XTTS系列之二：不可忽略的BCT

重要系统Oracle数据库U2L迁移场景中，如果客户来问我建议，我都会回复说首选就是XTTS，除非XTTS经测试实在是无法满足停机窗口，否则就不要考虑OGG这类方案。

换句话说，选择OGG做迁移的场景，都是没有其他办法时才会选用的方案了。

而在这类XTTS的迁移项目中,我认为bct的技术是至关重要的, 因为这会直接关系到你的迁移项目正式割接阶段能否成功。

有不少人会说元数据才最重要，我能理解这个讲法，的确，元数据在xtts迁移中也是个非常关键的点，但是它占用割接窗口具体多少时间，基本在测试过程中就可以清楚知道，并不会和测试过程中有太大的出入。

而增量备份就不一样，曾遇到有客户日常演练很的很好，每次增量时间也很满意，结果最后割接做最后一次增量时bct突然失效，直接导致全扫，无法满足计划内割接窗口，只能回退再找时间申请割接，导致各方面影响都很大。

最近有个客户的核心系统也是U2L，决定做XTTS迁移测试，因为在前期测试阶段不允许对生产有任何干涉，所以决定建立一个2级备库，以2级备库模拟源端进行XTTS的流程测试。

因为项目比较典型，各方都比较重视，我还专门为此项目搞了套测试环境，方便帮助现场测试人员分析一些遇到的问题。

我的测试环境架构如下：

生产端：主库 -> 备库 -> 2级备库

db11g -> db11gadg -> db11gcas

目标端：RAC

rac1, rac2

• 1.选定最新XTTS脚本，开启bct
• 2.ADG备库测试XTTS备份效果
• 3.总结

1.选定最新XTTS脚本，开启bct

首先我测试模拟的业务用户是JINGYU，表空间是DBS_D_JINGYU, DBS_I_JINGYU，然后对应XTTS的脚本是最新的V4.3：

# @db11g:
select distinct tablespace_name from dba_segments where owner='JINGYU' order by 1;
execute dbms_tts.transport_set_check('DBS_D_JINGYU, DBS_I_JINGYU');
select * from TRANSPORT_SET_VIOLATIONS; 

# @db11gcas, 创建XTTS工作目录
[oracle@db11gcas ~]$
mkdir -p /home/oracle/xtt
unzip rman_xttconvert_VER4.3.zip -d /home/oracle/xtt
cd /home/oracle/xtt
ls -lrth

# @db11g, 源端开启bct（block change tracking）
SQL>
select * from v$block_change_tracking;

Get小知识：db11g开启了bct，但是db11gadg和db11gcas并不会同步开启。

这也说明ADG的同步，bct不会自动同步哦～

以后面试可以问问候选人哪些东西ADG不会同步，哈哈，非常考验候选人功力，看看能说出几个，能说出的估计都是DBA老炮儿了。

现在手工开启，在备库db11gadg和db11gcas也都执行命令：

# @db11gadg, @db11gcas:
alter database enable block change tracking using file '/u01/app/oracle/bct.dbf'; 

alter database disable block change tracking;

# @db11g, @db11gadg, @db11gcas:
CONFIGURE DEVICE TYPE DISK PARALLELISM 2 BACKUP TYPE TO BACKUPSET;
backup incremental level 0 tablespace DBS_D_JINGYU, DBS_I_JINGYU format '/u01/media/%U.bck';

2.ADG备库测试XTTS备份效果

到这里，我突然想到，其实，现阶段只测试bct的话，没必要搞这么复杂，直接在我的一套ADG环境测试下XTTS备份效果就能得出结论，所以先不折腾全过程了，只关注下我们所关注的bct，我这里的环境是19c多租户的，来看下xtt.properties配置文件内容：

按我测试环境修改的xtt.properties：

使用grep过滤以#号开头的注释行 和 空行，显示如下：

[oracle@bogon xtt]$ grep -vE '^#|^$' xtt.properties
tablespaces=TEST
platformid=13
src_scratch_location=/u01/media/src_backups
dest_datafile_location=+DATADG
dest_scratch_location=/xtts
parallel=3
rollparallel=2
getfileparallel=4
srcconnstr=sys/oracle@jingyu
destconnstr=sys/oracle@jingyu
allowstandby=1

设置TMPDIR目录变量：

export TMPDIR=/home/oracle/xtt/tmp

其实直接写入到环境变量中最方便。

然后开始执行XTTS备份测试：

[oracle@bogon xtt]$
$ORACLE_HOME/perl/bin/perl xttdriver.pl --backup --debug 3

这里需要使用 v$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS 来查看详情：

set lines 180 pages 200
COL INPUT_TYPE FORMAT a20
COL STATUS FORMAT a20
COL minutes FORMAT 999.999
COL Input_mb FORMAT 99,999.99
COL Output_mb FORMAT 99,999.99

SELECT SESSION_KEY, INPUT_TYPE, STATUS,
TO_CHAR(START_TIME,'yyyy-mm-dd hh24:mi') start_time,
TO_CHAR(END_TIME,'yyyy-mm-dd hh24:mi') end_time,
INPUT_BYTES/1024/1024 Input_mb,
OUTPUT_BYTES/1024/1024 Output_mb,
ELAPSED_SECONDS/60 minutes
FROM V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS
ORDER BY SESSION_KEY;

INPUT_BYTES

NUMBER

Sum of all input file sizes backed up by this job

OUTPUT_BYTES

NUMBER

Output size of all pieces generated by this job

从官方文档解释来看，INPUT_BYTES 实际上就是指备份时读取的文件大小，而 OUTPUT_BYTES 指的是备份实际备份出来的文件大小。

如果不看文档说明，这两个参数很容易误会给搞反了。

先看不开启BCT时，实际是这样的效果：

SESSION_KEY INPUT_TYPE           STATUS               START_TIME       END_TIME           INPUT_MB  OUTPUT_MB  MINUTES
----------- -------------------- -------------------- ---------------- ---------------- ---------- ---------- --------
       4891 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 14:51 2023-06-30 14:51     100.00     100.00     .050
       4894 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:23 2023-06-30 15:23      97.00        .05     .033
       4896 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:30 2023-06-30 15:30      97.00        .05     .067
       4898 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:31 2023-06-30 15:31      97.00        .05     .133

每次备份都读取了接近100M的文件大小。

这里把xtts的tmp整个干掉，重测下bct的效果。

注意：实际测试不能轻易删除整个tmp目录，里面的文件没有了，XTTS脚本就不知道数据文件该从哪开始恢复了。

[oracle@bogon xtt]$
$ORACLE_HOME/perl/bin/perl xttdriver.pl --backup --debug 3

SESSION_KEY INPUT_TYPE           STATUS               START_TIME       END_TIME           INPUT_MB  OUTPUT_MB  MINUTES
----------- -------------------- -------------------- ---------------- ---------------- ---------- ---------- --------
       4900 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:34 2023-06-30 15:34     100.00     100.00     .033
       4903 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:36 2023-06-30 15:36        .00        .00     .000

看见没？这就是bct的魅力所在，4903这一行，INPUT_MB直接近似为0，因为我这里除了SCN变化，数据一点没变。

但没有bct，就还是像之前那样读取接近整个数据文件的大小，比如上面测试的4894、4896、4898那些。

再测两把，依然是很小的INPUT_MB：

SESSION_KEY INPUT_TYPE           STATUS               START_TIME       END_TIME           INPUT_MB  OUTPUT_MB  MINUTES
----------- -------------------- -------------------- ---------------- ---------------- ---------- ---------- --------
       4905 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:40 2023-06-30 15:40        .01        .05     .067
       4907 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:41 2023-06-30 15:41        .01        .05     .133

那现在来测试下一个场景：

我这里是备库角色，我要激活打开，看BCT是否会失效？

该备库环境已经开启了数据库闪回，新建一个还原点：

create restore point before_read_write guarantee flashback database;

然后置换读写的参考命令：

select database_role, open_mode from v$database;
select name from v$restore_point;
create restore point before_read_write guarantee flashback database;
select name from v$restore_point;
select CONTROLFILE_TYPE from v$database;
ALTER DATABASE ACTIVATE STANDBY DATABASE;
select CONTROLFILE_TYPE from v$database;
ALTER DATABASE SET STANDBY DATABASE TO MAXIMIZE PERFORMANCE;
ALTER DATABASE OPEN;
select database_role, open_mode from v$database;
alter pluggable database all open;

实际操作如下：

SQL> select database_role, open_mode from v$database;

DATABASE_ROLE    OPEN_MODE
---------------- --------------------
PHYSICAL STANDBY READ ONLY

SQL>
SQL>
SQL> select name from v$restore_point;

no rows selected

SQL> create restore point before_read_write guarantee flashback database;

Restore point created.

SQL> select name from v$restore_point;

NAME
--------------------------------------------------------------------------------
BEFORE_READ_WRITE

SQL>
SQL> select CONTROLFILE_TYPE from v$database;

CONTROL
-------
STANDBY

SQL> ALTER DATABASE ACTIVATE STANDBY DATABASE;

Database altered.

SQL> select CONTROLFILE_TYPE from v$database;

CONTROL
-------
CURRENT

SQL>
SQL> ALTER DATABASE SET STANDBY DATABASE TO MAXIMIZE PERFORMANCE;

Database altered.

SQL> ALTER DATABASE OPEN;

Database altered.

SQL>
SQL> select database_role, open_mode from v$database;

DATABASE_ROLE    OPEN_MODE
---------------- --------------------
PRIMARY          READ WRITE

SQL> 

SQL> alter pluggable database all open;

Pluggable database altered.

之后再次进行测试，也就是模拟XTTS在备库测试，需要打开读写后做最后一次增量测试：

SESSION_KEY INPUT_TYPE           STATUS               START_TIME       END_TIME           INPUT_MB  OUTPUT_MB  MINUTES
----------- -------------------- -------------------- ---------------- ---------------- ---------- ---------- --------
       4900 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:34 2023-06-30 15:34     100.00     100.00     .033
       4903 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:36 2023-06-30 15:36        .00        .00     .000
       4905 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:40 2023-06-30 15:40        .01        .05     .067
       4907 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:41 2023-06-30 15:41        .01        .05     .133
       4909 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:56 2023-06-30 15:56     100.00        .05     .033

看到没，最新的4909就是模拟的最后一次增量，INPUT_MB读取了整个数据文件的大小。

重现了测试问题，也就是bct失效的确是由于置换成读写导致的。

那如果数据库就是读写状态（模拟主库场景），后续bct会不会一直不失效呢？我记着之前有同事曾遇到过超过8次失效的问题，验证下：

SESSION_KEY INPUT_TYPE           STATUS               START_TIME       END_TIME           INPUT_MB  OUTPUT_MB  MINUTES
----------- -------------------- -------------------- ---------------- ---------------- ---------- ---------- --------
       4909 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:56 2023-06-30 15:56     100.00        .05     .033
       4911 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 15:59 2023-06-30 15:59        .01        .05     .033
       4913 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:00 2023-06-30 16:00        .01        .05     .033
       4915 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:00 2023-06-30 16:00        .01        .05     .033
       4917 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:01 2023-06-30 16:01        .01        .05     .017
       4919 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:01 2023-06-30 16:01        .01        .05     .017
       4921 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:01 2023-06-30 16:01        .01        .05     .033
       4923 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:02 2023-06-30 16:02        .01        .05     .033
       4925 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:02 2023-06-30 16:02        .01        .05     .033
       4927 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:02 2023-06-30 16:02        .01        .05     .033
       4929 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 16:02 2023-06-30 16:02        .01        .05     .033
       4931 DATAFILE FULL        COMPLETED            2023-06-30 17:38 2023-06-30 17:38        .01        .05     .033

看来这里并没有出现8次后失效的现象，这个所谓8次对应了一个隐藏参数：_bct_bitmaps_per_file

NAME                                DESCRIPTION                                                        VALUE
----------------------------------- ------------------------------------------------------------------ ------------------------------
_bct_bitmaps_per_file               number of bitmaps to store for each datafile                       8

不过，保险起见，如果你可能要做超过8次的增量备份，还是建议将这个参数设置大一些。或者干脆避免超过8次引发bct失效问题，做得太多也会增大遇到bug的风险。

3.总结

• 1）备库测试最后阶段若打开激活备库为读写，那bct会失效；
• 2）建议有规划，不要做太多次增量，以免遇到参数影响或其他bug导致bct失效；
• 3）如果确认选用XTTS迁移，提前适当修改调大_bct_bitmaps_per_file

好多年前给客户做XTTS迁移，那会儿还是用的2.0版本，也遇到不少问题，感兴趣的伙伴也可参见之前的文章《XTTS系列之一：U2L迁移解决方案之XTTS的使用》。

如今最新XTTS 4.3的版本，从MOS文档看整个过程，已经大幅简化了操作，也更加成熟稳定了。