ＯＲＡＣＬＥ 数据库的数据迁移研究

摘 要 随着系统业务的不断扩展 系统产生的数据呈几何级增长 而数据是信息系统的核心 因此在数据迁移中 保障數据的安全性更是重中之重ORACLE 数据库是世界上主流的数据库之一 数据迁移的方法有多种 而如何在有限的系统停机时间内完成ORACLE 数据库的数据迁移工作 并保证数据的完整性和正确性 文章将结合实际案例进行探讨

关键词ORACLE 数据迁移 数据库

中图法分类号TP311  文献标识码A

随着信息技术的快速发展、各项业务的数字化办理，以及信息系统覆盖面不断增大，系统产生的业务数据也随之增长，这对服务器和存储设备提出了新的要求，这些要求通过对设备进行升级、扩容来实现，在升级改造过程中，数据迁移是必不可少的一项工作。而ＯＲＡＣＬＥ 数据库是目前最流行的关系型数据库之一，有安全级别高、处理速度快、存储量大等优势，广泛应用于各个关键领域。ＯＲＡＣＬＥ 数据库如何在数据迁移中实现数据的完整性、提高数据的安全性，本文将结合数据迁移的实际案例，分析数据迁移的动机、方法、风险等，并讨论其在实际中的应用。

１ 数据迁移的动机

数据中心的搬迁：由于机构搬迁或者相关政策的因素影响，需要把数据中心搬迁或合并到新的地址，根据需求合理安排数据的存储空间，因此涉及数据的迁移和存储的整合。

旧的存储性能不足：随着信息系统的发展，现有的存储设备容量不足、机器老化等，已无法满足需求，甚至影响到系统的正常使用，数据迁移迫在眉睫。信息系统升级：当信息系统升级后，要将旧系统的数据迁移到新系统上，涉及旧系统数据的整理、抽取，按照新系统数据库表的逻辑结构关联对应并迁移。

２ 数据迁移的方法

数据迁移一般分为物理迁移和逻辑迁移２ 种。物理迁移指将整个数据库备份后再完全恢复，根据是否关闭数据库又将备份的方法分为冷备份和热备份。冷备份称为脱机备份，是在关闭数据库的环境下进行数据备份，优点是操作比较简单、方便归档；缺点是当数据量大时，该方法停机时间较长，会引起系统长时间无法使用。热备份也称为联机备份，适用于数据库不能停的情况，而数据是不断改变的，该方法也称为不一致备份。

逻辑迁移指将数据库的结构和数据导出到文件，再导入到目标数据库，其中Ｏｒｅｃｌｅ 数据库主要迁移方法有Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具迁移数据、Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具迁移数据、利用ｄａｔａ ｇｕａｒｄ 迁移、用ｒｍａｎ 做迁移等［１］ 。自Ｏｒａｃｌｅ 软件推广应用以来，Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具就被作为备份迁移的配套工具，其操作简单，但导入导出慢、效率低、数据迁移时需要停机操作等，适合中小型数据库的数据迁移工作。

Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具一般被称为“数据泵”，针对Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具效率低的问题，其加强了数据的并行处理能力，并支持暂停和远端操作，大幅提高了数据迁移的效率，缺点是数据迁移时同样需要停机操作。

ＲＭＡＮ 能备份整个数据库或数据库部件，且支持ＤＡＴＡＢＬＯＣＫ 方式导入，但只用于Ｏｒａｃｌｅ ８ 或更高版本，且跨Ｏｒａｃｌｅ 版本的支持较差。

ＧｏｌｄｅｎＧａｔｅ 是一种非插入性的基于日志的结构化数据复制软件，它通过解析源数据库的日志获得数据的增删改变化，再将这些变化应用到目标数据库，实现源数据库与目标数据库同步、双活。其优点是不影响业务数据，可同步迁移，支持异构，且与ＥＸＰ ／ＥＸＰＤＰ 结合使用效果良好，缺点是主机和存储都要双份，使用其软件会产生一定费用。

３ 数据迁移的风险

数据迁移遇到最大的风险首先是数据丢失。例如，物理迁移中设备在搬迁过程中损坏，导致备份数据丢失等。

其次是数据完整性的问题。一方面是数据字段在源系统和目标系统的不一致，用户访问权限不足等问题，导致数据迁移到新设备后查找不到；另一方面是在数据迁移过程中短时间出现故障导致数据丢失，这需要迁移数据后进行数据校验的工作［２］ 。

最后是长时间停机影响系统业务的办理。其风险来源于未能在计划时间内完成数据迁移，导致长时间停机，影响到业务的办理。所以迁移所需的时间和设备要适当做好冗余，才能在计划时间内顺利完成。数据迁移必然会存在一定的安全风险，因此搬迁方案的制定要谨慎，迁移策略要合理，迁移计划要有冗余，才能把风险降到最低。

４ 数据迁移案例

４．１ 当前现状

某单位管理和运维部门涉及全市数据的相关业务系统，其数据中心运行的系统众多、数据量大、业务增量大，存在较大的运维风险。目前业务系统存储已经出现了无法完整备份、空间不够随时需要扩容、镜像备份许可不足、数据库效率低下，前端反应慢等问题。当发生存储故障时，要进行空间紧急扩展，如果不尽快进行迁移、扩容、优化和运维保障，系统随时可能出现故障，后果极为严重。因此，该单位决定在数据中心搬迁的同时，进行数据的迁移、扩容等。

数据存储主要由２ 台小型机和ＨＤＳ 存储构成。每台小型机划分为２ 个物理分区，除了上述设备还有Ｏｒａｃｌｅ 数据库，可用于档案查询、镜像备份、数据验证。ＨＤＳ 存储阵列处于系统的核心位置，核心数据都存储在ＨＤＳ 存储上。宏杉存储作为备用磁盘阵列使用。

４．２ 迁移方案

借迁移的机会对整体系统进行优化。根据实际情况该方案选择使用ＧｏｌｄｅｎＧａｔｅ 进行数据迁移。在新机房中，先利用现有的２ 台ＩＢＭ 小型机及新购的ＨＤＳ 存储完成Ｏｒａｃｌｅ 数据库的配置，然后将所有数据同步到新机房的新数据库中。在新系统运行稳定后，停止旧系统，将旧ＨＤＳ 存储搬迁到新机房中，与新ＨＤＳ 构成双存储冗余配置。将宏杉存储和飞康ＣＤＰ 作为同城异地的灾备系统使用，以提高数据的安全性。

（１）通过现行构建新业务系统基础平台，进行新旧系统的数据同步镜像，在此基础上进行各种业务测试和数据校验，可以将短期迁移和架构调整的风险降到最低，甚至完全消除。

（２）通过新旧２ 台ＨＤＳ 存储进行冗余配置和设置Ｏｒａｃｌｅ ＡＳＭ 的冗余磁盘组，可以完全实现高效、安全和无缝切换的磁盘冗余，任何一个磁盘阵列崩溃，数据库可以自动漂移到另外一个阵列，客户端完全不受影响。相较而言，如果现有架构、ＨＤＳ 磁盘阵列崩溃，宏杉存储接管，中间必然会有较长时间的切换过程，少则２ 小时，多则数天。同时，２ 台磁盘阵列相互镜像比数据在同一个阵列上备份更安全。

（３）将宏杉存储和飞康ＣＤＰ 部署在灾备机房，能够实现同城灾备保护，从而进一步提升交易系统的安全性。

４．３ 迁移实现过程

（１）首先购买１ 台新的ＨＤＳ 存储设备并将其部署于新机房中，将新的ＨＤＳ 存储设备作为新系统的核心存储设备。

（２）将新购的２ 台ＩＢＭ 小型机搬迁到新机房中，并将其作为新系统的数据库服务器。２ 台小型机都配置Ｏｒａｃｌｅ _闯抇_磼_L１１ｇ 数据库。每台小型机分２ 个物理分区，两两组成ＲＡＣ（Ａ１ 分区和Ｂ１ 分区组成ＲＡＣ，Ａ２ 分区和Ｂ２ 分区组成ＲＡＣ）。配置Ｏｒａｃｌｅ 数据库，设置ＤＡＴＡＢＬＯＣＫ＿ＳＩＺＥ 参数为８ＫＢ。按照业务规则创建相应的表空间，以存储不同时期的分区数据，提升查询效率。

（３）使用数据同步工具将旧业务系统数据库同步到新数据库中，并进行数据校验、业务验证。

（４）在完成相关测试的情况下，将业务系统切换到新机房和新系统，实现平滑过渡。新旧机房、系统切换时间不超过８ 小时。

（５）运行一段时间（至少一个月）后，将旧机房内的ＨＤＳ 存储下架、搬迁到新机房中，重新配置磁盘组，与后加入新系统数据库的ＡＳＭ 实现在线ＡＳＭ 磁盘组冗余配置。

（６）将现有的飞康ＣＤＰ 镜像备份系统进行重新配置，并对新系统的ＨＤＳ 磁盘阵列进行镜像备份。

（７）对备份功能和恢复功能进行测试，以确保各项功能正常。

（８）对新系统的数据库进行跟踪优化和日常运维管理，以减少故障点，提高运行效率。

５ ＯＲＡＣＬＥ 数据库在数据迁移后的维护优化

５．１ 检查数据库文件和进程运行情况

数据库内存储的文件状态是反映系统稳定性的主要指标，需要在日常维护阶段定期检查确定文件状态，判断文件是否异常。若出现问题，则管理员应及时上报并采取针对性技术进行阻止或化解，如迅速找寻攻击对象、备份数据。在日常检查中常见的异常情况包含“表空间不足”，因此有必要及时拓展表空间，恢复文件和数据［３］ 。同时，需要及时检查数据库进程，对于规定时间内的数据处理任务，需检查其运行结果和工作进程，若未按时完成操作，则有必要查询异常原因。例如，Ｏｒａｃｌｅ 数据库运行中出现不同等级报错信息，应针对特定对象进行检查，为后续项目维护提供数据支持。

５．２ 排查日志文件

系统日常维护阶段需要仔细排查日志文件，即警告日志，其中包含Ｏｒａｃｌｅ 数据库在实际运行阶段的多项问题。这些内容虽然不会在短期内对系统工作造成影响，但仍需要长期监测，不断更新优化文件，防止后续出现严重问题。例如，Ｏｒａｃｌｅ 数据库的运行阶段，其日志文件内会积攒部分警告文件，管理员可以定期查看ａｌｅｒｔ＿ＳＩＤ．ｌｏｇ，其中会包含以下内容：Ｏｒａｃｌｅ 数据库的开闭时间记录、切换失败过程、数据文件扩充、创建表空间记录、系统报错（ＯＲＡ?６００ 内部文件错误）。因此，管理员有必要定期检查日志文件，结合报错信息进行针对性优化。例如，开闭参数报错时，查找初始化参数的记录。如果报错原因是操作未完成、检查点提前归档等，需要重新形成日志文件，提升归档速率。此外，若非管理人员恶意删除表空间，管理员应及时查找操作ＩＤ，限制其操作权限，并重置密码。

５．３ 对数据库系统进行性能检测

在日常维护工作中，需要对数据库的运行性能进行测试，以便找寻故障，提升系统的运行速率。在借助Ｓｔａｔｓｐａｃｋ、ＡＷＲ 报告开展系统分析工作时，可以得到对应的历史状态数据。此报告主要通过采集历史信息完成分析，具有一定的滞后性，需要针对服务器参数、数据库核心性能开展实时监测工作。

５．４ 数据备份

数据库备份可以防止系统出现故障（ 数据损毁、丢失），快速完成数据恢复，提升数据保护水平。数据库备份过程主要包含物理和逻辑２ 种模式，其中物理备份的基本单元是磁盘块，借助该结果拷贝数据，通过物理模式恢复初始存储特征。物理备份划分为热备份和冷备份。逻辑备份主要单位是数据文件，能够生成数据映像，实现数据的逻辑恢复。常见的Ｏｒａｃｌｅ 数据库逻辑备份工具包含ｅｘｐ／ ｉｍｐ，ｅｘｐｄｐ／ ｉｍｐｄｐ 数据泵，可以灵活高效地进行数据恢复和备份。此外，在许多企业的Ｏｒａｃｌｅ 数据库备份工作中常常应用ＲＭＡＮ 软件，其具有较高的自动化数据管理能力。因此，在日常运维优化阶段，管理员需要将物理和逻辑备份方式充分結合，依托ＲＭＡＮ 工具，借助自动化脚本模式，定期备份控制文件、数据文件、参数文件、日志文件，并将备份数据存储到多个磁盘内，构建专业的磁盘存储环境，提升备份可行性。

５．５ 处理数据库坏块

若在Ｏｒａｃｌｅ 数据库日常维护阶段遇到数据坏块，能够从警告日志文件中及时查找对应信息。不过若想精确判断其是否为坏块，管理员需要借助排除法开展工作，具体内容如下。首先，定位发生坏块问题的区域或对象，设置针对性的解决方式。其次，删除并重建表空间，查看数据库备份情况，借助备份文件恢复数据。若出现表空间内缺少数据的问题，则需要人工复制数据库初始记录，重新构建表空间。最后，标注坏块主体，将表中其他数据存储到另一种表内，删除故障表，生成对应索引。

５．６ 优化数据库系统

在日常维护和数据库系统优化工作中，需要关注以下内容。第一，科学配置存储空间，提升内部空间、表空间的参数设置水平。第二，降低输出、输入次数，减少系统交互频率，降低ＣＰＵ 的实际运行负担，优化Ｏｒａｃｌｅ 数据库系统性能，避免不必要的资源消耗。第三，科学设置环境参数，提高环境利用功率，加快等待程序运行，避免锁存器冲突。因此，有必要进行数据的分页处理、构建索引。在调用ＳＱＬ 语句时，只显示特定字段，优化Ｏｒａｃｌｅ 数据库系统性能，在确保数据安全的基础上，提升系统性能。

６ 结束语

不同的数据迁移方法有不同的特点，适用于不同的数据迁移需求。数据量小且可停机操作的业务系统，可采用Ｅｘｐ／ Ｉｍｐ 工具、Ｅｘｐｄｐ／ Ｉｍｐｄｐ 工具；若数据迁移需在不停机情况下进行， 则可优先使用ＧＯＬＤＥＮＧＡＴＥ 技术。数据中心的迁移是个系统性工程，因此要制定一个科学有效的数据迁移方案，才能保证数据的完整性和安全性。实践证明，选择一种相对切实可行的方案有利于提高数据迁移的速度和质量，进而提高其安全性和可靠性。

参考文献：

［１］ 徐灵均．数据迁移技术及其应用［Ｄ］．南京：南京理工大学，２０１３．

［２］ 王刚，王冬，李文，等．大数据环境下的数据迁移技术研究［Ｊ］．微型电脑应用，２０１３，３０（５）：１?３．

［３］ 陆叶杉．系统数据迁移常见问题及案例分析［Ｊ］．计算机科学，２０１９，４６（Ｓ１）：４１２?４１６．

作者简介：

苏婷（１９８７—），本科，工程师，研究方向：计算机科学与技术、数据库管理。