本發(fā)明涉及針對Oracle數據庫的應用容災，尤其是涉及一種針對Oracle Exadata一體機的異構容災裝置及方法。

背景技術：

Oracle Data Guard概念的引出是為了提高Oracle應用的高可用性，通過將Oracle的archivelog和redolog傳輸到目標機器，并將日志在目標機器上進行重演的方式實現Oracle數據庫本地或異地容災。Oracle Exadata一體機內部集成混合列壓縮功能(HCC)，這種壓縮機制在空間和性能做了很好的平衡,但是也使得經過壓縮后的數據必須通過Exadata平臺解壓后才能訪問。如果采用非Exadata的架構實現Exadata Data Guard的容災，Data Guard的角色切換后被壓縮的數據必須通過手工解壓后才能訪問。解壓的過程耗時較長，而且混合列壓縮比非常高，解壓后還可能會面臨空間不足的問題。

目前常見實現Oracle Exadata容災的有兩周：一是通過另一臺Exadata實現Exadata的容災；二是通過傳統(tǒng)的Data Guard架構實現Exadata一體機到傳統(tǒng)應用服務器的容災。

隨著信息化系統(tǒng)發(fā)展的加快，Exadata憑借強大的處理能力，已經在電信，金融等重要行業(yè)的數據中心和核心業(yè)務系統(tǒng)得到了應用。電信和金融等重要行業(yè)核業(yè)業(yè)務系統(tǒng)的實時性很高，一旦數據庫系統(tǒng)損壞就會需要向容災中心切換，因為混合列壓縮對平臺的要求，使得Exadata一體機在高RPO(Recover Point Objective，恢復點目標)和RTO(Recover Time Objective，恢復時間目標)的容災因為在Exadata一體機到傳統(tǒng)應用服務器異構容災實現中不能保證RPO實現，必須依賴Exadata一體機到Exadata一體機的容災實現。

Exadata一體機到Exadata一體機的容災實現實，導致用戶被Oracle公司業(yè)務鎖定，不僅異地容災系統(tǒng)使用率很低，而且在系統(tǒng)管理、擴容等工作都收到Oracle公司的限制。同時極大的限制了在非Oracle環(huán)境對數據分析和再次利用的工作。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種自動解壓、硬件平臺依賴性低、容災數據使用靈活以及容災后RTO高的針對Oracle Exadata一體機的異構容災裝置及方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種針對Oracle Exadata一體機的異構容災裝置，其特征在于，用于實現Oracle Exadata一體機的異構容災，該裝置包括：

存儲節(jié)點，用于讀取存儲在磁盤上的由DataGuard傳輸的數據塊；

CU解壓組件，用于解析存儲節(jié)點讀取的數據塊并根據解析結果對該數據塊進行操作；

計算節(jié)點，用于請求數據，并對經過CU解壓組件處理后的數據進行計算重演實現容災；

數據傳輸網絡，用于實現計算節(jié)點與CU解壓組件之間的通信。

所述CU解壓組件包括：

判斷模塊，用于解析存儲節(jié)點讀取的數據塊，判斷該數據塊是否為壓縮數據塊；

解壓模塊，用于對判斷模塊中判斷為壓縮數據塊的數據進行解壓還原。

所述數據傳輸網絡為InfiniBand網絡。

所述數據傳輸網絡遵循RDMA協(xié)議。

一種針對Oracle Exadata一體機的異構容災方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

1)計算節(jié)點請求數據；

2)請求通過數據傳輸網絡傳送給存儲節(jié)點；

3)存儲節(jié)點讀取存儲在磁盤上的由DataGuard傳輸的數據塊；

4)CU解壓組件判斷步驟3)中讀取的數據塊是否為壓縮數據塊，若是則進入步驟5)，若否則進入步驟6)；

5)CU解壓組件對壓縮數據塊進行解壓還原，得到解壓還原后的數據塊；

6)CU解壓組件將步驟4)中讀取的非壓縮數據塊和步驟5)中解壓還原后的數據塊傳遞給數據傳輸網絡；

7)數據傳輸網絡將接收到的數據塊傳遞給計算節(jié)點；

8)計算節(jié)點對接收到的數據塊進行計算重演實現容災。

所述步驟5)中CU解壓組件對壓縮數據塊進行解壓還原的具體步驟為：

51)分析接收到的壓縮數據塊結構，得到該壓縮數據塊所屬的CU；

52)提取步驟51)中CU的CUheader；

53)根據步驟52)中得到的CUheader得到所有屬于此CU的數據塊；

54)對步驟54)中得到的所有屬于此CU的數據塊進行還原重組，得到解壓還原后的數據塊。

所述CU為存儲數據的邏輯單位，每個CU包含一個CUheader和多個連續(xù)的數據塊。

與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)在數據傳輸網絡與存儲節(jié)點之間引入解壓組件，通過解壓組件完成Oracle數據塊的自動還原，不需要手動解壓被壓縮的數據，提高了容災后的RTO。

(2)用戶可以在容災發(fā)生后根據需要選擇維持CU解壓轉換的模式還是需要將數據完全解壓，保證了容災環(huán)境下的靈活性。

(3)該針對Oracle Exadata一體機的異構容災方法無需依賴另一臺Exadata裝置，對硬件平臺依賴性低，解除單一廠商鎖定，節(jié)約成本。

(4)該針對Oracle Exadata一體機的異構容災裝置相比于應用傳統(tǒng)架構的容災產品，性能更高，保證了在容災接管情況下的業(yè)務性能要求。

附圖說明

圖1為運用混合列壓縮技術時CU內數據存儲方式的示意圖；

圖2為本發(fā)明裝置的系統(tǒng)架構原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示為Oracle運用混合列壓縮時的數據存儲形式，Oracle的混合列壓縮技術，實際上是融合了列壓縮的高壓縮比和行數據庫的訪問特性，將兩者的優(yōu)點結合起來。Oracle提出了Compression Unit(CU)的概念，在一個CU內，是一個基于列的存儲方式，采用列壓縮，但是一個CU內保存了行的所有字段信息，所以在CU與CU之間，Oracle還是一個基于行的數據庫，訪問某一行，總是只在一個CU內。每個CU由一些連續(xù)的block組成，CUheader中記錄了每一行的各個列在CU中的分布情況，在混合列壓縮模式下，一行通常是跨多個block的。

本實施例主要基于移動自主研發(fā)的數據庫一體機Topdata采用與Oracle Exadata近似的硬件架構(即通過Infiniband連接存儲節(jié)點與計算節(jié)點)集成混合列解壓組件實現混合列解壓工作。如圖2所示，本實施例提供一種針對Oracle Exadata一體機的異構容災裝置，包括：存儲節(jié)點1，用于讀取存儲在磁盤上的由DataGuard傳輸的數據塊；CU解壓組件2，用于解析存儲節(jié)點1讀取的數據塊并根據解析結果對該數據塊進行操作；計算節(jié)點3，用于請求數據，并對經過CU解壓組件2處理后的數據進行計算重演實現容災；數據傳輸網絡，用于實現計算節(jié)點3與CU解壓組件2之間的通信，數據傳輸網絡為InfiniBand網絡4，遵循RDMA協(xié)議。

CU解壓組件2包括：

判斷模塊，用于解析存儲節(jié)點讀取的數據塊，判斷該數據塊是否為壓縮數據塊；

解壓模塊，用于對判斷模塊中判斷為壓縮數據塊的數據進行解壓還原。

如圖2所示，對混合列壓縮數據的處理過程：

(1)數據庫請求數據(需要安裝Exadata特有的數據庫軟件patch)；

(2)請求通過RDMA(基于infiniband)協(xié)議傳送給后端存儲節(jié)點；

(3)存儲節(jié)點讀取磁盤上的塊；

(4)CU解壓組件對數據塊的結構進行解析，判斷塊結構是否為壓縮的塊，如非壓縮塊直接將塊交給RDMA協(xié)議層；如為壓縮塊，根據塊中信息找到整個CU中的所有塊，解壓組件對整過CU中數據進行解壓并還原數據，還原完成后交給RDMA協(xié)議層；

(5)RDMA協(xié)議層傳輸數據塊給數據庫層，計算節(jié)點獲得數據；

(6)計算節(jié)點對接收到的數據塊進行計算重演實現容災。

其中CU解壓組件工作原理為：解壓組件主要通過判斷數據塊結構，找到CU header并通過CU header中的數據找到所有屬于此CU的數據塊，并對CU數據塊中的所有數據進行行還原后組成新的數據塊返回給數據庫層。