1. Oracle RAC介紹

1.1 基本概念

Oracle RAC（Oracle Real Application Server Cluster）是一種分布式數(shù)據(jù)庫解決方案，它允許多個Oracle數(shù)據(jù)庫實例在多臺服務器上共享同一個數(shù)據(jù)庫存儲空間，并通過集群來保證高可用性和容錯性。簡單來說，RAC就是將多個數(shù)據(jù)庫實例連接起來，形成一個“集群”，可以在任何節(jié)點上訪問到完整的數(shù)據(jù)庫內容。

Oracle RAC由多個數(shù)據(jù)庫實例組成，其中每個實例都運行在不同的服務器節(jié)點上。節(jié)點之間通過網(wǎng)絡通信，每個實例都可以訪問數(shù)據(jù)文件、控制文件、歸檔日志和參數(shù)文件等共享資源。在RAC架構中，數(shù)據(jù)庫和應用程序是分離的，應用程序只需要連接到任何一個數(shù)據(jù)庫實例即可，當有節(jié)點故障時，連接會自動定向到其他節(jié)點上。

1.2 Oracle RAC應用場景

Oracle RAC被廣泛用于大型、高性能的企業(yè)級應用系統(tǒng)中，如在線交易處理、數(shù)據(jù)倉庫和業(yè)務智能分析等。

（1）交易處理
在交易處理系統(tǒng)中，Oracle RAC可以提供高可用性、負載均衡和性能優(yōu)化的支持。采用Oracle RAC可以避免因單點故障而導致的系統(tǒng)不可用或性能下降，保障了在線交易系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

（2）數(shù)據(jù)倉庫
在數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中，Oracle RAC可以提供強大的查詢優(yōu)化功能，以滿足業(yè)務對數(shù)據(jù)挖掘和商業(yè)智能分析的需求。同時，Oracle RAC還支持在線報表生成和實時數(shù)據(jù)分析，可以大大提升業(yè)務決策的速度和準確性。

（3）業(yè)務智能分析
Oracle RAC還廣泛應用于業(yè)務智能分析系統(tǒng)中，以滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)量、復雜查詢和多維分析等業(yè)務需求。通過引入Oracle RAC，可以有效提高系統(tǒng)的響應速度和并行處理能力，以滿足業(yè)務對實時性和可靠性的需求。

1.3 Oracle RAC的優(yōu)缺點

（1）優(yōu)點

• 高可用性：Oracle RAC 具有高可用性，因為它可以在多個節(jié)點上運行數(shù)據(jù)庫實例。如果一個節(jié)點出現(xiàn)故障，其他節(jié)點可以自動接管其職責，從而避免了單點故障。
• 高容錯性：Oracle RAC提供故障檢測和自動恢復技術，在節(jié)點故障、網(wǎng)絡故障以及存儲設備故障等情況下，自動地協(xié)調數(shù)據(jù)庫實例之間的交互。Oracle RAC 具有故障轉移功能，因為它可以自動將客戶端請求路由到可用的節(jié)點上。這可以確保系統(tǒng)的連續(xù)性和可用性，從而避免了業(yè)務中斷的風險。
• 可擴展性：Oracle RAC 具有可擴展性，因為它可以通過增加節(jié)點來擴展性能，以滿足不斷增長的業(yè)務需求。Oracle RAC提供在線擴展的功能，可在不中斷服務的情況下添加或刪除節(jié)點。
• 負載均衡：Oracle RAC 具有負載均衡功能，因為它可以將客戶端請求路由到可用的節(jié)點上。這可以確保每個節(jié)點都能充分利用其資源，從而提高性能和可靠性。
• 數(shù)據(jù)共享：Oracle RAC 具有數(shù)據(jù)共享功能，因為它可以讓多個節(jié)點共享同一個物理存儲。這可以確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，從而避免了數(shù)據(jù)沖突和數(shù)據(jù)丟失的問題。

（2）局限性

• 成本高昂：Oracle RAC需要購買專門的硬件和軟件支持，以及專業(yè)人員的維護和管理。這使得采用Oracle RAC的成本較高，對于中小型企業(yè)而言可能不劃算。
• 復雜性：Oracle RAC的構建和配置比單機數(shù)據(jù)庫復雜得多，需要考慮多個節(jié)點之間的數(shù)據(jù)同步、連接管理、資源管理以及故障恢復等問題。這可能需要更為復雜的系統(tǒng)架構、詳細的設計和測試過程。
• 可擴展性有限：盡管Oracle RAC可以通過添加和刪除節(jié)點來實現(xiàn)線性擴展，但這種可擴展性也有一定的局限性。如果要進一步提高性能，可能需要采用更為復雜的方案，如分布式數(shù)據(jù)庫或云計算架構。
• 資源占用：由于Oracle RAC需要在每個節(jié)點上運行多個實例，因此它需要更多的計算資源和內存容量。這可能會影響整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。

2. Oracle RAC架構

Oracle RAC的架構包括兩個主要組件：共享存儲和實例集群。

• 共享存儲指多個節(jié)點可以訪問的單個存儲池，其中包括共享的磁盤或SAN設備等。所有節(jié)點都可以訪問共享的存儲空間，包括數(shù)據(jù)文件、控制文件、歸檔日志和參數(shù)文件等。這些存儲資源通常由一個專門的存儲陣列設備提供支持，以確保容錯性和高可用性。
• 實例集群指運行在集群中各個節(jié)點上的多個Oracle實例，每個實例都運行在不同的服務器節(jié)點上，它們可以協(xié)同工作，共享相同的數(shù)據(jù)庫存儲空間。

Oracle RAC 的體系結構包括多個關鍵組件，它們共同協(xié)作來實現(xiàn)多節(jié)點并行處理、故障檢測和自動恢復等功能。

（1）Oracle Database 軟件
Oracle Database 軟件是 Oracle RAC 的核心組成部分，它必須在每個節(jié)點上進行安裝和配置，并且需要連接到共享存儲設備，以確保節(jié)點之間可以相互訪問數(shù)據(jù)庫存儲。

（2）共享存儲
共享存儲對于 Oracle RAC 來說是至關重要的。它由一個或多個存儲設備提供支持，以確保各個節(jié)點之間可以相互訪問數(shù)據(jù)庫存儲資源。共享存儲通常采用 SAN 存儲設備或 NAS 設備來實現(xiàn)。

（3）Oracle Clusterware
Oracle Clusterware 是 Oracle RAC 中的關鍵組件之一，它可以跨節(jié)點協(xié)調各個實例之間的交互，并且提供自動故障轉移和恢復功能，以確保數(shù)據(jù)庫始終可用。此外，Clusterware 還提供了動態(tài)資源管理功能，確保每個節(jié)點上的進程可以均衡利用系統(tǒng)資源。

（4）共享緩存
Oracle RAC 采用了共享內存架構的方式來實現(xiàn)多個實例之間的數(shù)據(jù)共享。即各個節(jié)點的實例都可以在內存中共享部分數(shù)據(jù)塊（Synchronized Global Cache）。這些數(shù)據(jù)塊可以被多個實例同時訪問和修改，不同實例之間進行數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)沖突檢測，保證數(shù)據(jù)的一致性。通過共享內存架構，Oracle RAC 可以避免訪問磁盤的等待時間，從而提高系統(tǒng)的性能。

（5）連接管理器
連接管理器負責將客戶端請求路由到可用的節(jié)點，以實現(xiàn)負載均衡。此外，連接管理器還提供了一些額外的功能，例如自動重試和會話故障檢測等，以提高應用程序的可用性和可靠性。

（6）集群文件系統(tǒng)
集群文件系統(tǒng)用于支持 Oracle RAC 的共享存儲。它可以允許多個節(jié)點同時訪問同一個文件系統(tǒng)，同時確保文件系統(tǒng)的安全性和一致性。Oracle RAC 支持多種集群文件系統(tǒng)，包括 ASM（Automatic Storage Management）和 OCFS2（Oracle Cluster File System）等。

（7）全局資源管理器
全局資源管理器（Globally Enqueue Service）是 Oracle RAC 中實現(xiàn)并發(fā)控制的重要組件之一。它負責在多個節(jié)點之間協(xié)調并發(fā)事務的操作，包括鎖定、解鎖和排隊等。同時，全局資源管理器還提供故障檢測和自動恢復技術，可以動態(tài)地重新分配資源，以適應系統(tǒng)的變化。

3. Oracle RAC 的安裝

Oracle RAC 的安裝過程通?？梢苑譃橐韵聨讉€步驟：準備環(huán)境、安裝 Oracle 軟件、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、配置 RAC 組件、進行測試等。

（1）準備環(huán)境

主要包括以下方面：

• 硬件和操作系統(tǒng)要求：確保所有節(jié)點都滿足 Oracle 的硬件和軟件要求。
• 共享存儲：準備好共享存儲設備，并確保所有節(jié)點都可以訪問該設備。
• 軟件下載：從 Oracle 官方網(wǎng)站下載最新版本的 Oracle Database 軟件和 Patchset。
• 網(wǎng)絡配置：為每個節(jié)點配置網(wǎng)絡接口，并確認所有節(jié)點之間的網(wǎng)絡連接是正常的。

（2）安裝 Oracle 軟件

安裝步驟如下：

• 解壓下載的 Oracle Database 軟件包，并將其復制到所有節(jié)點上。
  運行runInstaller 腳本，啟動 Oracle Database 安裝程序。
• “選擇安裝選項”頁面上，選擇“Install Database software only”選項，然后單擊“Next”按鈕。
• “選擇系統(tǒng)類別”頁面上，選擇“Cluster database”選項，然后單擊“Next”按鈕。
• “選擇集群配置”頁面上，選擇“Advanced installation”選項，然后單擊“Next”按鈕。
• “選擇集群節(jié)點”頁面上，選擇要安裝 Oracle RAC 的所有節(jié)點，并設置每個節(jié)點的 Oracle 安裝目錄和共享存儲位置。然后單擊“Next”按鈕。
• “選擇 Grid Infrastructure 基本目錄”頁面上，設置 Grid Infrastructure 軟件的基本目錄和組別。然后單擊“Next”按鈕。
• “選擇兼容性模式”頁面上，選擇需要的兼容性模式（Oracle Database 18c 或 Oracle Database 19c）。
• “指定管理密碼”頁面上，設置 Grid Infrastructure 和數(shù)據(jù)庫的管理員密碼。然后單擊“Next”按鈕。
• “審查所選配置”頁面上，確認所選配置。然后單擊“Install”按鈕，開始安裝 Oracle RAC。

（3）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

創(chuàng)建步驟如下：

• 在每個節(jié)點上運行 dbca 命令，啟動 Oracle Database Configuration Assistant 工具。
• “選擇操作”頁面上，選擇“Create Database”選項，然后單擊“Next”按鈕。
• “選擇模板”頁面上，選擇“General Purpose or Transaction Processing”選項，然后單擊“Next”按鈕。
• “定義數(shù)據(jù)庫標識符”頁面上，設置數(shù)據(jù)庫名稱、實例名稱和 SID 等參數(shù)。然后單擊“Next”按鈕。
• “配置數(shù)據(jù)庫選項”頁面上，設置數(shù)據(jù)庫字符集、語言等選項。然后單擊“Next”按鈕。
• “指定數(shù)據(jù)庫文件位置”頁面上，設置數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)文件、控制文件和歸檔日志文件等位置。通常情況下，這些文件應該存儲在共享存儲中。然后單擊“Next”按鈕。
• “指定數(shù)據(jù)庫管理選項”頁面上，設置管理員密碼、監(jiān)聽器端口等選項。然后單擊“Next”按鈕。
• “選擇配置選項”頁面上，選擇需要的配置選項，例如是否啟用 ASM 等。然后單擊“Next”按鈕。
• “審查所選配置”頁面上，確認所選配置。然后單擊“Finish”按鈕，開始創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。

（4）配置 RAC 組件

在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫后，需要配置 Oracle RAC 的各個組件，包括監(jiān)聽器、OCR（Oracle Cluster Registry）和 ASM（Automatic Storage Management）等。配置步驟如下：

• 配置監(jiān)聽器：在每個節(jié)點上運行 netca 命令，啟動網(wǎng)絡配置助手，然后創(chuàng)建一個新的監(jiān)聽器。
• 配置 OCR：使用 crsctl 命令管理 OCR，可以將 OCR 備份到共享存儲中，以實現(xiàn)故障恢復和高可用性。
• 配置 ASM：在每個節(jié)點上運行 asmca 命令，啟動 ASM 配置助手，然后創(chuàng)建 ASM 實例，并將數(shù)據(jù)庫文件存儲在 ASM 中。

（5）進行測試

在完成 Oracle RAC 的配置后，需要進行一些測試來驗證系統(tǒng)是否正常運行?？梢酝ㄟ^以下方式進行測試：

• 使用 SRVCTL 命令管理集群組件，例如啟動、停止數(shù)據(jù)庫實例和 ASM 實例等。
• 使用 SQLPLUS 工具連接到數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行一些 SQL 查詢語句，以驗證數(shù)據(jù)庫是否正常工作

以上就是一文詳解Oracle中RAC的用法的詳細內容，更多關于Oracle RAC的資料請關注腳本之家其它相關文章！