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1、51CTO下载OracleRAC学习笔记基本概念及入门Oracle RAC学习笔记:基本概念及入门oracle 10g real application clusters introduction4nJye6j0 _W_)%2dmE /:_WP_F_ 1、什么是cluster|_kn_ m?_q_-e8q _A_f9_B* 一个cluster是由两个或是多个独立的、通过网络连接的servers组成的。几个硬件供应商多年以来提供了Cluster性能的各种需求。一些Clusters仅仅为了提供高可用性的，在当前活动的node发生故障时转移到次节点node。另一些是为了提供分布式的连接、工作的可扩展

2、性。另一个Cluster的共同特点是，对于一个应用程序，它可以看做是一个单独的server。同样，管理几个servers应该尽可能像管理一个server一样简单。Cluster管理器软件提供了这种功能。Wmm%)O_g Cf,vHKf X _,pLw_r 如果是single server的nodes，文件必须存储在其各自node能访问的位置。存在有几个不同拓扑结构来解决数据访问的问题，这主要依赖于Cluster设计的主要目标。_*_E_- m)_h?*: _uz+_4_ 相互连接时一个物理的网络连接，作为每个Cluster节点直接的交互通信。sN;& uh6_bB_ RAC是一个软件可以使你通

3、过运行多个依赖相同Database的Instance，使用Cluster硬件。数据库files被存放在物理或是逻辑上连接每个节点的磁盘上。以便于每个活动的Instance都可以对files进行读写操作。pZ_Q_ H*N1_6z _T_zq_$/_ RAC软件管理着数据的访问。所以更改操作在Instances之间是被相互协调的，并且每个Instance看到的信息和数据镜像都是一致的。-?_s_CK+Q_2 seTy_e_ 通过RAC结构，可以获得冗余，从而使得即使在一个系统crash或是不可访问时，应用程序也可通过其他Instance访问Database。_1 Xpi t N3_8 m_?.v

4、aRb 3、为啥使用RACshEU%x_bw 7B)h_- _ W !Vj_VS RAC可以高度利用标准的Cluster，降低模块servers成本。:D*HPLOb- _pf/87)+1 |sMXf_X|B RAC自动的提供了服务的工作量管理。应用程序的服务可以被分组或分类，组成商业组件完成应用工作任务。RAC中的服务可以是持续的、不间断的Database操作，并为多Instance上的多个服务提供支持。可以设计services到一个或多个Instance上运行，并且交替Instances可以用于备份Instances。如果主Instance失败，Oracle会将services从失败的In

5、stance节点移动到活动的可替代的Instance上。Oracle也会自动的通过连接进行数据装载的平衡。y$.V 3O_ y7_f_hBUm Y _yyq+m RAC利用多个廉价的computers共同提供Database的服务，就像一个大的computer一样，服务于只有大规模SMP才能提供的各种应用。0%I_tq_t_ XF9W_PA!_ Qj Gk_ScR* RAC是基于共享磁盘结构的，在需求上可以增加或缩减，而不需要人为的在Cluster中进行数据的分隔。并且RAC可以简单的增加、移出Cluster中的servers。qv0o_F! H3Yflco_U Jl_lf5_ jUiZ7E5

6、H 如果使用对称多处理（symmetric multiprocessing SMP）机制能够对应用程序提供透明的服务，则应该使用RAC也可以得到同样的效果，而不需要进行应用程序代码的任何改动。?_cv*_uh_ I_kw_40V)5 j_o_q4#s 当一个节点发生失败，RAC可以排除该Database Instance和node本身，从而保证Database的完整。_h _kA6 0_B.bNx_pL ;_m1kbW 下面是一些可扩展性的例子：/ %_ (v_ EUp7K+ _I8C.Jq+_ 允许更多并发的批处理。_z_gP|7._! /OZfz gA3 d_,x aeCH$/s! Wlh

7、nt b_B 应用层次上的可扩展性：应用程序必须被明确的设计为可扩展的。当系统中如果多数情况下，每个session都在更新相同的data，则可能产生瓶颈。这不仅是指RAC，对于single-instance系统也是一样。+hZnpj?_B 46 _ip$8F v_+ S *q 需要明确的是，如果任何一个层次没有达到可扩展性，不管其他层次可扩展性多强，并发的Cluster进程都可能失败。可扩展性不足的典型原因是共享资源的访问。这使得并发的操作在此瓶颈上序列化执行。这不仅仅是RAC中的局限，而是所有结构中的局限性。_B?x1p%P ;!p_ Skg:_yB 8Hv_|D=Z 2）scaleup和s

8、peedup_+-ohk_ CnT3jz2x$S =OB|U.L_ VV(_F |a_ ox_/ _S scaleup是工作量和资源都成比例增加时能维持相同性能水平的能力（相应时间）_7;._W,d _t|;-,S_I jzC,4| 8 Scaleup=(volume parallel)/(volume original)time for ipcl;?JC_?)_ c_4)mT_(t _&)qxqH1Y(SKGP Y $,_W4 pU_(OWO6F td_EhsW zbnj_S/ uXXIZGI_fwu_ 在一个RAC Instance中，会见到一些普通Instance中不存在的后台进程，它们

9、主要是用于维持Database在每个Instance中的一致性。管理全局资源，具体如下：?.-M_v!d_ N;_ww_ 3=8w_B# W LMON：全局队列服务监控进程Global Enqueue Service Monitorr_/)li_ sV LMD0：全局队列服务守护进程Global Enqueue Service DaemonN!)#Q_h4 LMSx：全局缓冲服务进程，x可以从0到jGlobal Cache Service ProcessesK_ 4zBvP_ LCK0：锁进程Lock process%iHxY6a+d DIAG：诊断进程Diagnosibility proce

10、ss+_.pMQ0?c a_=NgLM_k_ $zI_Ck1_B 在Cluster层，可以找到Cluster Ready Services软件的主要进程，它们在所有平台上提供标准的Cluster接口，并实现高可用性的操作。在每个Cluster node上都可以看到如下的进程：l5_l2#efpe C&j_*:_m _!o_3u CRSD和RACGIMON：用于高可用性操作的引擎。_xe8_So OCSSD：提供成员节点和服务组的访问U( 4D,3Q_ EVMD：事件检测进程，由oracle用户运行管理GuF(mW/ _a so_nL_R ILZ?_ot&5 3gmY&yX& Oracle10g

11、的RAC安装分为两个阶段。第一阶段是安装CRS，其次是安装带有RAC组件的Database软件并创建Cluster数据库。CRS软件使用的Oracle home必须不同于RAC软件使用的home。尽管可以将Cluster中CRS和RAC软件通过使用Cluster文件系统共享存储，但是软件总是按一定规则安装在每个节点的本地文件系统中。这支持在线补丁的升级，并消除了单节点软件造成的失败。另外有两个必须存储在共享的存储设备中：XwQM_$F _At7t_|_ J_IcUp7 voting file：其本质上是用于Cluster synchronization Services守护进程进行节点信息的监

12、控。大小约为20MB。F=|e00_Pp_ #uL_)q4 Cg_6_Y f Oracle Cluster Registry（OCR）文件：也是CRS关键的组成部分。用于维护在Cluster中高可用性组件的信息。例如，Cluster节点列表，Cluster数据库Instance到节点的映射和CRS应用资源的列表（如Services、虚拟内部链接协议地址等）。此文件是通过SRVCTL类似的管理工具自动维护的。其大小约100MB。j_Q=_o _ H_8E_ _d oP,Dg# voting file和OCR file是不能被存储在ASM中的，因为它们必须在任何Oracle Instance启动前

13、就可以被访问。并且，两者必须是在冗余的、可靠的存储设备中存放，如RAID。推荐最好的做法是将这些文件放在裸磁盘上。k_ea&_B= P_FB|_ _C *0oE5n+va 3、OCR的结构_2M_so+f _T5 ;8b_i _yT_+!_h _b|E_s_R _; =t08_: Cluster的配置信息是在OCR中维护的。OCR依赖分布式的共享缓存结构用于优化关于Cluster知识库的查询。在Cluster中的每个节点都通过OCR进程访问OCR缓存在其内存中维护着一个副本。事实上在Cluster中，只有一个OCR进程对共享存储中的OCR进行读写操作。此进程负责刷新（refresh）其自己拥有

14、的本地缓存以及Cluster中其他节点的OCR cache。对于涉及到Cluster知识库的访问，OCR客户端直接访问本地OCR进程。当客户端需要更新OCR时，它们将通过本地OCR进程与那个扮演读写OCR文件的进程进行交互。lsP_q_Z _qtJ_ -+v 1rd_UPT OCR客户端应用有：Oracle通用安装器（OUI）、SRVCTL、企业管理器（EM）、DBCA、DBUA、NetCA和虚拟网络协议助理（VIPCA）。此外，OCR维护管理着CRS内部中定义的各种应用程序的资源的依赖和状态信息，特别是Database、Instance、Services和节点的应用程序。_qcd_ YY %

15、oZElZ_M_ _:s_9&_#ac 配置文件的名字是ocr.loc，并且配置文件变量是ocrconfig_loc。Cluster 知识库的位置是不受限于裸设备的。可以将OCR放置在由Cluster file system管理的共享存储设备上。c _%v_p_ _Mg0.M$q_9 zX7c9tt_ note：OCR也可用于在ASM的单Instance中作为配置文件，每个节点有一个OCR。%u K/j9_ 5l%6_2uXK _WW- slOipv_y 4、RAC Database存储原理7AfDBe(F _1?_ek$X _)cZ1I) U;%4|_=_ Sqi97$_ 与single-I

16、nstance Oracle的存储方式最主要的不同之处在于RAC存储必须将所有RAC中数据文件存放在共享设备中（裸设备或是Cluster文件系统）以便于访问相同Database的Instance能够共享。必须为每个Instance创建至少两个redo log组，并且所有的redo log组必须也存储在共享设备中，从而为了crash恢复的目的。每个Instance的在线redo log groups被称作一个Instance的在线redo 线程。ZO_=k_O 6 Fv,f_)_ hZX_x;+ 此外，必须为每个Instance创建一个共享的undo表空间用于Oracle推荐的undo自动管理特

17、点。每个undo表空间必须是对所有Instance共享的，主要用于恢复的目的。u_o&b_ .Z Y_|_EW _=*=_ N 归档日志不能被存放在裸设备上，因为其命名是自动产生的，并且每个是不一致的。因此需要存储在一个文件系统中。如果使用Cluster file system（CFS），则可以在任何时间在任何node上访问这些归档文件。如果没有使用CFS，就不得不使其他Cluster成员在恢复时那些归档日志是可用的，例如通过网络文件系统（NFS）来实现。如果使用推荐的flash recovery area特性，则其必须被存储在共享目录下，以便于所有的Instance能够访问。（共享目录可以是

18、一个ASM磁盘组，或是一个CFS）。Ps_Gtn #D1N_Y54M 8h*RO !h 5、RAC和共享存储技术OY&J%_K %k_Y4w&d_ l;|rFA._ 存储是网格技术中的关键组成部分。传统上，存储都直接依附在每个Server（directly attached to each individual Server DAS）上。在过去的几年来，更灵活的存储出现并得到应用，主要是通过存储空间网络或是正规的以太网来实现访问。这些新的存储方式使得多个Servers访问相同的磁盘集合成为可能，在分布式环境中，可以获得简单的存取。zr_ =!+ tT14_rw,( 因此，三个主要的方法用于RA

19、C的共享存储有：d_8/V_5_ F._P_+eU_ e$tc:_dlL 裸卷标：既是一些直接附加的裸设备，需要用于存储，并以block模式进程操作。_O 9s( _n 7_ isk _? xD#o.Zf_e. 自动存储管理（ASM）：对于Oracle Database files，ASM是一个轻便的、专用的、最佳化的Cluster file system。_-O_;.l! _9c$ /dV 1UombS-_ 6、Oracle Cluster file systemac/ wdSC_ E9_;rdpL+ F%pGX_ _ Oracle Cluster file system（OCFS）是一个共

20、享文件系统，专门为Oracle RAC设计。OCFS排除了Oracle Database files被连接到逻辑磁盘上的需要，并使得所有的节点共享一个ORACLE Home，而不需每个node在本地有一个副本。OCFS卷标可以横跨一个或多共享disks，用于冗余和性能的增强。_D)_ pllX 9f_U/_; 3GX_V 下面时可放入OCFS中的文件类表：W_g_Sv _teI E* Oracle software的安装文件：在10g中，此设置只在windows 2000中支持。说是后面的版本会提供在Linux中的支持，但我还没具体看。_XpU1zZ _RwV_w H $_/_ q8Nh Or

21、acle 文件（控制文件、数据文件、redo logs文件，bfiles等）LC1_; _U_o d_t#_a7 lF0Gw3T_ 共享配置文件（spfile）,_!_n_*5 on_h_lnD2 CN)30j_; 在Oracle运行期间，由Oracle创建的文件。_cdx_+? _R v_9_& iB_jb_._: voting和OCR文件zZ7_vXa8c _$9oV_w=;_ _)d_3M- Oracle Cluster file system对开发人员和用户时免费的。可从官方网站下载。Csu_Q#aC Cw _Qf?_ K;.:P_fm 7、自动存储管理（ASM）X_L6)jq_ 6_

22、D (.U ASM无需再手动调节I/O，会自动的分配 I/O 负载到所有的可用资源中，从而优化性能。通过允许增加Database大小而不需shutdown数据库来调节存储分配，来辅助DBA管理动态数据库环境。zY w+W=O (_Ed#b&A_ C_GA|.1Z6u ASM可以维护数据的冗余备份，从而提高故障的容错。它也可以被安装到可靠的存储机制中。A+mi_E.7 a!R_:R_ E _2E5(_h_ 8、选择RAW或CFSGdSYuH_ _Yu3_!|r_ 4$_O/*# CFS的优点：对于RAC的安装和管理非常简单；对RAC使用Oracle managed files（OMF）；sing

23、le Oracle软件安装；在Oracle data files上可以自动扩展；当物理节点失败时，对归档日志的统一访问。N_u_51 dS_zr:_D S_s_HH_!_ 裸设备的使用：一般会用于CFS不可用或是不被Oracle支持的情况下；它提供了最好的性能，不需要在Oracle和磁盘之间的中间层；如果空间被耗尽，裸设备上的自动扩展将失败；ASM、逻辑存储管理器或是逻辑卷标管理其可以简化裸设备的工作，它们也允许加载空间到在线的裸设备上，可为裸设备创建名字，从而便于管理。ry1Xe,Bvx _ W)* _ _ |_,rL3_A5 Us7c_?( _73IA_n x_ N_p_+ j+Z1_I#

24、v _Cet k_B _J hV_KZ9 u iZ Hz_B_ Xhbw bktG 9、RAC的典型Cluster栈_c_5I_/ TvX_H&Mf _OYI_g_ K li_G W)|_ F_1_kLS_ mEzU_?_pr B5 _y_rcO 在Cluster中的每个节点都需要一个被支持的相互连接的软件协议来支持内部Instance的交互，同时需要TCP/IP支持CRS的轮询。所有的UNIX平台在千兆以太网上使用user datagram protocol（UDP）作为主要的协议并进行RAC内部Instance 的IPC交互。其他支持的特有协议包括用于SCI和Sunfire的连接交互的远程共享内存协议和超文本协议，用于超光纤交互。在任何情况下，交互必须能被平台的Oracle所辨识。_bq-_eFS ,_5G/_op_ 0F_K!cO0_ 使用Oracle clusterware，可以降低安装并支持并发症。