Oracle rac入门和提高7737.docx
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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.
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