SuseLinux11SP3-DB2-10.5-pureScale-Cluster 虚拟机环境下载

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IBM DB2 是美国IBM公司开发的一套关系型数据库管理系统,它主要的运行环境为UNIX(包括IBM自家的AIX)、Linux、IBM i(旧称OS/400)、z/OS,以及Windows服务器版本。
DB2主要应用于大型应用系统,具有较好的可伸缩性,可支持从大型机到单用户环境,应用于所有常见的服务器操作系统平台下。 DB2提供了高层次的数据利用性、完整性、安全性、可恢复性,以及小规模到大规模应用程序的执行能力,具有与平台无关的基本功能和SQL命令。DB2采用了数据分级技术,能够使大型机数据很方便地下载到LAN数据库服务器,使得客户机/服务器用户和基于LAN的应用程序可以访问大型机数据,并使数据库本地化及远程连接透明化。 DB2以拥有一个非常完备的查询优化器而著称,其外部连接改善了查询性能,并支持多任务并行查询。 DB2具有很好的网络支持能力,每个子系统可以连接十几万个分布式用户,可同时激活上千个活动线程,对大型分布式应用系统尤为适用。
DB2除了可以提供主流的OS/390和VM操作系统,以及中等规模的AS/400系统之外,IBM还提供了跨平台(包括基于UNIX的LINUX,HP-UX,SunSolaris,以及SCOUnixWare;还有用于个人电脑的OS/2操作系统,以及微软的Windows 2000和其早期的系统)的DB2产品。DB2数据库可以通过使用微软的开放数据库连接(ODBC)接口,Java数据库连接(JDBC)接口,或者CORBA接口代理被任何的应用程序访问。

DB2 pureScale 绝不只是一项特性,而是一种观察 DB2 数据库的全新方式。您在访问数据时不再受限于单独一个主机,不再需要为了保证每个主机都拥有一个分区而划分数据分区。DB2 pureScale 提供了一种集群化的解决方案,利用多个主机来访问相同的数据分区,从而提高了容量,加强了持续可用性。

DB2 pureScale 技术

DB2 pureScale是一种紧密集成的数据库集群化解决方案,它利用 IBM DB2 for Linux, UNIX and Windows 作为核心引擎,运行于 IBM POWER 和 IBM System x 硬件服务器之上。DB2 pureScale 可安装在 AIX、SUSE Linux Enterprise Server 或 Redhat Enterprise Linux 上。对于支持网络基础架构,必须对客户端/服务器连接采用以太网。成员和集群缓存设施之间的高速度、低延迟的通信要求采用 Infiniband (IB) 或 10 Gigabit 以太网 (10 GigE)。

集群最多可包含 128 个成员,可提供 24/7 全天候的数据库应用程序可用性。集群可以通过添加服务器而水平外扩,也可以通过添加处理器或内存垂直扩展。DB2 pureScale 是一种主动/主动故障转移解决方案,无需干预即可处理某个成员或者缓存设施 (CF) 遇到的软件故障。整个集群可从任意主机进行配置和安装,该主机也将成为 DB2 pureScale 集群的一部分。

DB2 pureScale 架构

图 2. DB2 pureScale 集群,其中包含四个成员和两个集群缓存设施

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为了理解 DB2 pureScale 如何提供应用程序所需的数据库弹性,首先您需要大体了解集群化环境以及此类环境在遇到意外故障时如何提供解决方案弹性。

DB2 pureScale 集群成员

DB2 成员属于“引擎”(db2sysc 进程),它们接受客户端连接,并为应用程序处理信息。每个 DB2 成员都能够访问数据库和其中的任何数据,但每个成员也有自己的本地存储,其中包含缓冲池、包缓存、实用工具堆、排序堆和锁列表等内容。无论需要访问哪些数据,事务都可以在集群的任意成员上运行。每个成员在共享文件系统中都有自己的事务日志流。

集群缓存设施 (CF)

集群缓存设施是 DB2 pureScale 的一个重要组件,它提供了许多关键服务,其主要目标是管理成员间共享的中央资源。这些共享资源包括全局缓冲池和全局锁管理器。

全局缓冲池 (GBP)

CF 的这个部分存放着所有脏页(包含 DB2 pureScale 实例中已更新、插入或删除的行的页面)。DB2 pureScale 实例中的内存管理不再是单层式的,而是分为两层。每个成员都有本地缓冲池,具有该成员所需的全部页面的副本。除了每个脏页的副本之外,GBP 还存储着哪些成员具有当前页副本的信息。

全局锁管理器 (GLM)

全局锁管理器服务用于管理成员的本地锁。任何成员在更新任何页中的行时都必须先与全局锁管理器进行磋商,获取该行和该页的恰当锁。在获取和释放锁后,如果有必要,所有成员上的页面都可以失效。举例来说,只要一个成员对某个页面做出了修改,那么在通过远程直接内存访问 (RDMA) 来释放锁时,该页上属于其他成员的其他所有副本都会自动失效。

每个集群缓存设施都被指定给一个角色。典型情况下,一个 CF 会被指派为 PRIMARY(主)角色,而另一个则可用于故障转移。PRIMARY 角色是所有锁信息的主要持有者,而 PEER(对等)角色仅需要此信息的子集(双工处理所有锁信息会给性能带来压力,造成不必要的事务处理开销)。因此,DB2 仅对 PEER 集群缓存设施接管 PRIMARY 角色时所需的锁信息进行双工处理。任何可以在短时间内迅速重建的锁信息无需采用双工处理方式。

DB2 集群服务

在出现计划内或计划外停机时,可以使用 pureScale 的这个组件来协调和编排恢复过程。DB2 pureScale 包含的 Tivioli System Automation for Multi-Platforms (TSAMP) 能帮助检测系统中
的问题,并从故障中自动恢复。这个子系统包含可靠可伸缩集群技术 (RSCT),该项技术监控系统中的硬件组件,包括网络适配器(以太网和 InfiniBand 的适配器)。RSCT 还会提供集群管理能力,并在任何主机的硬件发生问题时避免磁盘脱机,以避免断开与该主机间的通信。TSAMP 将会监控成员、CF 和数据库使用的通用并行文件系统 (GPFS),确保其始终可用。

集群互联

集群成员通过 Infiniband (IB) 或 RDMA over Converged Ethernet (RoCE) 彼此相连。无论采用哪种连接标准,主机之间均采用 RDMA 协议,通过网络适配器以一种直接的方式进行通信。RDMA 可使用直接访问程序库 (uDAPL) 进行访问。RDMA 为主机提供了一种低延迟的方法,支持主机远程更改另一台主机中的内存页状态。这种方法不需中断其他主机的内核,因此为 DB2 提供了在成员与 CF 之间快速移动脏页的方法。

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集群文件系统

集群文件系统基于缓存一致的 IBM 文件系统(称为 GPFS)。GPFS 允许我们从任何主机写入文件系统,并在其他所有主机上即时看到更改。GPFS 提供了一种易于管理的分布式文件系统,允许所有 DB2 成员同时访问同一个数据库。
上述组件是 DB2 pureScale 架构的核心。这种综合全面的数据库解决方案提供了高速度、低延迟的事务吞吐量,同时还提供了出色的恢复能力、可伸缩性和可用性。DB2 pureScale 特性包含我们介绍的所有 pureScale 组件。DB2 pureScale 在常规安装过程中安装这些组件,在 DB2 pureScale 实例创建步骤中配置这些组件。

DB2 pureScale 至少需要使用独立硬件组件运行的两个 DB2 成员和两个 CF(任何组件少于两个均无法提供硬件或软件故障的冗余能力)。您可以在单独一台主机系统上运行一个 CF 和一个成员,但主机级的故障会同时给相同主机上的成员和 CF 造成影响。

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