江苏网站建设简介模板,域名怎么用,网站营销活动页面制作,上海推广网站Oracle RAC#xff0c;全称是Oracle Real Application Cluster#xff0c;翻译过来为Oracle真正的应用集群#xff0c;它是Oracle提供的一个并行集群系统#xff0c;由 Oracle Clusterware#xff08;集群就绪软件#xff09; 和 Real Application Cluster#xff08;RA…Oracle RAC全称是Oracle Real Application Cluster翻译过来为Oracle真正的应用集群它是Oracle提供的一个并行集群系统由 Oracle Clusterware集群就绪软件 和 Real Application ClusterRAC 两大部分组成。
Oracle RAC的实质是 位于不同操作系统的Oracle实例节点同时访问同一个Oracle数据库 每个节点间通过私有网络进行通信互相监控节点的运行状态Oracle数据库所有的数据文件、联机日志文件、控制文件等均放在集群的共享存储设备可以是RAW、ASM、OCFS2等上所有集群节点可以同时读写共享存储。
Oracle RAC的基本拓扑结构如下所示 由上图可知
一个Oracle RAC数据库由多个服务器节点组成每个节点上都有自己独立的OS、ClusterWare、Oracle RAC数据库程序等每个节点都有自己的网络监听器。ClusterWare是一个集群软件主要用于集群系统管理。Oracle RAC数据库程序用于提供Oracle实例进程以供客户端访问集群系统。监听服务主要用于监控自己的网络端口信息。所有的服务和程序通过操作系统都去访问同一个共享存储最终完成数据的读写。共享存储实现方式有多种如自动存储管理ASM、Oracle集群文件系统OCFS、裸设备Raw、网络区域存储NAS等来保证整个集群系统数据的一致性。
Oracle 10g起Oracle提供自己的集群软件Oracle ClusterWare它通过CRSCluster Ready Services来实现这个软件是安装Oracle RAC的前提也是RAC环境稳定运行的基础。在10g之前的版本安装RAC必须借助于第三方的集群软件。
从Oracle运行机制来说集群中每台服务器就是一个Oracle实例多个Oracle实例对应同一个Oracle数据库组成Oracle数据库集群。 1 RAC 体系结构与进程
1.1 RAC简介
RAC是一个具有共享缓存体系结构的集群数据库它克服了传统的不共享和共享磁盘方法的限制为所有业务应用程序提供了一种可伸缩性和可用性的数据库解决方案一般与Oracle Clusterware或第三方集群软件共同组成Oracle集群系统。
RAC是一个全共享式的体系架构所有数据文件、控制文件、联机日志文件、参数文件等都必须存放在共享磁盘中因为只有这样集群所有节点才能访问到RAC支持多种存储方式包括
裸设备Raw devices - 不经过文件系统数据直接写入磁盘好处是磁盘I/O性能很高适合写操作频繁的业务系统。缺点是数据维护和备份不方便备份只能通过dd命令或基于块级别的备份设备来完成增加了维护成本。集群文件系统 - 为支持共享存储Oracle开发了集群文件系统OCFS可用于Windows、Linux和Solaris现在已经发展为OCFS2。通过OCFS2多个集群节点可以同时读写一个磁盘而不破坏数据但对于大量读写的业务系统性能不是很高。另外Oracle RAC也支持第三方集群文件系统如Redhat的GFS等。网络文件系统NFSASMAutomated Storage Management - ASM是Oracle推荐的共享数据存储方式它是Oracle 10g包含的一个特性。ASM其实就是RAW方式存储数据但加入数据管理功能。它通过将数据直接写入磁盘避免经过文件系统而产生的I/O消耗。因此使用ASM可以很方便的管理共享数据并提供异步I/O的性能。ASM还可以通过分配I/O负载来优化性能免除手动调整I/O的需要。
1.2 RAC的优缺点
通过RAC数据库可以构建一个高性能、高可靠的数据库集群系统优势包括
实现多个节点间的负载均衡。 RAC数据库可以根据设定的调度策略在集群节点间实现负载均衡。RAC每个节点都是工作的同时也处于互相监控状态当某个节点故障时RAC集群自动将失效节点从集群隔离并将失效节点的请求自动转移到其它健康节点上从而实现服务透明切换。提供高可用服务。 Oracle Clusterware实现的功能通过CRS实现节点状态监控故障透明转移保证数据库对外不间断的提供服务。通过横向扩展提高并发连接数。 适用于大型的联机事务系统。通过并行技术提高事务响应时间。 可用于数据分享系统。很好的扩展性。 当集群不能满足繁忙业务系统时可以方便的添加集群节点且可以在线完成节点的添加并自动加入集群系统不存在宕机时间在不需要某个节点时删除节点也很简单。
RAC的缺点包括
对比单机数据库管理维护更复杂对维护人员要求更高。底层规划设计不好时整体性能较差甚至不如单机系统。对RAC不是很好了解时不建议马上在生产环境中使用。由于是多个节点构成需要购买多台服务器同时需要企业级版本数据库无形中增加了软硬件成本。
1.3 RAC的进程管理
RAC数据库在结构上与单实例库有一些不同之处
RAC数据库每个实例至少拥有一个额外的重做线程redo threadRAC数据库每个实例拥有自己的回滚表空间undo tablespace
显然这种机制是每个实例独立的使用自己的重做线程和回滚表空间各自锁定自己修改的数据。这种设计方式把多个实例的操作相对独立的分开。
RAC数据库如何实现节点数据的一致性每个RAC实例的SGA内有一个buffer cache缓冲区通过Cache Fusion缓存融合技术 RAC在各个节点之间同步SGA中的缓存信息从而保证节点数据的一致性同时也提高集群的访问速度。
RAC最大的特点是共享如何实现多个节点间的数据共享RAC中有两个重要的进程**Global Cache Service全局缓存服务 GCS**和 Global Enqueue Service全局队列服务 GES
全局缓存服务GCS和全局队列服务GES是最基本的RAC进程主要用于协调对共享数据库和数据库内的共享资源的同时访问。 同时GES和GCS通过使用全局资源目录Global Resource DirectoryGRD 来记录和维护每个数据文件的状态信息GRD保存在内存中内容分布存储在所有实例上。
RAC中通过几个特别的进程与GRD相结合使得RAC可以使用缓存融合技术这几个进程为
Global Cache Service ProcessesLSMn。 LSM进程主要用来管理集群内数据块的访问并在不同实例的BUFFER CACHE中传输块镜像。Global Enqueue Service MonitorLMON。 LMON主要监视集群内的全局资源和集群间的资源交互并管理实例和处理异常以及集群队列的恢复操作。Global Enqueue Service DaemonLMD。 LMD主要管理对全局队列和全局资源的访问并更新相应队列的状态处理来自其他实例的资源请求。Lock ProcessesLCK。LCK主要用来管理实例间资源请求和跨实例调用操作并管理除Cache Fusion以外的资源请求比如library和row cache的请求等。Diagnosability DaemonDIAG。 DIAG主要用来捕获实例中失败进程的诊断信息并生成相应的trace文件。
1.4 RAC的存储规划
安装RAC数据库涉及的软件有Oracle Clusterware、RAC数据库软件同时还有voting disk、OCR等每部分占用磁盘空间如下 下表列出Oracle可以使用的存储类型 具体使用哪种存储策略要根据安装RAC环境的不同而不同。推荐三种常用的存储方式 2 Oracle Clusterware 体系结构与进程
2.1 Oracle Clusterware简介
Cluster Ready Services简称CRS是Oracle开发的一个集群软件。其主要完成集群成员管理、心中监控、故障切换等功能CRS要求每个集群节点的操作系统必须相同这样通过CRS将多个节点的操作系统绑定到了一起客户端对集群的访问就像访问一台服务器一样。
CRS主要有两个集群套件组成分别为voting disk和Oracle Cluster Registry。
voting disk即为表决磁盘集群中每个节点定期评估自身健康状况然后把它的状态信息放入到表决磁盘上。节点之间也会互相查看其运行状态并把信息传递给其他节点进而写入表决磁盘。当节点发生故障时可以通过表决磁盘进行投票仲裁。因此表决磁盘必须放在共享存储设备上 以保证每个节点都能访问到。表决磁盘可以是一个裸磁盘分区也可以是一个独立的文件。由于它仅记录节点运行信息磁盘大小一般在10-20M左右。Oracle Cluster Registry简称OCR即集群注册服务。OCR主要用于记录RAC中集群和数据库的配置信息包括集群节点的列表、集群数据库实例到节点的映射以及CRS应用程序资源信息。
CRS使用两种心跳设备来验证节点成员的状态
表决磁盘。集群同步服务进程每隔几秒钟都会向表决磁盘写入一条心跳信息集群通过表决磁盘即可验证节点的状态。如果某个节点在指定的最大时间段内没有向表决磁盘写入信息集群就认为此节点失效进而执行故障切换。节点间私有以太网的心跳。通过这个心跳机制可以判断节点间是否出现了网络故障。
两种心跳机制的结合有效增加了集群的可靠性。另外CRS建议用于内部通讯的私有以太网心跳必须与用于RAC节点间通讯的网络分开不能在同一网络中如果RAC节点间通讯的网络与私有以太网心跳在同一个网络内则必须保证该网络不能被非集群系统的节点访问到。
2.2 Oracle Clusterware进程介绍
Oracle Clusterware通过Cluster Ready Services来完成集群功能CRS包含一组相互协作的后台进程
Cluster Synchronization Services。简称CSS用于管理与协调集群中各节点的关系并用于节点间通信当节点在加入或离开集群时由CSS进行通知集群。CSS对应的后台进程为CSSD由oracle用户运行和管理。当节点发生故障时cssd会自动重启操作系统。Cluster Ready Services。 简称CRS是管理集群内高可用操作的主要程序CRS管理所有资源包括数据库、服务、实例、vip地址、监听器、应用进程等。CRS对应的后台进程为CRSD可以对集群资源进行启动、停止、监视和容错等操作。正常状态下CRSD监控节点各种资源当某个资源发生异常时自动重启或切换该资源。Process Monitor Daemon。简称OPROCD此进程被锁定在内存中用于监控集群及提供I/O防护。OPROCD运行在每个节点上定期执行健康检测如果在超过所希望的时间隔内仍然不能和某个节点通信则OPROCD会重置处理器及重启节点。Oracle Notification Service。简称ONS即oracle通告服务主要用于发布和订阅Fast Application Notification 事件。Event Management。简称EVM是一个事件检测的后台进程由oracle用户运行和管理。
