oracle RAC技术场景简介

应用场景：

常见的分布式集群等技术在ORACLE上也同样有相应的解决方案。例如oracle的RAC技术，就是oracle的集群解决方案。

业务场景：

1、大量的读操作需要较高的系统性能支撑

2、数据库响应能力受到硬件的束缚

3、小型机虽然能在垂直领域提供较好单个节点的性能，但是价格较高

4、人员有限，不想通过水平扩展（拆库）来解决单个节点的性能问题（因为会带来较高的数据库维护成本）

5、想防止单点故障的影响

不适合场景：

1、数据量的快速增长成为整个系统的瓶颈（这个只能拆库做水平切分了）

2、DB连接数的需求增速超快（就算我们用rac也只能是加快响应速度，增加单个DB节点有效响应链接数）

RAC技术介绍：

RAC

〔RAC提供的优缺点〕

　　RAC，全称real application clusters，译为“实时应用集群”， 是Oracle新版数据库中采用的一项新技术，是高可用性的一种，也是Oracle数据库支持网格计算环境的核心技术。 　　Oracle RAC

《Oracle RAC》

　 　RAC提供的优缺点优点　Oracle RAC主要支持Oracle9i、10g、11g版本，可以支持24 x 7 有效的数据库应用 系统，在低成本服务器上构建高可用性数据库系统，并且自由部署应用，无需修改代码。在Oracle RAC环境下，Oracle集成提供了集群软件和存储管理软件，为用户降低了应用成本。当应用规模需要扩充时，用户可以按需扩展系统，以保证系统的性能。 　(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; (3)通过并行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;

缺点

　　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 Fusion(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组件

　 　在一个应用环境当中，所有的服务器使用和管理同一个数据库，目的是为了分散每一台服务器的工作量，硬件上至少需要两台以上的服务器，而且还需要一个共享 存储设备。同时还需要两类软件，一个是集群软件，另外一个就是Oracle数据库中的RAC组件。同时所有服务器上的OS都应该是同一类OS,根据负载均 衡的配置策略，当一个客户端发送请求到某一台服务的listener后，这台服务器根据我们的负载均衡策略，会把请求发送给本机的RAC组件处理也可能会 发送给另外一台服务器的RAC组件处理，处理完请求后，RAC会通过集群软件来访问我们的共享存储设备. 　　逻辑结构上看，每一个参加集群的节点有一个独立的instance，这些instance访问 同一个数据库。节点之间通过集群软件的通讯层（communication layer）来进行通讯。同时为了减少IO的消耗，存在了一个全局缓存服务，因此每一个数据库的instance，都保留了一份相同的数据库cacheI 　　RAC中的特点是： 　　每一个节点的instance都有自己的SGA 　　每一个节点的instance都有自己的background process 　　每一个节点的instance都有自己的redo logs 　　每一个节点的instance都有自己的undo表空间 　　所有节点都共享一份datafiles和controlfiles 　　还提出了一个缓存融合的技术(Cache fusion) 　　目的有两个 　　01.保证缓存的一致性 　　02.减少共享磁盘IO的消耗 　　因此在RAC环境中多个节点保留了同一份的DB CACHE 　　缓存融合（Cache fusion）工作原理： 　　**************************************** 　　01.其中一个节点会从共享数据库中读取一个block到db cache中 　　02.这个节点会在所有的节点进行交叉db block copy 　　03.当任何一个节点缓存被修改的时候，就会在节点之间进行缓存修改 　　04.为了达到存储的一致最终修改的结果也会写到磁盘上 　　ClusterWare组件 　　******************* 　　四种Service 　　Crsd - 集群资源服务 　　Cssd - 集群同步服务 　　Evmd - 事件管理服务 　　oprocd - 节点检测监控 　　三类Resource 　　VIP - 虚拟IP地址(Virtual IP) 　　OCR - Oracle Cluster Registry(集群注册文件),记录每个节点的相关信息 　　Voting Disk - Establishes quorum (表决磁盘),仲裁机制用于仲裁多个节点向共享节点同时写的行为，这样做是为了避免发生冲突。 　　RAC的组件 　　************ 　　提供过了额外的进程，用来维护数据库 　　LMS - Gobal Cache Service Process 全局缓存服务进程 　　LMD - Global Enqueue Service Daemon 全局查询服务守护进程 　　LMON - Global Enqueue Service Monitor全局查询服务监视进程 　　LCK0 - Instance Enqueue Process 实例查询进程 　　Oracle RAC一般也可构建于大型SMP主机，IBM的AIX系列服务器往往是其中高端平台，Intel Linux往往作为其低端平台。当AIX UNIX用来运行Oracle RAC作为大型数据库系统平台时，其集群系统构建、实施、运维、高可用设置，有其平台特点。可以参照《Oracle大型数据库系统在AIX/UNIX上的实战详解 》，该书以AIX UNIX平台为主线，以其他UNIX系统为参照，描述了数据库系统Oracle 10g、Oracle 11g的RAC的构架方法和过程。在Linux平台，则《大话OracleRAC集群、高可用性、备份与恢复 》有着很好的论述。

（编辑：李大同）

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