ＯＲＡＣＬＥ 數據庫的數據遷移研究

摘 要 隨著系統業務的不斷擴展 系統產生的數據呈幾何級增長 而數據是信息系統的核心 因此在數據遷移中 保障數據的安全性更是重中之重ORACLE 數據庫是世界上主流的數據庫之一 數據遷移的方法有多種 而如何在有限的系統停機時間內完成ORACLE 數據庫的數據遷移工作 并保證數據的完整性和正確性 文章將結合實際案例進行探討

關鍵詞ORACLE 數據遷移 數據庫

中圖法分類號TP311 ?文獻標識碼A

隨著信息技術的快速發展、各項業務的數字化辦理，以及信息系統覆蓋面不斷增大，系統產生的業務數據也隨之增長，這對服務器和存儲設備提出了新的要求，這些要求通過對設備進行升級、擴容來實現，在升級改造過程中，數據遷移是必不可少的一項工作。而ＯＲＡＣＬＥ 數據庫是目前最流行的關系型數據庫之一，有安全級別高、處理速度快、存儲量大等優勢，廣泛應用于各個關鍵領域。ＯＲＡＣＬＥ 數據庫如何在數據遷移中實現數據的完整性、提高數據的安全性，本文將結合數據遷移的實際案例，分析數據遷移的動機、方法、風險等，并討論其在實際中的應用。

１ 數據遷移的動機

數據中心的搬遷：由于機構搬遷或者相關政策的因素影響，需要把數據中心搬遷或合并到新的地址，根據需求合理安排數據的存儲空間，因此涉及數據的遷移和存儲的整合。

舊的存儲性能不足：隨著信息系統的發展，現有的存儲設備容量不足、機器老化等，已無法滿足需求，甚至影響到系統的正常使用，數據遷移迫在眉睫。信息系統升級：當信息系統升級后，要將舊系統的數據遷移到新系統上，涉及舊系統數據的整理、抽取，按照新系統數據庫表的邏輯結構關聯對應并遷移。

２ 數據遷移的方法

數據遷移一般分為物理遷移和邏輯遷移２ 種。物理遷移指將整個數據庫備份后再完全恢復，根據是否關閉數據庫又將備份的方法分為冷備份和熱備份。冷備份稱為脫機備份，是在關閉數據庫的環境下進行數據備份，優點是操作比較簡單、方便歸檔；缺點是當數據量大時，該方法停機時間較長，會引起系統長時間無法使用。熱備份也稱為聯機備份，適用于數據庫不能停的情況，而數據是不斷改變的，該方法也稱為不一致備份。

邏輯遷移指將數據庫的結構和數據導出到文件，再導入到目標數據庫，其中Ｏｒｅｃｌｅ 數據庫主要遷移方法有Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具遷移數據、Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具遷移數據、利用ｄａｔａ ｇｕａｒｄ 遷移、用ｒｍａｎ 做遷移等［１］ 。自Ｏｒａｃｌｅ 軟件推廣應用以來，Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具就被作為備份遷移的配套工具，其操作簡單，但導入導出慢、效率低、數據遷移時需要停機操作等，適合中小型數據庫的數據遷移工作。

Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具一般被稱為“數據泵”，針對Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具效率低的問題，其加強了數據的并行處理能力，并支持暫停和遠端操作，大幅提高了數據遷移的效率，缺點是數據遷移時同樣需要停機操作。

ＲＭＡＮ 能備份整個數據庫或數據庫部件，且支持ＤＡＴＡＢＬＯＣＫ 方式導入，但只用于Ｏｒａｃｌｅ ８ 或更高版本，且跨Ｏｒａｃｌｅ 版本的支持較差。

ＧｏｌｄｅｎＧａｔｅ 是一種非插入性的基于日志的結構化數據復制軟件，它通過解析源數據庫的日志獲得數據的增刪改變化，再將這些變化應用到目標數據庫，實現源數據庫與目標數據庫同步、雙活。其優點是不影響業務數據，可同步遷移，支持異構，且與ＥＸＰ ／ＥＸＰＤＰ 結合使用效果良好，缺點是主機和存儲都要雙份，使用其軟件會產生一定費用。

３ 數據遷移的風險

數據遷移遇到最大的風險首先是數據丟失。例如，物理遷移中設備在搬遷過程中損壞，導致備份數據丟失等。

其次是數據完整性的問題。一方面是數據字段在源系統和目標系統的不一致，用戶訪問權限不足等問題，導致數據遷移到新設備后查找不到；另一方面是在數據遷移過程中短時間出現故障導致數據丟失，這需要遷移數據后進行數據校驗的工作［２］ 。

最后是長時間停機影響系統業務的辦理。其風險來源于未能在計劃時間內完成數據遷移，導致長時間停機，影響到業務的辦理。所以遷移所需的時間和設備要適當做好冗余，才能在計劃時間內順利完成。數據遷移必然會存在一定的安全風險，因此搬遷方案的制定要謹慎，遷移策略要合理，遷移計劃要有冗余，才能把風險降到最低。

４ 數據遷移案例

４．１ 當前現狀

某單位管理和運維部門涉及全市數據的相關業務系統，其數據中心運行的系統眾多、數據量大、業務增量大，存在較大的運維風險。目前業務系統存儲已經出現了無法完整備份、空間不夠隨時需要擴容、鏡像備份許可不足、數據庫效率低下，前端反應慢等問題。當發生存儲故障時，要進行空間緊急擴展，如果不盡快進行遷移、擴容、優化和運維保障，系統隨時可能出現故障，后果極為嚴重。因此，該單位決定在數據中心搬遷的同時，進行數據的遷移、擴容等。

數據存儲主要由２ 臺小型機和ＨＤＳ 存儲構成。每臺小型機劃分為２ 個物理分區，除了上述設備還有Ｏｒａｃｌｅ 數據庫，可用于檔案查詢、鏡像備份、數據驗證。ＨＤＳ 存儲陣列處于系統的核心位置，核心數據都存儲在ＨＤＳ 存儲上。宏杉存儲作為備用磁盤陣列使用。

４．２ 遷移方案

借遷移的機會對整體系統進行優化。根據實際情況該方案選擇使用ＧｏｌｄｅｎＧａｔｅ 進行數據遷移。在新機房中，先利用現有的２ 臺ＩＢＭ 小型機及新購的ＨＤＳ 存儲完成Ｏｒａｃｌｅ 數據庫的配置，然后將所有數據同步到新機房的新數據庫中。在新系統運行穩定后，停止舊系統，將舊ＨＤＳ 存儲搬遷到新機房中，與新ＨＤＳ 構成雙存儲冗余配置。將宏杉存儲和飛康ＣＤＰ 作為同城異地的災備系統使用，以提高數據的安全性。

（１）通過現行構建新業務系統基礎平臺，進行新舊系統的數據同步鏡像，在此基礎上進行各種業務測試和數據校驗，可以將短期遷移和架構調整的風險降到最低，甚至完全消除。

（２）通過新舊２ 臺ＨＤＳ 存儲進行冗余配置和設置Ｏｒａｃｌｅ ＡＳＭ 的冗余磁盤組，可以完全實現高效、安全和無縫切換的磁盤冗余，任何一個磁盤陣列崩潰，數據庫可以自動漂移到另外一個陣列，客戶端完全不受影響。相較而言，如果現有架構、ＨＤＳ 磁盤陣列崩潰，宏杉存儲接管，中間必然會有較長時間的切換過程，少則２ 小時，多則數天。同時，２ 臺磁盤陣列相互鏡像比數據在同一個陣列上備份更安全。

（３）將宏杉存儲和飛康ＣＤＰ 部署在災備機房，能夠實現同城災備保護，從而進一步提升交易系統的安全性。

４．３ 遷移實現過程

（１）首先購買１ 臺新的ＨＤＳ 存儲設備并將其部署于新機房中，將新的ＨＤＳ 存儲設備作為新系統的核心存儲設備。

（２）將新購的２ 臺ＩＢＭ 小型機搬遷到新機房中，并將其作為新系統的數據庫服務器。２ 臺小型機都配置Ｏｒａｃｌｅ _闖抇_磼_L１１ｇ 數據庫。每臺小型機分２ 個物理分區，兩兩組成ＲＡＣ（Ａ１ 分區和Ｂ１ 分區組成ＲＡＣ，Ａ２ 分區和Ｂ２ 分區組成ＲＡＣ）。配置Ｏｒａｃｌｅ 數據庫，設置ＤＡＴＡＢＬＯＣＫ＿ＳＩＺＥ 參數為８ＫＢ。按照業務規則創建相應的表空間，以存儲不同時期的分區數據，提升查詢效率。

（３）使用數據同步工具將舊業務系統數據庫同步到新數據庫中，并進行數據校驗、業務驗證。

（４）在完成相關測試的情況下，將業務系統切換到新機房和新系統，實現平滑過渡。新舊機房、系統切換時間不超過８ 小時。

（５）運行一段時間（至少一個月）后，將舊機房內的ＨＤＳ 存儲下架、搬遷到新機房中，重新配置磁盤組，與后加入新系統數據庫的ＡＳＭ 實現在線ＡＳＭ 磁盤組冗余配置。

（６）將現有的飛康ＣＤＰ 鏡像備份系統進行重新配置，并對新系統的ＨＤＳ 磁盤陣列進行鏡像備份。

（７）對備份功能和恢復功能進行測試，以確保各項功能正常。

（８）對新系統的數據庫進行跟蹤優化和日常運維管理，以減少故障點，提高運行效率。

５ ＯＲＡＣＬＥ 數據庫在數據遷移后的維護優化

５．１ 檢查數據庫文件和進程運行情況

數據庫內存儲的文件狀態是反映系統穩定性的主要指標，需要在日常維護階段定期檢查確定文件狀態，判斷文件是否異常。若出現問題，則管理員應及時上報并采取針對性技術進行阻止或化解，如迅速找尋攻擊對象、備份數據。在日常檢查中常見的異常情況包含“表空間不足”，因此有必要及時拓展表空間，恢復文件和數據［３］ 。同時，需要及時檢查數據庫進程，對于規定時間內的數據處理任務，需檢查其運行結果和工作進程，若未按時完成操作，則有必要查詢異常原因。例如，Ｏｒａｃｌｅ 數據庫運行中出現不同等級報錯信息，應針對特定對象進行檢查，為后續項目維護提供數據支持。

５．２ 排查日志文件

系統日常維護階段需要仔細排查日志文件，即警告日志，其中包含Ｏｒａｃｌｅ 數據庫在實際運行階段的多項問題。這些內容雖然不會在短期內對系統工作造成影響，但仍需要長期監測，不斷更新優化文件，防止后續出現嚴重問題。例如，Ｏｒａｃｌｅ 數據庫的運行階段，其日志文件內會積攢部分警告文件，管理員可以定期查看ａｌｅｒｔ＿ＳＩＤ．ｌｏｇ，其中會包含以下內容：Ｏｒａｃｌｅ 數據庫的開閉時間記錄、切換失敗過程、數據文件擴充、創建表空間記錄、系統報錯（ＯＲＡ?６００ 內部文件錯誤）。因此，管理員有必要定期檢查日志文件，結合報錯信息進行針對性優化。例如，開閉參數報錯時，查找初始化參數的記錄。如果報錯原因是操作未完成、檢查點提前歸檔等，需要重新形成日志文件，提升歸檔速率。此外，若非管理人員惡意刪除表空間，管理員應及時查找操作ＩＤ，限制其操作權限，并重置密碼。

５．３ 對數據庫系統進行性能檢測

在日常維護工作中，需要對數據庫的運行性能進行測試，以便找尋故障，提升系統的運行速率。在借助Ｓｔａｔｓｐａｃｋ、ＡＷＲ 報告開展系統分析工作時，可以得到對應的歷史狀態數據。此報告主要通過采集歷史信息完成分析，具有一定的滯后性，需要針對服務器參數、數據庫核心性能開展實時監測工作。

５．４ 數據備份

數據庫備份可以防止系統出現故障（ 數據損毀、丟失），快速完成數據恢復，提升數據保護水平。數據庫備份過程主要包含物理和邏輯２ 種模式，其中物理備份的基本單元是磁盤塊，借助該結果拷貝數據，通過物理模式恢復初始存儲特征。物理備份劃分為熱備份和冷備份。邏輯備份主要單位是數據文件，能夠生成數據映像，實現數據的邏輯恢復。常見的Ｏｒａｃｌｅ 數據庫邏輯備份工具包含ｅｘｐ／ ｉｍｐ，ｅｘｐｄｐ／ ｉｍｐｄｐ 數據泵，可以靈活高效地進行數據恢復和備份。此外，在許多企業的Ｏｒａｃｌｅ 數據庫備份工作中常常應用ＲＭＡＮ 軟件，其具有較高的自動化數據管理能力。因此，在日常運維優化階段，管理員需要將物理和邏輯備份方式充分結合，依托ＲＭＡＮ 工具，借助自動化腳本模式，定期備份控制文件、數據文件、參數文件、日志文件，并將備份數據存儲到多個磁盤內，構建專業的磁盤存儲環境，提升備份可行性。

５．５ 處理數據庫壞塊

若在Ｏｒａｃｌｅ 數據庫日常維護階段遇到數據壞塊，能夠從警告日志文件中及時查找對應信息。不過若想精確判斷其是否為壞塊，管理員需要借助排除法開展工作，具體內容如下。首先，定位發生壞塊問題的區域或對象，設置針對性的解決方式。其次，刪除并重建表空間，查看數據庫備份情況，借助備份文件恢復數據。若出現表空間內缺少數據的問題，則需要人工復制數據庫初始記錄，重新構建表空間。最后，標注壞塊主體，將表中其他數據存儲到另一種表內，刪除故障表，生成對應索引。

５．６ 優化數據庫系統

在日常維護和數據庫系統優化工作中，需要關注以下內容。第一，科學配置存儲空間，提升內部空間、表空間的參數設置水平。第二，降低輸出、輸入次數，減少系統交互頻率，降低ＣＰＵ 的實際運行負擔，優化Ｏｒａｃｌｅ 數據庫系統性能，避免不必要的資源消耗。第三，科學設置環境參數，提高環境利用功率，加快等待程序運行，避免鎖存器沖突。因此，有必要進行數據的分頁處理、構建索引。在調用ＳＱＬ 語句時，只顯示特定字段，優化Ｏｒａｃｌｅ 數據庫系統性能，在確保數據安全的基礎上，提升系統性能。

６ 結束語

不同的數據遷移方法有不同的特點，適用于不同的數據遷移需求。數據量小且可停機操作的業務系統，可采用Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具、Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具；若數據遷移需在不停機情況下進行， 則可優先使用ＧＯＬＤＥＮＧＡＴＥ 技術。數據中心的遷移是個系統性工程，因此要制定一個科學有效的數據遷移方案，才能保證數據的完整性和安全性。實踐證明，選擇一種相對切實可行的方案有利于提高數據遷移的速度和質量，進而提高其安全性和可靠性。

參考文獻：

［１］ 徐靈均．數據遷移技術及其應用［Ｄ］．南京：南京理工大學，２０１３．

［２］ 王剛，王冬，李文，等．大數據環境下的數據遷移技術研究［Ｊ］．微型電腦應用，２０１３，３０（５）：１?３．

［３］ 陸葉杉．系統數據遷移常見問題及案例分析［Ｊ］．計算機科學，２０１９，４６（Ｓ１）：４１２?４１６．

作者簡介：

蘇婷（１９８７—），本科，工程師，研究方向：計算機科學與技術、數據庫管理。