应用程序连续性 - 面向开发人员的数据库功能

甲骨文云技术 2023-03-11

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当数据库发生故障时，我们往往不希望让用户看到应用程序报错，而是希望应用可以透明切换到可用的冗余节点 - 可以是从RAC的一个节点切换到其余某个存活节点，也可以是切换到备库。为了实现这样的需求，Oracle引入了Application Continuity (AC)特性。当数据库层发生故障中断时，AC通过自动恢复进行中的会话，来为应用程序屏蔽数据库层故障，因此数据库层的中断对应用程序来说就像是稍微延迟的执行。

应用程序配置Application Continuity (AC) 后，用户将不再受到滚动补丁、数据库配置变更、甚至数据库崩溃的影响。

本文将为大家介绍Oracle Database 19c 中的Application Continuity (AC)特性。

Application Continuity (AC)有何作用？

Application Continuity (AC)对应用程序和最终用户隐藏了数据库层的中断。它有效地掩盖了如滚动打补丁、网络故障、数据库实例崩溃、以及切换到 Active Data Guard 备库等中断事件。配置Application Continuity (AC)后，用户将不再受到计划内停机或意外中断的影响。应用程序可以简单地继续工作，而不知道幕后正在发生计划内或计划外的中断事件。

它如何工作？

Application Continuity (AC)可以完全按照最初应用程序提交的方式在数据库端重放数据库请求（无论是事务还是查询），以确保结果与请求一致。对于每个请求，它首先在一个幸存的数据库实例上恢复和验证会话，然后重放从开始请求到结束请求的所有语句并将结果返回给用户。

可变变量（每次引用时返回新值的函数）都会被考虑在内，包括对 SYSDATE 和 SEQUENCES (NEXTVAL) 的调用。例如，从序列调用 NEXTVAL 在请求的原始返回值为47，则该请求的重放也必须使用 47 作为该值。Application Continuity (AC)还保证任何被重放的事务永远只会被提交一次。这是通过调用Transaction Guard来实现的，它提供了在重放期间跟踪和管理所有事务状态的功能。

支持哪些应用程序栈和配置？

从Oracle Database 12.1版本开始引入Application Continuity (AC)，支持JDBC thin应用程序，它需要使用 Oracle 连接池（例如用于JDBC客户端的Universal Connection Pool - UCP或 OCI Session Pool）。12.2版本中添加了对 OCI 和 ODP.NET 的支持，还可以为第三方应用程序堆栈配置 Oracle 连接池，例如 IBM WebSphere、RedHat JBoss 和 Apache Tomcat。

透明应用程序连续性 (Transparent Application Continuity - TAC) 在 Oracle Database 18c 中引入并在 Oracle Database 19c 中得到进一步增强，扩展了对不使用 Oracle 连接池的应用程序配置的支持。另外，TAC配置更简单，相对前面版本的AC来说也更透明。因此，推荐使用Oracle Database 19c中的TAC。

是否需要更改任何应用程序或数据库？

不需要。运行良好的应用程序不需要更改代码。

只需要在数据库层和应用层进行简单配置即可实现TAC。

在数据库层面，需要下面3个配置步骤：

1.为TAC配置数据库服务。不同的应用程序或模块通常会使用不同的服务以方便管理，建议针对SLA要求高的应用配置具备TAC属性的服务。下面显示了如何为透明应用程序连续性 (TAC) 配置服务：

$ srvctl add service -db mydb -service GOLD –preferred inst1 -available serv2 
-failover_restore AUTO -failoverretry 1 -failoverdelay 3 -commit_outcome TRUE
-failovertype AUTO -replay_init_time 600 -retention 86400 -notification TRUE
-drain_timeout 300 -stopoption IMMEDIATE
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2.授予对可变对象的 KEEP 权限。这样在重放的时候，才能保证值不变，通常如果使用到了sequence, 需要设置sequence的keep属性。

ALTER SEQUENCE.. [sequence object]  [KEEP|NOKEEP];


-- 如果使用其它owner的sequence,还要设置一下权限：


GRANT KEEP SEQUENCE on [sequence object] [TO USER];
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3.确保ONS默认端口6200畅通（数据库和应用之间双向）。

应用程序只需要配置以下2步：

1.应用程序中使用推荐的 TNS 连接字符串。例如：

Alias（或 URL）=
(DESCRIPTION =
   (CONNECT_TIMEOUT=120) (RETRY_COUNT=20)(RETRY_DELAY=3)(TRANSPORT_CONNECT_TIMEOUT=3)
 (ADDRESS_LIST =
   (LOAD_BALANCE=on)
   (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST=primary- scan)(PORT=1521)))
 (ADDRESS_LIST =
   (LOAD_BALANCE=on)
   (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST=standby-scan)(PORT=1521)))      
(CONNECT_DATA=(SERVICE_NAME = YOUR SERVICE)))
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例：Java程序中的URL：

url=jdbc:oracle:thin:@(DESCRIPTION = (CONNECT_TIMEOUT=120) (RETRY_COUNT=20)(RETRY_DELAY=3)(TRANSPORT_CONNECT_TIMEOUT=3)(ADDRESS_LIST =(LOAD_BALANCE=on)(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST=primary- scan)(PORT=1521)))(ADDRESS_LIST =


   (LOAD_BALANC=on)(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST=standby-scan)(PORT=1521)))(CONNECT_DATA=(SERVICE_NAME = YOUR SERVICE)))
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上面最后的YOUR SERVICE即为前面在数据库层已经配置好的具备TAC属性的服务。

2. 按照不同的客户端类型配置

(a) 如果使用 JDBC thin客户端，请使用最新版本的Oracle 驱动程序API。通常需要ons.jar、ucp.jar 和重放驱动程序（ojdbcX.jar，其中 X 为 8 或 11）。这些必须作为一个集合来替换以确保正确的互操作性。

(b) 如果为 OCI 客户端配置，请将所有出现的 OCIStmtPrepare 替换为 OCIStmtPrepare2（OCIStmtPrepare 在 12.2 中已弃用，并且不会重放）。另外，在推荐的连接字符串中加入HA EVENTS = TRUE，确保dba已经配置数据库服务aq_ha_notifications = True。

详细的配置说明可以参考最新官方白皮书：Application Checklist for Continuous Service for MAA Solutions[1]。