','/u01/app/oracle/flash_recovery_area/orcl/control02.ctl'
*.db_block_size=8192
*.db_domain=''
*.db_name='orcl'
*.db_recovery_file_dest='/u01/app/oracle/flash_recovery_area'
*.db_recovery_file_dest_size=4070572032
*.diagnostic_dest='/u01/app/oracle'
*.dispatchers='(PROTOCOL=TCP) (SERVICE=orclXDB)'
*.memory_target=1588592640
*.open_cursors=300
*.processes=150
*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'
*.undo_tablespace='UNDOTBS1'
*.db_unique_name='orcl'
*.fal_client='ORCL'
*.fal_server='STBY'
*.log_archive_config='DG_CONFIG=(orcl,stby)'
*.log_archive_dest_1='LOCATION=/u01/app/oracle/flash_recovery_area/ORCL/archivelog/ valid_for=(ALL_LOGFILES,ALL_ROLES) db_unique_name=orcl'
*.log_archive_dest_2='SERVICE=stby valid_for=(online_logfiles,primary_role) db_unique_name=stby'
*.log_archive_dest_state_2='ENABLE'
*.log_archive_max_processes=4
*.log_file_name_convert='/u01/app/oracle/oradata/stby/ ','/u01/app/oracle/oradata/orcl/ '
*.db_file_name_convert='/u01/app/oracle/oradata/stby/ ','/u01/app/oracle/oradata/orcl/ '
*.standby_file_management='AUTO'
复制代码



在主库服务器上通过 scp initorcl.ora standby:$ORACLE_HOME/dbs/initstby.ora 拷贝 pfile 到备库 initorcl.ora 100% 1599 1.4MB/s 00:00 在备库上编辑 initstby.ora,需要注意以下两点,同样地,以下参数仅供参考,需要 DBA 按实际情况修改


1 除了主库添加的参数,备库的 audit 文件目录以及 control file 的目录会有变化


2 对于主库添加的参数,要注意备库和主库涉及路径,名称的不同


orcl.__db_cache_size=385875968
orcl.__java_pool_size=16777216
orcl.__large_pool_size=16777216
orcl.__oracle_base='/u01/app/oracle'#ORACLE_BASE set from environment
orcl.__pga_aggregate_target=553648128
orcl.__sga_target=1040187392
orcl.__shared_io_pool_size=0
orcl.__shared_pool_size=603979776
orcl.__streams_pool_size=0
*.audit_file_dest='/u01/app/oracle/admin/stby/adump'
*.audit_trail='db'
*.compatible='11.2.0.0.0'
*.control_files='/u01/app/oracle/oradata/stby/control01.ctl','/u01/app/oracle/flash_recovery_area/stby/control02.ctl'
*.db_block_size=8192
*.db_domain=''
*.db_name='orcl'
*.db_recovery_file_dest='/u01/app/oracle/flash_recovery_area'
*.db_recovery_file_dest_size=4070572032
*.diagnostic_dest='/u01/app/oracle'
*.dispatchers='(PROTOCOL=TCP) (SERVICE=orclXDB)'
*.memory_target=1588592640
*.open_cursors=300
*.processes=150
*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'
*.undo_tablespace='UNDOTBS1'
*.db_unique_name='stby'
*.fal_client='STBY'
*.fal_server='ORCL'
*.log_archive_config='DG_CONFIG=(orcl,stby)'
*.log_archive_dest_1='LOCATION=/u01/app/oracle/flash_recovery_area/STBY/archivelog/ valid_for=(ALL_LOGFILES,ALL_ROLES) db_unique_name=stby'
*.log_archive_dest_2='SERVICE=orcl valid_for=(online_logfiles,primary_role) db_unique_name=orcl'
*.log_archive_dest_state_2='ENABLE'
*.log_archive_max_processes=4
*.log_file_name_convert='/u01/app/oracle/oradata/orcl/ ','/u01/app/oracle/oradata/stby/ '
*.db_file_name_convert='/u01/app/oracle/oradata/orcl/ ','/u01/app/oracle/oradata/stby/ '
*.standby_file_management='AUTO'
复制代码

1.1.4 Listener 与 tnsnames 文件修改

主库上的 listener 配置文件应静态注册您的主库,可以参考以下配置


[oracle@primary dbs]$ cat $ORACLE_HOME/network/admin/listener.oraLISTENER =  (DESCRIPTION_LIST =    (DESCRIPTION =      (ADDRESS = (PROTOCOL = IPC)(KEY = EXTPROC1521))      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = primary)(PORT = 1521))    )  )SID_LIST_LISTENER =   (SID_LIST =     (SID_DESC =       (SID_NAME = orcl)       (ORACLE_HOME = /u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1)           (GLOBAL_DBNAME = orcl)     )     (SID_DESC =       (SID_NAME = orcl)       (ORACLE_HOME = /u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1)       (GLOBAL_DBNAME = orcl_DGB)     )     (SID_DESC =       (SID_NAME = orcl)       (ORACLE_HOME = /u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1)       (GLOBAL_DBNAME = orcl_DGMGRL)     )   )ADR_BASE_LISTENER = /u01/app/oracle
复制代码


在备库上的 listener 配置文件同样应静态注册您的备库,可以参考以下配置


LISTENER =  (DESCRIPTION_LIST =    (DESCRIPTION =      (ADDRESS = (PROTOCOL = IPC)(KEY = EXTPROC1521))      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = standby)(PORT = 1521))    )  )SID_LIST_LISTENER =   (SID_LIST =     (SID_DESC =       (SID_NAME = stby)       (ORACLE_HOME = /u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1)        (GLOBAL_DBNAME = stby)     )     (SID_DESC =       (SID_NAME = stby)       (ORACLE_HOME = /u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1)       (GLOBAL_DBNAME = stby_DGMGRL)     )     (SID_DESC =       (SID_NAME = stby)       (ORACLE_HOME = /u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1)       (GLOBAL_DBNAME = stby_DGB)     )   )ADR_BASE_LISTENER = /u01/app/oracle
复制代码


此外,在主备库主机上需要编写 tnsnames 文件,可以参考以下内容


[oracle@primary dbs]$ cat $ORACLE_HOME/network/admin/tnsnames.ora# tnsnames.ora Network Configuration File: /u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1/network/admin/tnsnames.ora# Generated by Oracle configuration tools.
ORCL = (DESCRIPTION = (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = primary)(PORT = 1521)) (CONNECT_DATA = (SERVER = DEDICATED) (SERVICE_NAME = orcl) ) )stby = (DESCRIPTION = (ADDRESS_LIST = (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = standby)(PORT = 1521)) ) (CONNECT_DATA = (SERVICE_NAME = stby) ) )
复制代码

1.1.5 password 文件

为了让超级用户能远程登陆,需要创建 password 文件,参考以下命令创建 password 文件,再将其从主库上远程拷贝到备库上。


orapwd file='/u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1/dbs/orapworcl' password=Oracle123 entries=10  ignorecase=y scp orapworcl standby:/u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1/dbs/orapwstby
复制代码

1.1.6 备库主机创建目录

根据上述备库参数文件中设置的数据文件,redo 文件,control 文件,aduit 文件的路径,我们需要在备库上预先创建好相应目录


mkdir -p /u01/app/oracle/admin/stby/adumpmkdir -p /u01/app/oracle/oradata/stby/mkdir -p /u01/app/oracle/flash_recovery_area/stbymkdir -p /u01/app/oracle/flash_recovery_area/STBY/archivelogmkdir -p /u01/app/oracle/flash_recovery_area/STBY/onlinelog
复制代码

1.2 激活 Snowball

1.2.1 申请 Snowball

首先,我们需要申请 snowball,请打开 console 进入 snowball 的服务界面



点击 create job 按钮,选择 Import into Amazon S3 任务类型,可以通过 snowball 将数据上传到 AWS,或者通过 snowball 从 AWS 下发数据,这里我们选择“导入 Amazon S3” 任务类型



点击下一步,在下一个页面提供公司名称、地址、收货人姓名、电话等信息



点击下一步,请提供 job 的名称,并从下拉菜单中选择数据导入的 S3 bucket name,我们需要预先在自己的 AWS 账号中创建 S3 bucket



点击下一步,要提供相应的权限,点击 create/select IAM role,我们可以创建一个新的 IAM role 给 snowball,也可以选择已有的 IAM role。



点击下一步,这里我们可以设置 SNS topic,在您选定的 job 状态变化时通知您,譬如在向您发货或者货物到达时,给您发通知。这个页面设置好后,再点击下一步,就会进入 review 界面,显示我们之前所有的配置信息,如果一切正确,点击 create job 就可以最终创建任务,然后我们就可以等待快递公司将 snowball 送货上门了。


1.2.2 下载 snowball 客户端

在 snowball 传输过程中,我们可以先安装 Snowball 客户端,它 是一个您在本地工作站上运行以执行数据传输的独立终端应用程序。提供您传输数据时所需的所有功能,包括处理错误以及向本地工作站写入日志,以便进行故障排除和审计。请在 AWS 官网 snowball 服务主页或者 snowball 用户指南文档中根据您要运行 snowball 客户端程序的主机 OS 类型选择下载相应的程序。 由于工作站通常是在 Snowball 和数据源之间传输数据的瓶颈所在,我们强烈建议您使用性能强大的计算机作为工作站,而且您的工作站必须能够满足处理、内存和网络的高要求。针对工作规格,我们的官方文档有详细建议和说明https://docs.amazonaws.cn/zh_cn/snowball/latest/ug/specifications.html#workstationspecs,在实际案例中请注意避免工作站成为性能瓶颈,从而影响传输效率。本次 DEMO 中我们将用我的 windows 笔记本安装 snowball 客户端。 我们通过上述网页下载 windows 安装程序 snowball-client-win-1.0.1-281.msi,双击安装 snowball agent,默认安装。 安装后进入安装目录,执行 snowball help 测试


1.2.3 连接 snowball

当快递公司将 snowball 发送到您的公司后,您就可以将 snowball 连接到您刚才安装了客户端程序的工作站上, 到货时 snowball 的前后面板是关闭的,如下图所示



打开面板后,可以看到附带的线缆,每个 Snowball 均被设计为支持通过 RJ45、SFP+ 铜缆或 SFP+ 光纤 10 Gb 以太网传输数据。请连通电源和线缆




!


墨水屏会显示网络配置,这里 DHCP 已经自动分配了 IP,也可以手动完成网络配置


重要


为防止损坏您的数据,请勿在传输数据时,断开 Snowball 或更改其网络设置。




1.2.4 激活 snowball

在 AWS console 的 snowball 服务页面,选择我们之前创建的 job,展开该任务的 Job status 窗格,然后选择 View job details,在显示的详细信息窗格中,展开 Credentials。请记下解锁代码 (包括连字符),因为您需要提供全部 29 个字符才能传输数据。在对话框中选择 Download manifest,然后按照说明将任务清单文件下载到您的计算机上。清单文件名包括您的 Job ID。



在安装了 snowball 客户端的笔记本上,进入安装目录执行以下命令激活 snowball


snowball start -i [IP Address] -m [Path/to/manifest/file] -u [29 character unlock code]    
复制代码


2 迁移数据库

2.1 主库备份

通过 CONFIGURE CONTROLFILE AUTOBACKUP ON;更改 RMAN 设置,使之自动备份 control file



而后在主数据库进行 RMAN 备份,因为使用 snowball 迁移的数据库通常很大,所以我们可以考虑使用 BACKUP AS COMPRESSED BACKUPSET 对备份集进行压缩,此外,我们也可以使用多个 RMAN 通道,然后将数据文件分配到不同的通道,以此来调整备份的总吞吐量。以下脚本仅供参考,请读者根据实际情况进行修改。


rman target /  run{          allocate channel c1 type disk;  backup database plus archivelog tag='full';          release channel c1;}
复制代码



通过 list backup; 列出所需的备份文件,注意会有多个备份文件需要拷贝


2.2 用 Snowball 拷贝备份文件上云

2.2.1 将备份文件拷贝到 Snowball

我们将所有需要的备份文件拷贝到安装了 snowball 客户端的笔记本上的 C:\ orclbak 目录下,使用命令 snowball cp -r C:\orclbak s3://phoenixyy-test-bucket/orclbak/ 拷贝该目录下的所有备份文件到 snowball,拷贝速度和我们使用网络连接的类型以及安装 snowball 客户端的主机资源有关,我们还可以考虑多个客户端的并行复制。具体优化方式请遵循最佳实践,这里不再赘述 https://docs.amazonaws.cn/zh_cn/snowball/latest/ug/performance.html



拷贝成功后请用 snowball ls s3://phoenixyy-test-bucket/orclbak 命令验证上传结果



如果一切正确,可以用 snowball stop 停止从 当前安装 Snowball 客户端 的主机到 Snowball 的通信

2.2.2 拷贝备份文件到备库主机

接下来我们需要遵循文档https://docs.amazonaws.cn/zh_cn/snowball/latest/ug/shipping.html 将 snowball 寄回 AWS,我们上传的数据会自动上传到我们此前创建 snowball 任务时指定的 S3 bucket 里,而后我们就可以下载备份文件到要安装备库的 EC2 主机上了,该 EC2 主机上已经安装了 ORACLE 软件,这里,我们跳过了安装 ORACLE 软件和 snowball 运输的环节,直接进入从 S3 下载的环节 首先,我们将备份文件置于与主库完全相同的路径下,故而先在备库主机上创建备份文件一致的目录


mkdir -p /u01/app/oracle/flash_recovery_area/ORCL/backupset/2018_11_27mkdir -p /u01/app/oracle/flash_recovery_area/ORCL/autobackup/2018_11_27
复制代码


而后,我们将从 S3 下载备份文件到备库主机相同的目录下,在这里,我们遵循文档https://docs.amazonaws.cn/cli/latest/userguide/awscli-install-linux.html 预先安装并配置了 AWS Command Line Interface,我们可以用命令 aws s3 ls s3://phoenixyy-test-bucket/orclbak 列出上传的备份文件



再通过以下命令将备份文件逐一下载到备库主机,为了简化操作,保证备份文件在备库主机上所在的目录和主库主机的目录保持一致。这里的文件名称,路径以及 S3 bucket 名称都需要按照实际情况修改


aws s3 cp s3://phoenixyy-test-bucket/orclbak/o1_mf_annnn_FULL_fzskrbnv_.bkp /u01/app/oracle/flash_recovery_area/ORCL/backupset/2018_11_27/o1_mf_annnn_FULL_fzskrbnv_.bkpaws s3 cp s3://phoenixyy-test-bucket/orclbak/o1_mf_nnndf_TAG20181127T042407_fzskq7js_.bkp /u01/app/oracle/flash_recovery_area/ORCL/backupset/2018_11_27/o1_mf_nnndf_TAG20181127T042407_fzskq7js_.bkpaws s3 cp s3://phoenixyy-test-bucket/orclbak/o1_mf_s_993270283_fzskrcs1_.bkp /u01/app/oracle/flash_recovery_area/ORCL/autobackup/2018_11_27/o1_mf_s_993270283_fzskrcs1_.bkpaws s3 cp s3://phoenixyy-test-bucket/orclbak/o1_mf_annnn_FULL_fzskq6ct_.bkp /u01/app/oracle/flash_recovery_area/ORCL/backupset/2018_11_27/o1_mf_annnn_FULL_fzskq6ct_.bkp
复制代码


###2.3 创建 data guard 环境

2.3.1 还原备库

在备库上用之前准备的 pfile 启动备库实例到 nomount,并生成 spfile


startup nomount pfile=$ORACLE_HOME/dbs/initstby.oracreate spfile from pfile;shutdown immediatestartup nomount 
复制代码



使用 rman target sys/Oracle123@orcl auxiliary / 连接主库和备库,执行 duplicate target database for standby nofilenamecheck; 还原备库,其输出类似



2.3.2 恢复备库

用命令 alter database recover managed standby database using current logfile disconnect from session;在备库上开启 real-time apply redo data


用命令 select process,client_process,sequence#,status from v$managed_standby; 检查备库关键进程运行情况



在主库上执行如下语句创建测试表 test 并插入一条记录


create table test(id number);insert into test values(1);commit;
复制代码


在备库上将数据库只读打开,而后查询 test 验证复制成功


ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE CANCEL;alter database open;ALTER DATABASE RECOVER MANAGED STANDBY DATABASE  USING CURRENT LOGFILE   DISCONNECT FROM SESSION;
复制代码


2.3.3 搭建 DG broker 环境

在主备库上修改参数 dg_broker_start


alter system set dg_broker_start=true scope=both;
复制代码


在主库上配置并开启 configuration


dgmgrl /create configuration 'orcl' as primary database is 'orcl' connect identifier is orcl;add database 'stby' as connect identifier is stby maintained as physical;enable configuration;show configuration verbose;
复制代码




####2.3.4 切换数据库


最后我们模拟一下将数据库从 IDC 机房切换到 AWS 上的过程,在备库主机上执行如下命令


dgmgrl connect sys/Oracle123@orcldisable fast_start failover;show configuration verbose;switchover to stby;
复制代码


在新备库上执行以下语句查看状态是否正确


set linesize 200select dbid,open_mode,database_role,switchover_status,flashback_on from v$database;select process,client_process,sequence#,status from v$managed_standby;
复制代码



在原来的备库,现在的主库 stby 中,向 test 表插入一条新记录, insert into test values(2); commit; 在原来的主库现在的备库 orcl 中查询 test 表,验证数据记录复制成功


set linesize 200select dbid,open_mode,database_role,switchover_status,flashback_on from v$database;select * from test;
复制代码


结语

希望通过本文,您能对 snowball 有所了解。以后当您面临海量数据需要迁移上云,灾备环境搭建,数据中心退役乃至内容分发的时候,尤其在网络传输成为瓶颈时,您能想到还有一个选择,可以使用 snowball 举重若轻地完成任务。


相关文章:


《AWS snowball 用户指南》


作者介绍:


吕琳


AWS 解决方案架构师,负责基于 AWS 的云计算方案的咨询与架构设计,同时致力于数据库和大数据方面的研究和推广。在加入 AWS 之前曾在 Oracle 担任高级讲师并在 Amazon 担任高级 DBA,在数据库设计运维调优、DR 解决方案、大数据以及企业应用等方面有丰富的经验。


本文转载自 AWS 技术博客。


原文链接:


https://amazonaws-china.com/cn/blogs/china/snoball-migration-to-cloud/


2019-10-10 15:27709
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