ORACLERAC数据库集群管理软件工具基本概念中文版

AgendaRAC的硬、软件体系架构RAC的工作原理、特性和CacheFusion均衡负载和高可用性

TransparentApplicationFailover使用RAC的理由 RAC的硬、软件体系架构OracleRAC集群数据库技术硬件结构Clustered

DatabaseInstancesMirroredDiskSubsystemHighSpeedSwitchorInterconnectHuborSwitchFabricApplicationServers/NetworkCentralizedManagementConsoleStorageAreaNetworkLowLatencyInterconnectDriveandExploitIndustryAdvancesinClusteringUsersNoSinglePointOfFailureSharedCacheScalable&throughputCluster硬件结构节点(Node)内部连接(Interconnect)共享磁盘(Shareddisk)节点(Nodes)自包容的服务器，单CPU或者多CPU系统(SMP/NUMA)一个集群需要两个或者更多的节点每个节点支持一个RACInstance每个节点可以支持不同类型的应用每个节点不要求配置完全相同，但建议同配置节点可以动态的添加和删除Node内部连接(Interconnect)连接节点之间，节点间通讯的高速通道可以使用标准的网络协议，如：TCP/IP使用高速的连接协议(highspeedinterconnects)可以获得更好的性能UDPVIA厂商专有的，经过验证的协议NetworkConfigurationClusterInterconnectPublicLANOptionalClusterInterconnectPublicLANWorkstationNODE2NODE3NODE1Optional

3ipaddressesarenecessaryforeachnodeOnepubliclan(forcustomeraccess)Oneprivateinterconnect(justforlocalusage)Onevirualipaddress(knownhaspublicipaddress)Talkaboutinfiniband共享磁盘系统(SharedDisk)共享磁盘上的共享的设备传统上的裸设备卷(UNIX)逻辑盘(Windows)集群文件系统厂商专有的，经过验证的系统，如Veritas共享磁盘系统Sharedstoragedefinition:databaselocationThedatabaselocationsystemiscritical.Thedbaandsystemarchitecthastochoosebetween3differentsolutions.Rawdevices3rdVenderClusterFilesystem:Veritas,GPFSOracleClusterFileSystemOracleASM(automaticstoragemanagement)Oracle10gRACArchitecturepublicnetworkoperatingSystemCRSOracle10gRACinstance1server1sharedstorageredologinstance1…redologinstance3…controlfilesdatabasefilesserver2operatingsystemCRSOracle10gRACInstance2clusterinterconnectcachetocacheDBcacheDBcacheocr/var/opt/oracle/ocr.locvoting/var/opt/oracle/ocr.locServer3,4,….RAC的工作原理、特性和CacheFusion

Oracle基础架构PasswordfileInstanceSGARedoLog

BufferSharedPoolDataDictionary

CacheLibraryCacheDBWRSMONPMONCKPTLGWROthersUser

processServer

processPGAControlfilesDatafilesDatabaseDatabase

BufferCacheRedoLogfilesJavaPoolLargePoolParameterfileArchivedLogfiles双节点OracleRAC架构ABLMSLMDLMONLCK0OracleRAC技术特性1.高性能2.高可用性3.高扩展性4.易管理性不仅支持两种简单Cluster模式:备份机和互为备份而且具有并行处理、负载均衡、无单点失效的特点GCS

FCOracleRAC技术特性1－高性能负载均衡/并行处理SingleDatabaseHighSpeedInterconnectLANFiberChannelorSharedSCSI大用户量的并发访问分担到多台节点机上并行处理单个用户重负载的运算分担到多个节点机上做并行处理OracleRAC技术特性2－高可用无单点失效问题内部高速交换保证节点间内存同步和故障监测单节点故障后用户自动切换到其它正常的节点OracleRAC技术特性3－易扩展具有高度的可扩展性NodeBNodeA节点C&D加入OPS/RAC集群,最大可扩展到个？节点NodeCNodeDOracleRAC技术特性4－易管理在局域网中，有一台客户机做为管理控制台，实现集群系统的统一管理：数据库的管理控制台，用于管理并行数据库，可以同时监控各节点的数据库实例，实现启动、停止、监控运行性能等功能；磁盘柜的管理控制台；网管系统和UPS管理控制台等。NetworkIntelligentAgentIntelligentAgentIntelligentAgentIntelligentAgentJobSystemEventSystemSecuritySystemEnterpriseManagerConsole用于管理的应用程序CacheFusionCacheFusion提供Oracle集群数据库透明的可扩展性CashFusion机制使OracleInstance间可以直接传递数据块CacheFusion能够跟踪资源的位置和状态GlobalCacheService管理整个集群数据库的缓存资源ResourceMaster(GlobalResourceDirectory)分布在活动的Instance中，并可以动态的remasterCacheFusionTM

体系结构在节点A对数据进行了修改并提交，在节点B对同一数据块进行读操作，可通过高速链路访问多版本数据缓存支持节点A继续对数据块进行修改DatabaseNodeADatabase

buffersNodeBDatabase

buffers两节点间的数据传输直接通过内部高速通道实现，大大减少了硬盘I/O数据传输Select10261900364805001000150020002500300035004000单节点两节点四节点用户数目OracleE-Business11i的测试数据初步的测试数据均衡负载和高可用性ClientLoadBalancingClientsListeners=(DESCRIPTION=(ADDRESS_LIST=(LOAD_BALANCE=on)(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=sales1)(PORT=1521))(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=sales2)(PORT=1521)))(CONNECT_DATA=(SERVICE_NAME=)))ConnectionLoadBalancingnode1_lsnr=(DESCRIPTION=(ADDRESS_LIST=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=node1)(PORT=1580))))node2_lsnr=(DESCRIPTION=(ADDRESS_LIST=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=node2)(PORT=1580))))Parameterfileonnode1local_listener=node1_lsnrremote_listener=node2_lsnrExampleofConnectionLoadBalancingInstanceA

TotalInstanceB

TotalLoadon

NodeDispatcherD1200connections200connections

60%CPUDispatcherD2100connections

300connections

40%CPUDispatcherD3200connections

Node1/LSNR1Node2/LSNR2HighAvailabilityFeaturesRealApplicationClustersisOracle’spremierhigh-availabilitysolutionwiththefollowingabilities:DetectionandcircumventionofnetworkproblemswithoutinterventionReconfigurationandrecoveryfromfailureswithminimaldisruptionDistributionofworkfromafailednodetoothernodesinthecluster

使用RAC的理由为什么要使用

OracleRAC网格数据库?稳定的、24*7的高可靠性系统均衡负载和强大的处理能力灵活开放的扩展能力随用随付、降低采购和维护成本ComputerBComputerA操作系统级的HA主备机模式高可用性：主机运行，备机等待主机故障、备机接管接管磁盘阵列控制IP地址自动漂移重新在备机启动数据库重新连接应用程序实施简单缺点：切换间存在停顿备机空闲提供24*7的安全可靠性透明的应用程序故障切换、消除单点故障应用程序和用户连接在故障发生时，可以自动透明地连接到其它的服务器上应用程序和查询不会中断，用户感觉不到故障的发生安全认证信息可持续保留ComputerAComputerBComputerAComputerBNodeAinaclusterfails,usersaremigrated“冷”故障接管的限制冷接管速度慢移动硬盘卷、mount上逻辑卷、启动Oracle实例，打开数据文件不能够预先连接到备份Server上出现故障后，所有的会话都必须重新连接到数据库实例上冷的数据库缓存接管后数据库的缓存是“冷”的，减低数据库的性能不能够很容易的扩展自动动态负载均衡实现可伸缩性数据库启动时，向监听进程注册节点向监听进程报告CPU的使用情况当建立连接时，监听进程选择最空闲的节点处理请求NodeDispatchersNodeDispatchersListenerListenerCPULoadCPULoad灵活的可伸缩性和强大的处理能力降低采购和维护成本、随用随付CPUs24(6x4)