初始Oracle RAC：产生的背景及其结构

初始Oracle RAC：产生的背景及其结构

　　对于信息系统来说，数据库可谓是其核心，它极大地影响了信息系统的安全性(数据安全、访问安全)、稳定性和整个信息系统的性能。这也是衡量数据库产品品质的三个重要指标，各大数据库厂商针对这些问题不断地增强自身产品的竞争力，以谋求更多的商业价值。本文讨论的是目前使用最为广泛的Oracle公司的数据库产品及其高可用性解决方案。

　　Oracle RAC(Real Application Cluster，真正的应用集群)应用非常广泛，几乎支持目前的所有主流平台，尤其是Linux平台，Oracle公司支持力度是最大的，在Linux平台的特性也是最多的，所以本书以Linux作为讨论的平台。

　　RAC产生的背景

　　就像每家每户用电一样，作为用电户总是不希望家里出现停电的情况，因为停电将对日常生活带来极大的不便。同样，作为信息系统的客户也不希望系统出现异常情况，这同样会影响客户正常的生产和生活。

　　从硬件来说，为了追求信息系统更加高效稳定的运行，支撑信息系统运行的各个硬件组成部分，在产品长时间高效稳定运行方面得到了巨大的发展。例如，UPS电源保证机房在断电的情况下能支撑较长时间的供电，服务器有非常多不同于一般PC的设计来保证服务器能够长时间稳定的运行，存储系统也在不断地发展与进步，这些是硬件方面的内容，是信息系统运行的基础。

　　从软件上来说，作为信息系统核心的数据库产品在不断增强产品质量的同时，也提出了自己的高可用性解决方案，并且这些方案也在不断地增强和普及。本书讨论的RAC数据库就是Oracle公司针对数据库的高可用性解决方案，数据库的高可用性依赖于硬件的稳定运行和设备的冗余，软硬件高效稳定的协同工作才能够保证系统更加安全、稳定和高效地运行。

　　RAC体系结构

　　RAC数据库是Oracle公司数据库的集群解决方案、高可用性解决方案。两个或多个服务器之间通过一个内部的私有网络互相连接起来，使用集群软件将集群中所有的服务器融合成一个整体，构成一个集群。

　　集群内部的所有服务器共享存储，所有服务器都接入公共网络，通过集群唯一的别名对外形成逻辑上单一的数据库提供服务，对内实现集群数据库的高可用性、节点间的负载均衡和Failover(失败切换)。随着11gR2(11g的第二个大版本，2009年9月29发布)的推出，这一方案在10gR2版本的基础上得到了进一步的增强。Oracle 11gR2推出的新特性能更好地满足客户对高可用性的要求，并为系统的扩展、成本的降低、性能的提升提供多方面的优势。

　　下面对RAC的体系结构进行讨论。

　　一. 整体结构

　　笔者认为，RAC有广义和狭义之分，本小节讨论广义的RAC，在1.2.3节将讨论狭义的RAC。广义上讲，一个真正的应用集群纵向看是由存储阵列、数据库集群、应用集群三部分组成，横向来看，是由多台应用服务器、数据库服务器和存储设备组成。如图1-1所示。

　　从图1-1可以看出，如果存储、数据库和应用这三部分任意一部分没有实现集群，都无法实现真正意义上的集群，并无法保证整个系统是高可用的。例如，数据库使用的是RAC，存储也做了镜像保护，但应用服务器却是一台单机，当这台应用服务器出现故障，那么整个系统也将处于不可用状态，对客户来说并不能感受到高可用的存在。所以，广义上的RAC只有实现存储、数据库、应用三部分的集群，整个系统才能实现真正意义上的高可用。

　　Oracle推出了相应的产品来支持这三部分：存储方面有ASM(从Oracle 11g开始独立出来作为Grid Infrastructure一部分)，数据库方面有集群软件Clusterware和Database的组合，应用方面有Weblogic(从BEA收购来的)。

▲图1-1 RAC结构

　　RAC的构架主要实现了数据库的集群和存储的集群。随着产品的发展，原来只用于数据库的Oracle EM (Enterprise Manager)工具将能够对应用服务器、数据库服务器及存储服务器实施统一管理。

　　通过图1-1还能发现一个特点，存储设备向上对数据库集群提供统一接口的服务。这种统一接口指的是，虽然数据库服务器可能有多个HBA卡连接到存储的多个控制器，但是在数据库服务器上通过多路径软件，将多个路径合成一个路径，提供对存储访问的负载均衡和失败切换，从这点来说，存储设备向数据库集群提供了统一的访问接口。

　　数据库集群向上对应用集群提供统一接口服务。这里的统一接口就是Oracle 11gR2出现的SCAN，通过统一的名称来访问集群，实现集群访问的负载均衡，通过和Service的结合实现失败切换。应用集群向上对用户提供统一的服务。

　　应用服务器集群可能有另外的负载均衡硬件来进行管理，如F5，对于用户来说也只有统一的访问接口，即域名，通过应用负载均衡硬件实现负载均衡和失败切换，最终形成所有用户通过统一的域名就可以访问系统，并实现系统真正意义上的高可用。

　　广义的RAC纵向的每一部分对于上层都是具有高可用性能力的，并且具有集群相关特点。所有这些存储设备、数据库和应用提供的对外服务接口都是统一的，对内实现了高可用的特点，任意一部分出现小范围的问题都不会导致整个系统的瘫痪，各部分的实现对于上层或者外部来说都是透明的。这样的集群才是真正意义上的集群，只是某一部分的集群则是不完整的高可用性解决方案。