Oracle 11g笔记——RAC简介、意义

最新推荐文章于 2025-05-31 06:15:37 发布

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本文详细介绍了Oracle Real Application Cluster (RAC) 的概念、作用及其硬件和软件架构。RAC作为Oracle的高可用性解决方案，通过共享存储和多节点并行访问数据库实现高可用性和负载均衡。集群硬件涉及DAS、NAS和SAN存储，以及RAID技术。软件层面包括Oracle RAC、Oracle Grid Infrastructure和相关组件，如OCR、Voting Disks和ASM。RAC的意义在于其负载均衡能力，包括服务器端和客户端负载均衡，并能在节点故障时实现透明的应用程序失败转发。

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一、RAC简介
1、高可用性
   是指整合了硬件和软件技术的综合解决方案。它保证在不丢失数据的前提下，应用程序（服务）能够不间断运行，也就是服务的有效性或服务的可持续访问性。
   特征：可靠性：可靠的硬件和可靠的软件
         可恢复性：提供各种机制，确保能从失败中恢复丢失的数据和失败的进程
         错误自动检测：能自动探测各种错误，并采取相应措施
         可持续性：当某些组件失败时，仍然能够继续对外界提供服务
         Oracle HA解决方案：Oracle Golden Gate、Oracle Data Guard、Oracle Stream Replication和Oracle Real Application Cluster(RAC)
   （1）Oracle Golden Gate是一种基于日志的结构化数据复制备份软件，它通过解析源数据库在线日志（Online Redo）或归档日志获得数据的增量变化，再将这些变化应用到目标数据库，从而实现源数据库与目标数据库同步。
   （2）Oracle Data Guard通常由两台机器组成，其中一台叫primary database，另外一台叫standby database，两台机器为复制关系。当primary database宕机时，standby database可以代替primary database，不间断地对外提供服务。
   （3）Oracle Stream Replication叫流复制，它是基于消息队列的一种复制技术
   （4）Oracle集群（RAC）是HA常用的一种解决方案，它通过共享存储等一系列技术实现数据库的高可用性。

2、Oracle集群
   一个Oracle集群（RAC）通常由多台服务器（每台服务器称作一个“节点”）组成，多台服务器形成一个整体，对外提供服务。
   但对外来说，好像只有一台机器。集群内部很复杂，但对外的访问接口却很简单。一个集群最多可支持100个节点。
   节点间通过私有网络进行通信，数据库被放在共享存储上。集群中的每个节点都运行一个实例（instance），每个实例都有自己的内存和进程。
   集群中的多个实例可以并行地访问共享存储上的数据库。通常，一个数据库对应一个实例，但是在RAC环境下，一个数据库对应多个实例。
   RAC优点：
   （1）高可用性：结合硬件（RAID）技术，当一块硬盘失败时，数据没有丢失，数据库仍然正常运行。当一个节点掉线时，另外一个节点将接管失败节点的负载，并正常对外提供数据库访问服务
   （2）负载均衡：集群中的多个节点同时工作，共同接受客户端连接，共同分担负载。
   （3）可扩展性：当性能或者容量成为瓶颈时，我们可以往集群中增加新的节点或新的磁盘

3、RAC硬件架构
    A.分类
   （1）外挂式（Direct Attached Storage, DAS）,又名“直接附着存储”、“直接附加存储”
        存储设备不在主机内，存储是一个单独的设备，它通过主机总线适配器（Host Bus Adapter, HBA）与主机直接进行连接。主机和存储设备之间没有任何网络设备（交换机、路由、HUB）
        优点：速度快、安全、成本低廉、容易实施
        缺点：服务器和存储设备间的距离短，对存储设备的访问会增加服务器的负载，服务器发生故障，数据将不可访问，难于扩展，集中度低。
   （2）网络式（Network Attached Storage，NAS），又名“网络附加存储”、“网络附着存储”
        存储设备通过网络和主机进行连接。利用普通网络（以太网）进行数据传输，可以利用现有的网络，因此成本较低。
   （3）网络式（Storage Area Network，SAN）存储区域网络
        存储设备也通过网络和主机进行连接。利用光纤通道的专有网络进行数据传输
        优点：速度快，传输距离远，可靠性高，易于扩展。SAN代表了存储技术的主流，但成本较高

   B.RAID级别
     通过RAID技术，可以把几块物理硬盘虚拟成一块大硬盘，或者N块硬盘。
     RAID技术两大意义：数据保护、提高I/O的吞吐量。

   C.网络简介
     （1）公有网络（Public Network）：客户端通、Web通过公有网络访问RAC
     （2）私有网络（Private Network）：用于节点成员之间的相互通信，也就是节点互联，只有节点才能使用私有网络。不能用于公有网络，以免引起节点之间的通信延迟，从而影响RAC的性能。
      注：无论是公用网络还是私有网络，都应该考虑网络的冗余性、高可用性。

4、软件架构
（1）软件分层
A. Oracle RAC：是一个独立的软件（不和Orae Grid Infrastructure集成到一起），是数据库软件，但加入了集群功能，负责集群数据库的管理。
一个集群中有一个数据库，每个节点上有一个实例，多个实例并发地访问数据库，每个实例有自己