[发明专利]一种具备高可用性的数据库

说明书

技术领域

本发明涉及数据库领域，尤其涉及一种具备高可用性的数据库。

背景技术

随着现代计算机科学技术的发展,数据库已逐步成为计算机信息系统的基础和核心,被广泛应用于电信、金融、政府、企业、能源等关键行业。数据库应用的高可用性也越来越引起人们的关注。在高可用的解释方面，有人给出了如下的诠释：

(1)系统失败或崩溃(system faults and crashes)；

(2)应用层或者中间层错误(application and middleware failures)；

(3)网络失败(network failures)；

(4)介质失败，一般指存放数据的媒体故障(media failures)；

(5)人为失误(Human Error)；

(6)容灾(Disasters and extended outages)；

(7)计划宕机与维护(Planned downtime,maintenance and management tasks)。

由此可见，高可用不仅仅包含了系统本身故障，应用层的错误，人为错误等等，还应当包括数据冗余、容灾以及计划的维护时间，也就是说，一个真正的高可用环境，不仅仅是能避免系统本身的问题，还应当能防止天灾人祸，以及有一个简单可靠的系统维护方法(如硬件升级、软件升级等等计划停机维护)。

对于oracle数据库来说，一般采用的是双机热备的方式达到高可用性。如图1所示，常用的做法是采用两台(或多台)服务器，使用共享的存储设备(磁盘阵列柜或存储区域网SAN)。两台服务器系统A(SYSTEM A)与系统B(SYSTEM B)可以采用互备、主从、并行等不同的方式。在工作过程中，两台服务器将以一个虚拟的IP地址对外提供服务，依工作方式的不同，将服务请求发送给其中一台服务器承担。同时，服务器通过心跳线(listener)侦测另一台服务器的工作状况。当一台服务器出现故障时，另一台服务器根据心跳侦测的情况做出判断，并进行切换，接管服务。对于用户而言，这一过程是全自动的在很短时间内完成，从而对业务不会造成影响。由于使用共享的存储设备，因此两台服务器使用的实际上是一样的数据，由双机或集群软件对其进行管理。这方式的优点是有利于数据库的升级，当其中系统A需要升级的时候，就把服务切换到系统B上运行，升级A的oracle程序，之后还可以把服务切换回到A来，然后升级B的oracle程序。这个升级过程不会影响用户的oracle使用，因为总有一台机器可以使用oracle程序来响应用户的服务请求，同时由于保存了两份数据库的数据文件，这样如果其中一台服务器出现了数据损坏或者文件丢失，也不会因为单点故障导致数据无法恢复了。

虽然oracle的双机热备机制可以解决单点故障和数据安全等问题，但是其自身的局限性和缺点也尤为明显，存在的问题有如下几个方面：

(1)只有一台机器发挥作用，另外的机器浪费投资；

(2)性能相对较差，单一数据库无法承担大量的并发操作；

(3)实际成本更高；

(4)发生故障时，需要切换时间，并不是真正24X7不间断运行；

(5)扩展性差，每添加一个节点必须停掉所有的服务器。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种具备高可用性的数据库，以实现对应提高数据库的可用性。

本发明实施例提供了一种具备高可用性的数据库，所述的具备高可用性的数据库包括若干个节点及共享存储设备，所述的共享存储设备至少为两个，所述的至少两个的共享存储设备中一个为主数据库(Primary Database)，其余共享存储设备为备用数据库(Standby Database)。

本发明实施例所提供的具备高可用性的数据库能够使得数据库系统中多节点负载均衡，可以用多个廉价PC服务器代替昂贵的小型机或大型机，节约硬件及维护成本，具有高扩展性；同时采用了多个共享存储设备，当主数据库不能正常工作时，可以切换备份数据库进行服务减少了服务停止时间，并且数据不会丢失。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术所提供的双机热备的数据库结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的集群的逻辑结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的集群的物理结构示意图；