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(kù)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(kù)，同時(shí)還介紹了如何在RAC環(huán)境中配置和使用自動(dòng)存儲(chǔ)管理（ASM），節(jié)點(diǎn)的添加和刪除，RAC數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)。

OracleRAC是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)高可用的一項(xiàng)重要技術(shù)，OracleRAC的實(shí)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(rèn)為Oracle培訓(xùn)更大的意義在于對(duì)RAC技術(shù)原理、實(shí)現(xiàn)方式在理論上的講解。對(duì)于一項(xiàng)技術(shù)的深入掌握，理論和實(shí)踐缺一不可。理論指導(dǎo)實(shí)踐，尤其在進(jìn)行故障診斷的時(shí)候，理論知識(shí)的掌握就會(huì)起到巨大的作用，另一方面，實(shí)踐能更好地幫助理論的理解，進(jìn)而完全的掌握這項(xiàng)技術(shù)。Oracle和其他技術(shù)的學(xué)習(xí)都應(yīng)該是一個(gè)由實(shí)踐到理論，再由理論回到實(shí)踐的不斷交替的過程。

OracleRAC的優(yōu)勢(shì)在于利用多個(gè)節(jié)點(diǎn)（實(shí)例）組成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣在保證了數(shù)據(jù)庫(kù)高可用性的情況下更充分的利用了多個(gè)主機(jī)的性能，而且可以通過增加節(jié)點(diǎn)進(jìn)行性能的擴(kuò)展。實(shí)現(xiàn)OracleRAC需要解決的關(guān)鍵問題就是多節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問時(shí)如何保證數(shù)據(jù)的一致性，Oracle是通過各節(jié)點(diǎn)間的私有連接進(jìn)行內(nèi)存融合（cachefusion）來保證各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)訪問的一致性。用一個(gè)例子來解釋一下內(nèi)存融合的過程，在存在A、B兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的RAC環(huán)境中，當(dāng)A節(jié)點(diǎn)使用DML語(yǔ)句（如Update）對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改時(shí)，A節(jié)點(diǎn)實(shí)例會(huì)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(gè)數(shù)據(jù)塊的節(jié)點(diǎn)），Owner（當(dāng)前擁有這個(gè)數(shù)據(jù)塊的節(jié)點(diǎn)），以及數(shù)據(jù)塊在各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的傳遞記錄。A節(jié)點(diǎn)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(gè)干凈的數(shù)據(jù)塊，A節(jié)點(diǎn)從磁盤或BufferCache中獲得該數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)需要修改的行加鎖，進(jìn)行相應(yīng)的修改，當(dāng)然SCN會(huì)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(diǎn)也需要訪問這個(gè)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(diǎn)與B節(jié)點(diǎn)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(qǐng)求對(duì)該數(shù)據(jù)塊修改或者結(jié)束事務(wù)（提交或回滾）的時(shí)候，又需要從B節(jié)點(diǎn)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(gè)節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)沒有合理分割的情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)繁忙時(shí)，大量的內(nèi)存融合會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能造成嚴(yán)重的影響。通過對(duì)OracleRAC技術(shù)的理解，在實(shí)現(xiàn)OracleRAC架構(gòu)時(shí)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(shí)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(jí)別（通常不同的表共享一個(gè)數(shù)據(jù)塊的幾率不大），大到表空間、Schema的級(jí)別。這些理論知識(shí)的理解對(duì)于OracleRAC架構(gòu)的實(shí)施有著巨大的指導(dǎo)意義。另外，我對(duì)在OracleRAC培訓(xùn)中講到的一個(gè)擴(kuò)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(chǔ)仍然是一個(gè)單點(diǎn)故障，在這個(gè)擴(kuò)展的RAC磁盤鏡像架構(gòu)中，解決了傳統(tǒng)架構(gòu)中的存儲(chǔ)單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)，該架構(gòu)如下圖：

該架構(gòu)中分為A、B兩個(gè)Site，兩個(gè)Site可以存在數(shù)公里的距離，整體上兩個(gè)Site的4個(gè)節(jié)點(diǎn)共同構(gòu)成一個(gè)RAC集群，兩個(gè)Site間通過DarkFiber（暗光纖）作為私有連接鏈路，保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的內(nèi)存融合的進(jìn)行，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的寫操作都能同時(shí)無(wú)延遲的寫到2個(gè)存儲(chǔ)上，兩個(gè)存儲(chǔ)的同步寫可以通過第三方軟件或ASM實(shí)現(xiàn)。不過其中很大的成本在于兩個(gè)Site間的DarkFiber（暗光纖）架設(shè)成本。

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

擴(kuò)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(duì)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(gè)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?yàn)樗鼘ⅰ吨刈鋈罩尽吠暾�保存，其記錄過程如下：

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

Oracle在不同階段，依序啟動(dòng)各個(gè)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(hù)和驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)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(chǔ)存位置，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)至少需要一個(gè)《控制檔》。2.數(shù)據(jù)檔(DataFile)：儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。

3.重做日志檔(RedoLogFile)：儲(chǔ)存對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的更改記錄。這樣萬(wàn)一出現(xiàn)故障可以啟動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)(recovery)。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)至少需要兩個(gè)《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(chǔ)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(chǔ)存哪些用戶有權(quán)啟動(dòng)和關(guān)閉Oracleinstance。

數(shù)據(jù)檔(DataFile)邏輯結(jié)構(gòu)

想象一個(gè)裝滿東西的柜子，數(shù)據(jù)庫(kù)(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(kù)中的基本邏輯結(jié)構(gòu)，包含該數(shù)據(jù)庫(kù)中所有的表，以及相關(guān)的程序、程式，由段組成。每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)包含至少一個(gè)系統(tǒng)表空間，以及其他數(shù)個(gè)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(shí)表空間(temptablespace)：儲(chǔ)存所有臨時(shí)表。工具表空間(toolstablespace)：儲(chǔ)存工具軟件。用戶表空間(userstablespace)：儲(chǔ)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(chǔ)存回滾段。2.段(Segment)：長(zhǎng)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(shí)段等。3.區(qū)(Extent)：長(zhǎng)度由用戶自定，由塊組成。

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

2

內(nèi)存分配

1.SystemGlobalArea：儲(chǔ)存數(shù)據(jù)庫(kù)信息的內(nèi)存區(qū)，該信息為數(shù)據(jù)庫(kù)各種進(jìn)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(jì)算機(jī)的實(shí)際內(nèi)存中得以分配，如果實(shí)際內(nèi)存不夠再往虛擬內(nèi)存中寫。

2.ProgramGlobalArea：儲(chǔ)存單個(gè)服務(wù)器／后臺(tái)進(jìn)程的數(shù)據(jù)和控制信息，PGA在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)分配，在終止進(jìn)程時(shí)回收。

iv.后臺(tái)進(jìn)程

1.寫數(shù)據(jù)進(jìn)程(Database-WriteProcess)：負(fù)責(zé)將更改的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩存區(qū)寫入數(shù)據(jù)檔。

2.寫日志進(jìn)程(Log-WriteProcess)：負(fù)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(fù)責(zé)檢查數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性，如有必要，還會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)打開時(shí)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)。

4.進(jìn)程監(jiān)控(ProcessMonitor)：負(fù)責(zé)在一個(gè)Oracle進(jìn)程失敗時(shí)清理資源。

5.檢查點(diǎn)進(jìn)程(CheckpointProcess)：負(fù)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(kù)中，更新控制檔和數(shù)據(jù)檔中的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)信息。當(dāng)檢查點(diǎn)進(jìn)程(CheckpointProcess)向數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)出檢查點(diǎn)時(shí)，Oracle必須更新所有數(shù)據(jù)文件的文件頭,以記錄檢查點(diǎn)的詳細(xì)信息。檢查點(diǎn)進(jìn)程(CheckpointProcess)有助于減少實(shí)例恢復(fù)的時(shí)間，因?yàn)樗�可以引起�?shù)據(jù)庫(kù)寫進(jìn)程(DatabaseWriter)把自上一個(gè)檢查點(diǎn)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(jìn)程(ArchiveProcess)：負(fù)責(zé)在每次日志切換時(shí)，把已滿的日志組進(jìn)行備份或歸檔。

7.服務(wù)進(jìn)程(ServerProcess)：負(fù)責(zé)在服務(wù)器端，執(zhí)行用戶進(jìn)程的命令。

8.用戶進(jìn)程(Userprocess)：負(fù)責(zé)在客戶端，將用戶的SQL語(yǔ)句傳遞給服務(wù)進(jìn)程，并從服務(wù)器段拿回查詢數(shù)據(jù)。

六.數(shù)據(jù)庫(kù)體系各部份之間的聯(lián)系

iii.

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