Data Guard环境做到Client的自动切换

使用Data guard作为HA方案，要解决的一个问题在于：后台数据库发生了主备切换，client连接如何做到自动切到新的primary数据库上？
 
如果做通用的方案，需要客户端自己提供自动重连的能力，这点大多数java的occi的连接池都有实现。
 
但这些已有实现大多是对同一连接配置发起重连，所以需要考虑为application提供透明的连接方式，而不让应用看到具体data guard的多个ip和service name，这就需要做些额外的配置工作。
 
    一种方式通过vip，真实转发的ip只挂靠在有效数据库的ip上。这种方式切换发生后，application在断连的旧connection上发起dml会获得ORA-3113 "end of file on communication channel"的错误，此时application可以尝试重连机制和新的primary建立连接。
 
在f5上可以通过设置心跳sql和期望的返回结果内容，以类似ping方式获取远端数据库是否可用，来决定ip是否应该转发到该物理ip上。
 
    另一种方式是通过设置tns和数据库的service name来访问，通过合理设置，甚至可以做到在发生切换时的select操作仅仅被阻塞一会，而不会感觉到数据库已经完成了主备切换。
 
设置步骤如下：
 
 1.客户端的tnsnames.ora中tns配置成
 
MYAPP =
  (DESCRIPTION =
  (ADDRESS_LIST =
  (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = HostA)(PORT = 1521))
  (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = HostB)(PORT = 1521))
  )
  (CONNECT_DATA =
  (SERVICE_NAME = myapp)
  )
  )
 
 
 
2.在primary数据库运行
 
 begin
  dbms_service.create_service("myapp","myapp");
 end;
 /
 begin
  DBMS_SERVICE.START_SERVICE("myapp");
 end;
 /
 
 3.在primary数据库创建触发器：
 
create trigger myapptrigg after startup on database
 declare
  v_role varchar(30);
 begin
  select database_role into v_role from v$database;
  if v_role = "PRIMARY" then
  DBMS_SERVICE.START_SERVICE("myapp");
  else
  DBMS_SERVICE.STOP_SERVICE("myapp");
  end if;
 end;
 /
 
解释下：这个方案的思路就是将两边的数据库的service name都设置成"myapp"，当发生切换时，由触发器在数据库startup的时候把primary的实例以"myapp"的名字显示，而把standby的"myapp"服务名给停掉，这样任何时刻只有主节点显示名字为"myapp"的服务。
 
注意这里的plsql都是运行在primary，无需在standby上做任何设置，因为data guard会自动将变化同步到standby数据库。
 
通过在primary数据库运行下面程序，可以让客户端在做select的时候甚至意识不到数据库的切换：
 
begin
  dbms_service.modify_service
  ("myapp",
  FAILOVER_METHOD => "BASIC",
  FAILOVER_TYPE => "SELECT",
  FAILOVER_RETRIES => 200,
  FAILOVER_DELAY => 1);
 end;
 /
 
注意如果在切换时有comit的提交事务发生，还是会出现失误提交失败，要求回滚的情况。
 
 
 
下面tns是另一种配置方式（类似rac的failover配置思想），使用这种方式，不需要在Oracle server中运行任何plsql脚本，在DESCRIPTION_LIST中的两个数据库甚至根本不需要处于data guard中，可以是任意两个数据库。driver会按顺序遍历list中的数据库，一直到能连接上为止。
 
MYAPP =
 (DESCRIPTION_LIST=
  (LOAD_BALANCE=off)
  (FAILOVER=on)
  (DESCRIPTION =(CONNECT_TIMEOUT=5)(TRANSPORT_CONNECT_TIMEOUT=3)(RETRY_COUNT=10)
    (ADDRESS_LIST =
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = localhost)(PORT = 1521))
    )
    (CONNECT_DATA =
      (SERVICE_NAME = myapp1)
    )
  )
  (DESCRIPTION =(CONNECT_TIMEOUT=5)(TRANSPORT_CONNECT_TIMEOUT=3)(RETRY_COUNT=10)
    (ADDRESS_LIST =
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = otherIP)(PORT = 1521))
    )
    (CONNECT_DATA =
      (SERVICE_NAME = myapp2)
    )
  )
 )
 
 
 
这种方式需要注意的地方：
 
1.jdbc必须走oci的方式，如果为jdbc：thin+tns方式，则会出现
 
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 545
  at oracle.net.nl.NVTokens.parseTokens(Unknown Source)
  at oracle.net.nl.NVFactory.createNVPair(Unknown Source)
 
其原因在于jdbc的driver本身无法识别这种格式的tns内容。
 
此时即使以jdbc：thin+tns的方式访问其他正常的tns也会一样抛出这个错误，因为这导致了jdbc根本无法正确解析整个tnsnames.ora文件。
 
而jdbc：oci实际上负责解析tnsnames.ora和处理通信的是依赖oci.lib，因此就不存在这个问题。
 
2.这种配置适用于任何依赖oci通信的客户端，包括oci，occi，一些基于它们的wrap库，以及pl/sql developer此类的工具软件。
 
3.注意如果连接的数据库组属于manually switch的模式，而不是fail down导致的切换，比如tns中的a数据库是mount状态，b是primary，而tns的列表顺序是先a后b，则会出现尽管客户端连a时，抛出ORA-0133错误，但是不会按顺序去尝试连接b。
 
原因是在处理这个链接时，oci客户端会尝试通过listener和service建立连接。
 
如果listener是关闭的，或者客户端能连上listener但是找不到对应service，则都会尝试连接处于第二个的b，但是如果通过listener找到了对端的service，只是无法建立连接（如数据库处于mount状态），则此时不会尝试连接b，而直接会以抛出
 
ORA-0133:ORACLE initialization or shutdown in progress
 
终止连接尝试。
 
所以在使用这种tns的时候要确保通过tns列表能访问到的所有数据库都不会一直处于mount状态，否则连接它会打断对后面正常open数据库的连接尝试。
 
这也是为何手动切换的dataguard数据库，客户端不能依赖这种tns配置方法做自动切换，因为手动切换的dataguard数据库状态肯定是一个open一个mount，如果mount处于tns的列表靠前的位置，在连接它失败后会抛出ORA-0133异常阻止客户端尝试连接正常open的那个数据库。

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