CentOS6.5 Linux 64位系統下的Oracle11g 的RAC環境虛擬機下載

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ORACLE RAC 11g的體系結構

2.1、RAC介紹

2.2、Oracle RAC 11g 的新特性

總結：
1、與以前的版本相比，Oracle RAC 11g 有較大的變化，特別是在RAC 11.2 中。其中最大的變化是ASM存儲技術在 RAC 11.2 中，ASM 軟體是和Clusterware軟體一起被安裝的，在安裝這兩種軟體的同時，就可以創建ASM實例和ASM磁碟組，OCR和Voting 文件可以存儲在ASM磁碟組中
2、增加了SYSASM 許可權。具有這個許可權的用戶就是ASM實例的管理員，這個用戶就能夠以「AS SYSASM」的方式登錄ASM 實例
3、Clusterware 和Oracle 資料庫軟體由兩個用戶分別安裝，ASM實例和資料庫實例也由兩個用戶分別進行管理
4、在 RAC 11.1 中，OCR 和Voting 文件可以存儲在磁碟裸設備和磁碟塊設備中。在RAC 11.2 中 RAC 中，OCR 和Voting 文件可以存儲在ASM磁碟組中
5、從 RAC 11.2 開始，Clusterware軟體和ASM軟體合在一起組成了Grid Infrastructure 軟體。由於Grid Infrastructure 軟體是先於Oracle 資料庫軟體被安裝的，所以OCR 和Voting 文件可以存儲在ASM 磁碟組中
6、從 RAC 11.2 開始，完全取消了對裸設備的支持
7、從 RAC 11.2 開始，增加了集群時間同步服務（CTSS），利用這個服務，可以對多個節點之間的時間進行同步
8、從 RAC 11.2 開始，客戶端應用程序既可以通過VIP，也可以通過SCAN地址連接數據庫實例。Oracle 建議使用SCAN
9、從 RAC 11.2 開始，在ASM 磁碟組中可以創建卷和ACFS文件系統。在安裝Oracle 數據庫軟體時，可以將ACFS 文件系統指定為軟體的安裝路徑.

2.3、RAC集群的體系結構

a、RAC集群網路構成及功能？
RAC 由至少兩個節點組成，節點之間通過公共網路和私有網路連接，其中私有網路的功能是實現節點之間的通信，而公共網路的功能是提供用戶的訪問

b、什麼是RAC中的VIP？
在每個節點上分別運行一個Oracle資料庫實例和一個監聽器，分別監聽一個IP地址上的用戶請求，這個地址稱為 VIP（Virtual IP）。用戶可以向任何一個VIP所在的資料庫伺服器發出請求，通過任何一個資料庫實例訪問資料庫

c、clusterware的作用？
clusterware 負責監視每個節點的狀態，如果發現某個節點出現故障，便把這個節點上的資料庫實例和它所對應的VIP以及其他資源切換到另外一個節點上，這樣可以保證用戶仍然可通過這個VIP 訪問資料庫

d、RAC的作用？
通過RAC，不僅可以實現資料庫的並發訪問，而且可以實現用戶訪問的負載均衡。

在 RAC 環境中，多個資料庫實例同時訪問同一個資料庫，每個資料庫實例分別在不同的節點上運行，而資料庫存放在共享的存儲設備上。

通過RAC，不僅可以實現資料庫的並發訪問，而且可以實現用戶訪問的負載均衡。用戶可以通過任何一個資料庫實例訪問資料庫，實例之間通過內部通信來保證事務的一致性。例如，當用戶在一個實例修改數據時，需要對數據加鎖。當另一個用戶在其他實例中修改同樣的數據時，便需要等待鎖的釋放。當前一個用戶提交事務時，後一個用戶立即可以得到修改之後的數據

1、在創建RAC 集群時，一般來說，Clusterware 軟體和Oracle 資料庫軟體安裝在每個節點的本地文件系統中，而那些要被所有節點訪問的文件則存放在共享的存儲設備中
2、在安裝 Clusterware 軟體時，需要在共享存儲設備中創建OCR 和Voting 文件。其中，在 OCR 文件中記錄RAC 集群的配置信息，在Voting 文件記錄每個節點的成員資格信息。每個節點中的 RAC 集群在啟動時，都需要讀這兩個文件，以確定當前
節點的成員資格，並獲得整個集群的配置信息。在創建資料庫時，資料庫文件、重做日誌文件、控制文件、參數文件也存放在共享的存儲設備中

總結：
1、Voting Disk和OCR是Oracle Clusterware的2部分
2、Voting Disk裡面記錄著節點成員的信息。如RAC資料庫中有哪些節點成員，節點增加或者刪除時也同樣會將信息記錄進來。
3、Voting Disk必須存放在共享存儲上，為了保證Voting Disk的安全，需要配置多個Voting Disk

4、OCR 記錄的是節點成員的配置信息，如資料庫、ASM、實例、監聽器、VIP等CRS資源的配置信息。CRS進程管理的信息來自OCR的內容。OCR存儲的配置信息是以目錄樹的形式來記錄一系列「鍵-值」對應信息的。

共享存儲設備，RAC 有以下幾種使用方式：
1、在共享存儲設備中創建集群文件系統，如Linux 中的 OCFS、AIX 中的GPFS 等
2、在共享存儲設備中創建文件系統，然後在NFS服務中將這些文件系統設置為共享文件系統
3、創建ASM 磁碟組，將共享存儲設備放在ASM 磁碟組中

總結：無論以什麼樣的方式使用共享存儲設備，多個節點需要能夠同時訪問存儲於這種設備中的文件。因此，與單機中的存儲設備相比，共享存儲設備需要有向多個節點提供並發訪問的能力

總結：
1、從 11.2 版本開始，Oracle 已經完全取消了對裸設備的支持，這就意味著，無論是OCR 和Voting 文件，還是資料庫文件，都不能存儲在裸設備中
2、Oracle 目前強力推薦使用的存儲技術是ASM。在安裝Grid Infrastructure軟體時，同時安裝了Clusterware軟體和ASM軟體，這時就可以創建ASM 實例和ASM磁碟組，並把 OCR和Voting 文件存儲在ASM 磁碟組中
3、在創建資料庫時，還可以再創建其他的ASM 磁碟組，把資料庫文件和快速恢復區（Flash recovery area）也存放在 ASM 磁碟組中
4、為了訪問ASM 磁碟組中的文件，在每個節點上需要運行一個ASM 實例。ASM 實例的功能是對ASM 磁碟組進行管理和控制。在一個RAC 集群環境中，可以創建多個ASM磁碟組，在不同的磁碟組可以存放不同類型的文件

在單實例資料庫中，一個實例只能訪問一個資料庫，一個資料庫只能被一個實例打開。實例是內存中的結構，包括 SGA（System Global Area）和後台進程兩部分。其中 SGA是內存中一些緩衝區的集合

以下幾種緩衝區是每個實例都需要的

1、資料庫高速緩存存放用戶最近所訪問的數據
2、重做日誌緩衝區存放與用戶事務有關的重做日誌
3、共享池包括庫緩衝區和數據字典緩衝區。其中，在庫緩衝區中存放用戶最近所執行過的SQL語句以及它們的分析代碼和執行計劃。在數據字典緩衝區中存放用戶最近所訪問過的資料庫對象的數據字典信息。

在啟動實例時，系統在內存中分配 SGA，同時啟動若干後台進程。後台進程的主要能是在實例和資料庫之間交換數據
以下後台進程是每個實例都需要的，如下圖所示：

總結：
1、PMON 用於監視用戶進程的狀態，如果發現用戶進程意外終止，便回收相關的資源，回滾沒有提交的事務，並釋放用戶進程對數據所加的鎖

RAC通過什麼技術保證多個實例之間數據的一致性？

在 RAC 集群資料庫中，每個資料庫實例都具有資料庫高速緩存等幾種內存結構，以及 SMON 等後台進程，這一點與單實例資料庫是相同的。然而，多個實例需要同時訪問資料庫中的數據，這就要求RAC 保證數據的一致性。RAC 通過「緩存融合」（Cache Fusion）技術來保證數據在多個實例之間的一致性。

緩存融合技術的工作原理？
利用「緩存融合」技術，RAC 把每個資料庫實例中的資料庫高速緩存，在邏輯上虛擬為一個大的緩存，每個資料庫實例在處理數據時，就好像是處於自己的緩存中一樣。在每個數據庫實例中還有另外兩個後台進程GCS（Global Cache Service，全局緩存服務）和GES（Global Enqueue Service，全局隊列服務）

後台進程GCS和GES作用？
用來維護每個數據文件的狀態，以及那些已經被讀到資料庫高速緩存中的數據塊的狀態，這些狀態信息記錄在一個稱為GRD（Global Resource Directory，全局資源目錄）的內存數據結構中

當一個資料庫實例訪問數據時，數據所在的數據塊被讀到這個實例的資料庫高速緩存中，其他資料庫實例將從前一個實例中得到這個數據塊的映像。如果數據塊的內容被修改，其他實例也將得到被修改之後的映像。由此可見，當多個資料庫實例同時訪問同樣的數據時，數據直接在這些實例的資料庫高速緩存之間傳輸，而不需要重複地從數據文件中讀取。為了實現「緩存融合」，在不同的實例之間需要進行相互通信，這種通信是通過私有網路來完成的

從上述內容可以看出，私有網路在整個RAC 集群環境中起著非常重要的作用：一方面， Clusterware 通過私有網路發送心跳信號，探測每個節點的狀態；另一方面，資料庫實例通過私有網路實現「緩存融合」。為了避免對私有網路的通信帶來干擾，建議大家不要通過私有網路實現用戶的訪問。

總結：
1、私有網路的作用： a、Clusterware 通過私有網路發送心跳信號，探測每個節點的狀態；b、資料庫實例通過私有網路實現緩存融合
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