基于Oracle數(shù)據(jù)泵的多版本Geodatabase備份遷移

齊志飛,陸培

(南通市測(cè)繪院有限公司,江蘇南通 226006)

基于Oracle數(shù)據(jù)泵的多版本Geodatabase備份遷移

齊志飛?,陸培

(南通市測(cè)繪院有限公司,江蘇南通 226006)

討論了一種Oracle環(huán)境下空間數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯備份方式。對(duì)于已注冊(cè)版本和啟用歸檔機(jī)制的多用戶(hù)Geodatabase,利用Oracle的數(shù)據(jù)泵實(shí)現(xiàn)了包括歷史數(shù)據(jù)的完整備份與遷移,并給出了較為詳細(xì)的步驟和注意要點(diǎn)。

Oracle數(shù)據(jù)泵;備份遷移;Geodatabase;多版本

1　引 言

空間數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與遷移是建設(shè)地理信息系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)需求。備份增強(qiáng)了空間數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)安全性;而遷移則可以理解為數(shù)據(jù)庫(kù)備份集的異地恢復(fù),既是存儲(chǔ)安全的一個(gè)環(huán)節(jié),同時(shí)也了體現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)庫(kù)的可移植性。以O(shè)racle等數(shù)據(jù)庫(kù)為存儲(chǔ)載體的ArcGIS Enterprise Geodatabase支持多用戶(hù)特性,還支持版本、歸檔等歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)[1]。對(duì)于多用戶(hù)、多版本的空間數(shù)據(jù)庫(kù),完整備份遷移的需求顯得更為迫切。

2　空間數(shù)據(jù)庫(kù)備份遷移方式

數(shù)據(jù)庫(kù)備份有物理備份和邏輯備份方式。Oracle物理備份操作復(fù)雜,并且對(duì)原數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)的存儲(chǔ)一致性要求極高。邏輯備份的抽象層次高于物理備份,屏蔽了原數(shù)據(jù)庫(kù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的物理存儲(chǔ)的差異性。

對(duì)于Geodatabase來(lái)說(shuō),還支持從更高層次的GIS邏輯模型的導(dǎo)出備份[2]。但是導(dǎo)出Geodatabase只能備份和遷移要素類(lèi)在某一時(shí)刻的狀況,多版本數(shù)據(jù)不能原封不動(dòng)地完整遷移,只能每個(gè)版本導(dǎo)出一份物理副本。版本之間的繼承、分支關(guān)系將丟失,記錄每個(gè)要素的創(chuàng)建、修改、刪除的完整生命周期的歸檔信息也將流失。如果采用異構(gòu)方式導(dǎo)出(如導(dǎo)出為File Geodatabase),則幾何對(duì)象的存儲(chǔ)選項(xiàng)也將丟失。

3　Oracle數(shù)據(jù)泵備份

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)支持?jǐn)?shù)據(jù)泵(Oracle Data Dump)、RMAN等方式備份。Oracle數(shù)據(jù)泵是由EXPDP和IMPDP組成的導(dǎo)入導(dǎo)出命令組合。由EXPDP進(jìn)行導(dǎo)出備份,由IMPDP進(jìn)行導(dǎo)入遷移。IMPDP/EXPDP是用來(lái)取代早期IMP/EXP的備份工具,IMPDP/EXPDP較后者速度更快[3]。

相對(duì)于RMAN方式的遷移備份,EXPDP邏輯備份不需要在物理上關(guān)注數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例、控制文件、日志模式等。使用Oracle數(shù)據(jù)泵,可以在Linux和Windows之間跨操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)備份遷移。

基于Oracle數(shù)據(jù)泵進(jìn)行備份遷移,能夠完整保留版本之間的繼承關(guān)系;Enterprise Geodatabase的A表、D表以及啟用歸檔后的H表被完整遷移;空間幾何字段的存儲(chǔ)選項(xiàng)(如SDO_Geometry)得以延續(xù)。

4　導(dǎo)出備份

4．1 導(dǎo)出前的準(zhǔn)備工作

Oracle 11g R2默認(rèn)對(duì)空表將不建立存儲(chǔ)段,EXP命令對(duì)未建立存儲(chǔ)段的表默認(rèn)不導(dǎo)出,EXPDP命令可以導(dǎo)出未建立存儲(chǔ)段的表,但在IMPDP命令導(dǎo)入時(shí)報(bào)錯(cuò)中斷。為解決空表的存儲(chǔ)段問(wèn)題,可以先查詢(xún)行數(shù)為0的表,然后依次為空表分配存儲(chǔ)段。

但此后若再建立新表,Oracle根據(jù)默認(rèn)選項(xiàng)仍不建立存儲(chǔ)段。為使空表默認(rèn)建立存儲(chǔ)段,需要修改Oracle例程的deferred_segment_creation參數(shù)。將其初始值true改為false并保存到配置文件中,重啟數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例生效。

無(wú)存儲(chǔ)段的空表處理過(guò)程如圖1所示。

圖1　處理未建立存儲(chǔ)段的空表

4．2SDE表空間必須導(dǎo)出

ArcGIS Enterprise Geodatabase支持將不同專(zhuān)題的要素類(lèi)存儲(chǔ)在不同的表空間(如本文的示例中,地形圖存儲(chǔ)在SDE表空間,管線存儲(chǔ)在GX表空間),這是滿(mǎn)足空間數(shù)據(jù)管理需求的必要機(jī)制。但要素類(lèi)無(wú)論存儲(chǔ)在那個(gè)表空間,都依賴(lài)于建立Enterprise Geodatabase時(shí)的初始SDE表空間。

由于要素類(lèi)、表、幾何字段等都在SDE用戶(hù)的默認(rèn)創(chuàng)建的SDE系統(tǒng)表(如GDB_ITEMS、GEOMETRY_ COLUMNS、TABLE_REGISTRY表)中進(jìn)行了注冊(cè)[4],并且存儲(chǔ)在SDE表空間(如SDE_ARCHIVE等表)中還存儲(chǔ)了要素歸檔等注冊(cè)信息,因此SDE表空間必須導(dǎo)出一同遷移。

4．3數(shù)據(jù)泵導(dǎo)出

(1)創(chuàng)建目錄,這是IMPDP/EXPDP命令參數(shù)的要求,用于指定存放備份集文件的目錄。

(2)IMPDP導(dǎo)出,需要給出用戶(hù)名與口令等連接信息、用戶(hù)模式、導(dǎo)出的備份集文件名等。

多用戶(hù)模式導(dǎo)出的過(guò)程如圖2所示。

圖2　數(shù)據(jù)泵多用戶(hù)模式導(dǎo)出

4．4基于Windows腳本的自動(dòng)導(dǎo)出備份

用BAT文件將命令行進(jìn)行批處理化,將會(huì)簡(jiǎn)化備份操作。而利用Windows操作系統(tǒng)設(shè)置為計(jì)劃任務(wù),則可以減輕數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的周期性手工操作。為了對(duì)備份集進(jìn)行管理,可以在批處理腳本中對(duì)備份文件進(jìn)行按日期命名編號(hào)。BAT文件內(nèi)容如圖3所示。

圖3　批處理導(dǎo)出備份集并格式化文件名

5　遷移導(dǎo)入

5．1創(chuàng)建Enterprise Geodatabase

ArcToolbox中的“創(chuàng)建企業(yè)級(jí)地理數(shù)據(jù)庫(kù)”工具支持采用ArcSDE直連方式來(lái)進(jìn)行目標(biāo)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的初始化,該過(guò)程中創(chuàng)建了SDE用戶(hù)和表空間。為此Arc-GIS Desktop客戶(hù)端需要安裝Oracle Client的32位版本,需要具有Oracle的sysdba權(quán)限的用戶(hù)連接,需要給出ArcGIS Server的許可文件;這一步是必要的,而直接在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)上手工創(chuàng)建SDE用戶(hù)和表空間,在后續(xù)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象重編譯步驟中將被阻止。

5．2表空間準(zhǔn)備工作

(1)清理SDE表空間

使用SQL語(yǔ)句將SDE用戶(hù)的所有數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象清除(DROP),以便完整導(dǎo)入原數(shù)據(jù)庫(kù)的SDE系統(tǒng)表和GIS用戶(hù)創(chuàng)建的要素類(lèi)等內(nèi)容。

(2)SDE表空間擴(kuò)容

由于默認(rèn)創(chuàng)建的SDE表空間的數(shù)據(jù)文件只有400M,可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空間數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)際存儲(chǔ)需求。因此需要為SDE表空間擴(kuò)大存儲(chǔ)容量并按需自增。需要注意的是ArcCatalog默認(rèn)創(chuàng)建的SDE表空間和Oracle的系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件并不在同一目錄下,具體可以通過(guò)查詢(xún)Oracle的V$DATAFILE視圖來(lái)確定。

(3)創(chuàng)建GX表空間及SDE、GX臨時(shí)表空間

Oracle在建立索引、查詢(xún)排序等過(guò)程中需要使用臨時(shí)表空間。對(duì)于空間數(shù)據(jù)而言,為用戶(hù)建立單獨(dú)的臨時(shí)表空間是有意義的。

表空間的準(zhǔn)備過(guò)程如圖4、圖5所示。

圖4　清空SDE表空間并設(shè)為自動(dòng)擴(kuò)容

圖5　創(chuàng)建GX表空間及SDE、GX臨時(shí)表空間

5．3用戶(hù)授權(quán)

創(chuàng)建SDE、GX用戶(hù),并為之指定表空間和專(zhuān)門(mén)建立的臨時(shí)表空間,然后授予必要的數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)限。5．4 數(shù)據(jù)泵導(dǎo)入

(1)準(zhǔn)備導(dǎo)入目錄和備份文件

與EXPDP命令類(lèi)似,也需要在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)上建立目錄,對(duì)應(yīng)存放備份集文件的目錄。

(2)IMPDP導(dǎo)入

需要為不同的用戶(hù)分別導(dǎo)入,先導(dǎo)入SDE用戶(hù)。IMPDP支持一條命令導(dǎo)入多個(gè)用戶(hù)模式(即SCHEMAS=SDE,GX)。但是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如果采用了Oracle Spatial的SDO_GEOMETRY作為存儲(chǔ)選項(xiàng),同時(shí)導(dǎo)入多個(gè)用戶(hù)模式會(huì)導(dǎo)致在Oracle Spatial的空間元數(shù)據(jù)表SDO_GEOM_METADATA_TABLE[5]中無(wú)法登記要素類(lèi)。

數(shù)據(jù)泵多用戶(hù)模式導(dǎo)入過(guò)程如圖6所示。

圖6　數(shù)據(jù)泵多用戶(hù)模式依次導(dǎo)入

5．5數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象重編譯

導(dǎo)入完成后,部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的可能處于不可用的狀態(tài),應(yīng)對(duì)SDE和GX用戶(hù)的各類(lèi)對(duì)象重編譯。具體應(yīng)重編譯:數(shù)據(jù)類(lèi)型(TYPE)、包(PACKAGE)、函數(shù)(FUNCTION)、觸發(fā)器(TRIGGER)、存儲(chǔ)過(guò)程(PROCEDURE)、視圖(VIEW)等。由于數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象可能數(shù)量眾多,推薦使用PL/SQL Developer環(huán)境,以利用其Shift鍵多選功能實(shí)現(xiàn)批量重編譯。

6　應(yīng)用案例

本文所述的方法已在實(shí)際項(xiàng)目中得到應(yīng)用。應(yīng)用環(huán)境中的數(shù)據(jù)情況為,原數(shù)據(jù)庫(kù)包含1個(gè)SDE用戶(hù)和1個(gè)非SDE用戶(hù)(GREEN)。原數(shù)據(jù)庫(kù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境均為Oracle 11g R2及Client工具,ArcGIS版本為10．2,ArcSDE連接類(lèi)型為無(wú)服務(wù)的直連方式。原數(shù)據(jù)庫(kù)的操作系統(tǒng)為Windows 7 Ultimate SP1(64位),目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作系統(tǒng)為Windows Server 2008 R2 Enterprise SP1(64位)。

6．1要素類(lèi)及版本遷移情況

在遷移后的目標(biāo)主機(jī)上用ArcCatalog建立并展開(kāi)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)連接,顯示出目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)完整遷移了原數(shù)據(jù)庫(kù)的各數(shù)據(jù)集、要素類(lèi)等邏輯對(duì)象。在數(shù)據(jù)庫(kù)連接上鼠標(biāo)右擊并選擇“管理”菜單項(xiàng)下的“管理地理數(shù)據(jù)庫(kù)”,能夠查看到被遷移的Geodatabase的各版本及其繼承關(guān)系,并可列出歸檔機(jī)制下在原數(shù)據(jù)庫(kù)中已創(chuàng)建的歷史標(biāo)記點(diǎn),如圖7、圖8所示。

圖7　原數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)集及其歷史版本標(biāo)記

圖8　遷移后數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)集及其歷史版本標(biāo)記

6．2多用戶(hù)遷移的數(shù)據(jù)可用性

以ArcMap可加載展示遷移后的SDE用戶(hù)和非SDE用戶(hù)的點(diǎn)、線、面、注記要素類(lèi),如圖9、圖10所示。

6．3要素類(lèi)的歷史回溯可用性

在ArcMap圖層內(nèi)容列表中右擊數(shù)據(jù)集,選擇“切換版本”則可對(duì)版本、歸檔等歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化瀏覽,圖11、圖12給出了遷移后的數(shù)據(jù)庫(kù)與原數(shù)據(jù)庫(kù)在要素類(lèi)回溯到同一歷史時(shí)刻的相同效果。

圖9　遷移后SDE用戶(hù)的要素類(lèi)加載

圖10　遷移后非SDE用戶(hù)的要素類(lèi)加載

圖11　原數(shù)據(jù)庫(kù)的要素類(lèi)歷史回溯

圖12　遷移后數(shù)據(jù)庫(kù)的要素類(lèi)歷史回溯

7　小 結(jié)

本文基于Oracle數(shù)據(jù)泵對(duì)Geodatabase的進(jìn)行了邏輯備份并遷移成功,對(duì)于多用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)和啟用了注冊(cè)版本以及歸檔機(jī)制的Geodatabase,也能完整保留其歷史數(shù)據(jù)及編輯更新過(guò)程。實(shí)踐表明遷移后的空間數(shù)據(jù)庫(kù)在邏輯結(jié)構(gòu)上與原數(shù)據(jù)庫(kù)相同,對(duì)要素類(lèi)訪問(wèn)、版本標(biāo)記、回溯到歷史的功能應(yīng)用與原數(shù)據(jù)庫(kù)完全一致。

[1] 李娜,魏瑞娟,崔洪濤等．基于ArcGIS Engine的SDE數(shù)據(jù)庫(kù)版本管理及歷史歸檔的研究與實(shí)現(xiàn)[J]．測(cè)繪與空間地理信息,2012,35(3):163～167．

[2] 李少華．企業(yè)級(jí)GIS設(shè)計(jì)管理優(yōu)化策略[M]．北京:電子工業(yè)出版社,2014:217～218．

[3] 王東明,李星海,王海鳳等．Oracle 11g管理備份恢復(fù)從入門(mén)到精通[M]．北京:中國(guó)水利水電出版社,2008:489～490．

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[5] Ravi Kothuri,Albert Godfrind,Euro Beinat．Pro Oracle Spatial for Oracle Database 11g[M]．New York:Apress,2007: 45～50．

Backup and Migration for Versioned Geodatabase Based on Oracle Data Dump

Qi Zhifei,Lu Pei

(Nantong Surveying&Mapping Institute Co．,Ltd,Nantong 226006,China)

This paper discusses a logical backup method of spatial database on oracle．For the multi-user versioned and archiving Geodatabase,the oracle data pump is used to realize fully backup and migration with historical data．The Paper details the steps and attention points for operation．

oracle data pump;backup and migration;geodatabase;versioned

1672-8262(2016)01-117-05

P208．1

B

?2015—09—23

齊志飛(1983—),男,系統(tǒng)分析師,主要從事GIS應(yīng)用和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。