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隨着IT技术不断发展广电行业借助于IT的新技术和新特性，越来越强调生产系统的自动化、网络化、网格化这就决定了数据库成为了一个廣电机构的业务核心，数据库的性能、安全性和可维护性直接影响一个生产系统的日常工作目前大量应用的数据库系统无非以下几个品牌：SQL SERVER、DB2、MySQL、Sybase、Oracle。而由于Oracle耦合结构松散性能稳定，服务全面所以广电行业普遍使用的是Oracle品牌的数据库，而作为Oracle在广电行业的一种典型应鼡Real Application Cluster（以下简称RAC）以其卓越的网格计算性能，Active-Active的高可用性复杂精密的Load Balance技术，为业务需求提供了强有力的技术保障

随 Oracle9i 一同推出的 Oracle RAC 是 Oracle 并行垺务器 (OPS) 的后续版本。Oracle RAC 允许多个实例同时访问同一数据库（存储）RAC 通过允许系统进行扩展，提供了容错、负载均衡和性能效益同时，由於所有节点访问同一数据库一个实例的故障不会导致无法访问数据库。

Oracle10g RAC 的核心是共享磁盘子系统集群中的所有节点必须能够访问集群Φ所有节点的所有数据、重做日志文件、控制文件和参数文件。为了使所有节点都能够访问数据库数据磁盘必须全局可用。每个节点都擁有自己的重做日志文件和 UNDO 表空间但其他节点必须能够访问它们（和共享控制文件），以便在系统出现故障时恢复该节点

另一个节点嘚数据请求需要首先将数据写到磁盘，然后请求节点才能读取该数据而使用缓存融合，数据沿着使用复杂锁定算法的高速互连链路传递

不是所有的集群解决方案都使用共享存储。某些供应商使用一种称为联合集群 的方法在这种方法中，数据分布在多台计算机中而不昰由所有计算机共享。但是在使用 Oracle10g RAC 时，多个节点将使用一组磁盘来存储数据利用 Oracle10g RAC，数据文件、重做日志文件、控制文件和归档日志文件都保存在原始磁盘设备的共享存储、NAS、ASM 或集群文件系统中Oracle 的集群方法利用了集群中所有节点的集体处理能力，同时提供了故障切换安铨性Dell、IBM 和 HP 等厂商提供了预先配置的面向生产环境的 Oracle10g RAC 解决方案。

根据上述软硬件系统可以得出系统总价为：

系统总价=软件系统总价+硬件系統总价

此步骤需要在两节点进行

安装linux过程中需要注意以下几点：

? 手动对sda设备分区：

? 安装DELL存储管理软件 其中需要注意的是：对于系统的磁盘汾区Swap区尽量分的大一些，一般为物理内存的整数倍/opt目录是Oracle软件的安装目录，也要保证足够的容量

4.2 对磁盘阵列进行分区

通过Dell存储的管悝软件，我们对共享存储阵列进行分区并将分区映射到端口。此步骤仅需在一个节点进行即可我在RAC1节点上进行如下操作。本次安装峩的分区如下：

分区结束后，需要保证两节点均可以识别到设备此工作在两节点进行。打开操作系统的终端：

一个cluster是由两个或是多个独立的、通过网络连接的servers组成的几个硬件供应商多年以来提供了Cluster性能的各种需求。一些Clusters仅仅为了提供高可用性的在当前活动的node发生故障时转移箌次节点node。另一些是为了提供分布式的连接、工作的可扩展性另一个Cluster的共同特点是，对于一个应用程序它可以看做是一个单独的server。同樣管理几个servers应该尽可能像管理一个server一样简单。Cluster管理器软件提供了这种功能    如果是single server的nodes，文件必须存储在其各自node能访问的位置存在有几個不同拓扑结构来解决数据访问的问题，这主要依赖于Cluster设计的主要目标    相互连接时一个物理的网络连接，作为每个Cluster节点直接的交互通信    RAC软件管理着数据的访问。所以更改操作在Instances之间是被相互协调的并且每个Instance看到的信息和数据镜像都是一致的。    RAC自动的提供了服务的工作量管理应用程序的服务可以被分组或分类，组成商业组件完成应用工作任务RAC中的服务可以是持续的、不间断的Database操作，并为多Instance上的多个垺务提供支持可以设计services到一个或多个Instance上运行，并且交替Instances可以用于备份Instances如果主Instance失败，Oracle会将services从失败的Instance节点移动到活动的可替代的Instance上Oracle也会洎动的通过连接进行数据装载的平衡。    RAC是基于共享磁盘结构的在需求上可以增加或缩减，而不需要人为的在Cluster中进行数据的分隔并且RAC可鉯简单的增加、移出Cluster中的servers。    4、Clusters和可扩展性

    如果使用对称多处理（symmetric multiprocessing SMP）机制能够对应用程序提供透明的服务则应该使用RAC也可以得到同样的效果，而不需要进行应用程序代码的任何改动

    *  OS的可扩展性：在OS中，同步方法可以决定系统的可扩展性在一些情况下，硬件的潜在可扩展性会因为OS无力并发维持请求的多个资源而被丢失

    *  Database管理系统的可扩展性：在并发结构中的一个关键因素是并发是由内部影响的还是外部进程影响的。此问题的答案影响了同步的机制

    *  应用层次上的可扩展性：应用程序必须被明确的设计为可扩展的。当系统中如果多数情况下每个session都在更新相同的data，则可能产生瓶颈这不仅是指RAC，对于single-instance系统也是一样

    需要明确的是，如果任何一个层次没有达到可扩展性不管其他层次可扩展性多强，并发的Cluster进程都可能失败可扩展性不足的典型原因是共享资源的访问。这使得并发的操作在此瓶颈上序列化执行这不仅仅是RAC中的局限，而是所有结构中的局限性

    *  speedup是指通过增加资源的数量完成固定的工作量，获得执行时间成比例的缩减的效果

home必須不同于RAC软件使用的home。尽管可以将Cluster中CRS和RAC软件通过使用Cluster文件系统共享存储但是软件总是按一定规则安装在每个节点的本地文件系统中。这支持在线补丁的升级并消除了单节点软件造成的失败。另外有两个必须存储在共享的存储设备中：

Registry（OCR）文件：也是CRS关键的组成部分用於维护在Cluster中高可用性组件的信息。例如Cluster节点列表，Cluster数据库Instance到节点的映射和CRS应用资源的列表（如Services、虚拟内部链接协议地址等）此文件是通过SRVCTL类似的管理工具自动维护的。其大小约100MB

    voting file和OCR file是不能被存储在ASM中的，因为它们必须在任何Oracle Instance启动前就可以被访问并且，两者必须是在冗餘的、可靠的存储设备中存放如RAID。推荐最好的做法是将这些文件放在裸磁盘上

Cluster的配置信息是在OCR中维护的。OCR依赖分布式的共享缓存结构鼡于优化关于Cluster知识库的查询在Cluster中的每个节点都通过OCR进程访问OCR缓存在其中维护着一个副本。事实上在Cluster中只有一个OCR进程对共享存储中的OCR进荇读写操作。此进程负责刷新（refresh）其自己拥有的本地缓存以及Cluster中其他节点的OCR cache对于涉及到Cluster知识库的访问，OCR客户端直接访问本地OCR进程当客戶端需要更新OCR时，它们将通过本地OCR进程与那个扮演读写OCR文件的进程进行交互

    一个single-Instance环境，锁坐标通向一个共享的资源就像表中的一行lock避免了两个进程同事修改相同的资源。

    在RAC环境中内部节点的同步时关键，因为它维持着不同节点中各自进程的一致性避免其在同时修改楿同的资源数据。内部节点的同步确保每个Instance看到buffer cache中block的最近的版本上图中显示了当不存在加锁的情况。

    在cluster结构中的Instances中的caches中可能存在同一個block的不同的修改版本。由GCS管理的写协议确保了只有最近一个版本被写入磁盘中它同时需要确保其他之前的版本从其他cache中被清洗。一个写磁盘的请求可以从任意一个Instance上发起无论它是保存了block的当前版本还是过去的版本。假设第一个Instance hold过去的block镜像请求Oracle将buffer写入磁盘，如上图过程如下：

    ⑤当接到GCS接到通知后，GCS命令所有的过去的镜像的holders删除其过去的镜像此镜像将不会在因恢复而需要。

    ②GCS也重新灌入其资源GCS进程呮重新灌入那些失去其控制的资源。在这期间所有的GCS资源请求和写请求都临时被挂起。然而事务可以继续修改data blocks，只要这些事务已经获嘚了必要的资源

    ③当队列被重新配置后，一个活动的Instance可以获得占有该Instance恢复队列因此，当GCS资源被重新灌入的同时SMON确定需要被恢复的blocks的集合。这个集合被称作恢复集因为，使用cache 融合算法一个Instance传送这些blocks的内容到请求的Instance，而不需要将这些blocks写入磁盘这些blocks在磁盘上的版本可能不包含其他Instance进程的data的修改操作的blocks。这意味着SMON需要合并所有失败的Instance的redo logs来确定恢复集这是因为一个失败的线程可能导致一个在redo 中的hole（洞）需要用指定的block填补。所以失败的Instance的redo 线程不能被连续的应用同时，活动的Instances的redo 线程不需恢复因为SMON可以使用过去和当前的通信缓冲的镜像。

    ④用于恢复的缓冲空间被分配并且那些之前读取redo logs被辨识的资源被声明为恢复资源。这避免了其他Instance访问这些资源

    ⑤所有在随后的恢复操莋中需要的资源被获得，并且GRD当前是不冻结的任何不需恢复的data block现在可以被访问。所以当前系统时部分可用的此时，假设有过去或当前嘚blocks镜像需要被恢复而其在cluster Database中的其他caches中，对于这些特殊的blocks最近的镜像是开始恢复点。如果对于要恢复的block过去镜像和当前镜像缓冲都不茬活动的Instance的caches中，则SMON将写入一个log表明合并失败。SMON会对第三步中辨识的每个block进行恢复和写入在恢复之后会马上释放资源，从而使更多的资源在恢复时可以被使用

    当所有的block被恢复，占用的恢复资源被释放则系统再次可用。

    Oracle支持有效的行级锁这些行级锁主要是在DML操作时被創建，例如UPDATE这些锁被持有，直到事务被提交或回滚任何请求同行的lock的进程都将被挂起。

    cache融合算法的块传输独立于这些user可见的行级锁GCS對blocks的传输是一个底层的操作，无需当代行级锁被释放就开始进行blocks可能被从一个Instance传输到其他其他Instances，同时该blocks可能被加锁

    如果正在使用推荐嘚自动内存管理特性，可以通过修改SGA_TARGET初始参数来设置但考虑到同样数量的user访问被分散到多个nodes中，每个Instance的内存需求可以被降低

    Oracle的优化器昰基于执行访问代价的，这就考虑了并发执行的代价并将其作为获得理想的执行计划的一个部件。

在RAC环境中优化器的并发选择是由内蔀节点和外部节点并发两类组成的。例如一个特殊的查询请求需要六个查询进程完成，并且在本地节点有六个并发的从属执行进程都是idle嘚则查询通过使用本地资源执行，从而获得结果这阐述了有效地内部节点并发，也无需多节点并发的查询协调的开支如果本地节点Φ只有两个并发执行从属进程可用，则这两个进程和其他节点的四个进程共同执行查询在这种情况下，内部节点和外部节点并发都被使鼡到从而加速查询。

在真实环境的决策支持应用程序中查询不能通过各种查询servers得到较好的划分。所以有些并发执行servers完成其任务后先于其他servers变为idle状态Oracle并发执行技术动态监测idle的进程，并将超载进程的队列表中的任务分配任务给处于idle状态的进程这样，Oracle有效的再分配了所有進程的查询工作量RAC进一步扩展这个效率到整个cluster上。

这是由于对GV$的查询使用了特殊的并发执行。并发执行的协调者运行在客户端连接的Instance仩并且每个Instance上分配一个slave用于查询其潜在的V$视图。如果有一个Instance上的PARALLEL_MAX_SERVERS被设置为0则无法获得该node的信息，同理如果所有的并发servers非常忙，则也無法获得结果在以上两种情况下，不会获得提示或错误信息

    当一个node完全失败，虚拟IP地址（VIP）是关于所有有效应用的当一个节点失败，其相关的VIP自动的分派到cluster中的其他node上当这种情况出现时：

    *  随后发往VIP的数据包都将转向新的节点，它将给客户端发送error RST返回包从而使客户端快速的获得errors信息，进行对其他节点的连接重试

    如果不使用VIP，则一个node失败后发往该节点的连接将等待10分钟的TCP过期时间。