OracleRAC數(shù)據(jù)庫集群

1、I-1 OracleOracle數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫RACRAC集群集群David huangPre-sale engineerOpzoon 中國I-2講座議題講座議題為什么要使用為什么要使用 Oracle RAC Oracle RAC 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 RAC 的硬、軟件體系架構(gòu)的硬、軟件體系架構(gòu) RAC 的工作原理和的工作原理和Cache Fusion 均衡負(fù)載和高可用性均衡負(fù)載和高可用性 Transparent Application FailoverI-3為什么要使用為什么要使用 Oracle RAC 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫?穩(wěn)定的、穩(wěn)定的、24*7的高可靠性系統(tǒng)的高可靠性系統(tǒng)均衡負(fù)載和強(qiáng)大的處理能力均衡負(fù)

2、載和強(qiáng)大的處理能力靈活開放的擴(kuò)展能力靈活開放的擴(kuò)展能力隨用隨付、降低采購和維護(hù)成本隨用隨付、降低采購和維護(hù)成本I-4采用集群數(shù)據(jù)庫技術(shù)采用集群數(shù)據(jù)庫技術(shù)Trans-Pacific Flight Rock ConcertThis:Or this:This:Or this:I-5操作系統(tǒng)級的操作系統(tǒng)級的HA主備機(jī)模式主備機(jī)模式高可用性：高可用性：主機(jī)運(yùn)行，備機(jī)等待主機(jī)運(yùn)行，備機(jī)等待主機(jī)故障、備機(jī)接管主機(jī)故障、備機(jī)接管接管磁盤陣列控制接管磁盤陣列控制IPIP地址自動漂移地址自動漂移重新在備機(jī)啟動數(shù)據(jù)庫重新在備機(jī)啟動數(shù)據(jù)庫重新連接應(yīng)用程序重新連接應(yīng)用程序?qū)嵤┖唵螌?shí)施簡單缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：切換間存在停頓切換間

3、存在停頓備機(jī)空閑備機(jī)空閑I-6提供提供24*7 的安全可靠性的安全可靠性Node A in acluster fails, users are migratedI-7“冷冷”故障接管的限制故障接管的限制冷接管速度慢移動硬盤卷、mount 上邏輯卷、啟動 Oracle 實(shí)例，打開數(shù)據(jù)文件不能夠預(yù)先連接到備份 Server 上出現(xiàn)故障后，所有的會話都必須重新連接到數(shù)據(jù)庫實(shí)例上冷的數(shù)據(jù)庫緩存接管后數(shù)據(jù)庫的緩存是“冷”的，減低數(shù)據(jù)庫的性能不能夠很容易的擴(kuò)展I-8Oracle10g RAC 128節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫I-9自動動態(tài)負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)可伸縮性自動動態(tài)負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)可伸縮性l數(shù)據(jù)庫啟動時(shí)

4、，向監(jiān)聽進(jìn)程注冊l節(jié)點(diǎn)向監(jiān)聽進(jìn)程報(bào)告 CPU 的使用情況l當(dāng)建立連接時(shí)，監(jiān)聽進(jìn)程選擇最空閑的節(jié)點(diǎn)處理請求NodeDispatchersNodeDispatchersListenerListenerCPU LoadCPU LoadI-10講座議題講座議題為什么要使用為什么要使用 Oracle RAC Oracle RAC 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 RAC 的硬、軟件體系架構(gòu)的硬、軟件體系架構(gòu) RAC 的工作原理和的工作原理和Cache Fusion 均衡負(fù)載和高可用性均衡負(fù)載和高可用性 Transparent Application FailoverI-11Oracle RAC集群數(shù)據(jù)庫技術(shù)硬件結(jié)構(gòu)集群數(shù)據(jù)

5、庫技術(shù)硬件結(jié)構(gòu)ClusteredDatabase InstancesMirrored Disk SubsystemHigh Speed Switch or InterconnectHub or Switch FabricApplication Servers/ NetworkCentralized Management ConsoleStorage Area NetworkLow Latency InterconnectDrive and Exploit Industry Advances in ClusteringUsersNo SinglePoint Of FailureShared Ca

6、cheScalable& throughputI-12Cluster 硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu) 節(jié)點(diǎn) ( Node ) 內(nèi)部連接 ( Interconnect ) 共享磁盤 ( Shared disk )I-13節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) ( Nodes ) 自包容的服務(wù)器，單 CPU 或者多 CPU 系統(tǒng) ( SMP/NUMA ) 一個(gè)集群需要兩個(gè)或者更多的節(jié)點(diǎn) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)支持一個(gè) RAC Instance 每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以支持不同類型的應(yīng)用 每個(gè)節(jié)點(diǎn)不要求配置完全相同，但建議同配置 節(jié)點(diǎn)可以動態(tài)的添加和刪除NodeI-14內(nèi)部連接內(nèi)部連接 ( Interconnect ) 連接節(jié)點(diǎn)之間，節(jié)點(diǎn)間通訊的高速通道 可以使用標(biāo)準(zhǔn)

7、的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如： TCP/IP 使用高速的連接協(xié)議 ( high speed interconnects ) 可以獲得更好的性能 UDP VIA 廠商專有的，經(jīng)過驗(yàn)證的協(xié)議I-15網(wǎng)絡(luò)配置網(wǎng)絡(luò)配置Cluster InterconnectPublic LANOptionalCluster InterconnectPublic LANWorkstationNODE2NODE3NODE1Optional 每個(gè)節(jié)點(diǎn)需三個(gè)IP地址一個(gè)公共服務(wù)地址(提供客戶訪問)一個(gè)私有的內(nèi)部地址 (僅內(nèi)部使用)一個(gè)虛擬IP地址 (與公共服務(wù)地址同一網(wǎng)段) I-16共享磁盤系統(tǒng)共享磁盤系統(tǒng) ( Shared Disk )

8、共享磁盤上的共享的設(shè)備 傳統(tǒng)上的 裸設(shè)備卷 ( UNIX ) 邏輯盤 ( Windows ) Oracle OCFS，ASM 集群文件系統(tǒng) 廠商專有的，經(jīng)過驗(yàn)證的系統(tǒng)，如Veritas， GPFS共享磁盤系統(tǒng)I-17Oracle9Oracle9ii RAC Architecture RAC Architecturepublic networkoperating SystemclusterwareOracle 9i RACinstance 1server 1shared storageredo log instance 1 redo log instance 3 control filesdat

9、abase filesclusterinterconnectcache to cacheDB cacheserver 2operating systemclusterwareOracle 9i RACinstance 2DB cachesrvcfg/var/opt/oracle/srvConfig.locquorumServer 3, 4, .I-18OracleOracle 10g 10g RAC RAC A Architecturerchitecturepublic networkoperating SystemCRSOracle 10g RACinstance 1server 1shar

10、ed storageredo log instance 1 redo log instance 3 control filesdatabase filesserver 2operating systemCRSOracle 10g RACInstance 2clusterinterconnectcache to cacheDB cacheDB cacheocr/var/opt/oracle/ocr.locvoting/var/opt/oracle/ocr.locServer 3, 4, .I-19Oracle RAC 系統(tǒng)管理工具系統(tǒng)管理工具The Server Control Utility

11、(SRVCTL) 管理整個(gè) Cluster 環(huán)境 為其他管理工具提供對 RAC 的管理 基于 GSD 基礎(chǔ)之上Node 2GSDSRVCTLAgentNode 1GSDSRVCTLAgentI-20講座議題講座議題為什么要使用為什么要使用 Oracle RAC Oracle RAC 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 RAC 的硬、軟件體系架構(gòu)的硬、軟件體系架構(gòu) RAC 的工作原理和的工作原理和Cache Fusion 均衡負(fù)載和高可用性均衡負(fù)載和高可用性 Transparent Application Failover透明的應(yīng)用程序故障切換I-21Scaleup and SpeedupOriginal syste

12、mHard-ware100% of taskTimeCluster system scaleup擴(kuò)展性擴(kuò)展性up to 200%oftaskup to 300%oftaskHard-wareTimeHard-wareTimeHard-wareTime50% of taskCluster system speedup加速加速Hard-wareTimeHard-wareTime50% of taskI-22Speedup and Scaleup for Different Types of WorkloadsWorkloadOLTP and InternetDSS with parallel qu

13、eryBatch (mixed)SpeedupNoYesPossibleScaleupYesYesYesI-23Cache Fusion合成合成Cache Fusion 提供提供 Oracle 集群數(shù)據(jù)庫透明的可擴(kuò)展性集群數(shù)據(jù)庫透明的可擴(kuò)展性Cash Fusion 機(jī)制使機(jī)制使 Oracle Instance 間可以直接傳遞數(shù)據(jù)塊間可以直接傳遞數(shù)據(jù)塊Cache Fusion 能夠跟蹤資源的位置和狀態(tài)能夠跟蹤資源的位置和狀態(tài)Global Cache Service 管理整個(gè)集群數(shù)據(jù)庫的緩存資源管理整個(gè)集群數(shù)據(jù)庫的緩存資源Resource Master(Global Resource Directory) 分布在活動的分布在活動的 Instance 中，并可以動態(tài)的中，并可以動態(tài)的 remasterI-24Cache FusionTM