Oracle RAC培訓(xùn)學(xué)習(xí)心得

OracleRAC培訓(xùn)學(xué)習(xí)心得

上周參加了OracleRAC培訓(xùn)課程，課程介紹了RAC在數(shù)據(jù)庫中的概念，以及如何在LINUX系統(tǒng)下配置和管理使用RAC的數(shù)據(jù)庫，同時還介紹了如何在RAC環(huán)境中配置和使用自動存儲管理（ASM），節(jié)點的添加和刪除，RAC數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)。

OracleRAC是Oracle數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)高可用的一項重要技術(shù)，OracleRAC的實施配置并不困難，只要按照文檔一步步操作下去就可以了。然而，我認為Oracle培訓(xùn)更大的意義在于對RAC技術(shù)原理、實現(xiàn)方式在理論上的講解。對于一項技術(shù)的深入掌握，理論和實踐缺一不可。理論指導(dǎo)實踐，尤其在進行故障診斷的時候，理論知識的掌握就會起到巨大的作用，另一方面，實踐能更好地幫助理論的理解，進而完全的掌握這項技術(shù)。Oracle和其他技術(shù)的學(xué)習(xí)都應(yīng)該是一個由實踐到理論，再由理論回到實踐的不斷交替的過程。

OracleRAC的優(yōu)勢在于利用多個節(jié)點（實例）組成一個數(shù)據(jù)庫，這樣在保證了數(shù)據(jù)庫高可用性的情況下更充分的利用了多個主機的性能，而且可以通過增加節(jié)點進行性能的擴展。實現(xiàn)OracleRAC需要解決的關(guān)鍵問題就是多節(jié)點進行數(shù)據(jù)訪問時如何保證數(shù)據(jù)的一致性，Oracle是通過各節(jié)點間的私有連接進行內(nèi)存融合（cachefusion）來保證各節(jié)點數(shù)據(jù)訪問的一致性。用一個例子來解釋一下內(nèi)存融合的過程，在存在A、B兩個節(jié)點的RAC環(huán)境中，當(dāng)A節(jié)點使用DML語句（如Update）對一個數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)進行修改時，A節(jié)點實例會到GRD（GlobalResourceDirectory）中查找該數(shù)據(jù)塊的信息，這些信息包括該數(shù)據(jù)塊的Master（第一次讀這個數(shù)據(jù)塊的節(jié)點），Owner（當(dāng)前擁有這個數(shù)據(jù)塊的節(jié)點），以及數(shù)據(jù)塊在各個節(jié)點間的傳遞記錄。A節(jié)點如果發(fā)現(xiàn)GRD中沒有需要讀取的數(shù)據(jù)塊的信息，說明該數(shù)據(jù)塊是一個干凈的數(shù)據(jù)塊，A節(jié)點從磁盤或BufferCache中獲得該數(shù)據(jù)塊，然后對需要修改的行加鎖，進行相應(yīng)的修改，當(dāng)然SCN會隨之增加。在A完成修改而沒有提交或回滾的情況下，如果B節(jié)點也需要訪問這個數(shù)據(jù)塊修改某些行（假設(shè)不同于A修改的行），B同樣去到GRD中查找該數(shù)據(jù)塊的信息，當(dāng)然B發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)塊的Master為A，Owner也為A，為了保證A的修改不丟失，B需要發(fā)信息給A，讓A將需要修改的數(shù)據(jù)塊通過私有連接直接從內(nèi)存中傳給B，當(dāng)然該數(shù)據(jù)塊中包含A的鎖信息，這樣A節(jié)點與B節(jié)點間的一次內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳遞就是內(nèi)存融合。OracleRAC的內(nèi)存融合也面臨一些問題，繼續(xù)剛剛的例子，如果A又再次請求對該數(shù)據(jù)塊修改或者結(jié)束事務(wù)（提交或回滾）的時候，又需要從B節(jié)點內(nèi)存中取得數(shù)據(jù)塊，又要發(fā)生內(nèi)存融合，這樣在兩個節(jié)點業(yè)務(wù)沒有合理分割的情況下，數(shù)據(jù)庫繁忙時，大量的內(nèi)存融合會對數(shù)據(jù)庫性能造成嚴重的影響。通過對OracleRAC技術(shù)的理解，在實現(xiàn)OracleRAC架構(gòu)時的業(yè)務(wù)分割就成為了保證系統(tǒng)性能的重要手段，業(yè)務(wù)分割的根本在于使不同的實例不能訪問相同的數(shù)據(jù)塊，這樣業(yè)務(wù)分割規(guī)則可以小到表的級別（通常不同的表共享一個數(shù)據(jù)塊的幾率不大），大到表空間、Schema的級別。這些理論知識的理解對于OracleRAC架構(gòu)的實施有著巨大的指導(dǎo)意義。另外，我對在OracleRAC培訓(xùn)中講到的一個擴展的RAC磁盤鏡像架構(gòu)印象很深，傳統(tǒng)的OracleRAC架構(gòu)中，存儲仍然是一個單點故障，在這個擴展的RAC磁盤鏡像架構(gòu)中，解決了傳統(tǒng)架構(gòu)中的存儲單點故障風(fēng)險，該架構(gòu)如下圖：

該架構(gòu)中分為A、B兩個Site，兩個Site可以存在數(shù)公里的距離，整體上兩個Site的4個節(jié)點共同構(gòu)成一個RAC集群，兩個Site間通過DarkFiber（暗光纖）作為私有連接鏈路，保證各個節(jié)點間的內(nèi)存融合的進行，每個節(jié)點的寫操作都能同時無延遲的寫到2個存儲上，兩個存儲的同步寫可以通過第三方軟件或ASM實現(xiàn)。不過其中很大的成本在于兩個Site間的DarkFiber（暗光纖）架設(shè)成本。

在講解這部分內(nèi)容時，關(guān)于這個架構(gòu)是一個RAC還是兩個RAC實現(xiàn)的，我們有過一些爭論，我認為是一個RAC實現(xiàn)的，而另外一名學(xué)員和講師說是兩個RAC實現(xiàn)，最后針對這個問題，請教了一位更資深的Oracle講師，這位Oracle講師通過對RAC原理的分析，如果認為是兩個RAC實現(xiàn)的話，兩個Site無法進行內(nèi)存融合，就沒有辦法保證Oracle數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一致性，因此采用兩個RAC是無法實現(xiàn)這個架構(gòu)的。這樣大家都認同了這個架構(gòu)是一個RAC實現(xiàn)的，可見理論知識的理解對解決問題的幫助還是很大的。

擴展閱讀：Oracle培訓(xùn)心得

OracleConcept

StevenCheng

主講:賈代平著有《OracleDBA核心技術(shù)解析》

一.OracleDatabase

database=instance(inmemory)+database(indisk)callscallscalls

1instancecorrespondsto1database.二.Session

Oneusercanopenseveralsessions(對話期間)withOracleserver,thelifeofasessionexistsonlyduringthetimewhenitiscreated.三.Oracle優(yōu)于傳統(tǒng)檔案者，在于它能保障一筆資料(transaction)散置

在相關(guān)個表(table)中數(shù)據(jù)的完整性，記錄則完全記錄，刪除則完全刪除。因為它將《重做日志》完整保存，其記錄過程如下：

commitwritewritewrite。因此Oracle所儲存的資料可以倒回(rollback)。如果insert,update或delete，沒有commit或rollback，該記錄會被鎖住。四.StartUp/ShutDown

Oracle在不同階段，依序啟動各個files(i.e.Controlfile,etc.):

五.Oracle的框架

i.

ii.

物理結(jié)構(gòu)

1.控制檔(ControlFile)：包含維護和驗證數(shù)據(jù)庫完整性的必要信息。例如：《控制檔》指示《數(shù)據(jù)檔》和《重做日志檔》的儲存位置，一個數(shù)據(jù)庫至少需要一個《控制檔》。2.數(shù)據(jù)檔(DataFile)：儲存數(shù)據(jù)。

3.重做日志檔(RedoLogFile)：儲存對數(shù)據(jù)庫所做的更改記錄。這樣萬一出現(xiàn)故障可以啟動數(shù)據(jù)恢復(fù)(recovery)。一個數(shù)據(jù)庫至少需要兩個《重做日志檔》。

4.參數(shù)檔(ParameterFile)：定義Oracleinstance的特性。例如：它包含SGA中一些內(nèi)存區(qū)大小的參數(shù)。

5.歸檔檔(ArchiveFile)：是《重做日志檔》的off-linecopy，儲存較早的資料，目的和《重做日志檔》一樣，都是用于recovery。

6.密碼檔(PasswordFile)：儲存哪些用戶有權(quán)啟動和關(guān)閉Oracleinstance。

數(shù)據(jù)檔(DataFile)邏輯結(jié)構(gòu)

想象一個裝滿東西的柜子，數(shù)據(jù)庫(e.g.ShippingDatabase)就是柜子，柜中的抽屜是表空間，抽屜中的文件夾是數(shù)據(jù)檔，文件夾中的紙是表，寫在紙上的信息就是數(shù)據(jù)，表空間是組織數(shù)據(jù)的一種方法。

1.表空間(Tablespaces)：是數(shù)據(jù)庫中的基本邏輯結(jié)構(gòu)，包含該數(shù)據(jù)庫中所有的表，以及相關(guān)的程序、程式，由段組成。每個數(shù)據(jù)庫包含至少一個系統(tǒng)表空間，以及其他數(shù)個檔案：系統(tǒng)表空間(systemtablespace)：是必備的部分，存放表空間名稱，所包含數(shù)據(jù)檔等信息。臨時表空間(temptablespace)：儲存所有臨時表。工具表空間(toolstablespace)：儲存工具軟件。用戶表空間(userstablespace)：儲存用戶的私有信息，數(shù)據(jù)檔通常存放在此。索引表空間(indextablespace)：用來迅速找出存放的數(shù)據(jù)。

回滾表空間(rollbacktablespace)：儲存回滾段。2.段(Segment)：長度(numberofbytes)可由用戶自定，由區(qū)組成。段可以包含數(shù)據(jù)段、索引段、回滾段、臨時段等。3.區(qū)(Extent)：長度由用戶自定，由塊組成。

4.塊(Block)：Oracle最基本的存儲單位，在建立數(shù)據(jù)服務(wù)器的時候指定，大小一般可以在2~64k之間。

2

內(nèi)存分配

1.SystemGlobalArea：儲存數(shù)據(jù)庫信息的內(nèi)存區(qū)，該信息為數(shù)據(jù)庫各種進程所共享。它包含Oracle服務(wù)器的數(shù)據(jù)和控制信息,它是在Oracle服務(wù)器所駐留的計算機的實際內(nèi)存中得以分配，如果實際內(nèi)存不夠再往虛擬內(nèi)存中寫。

2.ProgramGlobalArea：儲存單個服務(wù)器／后臺進程的數(shù)據(jù)和控制信息，PGA在創(chuàng)建進程時分配，在終止進程時回收。

iv.后臺進程

1.寫數(shù)據(jù)進程(Database-WriteProcess)：負責(zé)將更改的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫高速緩存區(qū)寫入數(shù)據(jù)檔。

2.寫日志進程(Log-WriteProcess)：負責(zé)將重做日志緩沖區(qū)中的更改寫入在線重做日志檔。

3.系統(tǒng)監(jiān)控(SystemMonitor)：負責(zé)檢查數(shù)據(jù)庫的一致性，如有必要，還會在數(shù)據(jù)庫打開時，啟動數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)。

4.進程監(jiān)控(ProcessMonitor)：負責(zé)在一個Oracle進程失敗時清理資源。

5.檢查點進程(CheckpointProcess)：負責(zé)將每次緩沖區(qū)高速緩存的更改，永久地記錄在數(shù)據(jù)庫中，更新控制檔和數(shù)據(jù)檔中的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)信息。當(dāng)檢查點進程(CheckpointProcess)向數(shù)據(jù)庫發(fā)出檢查點時，Oracle必須更新所有數(shù)據(jù)文件的文件頭,以記錄檢查點的詳細信息。檢查點進程(CheckpointProcess)有助于減少實例恢復(fù)的時間，因為它可以引起數(shù)據(jù)庫寫進程(DatabaseWriter)把自上一個檢查點以來所有被修改過的數(shù)據(jù)塊寫到數(shù)據(jù)文件中。

6.歸檔進程(ArchiveProcess)：負責(zé)在每次日志切換時，把已滿的日志組進行備份或歸檔。

7.服務(wù)進程(ServerProcess)：負責(zé)在服務(wù)器端，執(zhí)行用戶進程的命令。

8.用戶進程(Userprocess)：負責(zé)在客戶端，將用戶的SQL語句傳遞給服務(wù)進程，并從服務(wù)器段拿回查詢數(shù)據(jù)。

六.數(shù)據(jù)庫體系各部份之間的聯(lián)系

iii.

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