1. はじめに

本記事では、Oracle Database 19c上のData Guard(Physical Standby)をDBの複製を使用して構成します。
Primary Databaseはdb19cs01上のデータベースとし, Standby Databaseはdb19cs02に作成します。
ここで、db19cs01は Oracle Linux 7.9にOracle Databaseを導入する(シングル構成) 記事を元に構築した環境、db19cs02は同記事の「6. Oracle Database 19c のインストール」まで作業した環境とします。

サーバー名
- プライマリ：db19cs01
- スタンバイ：db19cs02
DB名：cdb1
ORACLE_SID：cdb1
プライマリとスタンバイのファイル構成
- 制御ファイル：同一パス
- redoログファイル：同一パス
- データファイル：同一パス
- アーカイブログ：同一パス

2. パラメーターの構成

Data Guardに関連するパラメーターは下記の通りです。

#	パラメーター名	プライマリ初期	プライマリ	スタンバイ
1	log_archive_dest_1	なし	LOCATION=/u01/app/oracle/oradata/CDB1/archive	←
2	db_unique_name	なし	cdb1	cdb1s
3	log_archive_config	なし	dg_config=(db19cs01_cdb1,db19cs02_cdb1)	←
4	fal_server	なし	db19cs02_cdb1	db19cs01_cdb1
5	standby_file_management	なし	auto	←
6	log_file_name_convert	なし	'/CDB1/','/CDB1/'	←
7	log_archive_dest_2	なし	SERVICE=db19cs02_cdb1 ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES, PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=cdb1s	SERVICE=db19cs01_cdb1 ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES, PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=cdb1

次の表は、プライマリ・データベースの初期設定ですが、同じ値をスタンバイにも持ちます。

#	パラメーター名	設定値
1	audit_file_dest	/u01/app/oracle/admin/cdb1/adump
2	audit_trail	db
3	compatible	19.0.0
4	control_files	/u01/app/oracle/oradata/CDB1/control01.ctl, /u01/app/oracle/oradata/CDB1/control02.ctl
5	db_block_size	8192
6	db_domain	example.com
7	db_name	cdb1
8	diagnostic_dest	/u01/app/oracle
9	dispatchers	(PROTOCOL=TCP) (SERVICE=cdb1XDB)
10	enable_pluggable_database	true
11	local_listener	LISTENER_CDB1
12	nls_language	JAPANESE
13	nls_territory	JAPAN
14	open_cursors	300
15	pga_aggregate_target	1073741824
16	processes	320
17	remote_login_passwordfile	EXCLUSIVE
18	sga_target	2147483648
19	undo_tablespace	UNDOTBS1

3. プライマリ・データベースの準備

プライマリ・データベースの設定を記載します。
本手順は、原則oracleユーザーで実行します。

3-1. [プライマリ] アーカイブログの有効化

アーカイブログの格納用ディレクトリを作成します。

# アーカイブログ格納ディレクトリ作成
mkdir -p /u01/app/oracle/oradata/CDB1/archive

次に、sysユーザーでプライマリ・データベースに接続し、下記コマンドを実行します。

-- アーカイブログ出力先の設定
alter system set log_archive_dest_1 = 'LOCATION=/u01/app/oracle/oradata/CDB1/archive' scope = spfile;

-- データベース停止
shutdown immediate;

-- アーカイブログの有効化
startup mount;
alter database archivelog;

-- アーカイブログの有効化確認(自動アーカイブが有効)
archive log list;

-- データベースをオープン
alter database open;

3-2. [プライマリ] 強制ロギングモードの有効化

sysユーザーでプライマリ・データベースに接続し、下記コマンドを実行します。

-- 強制ロギングモードの確認
select force_logging from v$database;

-- 強制ロギングモードの有効化
alter database force logging;

-- 強制ロギングモードの確認
select force_logging from v$database;

3-3. [プライマリ] スタンバイREDOログファイルの構成

sysユーザーでプライマリ・データベースに接続し、下記コマンドを実行します。
スタンバイREDOログファイルを作成する場合は下記の通りです。
・スタンバイREDOログ・ファイルのサイズは、オンラインREDOログ・ファイルのサイズと同一とします。
・スタンバイREDOログ・グループの数は、オンラインREDOログ・グループの数より1つ多くします。

-- オンラインREDOログのグループ数と各グループのサイズを確認する
select group#, members, bytes from v$log order by group#, members;

-- オンラインREDOログの場所を確認する
select group#, member from v$logfile order by group#, member;

-- オンラインREDOログ・グループ数を3, 各グループのサイズは全て200MBとして、
-- スタンバイREDOログをグループ4つで作成する。
alter database add standby logfile group 11 '/u01/app/oracle/oradata/CDB1/redo_s_11.log' size 200M reuse;
alter database add standby logfile group 12 '/u01/app/oracle/oradata/CDB1/redo_s_12.log' size 200M reuse;
alter database add standby logfile group 13 '/u01/app/oracle/oradata/CDB1/redo_s_13.log' size 200M reuse;
alter database add standby logfile group 14 '/u01/app/oracle/oradata/CDB1/redo_s_14.log' size 200M reuse;

-- オンライン・REDOログとスタンバイ・REDOログの確認
set pagesize 50000
select * from v$logfile;
select * from v$log;
select * from v$standby_log;

詳細は下記を確認下さい。
19c Oracle Data Guard 概要および管理
7.2.3 REDOデータを受信するためのOracleデータベースの構成
https://docs.oracle.com/cd/F19136_01/sbydb/oracle-data-guard-redo-transport-services.html#GUID-E6EC6104-3C38-482D-B807-A0E84ECFB937

3-4. [プライマリ] 静的リスナー登録

listener.oraに下記の行を追加します。

/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1/network/admin/listener.ora

SID_LIST_LISTENER=
  (SID_LIST=
    (SID_DESC=
      (GLOBAL_DBNAME=cdb1.example.com)
      (SID_NAME=cdb1)
      (ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1)
    )
  )

上記設定後、リスナーをリロードします。

lsnrctl reload
lsnrctl status

3-5. [プライマリ] ローカル・ネーミング・メソッドの設定

tnsnames.oraに下記の行を追加します。

/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1/network/admin/tnsnames.ora

db19cs01_cdb1 =
  (DESCRIPTION =
    (ADDRESS_LIST =
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = db19cs01.example.com)(PORT = 1521))
    )
    (CONNECT_DATA =
      (SERVER = DEDICATED)
      (SERVICE_NAME = cdb1.example.com)
    )
  )

db19cs02_cdb1 =
  (DESCRIPTION =
    (ADDRESS_LIST =
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = db19cs02.example.com)(PORT = 1521))
    )
    (CONNECT_DATA =
      (SERVER = DEDICATED)
      (SERVICE_NAME = cdb1.example.com)
    )
  )

4. スタンバイ・データベースの準備

スタンバイ・データベースの設定を記載します。
本手順は、原則oracleユーザーで実行します。

4-1. [スタンバイ] ディレクトリの作成

スタンバイ・データベースで必要な各種ディレクトリを作成します。

# データファイル・アーカイブログを格納するディレクトリ
mkdir -p /u01/app/oracle/oradata/CDB1/archive

# DB監査ログディレクトリ
mkdir -p /u01/app/oracle/admin/cdb1/adump

4-2. [スタンバイ] pfile.oraの作成

補助データベースのpfile.oraを作成します。設定内容はdb_nameのみです。

/var/tmp/pfile.ora

db_name = cdb1

4-3. [スタンバイ] /etc/oratabの設定

スタンバイ・データベース用の/etc/oratabを設定します。
下記の行を追記します。

/etc/oratab

cdb1:/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1:N

/etc/oratab設定後、ORACLE_SIDを設定します。

$ . oraenv
ORACLE_SID = [oracle] ? cdb1

4-4. [スタンバイ] 補助データベースの起動

4-2.で作成したpfileを使用して、補助データベースを起動します

sqlplus / as sysdba

startup nomount pfile=/var/tmp/pfile.ora
exit

4-5. [スタンバイ] パスワードファイルの作成

REDO転送セッションを、リモート・ログイン・パスワード・ファイルを使用して認証するため、ここで作成します。

orapwd file=${ORACLE_HOME}/dbs/orapwcdb1

上記のorapwdコマンドを実行した場合、設定するパスワードを複雑にする必要があります。検証用として簡単なパスワードにする場合、下記のようにformat=12を追加してください。
orapwd file=${ORACLE_HOME}/dbs/orapwcdb1 format=12

4-6. [スタンバイ] 静的リスナー登録

listener.oraに下記の行を追加します。

/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1/network/admin/listener.ora

LISTENER =
  (DESCRIPTION_LIST =
    (DESCRIPTION =
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = db19cs02.example.com)(PORT = 1521))
      (ADDRESS = (PROTOCOL = IPC)(KEY = EXTPROC1521))
    )
  )

SID_LIST_LISTENER=
  (SID_LIST=
    (SID_DESC=
      (GLOBAL_DBNAME=cdb1.example.com)
      (SID_NAME=cdb1)
      (ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1)
    )
  )

上記設定後、リスナーを起動します。

lsnrctl start

4-7. [スタンバイ] ローカル・ネーミング・メソッドの設定

tnsnames.oraに下記の行を追加します。

/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1/network/admin/tnsnames.ora

LISTENER_CDB1 =
  (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = db19cs02.example.com)(PORT = 1521))

db19cs01_cdb1 =
  (DESCRIPTION =
    (ADDRESS_LIST =
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = db19cs01.example.com)(PORT = 1521))
    )
    (CONNECT_DATA =
      (SERVER = DEDICATED)
      (SERVICE_NAME = cdb1.example.com)
    )
  )

db19cs02_cdb1 =
  (DESCRIPTION =
    (ADDRESS_LIST =
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = db19cs02.example.com)(PORT = 1521))
    )
    (CONNECT_DATA =
      (SERVER = DEDICATED)
      (SERVICE_NAME = cdb1.example.com)
    )
  )

5. [プライマリ] Oracle Data Guard向けパラメーターの設定

プライマリ・データベースを構成するためのパラメーターを設定します。
設定項目は次の通りです。

#	パラメーター名	プライマリ初期	プライマリ	スタンバイ
2	db_unique_name	なし	cdb1	cdb1s
3	log_archive_config	なし	dg_config=(cdb1,cdb1s)	←
4	fal_server	なし	db19cs02_cdb1	db19cs01_cdb1
5	standby_file_management	なし	auto	←
6	log_file_name_convert	なし	'/CDB1/','/CDB1/'	←

本手順は、原則oracleユーザーで実行します。

alter system set db_unique_name='cdb1' scope = spfile;
alter system set log_archive_config='dg_config=(cdb1,cdb1s)' scope = both;
alter system set fal_server='db19cs02_cdb1' scope = both;
alter system set standby_file_management='auto' scope = both;
alter system set log_file_name_convert = '/CDB1/','/CDB1/' scope = spfile;

設定後、データベースを再起動します。

shutdown immediate;
startup;

6. DBの複製

rmanのduplicateコマンドを使用して、DBの複製を行います。
本手順は、原則oracleユーザーで実行します。

export NLS_DATE_FORMAT='YYYY/MM/DD HH24:MI:SS';
rman target sys/<primary_sys_pass>@db19cs01_cdb1 auxiliary sys/<standby_sys_pass>@db19cs02_cdb1

duplicate target database
  for standby
  from active database
  password file
  spfile 
    set db_unique_name 'cdb1s'
    set fal_server 'db19cs01_cdb1'
  nofilenamecheck
;

ここでは、プライマリ・データベースのsysユーザーのパスワードを、は4-5.で設定したパスワードを指定します。

duplicateコマンド実行時に、下記のメッセージが出力されます。
[メッセージ]
補助データベースのOracleエラー: ORA-01275: 操作RENAMEは、スタンバイ・ファイル管理が自動の場合は使用できません。
RMAN-05535: 警告: すべてのREDOログ・ファイルが正しく定義されませんでした。

これは、オンラインREDOログやスタンバイREDOログのrenameに失敗したことを意味し、オンラインREDOログとスタンバイREDOログファイル分、出力されます。
オンラインREDOログやスタンバイREDOログは、Data Guardの構成で「管理リカバリ・プロセス」を有効化すると作成されるため、ここでは無視してかまいません。

My Oracle Supportの契約を結んでいる方は、下記の記事も参考にして下さい。
Duplicate for Standby fails with RMAN-05535 when directory path is the same as primary (ドキュメントID 783113.1)

targetのデータベースは専用サーバー(server=dedicated)で接続する必要があります。
共有サーバーで接続した場合、ORA-600が発生します。

7. Data Guardの構成

Data Guardの構成を行うため、プライマリ・データベースとスタンバイ・データベースに下記パラメーターの設定を行い、管理リカバリ・プロセスを起動します。
Oracle Data Guard Brokerの構成を行う場合、本手順は不要です。

#	パラメーター名	プライマリ初期	プライマリ	スタンバイ
6	log_archive_dest_2	なし	SERVICE=db19cs02_cdb1 ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES, PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=cdb1s	SERVICE=db19cs01_cdb1 ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES, PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=cdb1

本手順は、原則oracleユーザーで実行します。

7-1. パラメーターの設定

プライマリ・データベース、スタンバイ・データベースそれぞれにsysユーザーで接続後、パラメーター log_archive_dest_2を設定します。

-- プライマリ・データベース
alter system set log_archive_dest_2='SERVICE=db19cs02_cdb1 ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES, PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=cdb1s' scope = both;

-- スタンバイ・データベース
alter system set log_archive_dest_2='SERVICE=db19cs01_cdb1 ASYNC VALID_FOR=(ONLINE_LOGFILES, PRIMARY_ROLE) DB_UNIQUE_NAME=CDB1'  scope = both;

7-2. [スタンバイ] 管理リカバリ・プロセスの起動

スタンバイ・データベースにsysユーザーで接続後、下記SQLを実行して管理リカバリ・プロセスを起動します。

alter database recover managed standby database disconnect from session;

8. Data Guard Brokerの構成

本手順は、原則oracleユーザーで実行します。

8-1. パラメーターの構成

sysユーザーでログインし、下記のSQLをプライマリ・データベースとスタンバイ・データベースの両方で実行します。
dg_broker_cofig_file[12]の設定値はデフォルト値と同じ値になりますが、本設定値を使用することを明示するため、デフォルト値と同じ値を設定します。
データベースの再起動は不要です。

alter system set dg_broker_config_file1 = '/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1/dbs/dr1cdb1.dat' scope = both;
alter system set dg_broker_config_file2 = '/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1/dbs/dr2cdb1.dat' scope = both;
alter system set dg_broker_start = true scope = both;

8-2. リスナーの構成

listener.oraに下記の+の行を追加します。
プライマリサーバー、スタンバイ・サーバーの両方で実行します。

/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1/network/admin/listener.ora

 SID_LIST_LISTENER=
   (SID_LIST=
     (SID_DESC=
       (GLOBAL_DBNAME=cdb1.example.com)
       (SID_NAME=cdb1)
       (ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1)
     )
+    (SID_DESC=
+      (GLOBAL_DBNAME=cdb1_DGMGRL.example.com)
+      (SID_NAME=cdb1)
+      (ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1)
+    )
   )

上記設定後、リスナーをリロードします。

lsnrctl reload
lsnrctl status

8-3. [プライマリ] SERVICE属性の削除

プライマリ・データベースからlog_archive_dest_2の設定を解除します。
log_archive_dest_2の設定を行っていない場合、本手順は実施不要です。

alter system set log_archive_dest_2 = '' scope = memory;
alter system reset log_archive_dest_2 scope = spfile;

必要に応じて、データベースを再起動します。

shutdown immediate;
startup;

8-4. [スタンバイ] SERVICE属性の削除

プライマリ・データベースからlog_archive_dest_2の設定を解除します。
log_archive_dest_2の設定を行っていない場合、本手順は実施不要です。

alter system reset log_archive_dest_2;

必要に応じて、データベースを再起動します。

shutdown immediate;
startup mount;

8-5. Data Guard Brokerの構成

プライマリ・データベースが稼働するサーバーより、下記を実行し、Oracle Data Guard Brokerを構成します。

dgmgrl sys/oracle

CREATE CONFIGURATION 'cdb1.example.com' AS
  PRIMARY DATABASE IS 'cdb1'
  CONNECT IDENTIFIER IS db19cs01_cdb1;

ADD DATABASE 'cdb1s' AS
  CONNECT IDENTIFIER IS db19cs02_cdb1;

enable configuration;
show configuration;

9. 手動実行用のOracle Database 起動停止スクリプト

データベーを手動で起動・停止を行うスクリプトを記載します。
本章の設定では、指定がない限り全てoracleユーザーで実行します。

9-1. Oracle Database起動スクリプト(手動実行用)

Oracle Database起動スクリプト(/home/oracle/start_oracledb.sh)を次の内容で保存します。

/home/oracle/start_oracledb.sh

#!/bin/bash
export ORAENV_ASK=NO
export NLS_LANG=american_america

egrep -v '^(#|$)' /etc/oratab | while read def
do
  # set info
  sid=$(echo $def | awk -F: '{ print $1 }')
  export ORACLE_SID=$sid
  . oraenv

  # oracle database start
  echo "ORACLE_SID=$sid"
  sqlplus -S / as sysdba << "_EOF_"
    startup mount;
    set serveroutput on
    declare
      database_role   varchar2(16);
      dg_broker_start varchar2(10);
    begin
      -- select info
      select database_role into database_role from v$database;
      select value into dg_broker_start from v$system_parameter where name = 'dg_broker_start';

      -- debug info
      dbms_output.put_line('DATABASE_ROLE : ' || database_role);
      dbms_output.put_line('dg_broker_start : ' || dg_broker_start);
      
      -- execute database
      if    database_role = upper('primary') then
        execute immediate 'alter database open';
      elsif database_role = upper('physical standby') and dg_broker_start = upper('false') then
        execute immediate 'alter database recover managed standby database disconnect from session';
      else
        null;
      end if;
    end;
    /
_EOF_

  # default listener start
  lsnrctl status > /dev/null 2>&1
  if [ $? -ne 0 ] ; then lsnrctl start ; fi
done

9-2. Oracle Database停止スクリプト(手動実行用)

Oracle Database停止スクリプト(/home/oracle/stop_oracledb.sh)を次の内容で保存します。

/home/oracle/stop_oracledb.sh

#!/bin/bash
export ORAENV_ASK=NO
export NLS_LANG=american_america

egrep -v '^(#|$)' /etc/oratab | while read def
do
  # set info
  sid=$(echo $def | awk -F: '{ print $1 }')
  export ORACLE_SID=$sid
  . oraenv

  # oracle database shutdown
  echo "ORACLE_SID=$sid"
  sqlplus -S / as sysdba << _EOF_
    shutdown immediate
_EOF_

  # default listener stop
  lsnrctl status > /dev/null 2>&1
  if [ $? -eq 0 ] ; then lsnrctl stop ; fi
done

10. 参考

本作業を実施するにあたり、参考となるマニュアルを記載します。

19c Oracle Data Guard 概要および管理
3 フィジカル・スタンバイ・データベースの作成
https://docs.oracle.com/cd/F19136_01/sbydb/creating-oracle-data-guard-physical-standby.html#GUID-B511FB6E-E3E7-436D-94B5-071C37550170

19c Oracle Data Guard Broker
6 DGMGRLコマンドライン・インタフェースの使用例
https://docs.oracle.com/cd/F19136_01/dgbkr/examples-using-data-guard-broker-DGMGRL-utility.html#GUID-D9018A5C-8C7A-4F6C-A7D3-B14E5AF7D4BC

19c Oracle Database バックアップおよびリカバリ・ユーザーズ・ガイド
25 データベースの複製
https://docs.oracle.com/cd/F19136_01/bradv/rman-duplicating-databases.html#GUID-F31F9FCE-B610-49EB-B9DB-44B9AA4E838F

19c Oracle Database バックアップおよびリカバリ・リファレンス
2.20 DUPLICATE
https://docs.oracle.com/cd/F19136_01/rcmrf/DUPLICATE.html#GUID-E13D8A02-80F9-49A2-9C31-92DD3A795CE4