Oracle rac入门和提高

1、Oracle RAC入门和提高【IT168 技术文档】Oracle RAC 产品概述Oracle Real Application Server，真正应用集群，简称Oracle RAC ，是Oracle的并行集群，位于不同服务器系统的Oracle实例同时访问同一个Oracle数据库，节点之间通过私有网络进行通信，所有的控制文件、联机日志和数据文件存放在共享的设备上，能够被集群中的所有节点同时读写。其系统架构如下图：RAC提供的好处包括：(1)多节点负载均衡;(2)提供高可用：故障容错和无缝切换功能，将硬件和软件错误造成的影响最小化，下表是RAC与传统的双机热备方式切换时间的对比：(3)通过并行

2、执行技术提高事务响应时间-通常用于数据分析系统;(4)通过横向扩展提高每秒交易数和连接数 ;-通常对于联机事务系统;(5)节约硬件成本，可以用多个廉价PC服务器代替昂贵的小型机或大型机，同时节约相应维护成本;(6)可扩展性好，可以方便添加删除节点，扩展硬件资源;RAC的缺点有：相对单机，管理更复杂，要求更高;在系统规划设计较差时性能甚至不如单节点;可能会增加软件成本(如果使用高配置的pc服务器，Oracle一般按照CPU个数收费)在Oracle9i之前，RAC的名称是OPS (Oracle parallel Server)。RAC 与 OPS 之间的一个较大区别是，RAC采用了Cache Fu

3、sion(高速缓存合并)技术。在 OPS 中，节点间的数据请求需要先将数据写入磁盘，然后发出请求的节点才可以读取该数据。使用Cache fusion时，RAC的各个节点的数据缓冲区通过高速、低延迟的内部网络进行数据块的传输。Oracle RAC在中国各行各业使用都比较广泛，包括通信移动、金融服务、社会保障和电子商务等， 据Oracle统计，2007财年中国有500多家企业使用Oracle实时应用集群，考虑到未登记信息，实际数字更高于这一数字。典型的用户包括：中彩在线/OLTP/4节点/10gR2/AIX5.3、淘宝/DataWarehouse/4节点/10gR2/RHEL4、北京社保/6节点/

4、HP_Alpha/ MA8000、建行证券系统/2节点/IBM_P595/EMC_DMX3、上海电力/2节点/Alpha_GS160、广东移动、山东网通等。Oracle RAC/Clusterware的结构和组件一、RAC主要组件, 软硬件两部分(1) 服务器 = 2(2) 操作系统，推荐使用Oracle认证的系统;版本不要太老，也不要太新(3) CPU/内存 根据业务需要，内存至少1G(4) 本地磁盘空间，=30G(5) 网卡 =2 ，推荐4个以上千兆网卡(6) 私有以太网络，推荐千兆交换机以上(7) HBA卡 ，如果是SAN，推荐2个冗余HBA(8) 共享存储设备，推荐SAN设备(9) 存

5、储管理， ASM/Cluster LV/裸分区/CFS，不推荐用OCFS，卷管理软件、多路径软件等(10) 第三方集群软件: 可选(11) Oracle Clusterware 软件(12) Oracle RDBMS 软件二、Clusterware主要进程(1)crsd： 负责管理集群的高可用操作。管理的crs资源包括数据库、实例、监听、虚拟IP，ons，gds或者其他，操作包括启动、关闭、监控及故障切换。改进程由root用户管理和启动。crsd如果有故障会导致系统重启。(2)cssd，管理各节点的关系，用于节点间通信，节点在加入或离开集群时通知集群。该进程由oracle用户运行管理。发生故障

6、时cssd也会自动重启系统。(3)oprocd 集群进程管理 Process monitor for the cluster. 用于保护共享数据IO fencing。仅在没有使用vendor的集群软件状态下运行(4)evmd ：事件检测进程，由oracle用户运行管理三、Clusterware使用的共享设备(1) Oracle Cluster Registry(OCR)：记录集群的配置信息;(2) Voting disk : 即投票盘，保存节点的成员信息，当配置多个投票盘的时候个数必须为奇数，每个节点必须同时能够连接半数以上的投票盘才能够存活;四、安装路径的选择注：(1)在Oracle RAC

7、中，软件不建议安装在共享文件系统上;包括CRS_HOME和ORACLE_HOME，尤其是CRS软件，推荐安装在本地文件系统中，这样在进行软件升级，以及安装patch和patchset的时候可以使用滚动升级(rolling upgrade)的方式，减少计划当机时间。另外如果软件安装在共享文件系统也会增加单一故障点。(2)如果使用ASM存储，需要为asm单独安装ORACLE软件，独立的ORACLE_HOME，易于管理和维护，比如当遇到asm的bug需要安装补丁时，就不会影响RDBMS文件和软件。(3)在Oracle 11gR2中将新增存储选项：acfs (Oracle ASM Cluster Fi

8、le System)第三方集群在Oracle9i中，除了Windows和Linux，在安装RAC之前必须先安装vendor clusterware，即第三方集群，包括IBM的HACMP, HP的ServiceGuard for oracle RAC, Sun cluster，Veritas SFRAC等，这一类的集群软件为Oracle RAC提供了下面的功能：(1)共享的逻辑卷管理或者集群文件系统用于存放数据文件;(2)提供了统一的集群的成员组管理;(3)使用更健壮的SCSI-3 PGR机制来防止心跳故障(即裂脑split brain)导致的数据损坏，这种功能一般叫做IO fencing;(4

9、)提供效率更高的、更低延迟的心跳网络用于cache fusion，可以相对减少TCP/IP的开销，包括：HP SGeRAC: HMP (Hyper Messaging Protocol),Sun Cluster: RSM (Remote Shared Memory),Veritas SFRAC: LLT (low-latency transport),Compac True Cluster: RDG (reliable data grams);通常如果要使用第三方集群的心跳协议，需要将$ORACLE_HOME/lib/libskgxpX.so文件替换为第三方集群软件提供的libskgxpX.s

10、o文件(其中X代表Oracle版本号9/10/11),skgxp 是System Kernel Generic Interface Inter-Process Communications的缩写，是oracle开放的一个应用接口，用于传输GCS和GES 的数据。Oracle自带的libskgxp文件定义的传输协议是UDP/IP。(5)提供扩展的容灾方案，例如campus cluster/metro cluster/extended RAC;如下图， 以Veritas的SFRAC为例，它提供两种Oracle Extended RAC方案，方案一是使用Veritas Volume Manager对

11、底层阵列进行镜像，提供同城容灾级别的实时数据保护;方案二使用GCO/VVR对数据库进行数据复制，可以实现距离更远、超过10km广域网的容灾;(6)Veritas SFRAC 还提供了以下特性：补充的Oracle ODM，可以使Oracle同时拥有文件系统的易管理和裸设备的性能;标准的多路径软件(DMP)，不需要再安装其他软件就可支持绝大多数磁盘阵列,在异构SAN环境中有更好的兼容性;从Oracle10g起，Oracle提供了自己的集群软件，叫Oracle clusterware简称CRS，这个软件是安装oracle rac的前提，而上述第三方集群则成了安装的可选项 。同时提供了另外一个新特性叫

12、做ASM，可以用于RAC下的共享磁盘设备的管理，还实现了数据文件的条带化和镜像，以提高性能和安全性 (S.A.M.E: stripe and mirror everything ) ，不再依赖第三方存储软件来搭建RAC系统。那么Oracle是如何识别第三方集群的呢?在安装完第三方集群后，会在特定目录下生成Oracle RAC接口文件，这个文件的作用就是上面的第二点功能：集群成员管理信息(cluster membership 简称CM)。在HPUX下该文件是/opt/nmapi/nmapi2/lib/pa20_64，在AIX/Solaris/Linux下这个文件是/opt/ORCLcluster

13、/lib/libskgxn2.so 。当安装CRS的的检查阶段，就会检测是否有该文件，如果有的话，在安装CRS过程中生成一个软连接文件，文件名是ligskgxn2.so，指向上面的libskgxn2.so或pa20_64文件，这个软连接的位置在CRS_HOME/lib/目录;如果没有第三方集群，那么CRS安装过程中生成自己的libskgxn2.so文件。换句话说，在有第三方集群存在的情况下，CRS的集群成员信息是来自于第三方集群，两套集群的成员信息保持一致和同步;没有第三方集群情况时，CRS自己管理成员信息。通过查询$CRS_HOME/log/hostname/cssd/ocssd.log可以

14、看到css识别到的第三方集群，下面的例子分别是HACMP、SFRAC、SunCluster、ServiceGuide :CSSD2008-05-27 15:09:43.456 1029 TRACE: clssnm_skgxninit: initialized skgxn version (2/0/IBM AIX skgxn)CSSD2008-12-30 21:44:56.172 1029 TRACE: clssnm_skgxninit: initialized skgxn version (2/0/Veritas Cluster Server MMCSSD2007-08-10 02:19:39

15、.572 3 TRACE: clssnm_skgxninit: initialized skgxn version (2/2/Oracle Solaris UDLM)CSSD2006-09-29 18:57:53.323 5 TRACE: clssnm_skgxninit: initialized skgxn version (2/0/Hewlett-Packard SKGXN 2.0)在9i/8i中没有css/crs，该信息可以在后台进程lmon的trace文件中得到(在bdump中);在安装Oracle 9i RAC/8i OPS的过程中，Oracle识别集群方法类似。在多个平台上，如果两

16、个节点没有正确链接libskgxn2文件，可能会导致第二个实例无法mount或出现ORA-600错误。Oracle支持的RAC环境因为Oracle RAC本身比较复杂，在安装和管理中可能会遇到各种问题，涉及到OS、RDBMS、Cluster软件和网络、主机、存储等硬件，为了避免不必要的问题发生，在安装之前，我们需要确认安装环境是否满足要求，包括软件和硬件两方面，尤其是Vendor clusterware和OS 的版本的兼容性需要注意，可以从metalink中得到最新的Oracle官方认证信息：登陆M 选择 Certify，选择by product，选择real application serv

17、er，选择对应平台就可以得到。下面列出一些关于硬件和平台支持的常见问题：官方不支持的：Vmware， Sun LDOM ，Solaris Local Container/Zones官方支持的： IBM LPAR, IBM VIOS(Virtual IO Server), Solaris Global ContainersRHEL GFS , ISCSI，私有网络(心跳线)的支持： 不支持使用交叉线，支持 Infiniband RDS (10gR2之后)异构环境：支持不同的硬件、但相同的软件(OS/Oracle)组成的集群，不支持32位与64位系统间的集群目前支持的NFS的server包括：EM

18、C CelerraFujitsu Filer NR1000 SeriesIBM N SeriesNetApp FAS, F, G SeriesPillar Data Systems Axiom 500Sun StorageTek 5000 SeriesOracle Clusterware的心跳Oracle clusterware 使用两种心跳设备来验证成员的状态，保证集群的完整性;一是对voting disk的心跳，ocssd进程每秒向votedisk写入一条心跳信息;二是节点间的私有以太网的心跳，两种心跳机制都有一个对应的超时时间，分别叫做misscount和disktimeout：miss

19、count 用于定义节点间心跳通信的超时，单位为秒;disktimeout ,默认200秒，定义css进程与vote disk连接的超时时间;reboottime ，发生裂脑并且一个节点被踢出后，这个节点将在reboottime的时间内重启;默认是3秒;其中misscount默认值见下表用下面的命令查看上述参数的实际值：1. # crsctl get css misscount2. # grep misscount $CRS_HOME/log/hostname/cssd/ocssd.logCSSD2008-11-27 22:29:42.397 1 TRACE: clssnmInitNMInfo

20、: misscount set to 600在下面两种情况发生时，css会踢出节点来保证数据的完整，：(1) Private Network IO time misscount，会发生split brain即裂脑现象，产生多个“子集群”(subcluster) ，这些子集群进行投票来选择哪个存活，踢出节点的原则按照下面的原则：节点数目不一致的，节点数多的subcluster存活;节点数相同的，node ID小的节点存活。(2) Vote Disk IO Time disktimeout ，踢出节点原则如下：失去半数以上vote disk连接的节点将在reboottime的时间内重启;例如有5个

21、vote disk，当由于网络或者存储原因某个节点与其中=3个vote disk连接超时时，该节点就会重启。当一个或者两个vote disk损坏时则不会影响集群的运行。可以手工修改这三个参数的值，单位都是秒：(谨慎使用)$CRS_HOME/bin/crsctl set css misscount $CRS_HOME/bin/crsctl set css reboottime -force$CRS_HOME/bin/crsctl set css disktimeout -force或者重新设置成默认值：crsctl unset css misscountClusterware的私有网络在Orac

22、le 10g/11g中，Oracle的私有网络(private network)包括clusterware的私有网络和数据库实例的私有网络：clusterware的私有网络主要包括css数据的传送，即用一种特殊的ping命令来检测其他机器的状态;数据库实例的私有网络，包括RDMS和ASM的，用于cache fusion(GCS/GES)数据的传输。当我们只使用一个私有网卡的时，同时传送上面两类的数据。如果我们在安装时指定了两个私有网卡，首先使用如下面$CRS_HOME/bin/oifcfg getif命令来得到所有网络接口列表，这些信息保存在ocr中：# oifcfg getifen0 10.

23、200.56.0 global publicen3 192.168.3.0 global cluster_interconnecten5 192.168.5.0 global cluster_interconnect情况会有所不同，clusterware的私有网络，目前(10g/11g)只能使用一个网络接口，对应于/etc/hosts中定义的private hostname的那个网卡，可以通过查看ocssd的log来确定:当/etc/hosts 中定义private hostname为192.168.3.233时看到 ： CSSD2009-01-16 17:34:12.406 1029 TRA

24、CE: clssgmPeerListener: Listening on (ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(DEV=12) (HOST=192.168.3.233)(PORT=45527)这个是与其他节点css进行通信的信息： CSSD2009-01-16 17:36:27.463 1029 TRACE: clssgmConnectToNode: node 2 clsc (ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(DEV=12) (HOST=192.168.3.234)(PORT=37732) - size 64 ver 1当/etc/hosts 中定义private hos

25、tname为192.168.5.233时,css使用了另外一个网络： CSSD2009-01-16 18:59:56.411 1029 TRACE: clssgmPeerListener: Listening on (ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(DEV=12) (HOST=192.168.5.233)(PORT=50415)Oracle实例的私有网络Oracle实例的心跳网络使用方式的优先级从高到低如下：(1) 如果使用了第三方集群的IPC，替换了对应$ORACLE_HOME/lib/libskgxnX.so文件，那么数据库实例的cache fusion会使用对应的网络协议，

26、而忽略ocr中和数据库初始化参数中cluster_interconnects的配置，下面的例子当中就使用了VCSIPC，可以从对应的alert log中验证：db_name = r10gopen_cursors = 300pga_aggregate_target = 1237319680Fri Mar 13 14:00:35 2009Oracle instance running with ODM: Veritas 6.0 ODM Library, Version 1.1cluster interconnect IPC version:VERITAS IPC 5.1.0.0 15:16:24

27、Feb 12 2009IPC Vendor 86 proto 76Version 1.0PMON started with pid=2, OS id=4399196DIAG started with pid=3, OS id=3936288(2) 如果没有使用第三方IPC，则优先使用数据库初始化参数的cluster_interconnects配置，这个参数的格式为if1:if2:.:ifn，可以不同于crs的私有网络，需要注意的是，该参数不支持多个网卡的故障切换;(3) 没有上面两个配置，数据库会使用oifcfg列出的心跳的网络，在对应的告警日志中可以得到：Interface type 1 e

28、n6 192.168.61.0 configured from OCR for use as a cluster interconnectInterface type 1 en0 10.182.0.0 configured from OCR for use as a public interface. . . .Cluster communication is configured to use the following interface(s) for this instance192.168.61.0(4) 没有1和2的配置，并且oifcfg也没有配置cluster_interconne

29、ct，则数据库会使用共有网络进行心跳信息的传输，这种配置其实是配置失败的情况，数据库虽然能够启动，但急需DBA修正，在告警日志中可以看到：WARNING: No cluster interconnect has been specified. Depending onthe communication driver configured Oracle cluster trafficmay be directed to the public interface of this machine.Oracle recommends that RAC clustered databases be co

30、nfiguredwith a private interconnect for enhanced security andperformance.对于一个已经有的系统，可以用下面几种方法确认数据库实例的心跳配置，包括网卡名称，IP地址，使用的网络协议：(1) 最简单的方法：可以在数据库的后台报警日志中得到。具体参见上面列出的告警日志;(2) 使用oradebug ;SQL oradebug setmypidSQL oradebug ipcSQL oradebug tracefile_name找到对应trace文件的这一行：socket no 10 IP 10.0.0.1 UDP 49197(3

31、) 从数据字典中得到(V$CLUSTER_INTERCONNECTS 和 V$CONFIGURED_INTERCONNECTS)，或查询x$ksxpiaSQL SELECT * FROM V$CLUSTER_INTERCONNECTS; -Oracle 11g 开始支持此试图NAME IP_ADDRESS IS_ SOURCE- - - -en3 192.168.2.31 NO Oracle Cluster Repositoryen5 192.168.3.231 NO Oracle Cluster RepositorySQL SELECT * FROM V$CONFIGURED_INTERCO

32、NNECTS;NAME IP_ADDRESS IS_ SOURCE- - - -en3 192.168.2.31 NO Oracle Cluster Repositoryen5 192.168.3.231 NO Oracle Cluster Repositoryen0 10.200.59.231 YES Oracle Cluster RepositorySQL select * from x$ksxpia ;ADDR INDX INST_ID PUB_KSXPIA PICKED_KSXPIA NAME_KSXPIA IP_KSXPIA- - - - - - -00000001104AAF28

33、0 1 N OCR en6 192.168.61.12100000001104AAF28 1 1 Y OCR en0 10.182.6.211为了避免心跳网络成为系统的单一故障点，简单地我们可以使用操作系统绑定的网卡来作为Oracle的心跳网络，以AIX为例，我们可以使用etherchannel技术，假设系统中有ent0/1/2/3四块网卡，我们绑定2和3作为心跳：#mkdev -c adapter -s pseudo -t ibm_ech -a adapter_names=ent2,ent3 # 将生成网卡设备ent4#/usr/lib/methods/defif#lsdev -Cc ada

34、pter | grep ent#lsattr -El ent4#ifconfig en4 inet 192.168.3.231 netmask 255.255.255.0 up在Solaris上可以使用dladm来创建链路聚合:# dladm create-aggr -d bge2 -d bge3 1# ifconfig aggr1 plumb 192.168.3.231 netmask 255.255.255.0 up# dladm show-aggr# ifconfig -a同样在HPUX和Linux对应的技术分别叫APA和bonding。UDP私有网络的调优当使用UDP作为数据库实例间c

35、ashe fusion的通信协议时，在操作系统上需要调整相关参数，以提高UDP传输效率，并在较大数据时避免出现超出OS限制的错误：(1) UDP数据包发送缓冲区：大小通常设置要大于(db_block_size * db_multiblock_read_count )+4k，(2) UDP数据包接收缓冲区：大小通常设置10倍发送缓冲区;(3) UDP缓冲区最大值：设置尽量大(通常大于2M)并一定要大于前两个值;各个平台对应查看和修改命令如下：Solaris 查看 ndd /dev/udp udp_xmit_hiwat udp_recv_hiwat udp_max_buf ;修改 ndd -set

36、 /dev/udp udp_xmit_hiwat 262144ndd -set /dev/udp udp_recv_hiwat 262144ndd -set /dev/udp udp_max_buf 2621440AIX 查看 no -a |egrep “udp_|tcp_|sb_max”修改 no -p -o udp_sendspace=262144no -p -o udp_recvspace=1310720no -p -o tcp_sendspace=262144no -p -o tcp_recvspace=262144no -p -o sb_max=2621440Linux 查看 文件/

37、etc/sysctl.conf修改 sysctl -w net.core.rmem_max=2621440sysctl -w net.core.wmem_max=2621440sysctl -w net.core.rmem_default=262144sysctl -w net.core.wmem_default=262144HP-UX 不需要HP TRU64 查看 /sbin/sysconfig -q udp修改： 编辑文件/etc/sysconfigtabinet: udp_recvspace = 65536udp_sendspace = 65536Windows 不需要常见安装、管理错误

38、1. 安装CRS失败，或执行root.sh报错，可能原因：(1) 节点间的时间不同步，解决方法：使用ntp服务(2) Linux下启用了默认的防火墙，导致执行root.sh报错：Failure at final check of Oracle CRS stack.10解决方法：禁用iptables ，注释/etc/pam.d/other ;# service iptables stop; # chkconfig iptables off.(3) 裸设备的权限问题，可能因为操作系统重新启动后权限发生变化。(RHEL4)解决方法： 把 chown oracle:dba /dev/raw/raw*

39、命令加入到/etc/rc.local中，每次开机自动执行或者修改文件/etc/udev/permissions.d/50-udev.permissions第113行raw/*:root:disk:0660 改成 raw/*:oracle:dba:0660(4) Solaris使用了包括cylinder 0的磁盘分区来存储OCR或者vote disk。解决办法：相关分区不应该包括cylinder 0，可以从1开始。(5) 使用的公网IP地址不可路由，解决方法：添加相关网关(6) 在/etc/hosts 中没有loopback地址，即127.0.0.1 localhost(7) 主机名含有大些字母

40、、减号或者下划线等特殊字符;(8) HPUX中oracle不要使用gnu的bash，修改使用默认shell;(9) 检查操作系统、第三方集群是否是oracle官方支持的，是否需要补丁，比如在AIX5.3+HACMP上安装Oracle 10g/11g RAC，oslevel就需要06及以上;(10) AIX平台，需要将共享设备的reserve_policy (reserve_lock) 属性修改为no_reserve(no);(11) 所有节点看到的OCR和vote设备的路径名应该一致，如果不一致，可以用软连接解决;(12) 心跳设备问题或者ocr/votedisk 访问问题，unix/linu

41、x查看有无/tmp/crsctl.*文件，得到错误信息;(13) 在CRS旧的安装的环境中重新安装失败解决方法： dd清除ocr和vote disk，并使用下面语句清理旧的crs配置文件rm -rf /usr/tmp/.oracle /var/tmp/.oracle /tmp/.oracle /etc/oracle/* /var/opt/oracle/*rm -rf /etc/init.cssd /etc/init.crs* /etc/init.evmd /etc/init.d/init.cssd /etc/init.d/init.crsrm -rf /etc/init.d/init.crsd

42、 /etc/init.d/init.evmd /etc/rc3.d/K96init.crs /etc/rc3.d/S96init.crsrm -rf /etc/rc.d/rc2.d/K96init.crs /etc/rc.d/rc2.d/S96init.crs2 客户端有时候报错：ORA-12545: Connect failed because target host or object does not existORA-12545: 因目标主机或对象不存在, 连接失败解决方法：设置local_listener初始化参数3 如果选择节点界面出不来。(1)HACMP环境中需要检查oracle 用户必须在 hagsuser组里.(2)如果是hac