技术讲座 3：网格基础架构 11g 第2 版的新特性 ·...

技术讲座 3：网格基础架构 11g 第 2 版的新特性

<姓名>

<职务>

Oracle Corporation

OTN DBA 日

以下内容旨在概述产品的总体发展方向。此信息仅供参考，不可纳入任何合同。该信息不承诺提供任何资料、代码或功能，并且不应该作为制定购买决策的依据。描述的有关 Oracle 产品的任何特性或功能的开发、发行和时间规划均由 Oracle 自行决定。

OTN DBA 日

<在此处插入图片>

会议日程

• Oracle 11g 第 2 版网格计算概述• 整合

• 简化

• 效率

• RAC One 简介 — 更智能的整合

• RAC 改进

• 集群件改进

• 其他网格特性改进

OTN DBA 日

服务器 1 服务器 2 服务器 3 服务器 4 服务器 5

整合：孤岛环境成本高昂、效率低下

服务器 6 服务器 7 服务器 8 服务器 9

负载平均利用率

<20%

• 孤岛体系结构导致很多未使用的容量

• 较高的资本支出和运营支出

• 不环保 — 需要更多的电力、冷却、占地面积

服务器 10

数据库 A 数据库 B 数据库 C 数据库 D 数据库 E

数据库平均利用率<20%

存储设备

应用程序 A 应用程序 B 应用程序 C 应用程序 D 应用程序 E

OTN DBA 日

服务器 1 服务器 2 服务器 3 服务器 4 服务器 5

通过网格计算进行整合

服务器 6 服务器 7 服务器 8 服务器 9

负载

• 利用补充性负载峰值

• 提高利用率和效率

• 降低资本支出和运营支出

• 加快绿色进程

服务器10

数据库

存储

释放的服务器

释放的服务器集群数据库

ABCDE

整合的应用程序 A-E

平均利用率70%

平均利用率70%

共享、整合的存储释放的存储

OTN DBA 日

虚拟化和集群化实现整合

容量调整和高效管理的关键技巧

OTN DBA 日

网格的发展降低数据库部署成本

共享的基础架构

专用的基础架构

通过 Oracle

RAC 获得高可用性

降低高可用性成本

降低成本可伸缩性

通过 Oracle

RAC 实现向外扩展

共享集群共享数据库共享存储

降低基础架构成本提高利用率存储整合管理效率（共享数据库）

降低部署成本降低资本支出降低运营支出

标准化的基础架构

数据中心

网格数据库网格

RAC RAC RACRAC RACRAC RAC

ASAS

ASAS

ASAS AS

EM

RAC RAC

EMRAC RAC RAC RAC

EMRAC

RAC

RAC RACRAC

RAC RAC

EM

RAC

RAC

RAC RACRAC

RAC RAC

EM

OTN DBA 日

供应商整合：体系标准化一个供应商，单一解决方案

• Oracle 的网格由全面、功能丰富的体系构成

• 功能和强健性非常成熟，在过去九年内得到测试和验证

• 简化环境和管理• Oracle 单一供应商，OEM 单一管

理控制台，单一支持呼叫

• 简化升级和修补

• 合同、续订、供应商的相互依赖性更小

• 消除及时升级的障碍 — 只能像体系中的最后一部分与所有其他部分一起经过认证那样快速地升级

集群件

文件系统

卷管理

O/S

硬件

数据库

多供应商体系

Oracle 整合体系

Oracle 集群件

文件系统 — ACFS

卷管理器ASM

O/S — Oracle

Enterprise Linux

硬件

RAC — 11g 第 2 版

OTN DBA 日


会议日程


• 简化

• 效率


• RAC 改进

• 集群件改进


OTN DBA 日

真正应用集群整合到低成本服务器中

• 把负载分布到多个低成本服务器上

• 整合到更少的服务器和数据库中

• 运行所有 Oracle 数据库应用程序

• 内置高可用性以支持任务关键负载

HR 销售 ERP

OTN DBA 日

RAC-One Node

为数据库提供更好的虚拟化

• 物理集群内的新单一实例 RAC 配置

• 利用 RAC 技术为单一实例数据库提供重要价值• 服务器间实时迁移实例

• 为单一实例数据库滚动修补

• 内置集群故障切换以实现高可用性

• 联机升级到 RAC

• 跨所有 Oracle 数据库的标准化部署

• 弥补虚拟服务器和物理服务器的不足

OTN DBA 日

通过物理服务器进行整合

• 使用 RAC 和 RAC-One Node 将服务器虚拟化的优势扩展到物理服务器：• 将多个数据库实例整合到单一服务器中（单一操作系统）

• 通过 OMotion 在服务器间移动实例实现负载平衡

• 通过联机 OS 和数据库修补消除计划停机

• 固有的服务器或实例故障防护

• 在整个数据库环境中实现标准化

OTN DBA 日

通过 RAC 和 Oracle VM 进行整合

• Oracle VM 可以实现服务器整合

• RAC 和 RAC-One Node 是对Oracle VM 的完美补充

• 集群故障切换将高可用性扩展到虚拟化数据库

• Oracle VM 完全支持RAC/RAC-One Node

• 按需部署 VM 以创建其他服务器，实现滚动补丁和负载平衡

OVM OVM

RAC

实例

RAC

实例

融合

中间件

Oracle

应用程序

OTN DBA 日

RAC-One 部署

RAC1 RAC1

服务器 A

通用共享存储

单一集群

RAC1 RAC1 RAC1

服务器 B 服务器 C

OTN DBA 日

OMotion

RAC1 RAC1

通用共享存储

单一集群

RAC1 RAC1 RAC1RAC1

客户端连接

OTN DBA 日

OMotion

• OMotion 将 RAC-One 实例从一个服务器移到另一个服务器 — 无需停机

• 用例• 负载平衡

• 服务器/OS 修补和维护

• Oracle 提供的脚本控制迁移• 服务无法同时在两个节点上处于活动状态

• 一旦移动服务，则已迁移的实例事务性关闭

• 最多只有 30 分钟的时间迁移连接（然后关闭终止）

OTN DBA 日

RAC One — 价值超过 VMware

• 负载平衡

• 整合

• 高可用性

• 滚动升级

• 按需可伸缩性 — 联机升级到 RAC

• 标准化的数据库部署、管理

OTN DBA 日


会议日程


• 简化

• 效率


• RAC 改进

• 集群件改进


OTN DBA 日


RAC 新概念

• 服务器池

• 虚拟 IP 的网格命名服务 (GNS)

• 单一客户端访问名称 (SCAN)

• Oracle RAC 数据库管理选件

• Oracle Restart

OTN DBA 日

服务器池

• 将集群按逻辑划分为服务器池。

• 主机应用程序（可以是数据库或应用程序）

• 由 crsctl（应用程序）、srvctl (Oracle) 管理

• 由 3 个属性（min、max、importance）或已定义的节点列表定义• Min — 最小服务器数（默认值为 0）

• Max — 最大服务器数（默认值为 0）

• Importance — 0（最不重要）到 1000

Oracle RAC 最佳实践：min 为 0，max = 基数

OTN DBA 日

DATABASE 服务器池

• 用于 Oracle 数据库的特殊服务器池

• 不重叠：服务器每次只能在一个池中

• 由 DBCA 自动创建• 要求基数（实例数）

• 服务器池的 max = 基数，min 为 0（默认值），importance 为0（默认值）

• （仅）由 srvctl 管理• 不允许通过 crsctl 进行修改

• 集群资源使用 ora 作为前缀

srvctl add serverpool –g <name> –u <max>

OTN DBA 日

GENERIC 服务器池

• 用于为“管理员管理的”（即“按传统方式管理的！”）数据库建模• 用于“管理员管理的”数据库的所有服务器池的父项

• 始终存在，但大小可能为 0

• 用于从 10g 或 11g 第 1 版升级

• 通过由 srvctl 管理数据库进行管理

• Generic 服务器池中的服务器都是有名的（承载集群资源中的成员）

OTN DBA 日

FREE 服务器池

• 特殊的服务器池• 始终存在，但大小可能为 0

• 任何未分配的服务器都将转到 FREE 服务器池中

OTN DBA 日

服务器分配

• 按以下顺序分配服务器：1. Generic 服务器池

2. 用户指定的服务器池

3. Free 服务器池

• CRS 使用服务器池的 importance 来确定顺序1. 按 importance 的顺序填充所有服务器池，直到服务器池达到

其最小服务器数

2. 按 importance 的顺序填充所有服务器池，直到服务器池达到其最大服务器数

3. 默认情况下，任何剩下的服务器都进入 FREE 服务器池中

• 对于手动分配 — 您可以增大 free 服务器池的 importance

OTN DBA 日

示例 — 将服务器分配到服务器池

• 包含 6 个节点的集群• 用于生产数据库的 PRODDB 服务器池（min 为 0，max 为 3，

Imp 为 2）

ora.proddb FREE 服务器池

OTN DBA 日



Imp 为 2）

• 用于电子邮件数据库的 EMAIL 服务器池（min 为 0，max 为 3，Imp 为 2）

ora.proddbora.email

OTN DBA 日

集群通过服务器池管理服务

• 一对一映射• 即一个服务只能在一个服务器池中运行

• 服务是统一的（在池中的所有实例上运行）或单一的（仅在池中的一个实例上运行）

OTN DBA 日


• 包含 6 个节点的集群• 用于生产数据库的 PRODDB 服务器池（min 为 0，max 为 3，Imp 为

2）

• 服务 OLTP — 统一的，BATCH — 单一的


• 服务 EMAIL — 统一的

ora.proddb ora.email

OTN DBA 日


• 包含 6 个节点的集群• 用于生产数据库的 PRODDB 服务器池（min 为 0，max 为 2，Imp 为 2）

• 用于生产数据库的 BATCH 服务器池（min 为 0，max 为 2，Imp 为 1）

• 服务 OLTP — 统一的，BATCH — 单一的（隔离的）


• 服务 EMAIL — 统一的

ora.proddb ora.emailora.batch

OTN DBA 日

集群重新配置

• 如果服务器离开集群，则仅当某服务器池中的服务器数低于最小值时，Oracle 集群件才可能将服务器从一个服务器池移到另一个服务器池。

• 它选择下列服务器来移动• 不太重要的服务器池

• 重要性相同但服务器数多于其最小值的服务器池中的服务器

• 仅当 min、importance 为非默认值时，Oracle 集群件才会移动服务器

OTN DBA 日



Imp 为 4）



OTN DBA 日




Imp 为 4）


OTN DBA 日



• 包含 6 个节点的集群

• 用于生产数据库的 PRODDB 服务器池（min 为 0，max 为 3，

Imp 为 4）

• 用于电子邮件数据库的 EMAIL 服务器池（min 为 0，max 为 3，

Imp 为 2）

OTN DBA 日




Imp 为 4）


OTN DBA 日


• 包含 6 个节点的集群• 用于生产数据库的 PRODDB 服务器池（min 为 1，max 为 3，Imp

为 4）



OTN DBA 日

网格即插即用

• 设计目标：• 无需配置即可将节点添加到集群中

• 删除硬编码的节点信息

• 轻松在集群中添加、替换或删除节点

• 网格命名服务 — 允许集群管理其自己的虚拟 IP 地址• 无需求助网络管理员

OTN DBA 日

GNS — 网格命名服务

• 允许集群管理其自己的虚拟 IP 地址

• 好处：减少集群中的 VIP 配置• 无需求助网络管理员

• 作为“委托域”定义到 DNS：

• mycluster.myco.com

• 需要其自己的 IP 地址

• 所有 VIP、scanvip 都在集群的 GNS 中定义• DHCP 在委托域内部提供 IP

• 可选的地址解析方式• 需要 DNS 管理员进行新配置

srvctl add gns –i 122.121.93.27 –d cluster1.myco.com

OTN DBA 日

单一客户端访问名称 (SCAN)

• 客户端用以连接到集群中的任何数据库

• 集群更改时无需更改客户端连接

• 定义到 GNS 或 DNS

• 允许客户端使用 EZConnect 或简单的 JDBC 连接

sqlplus system/manager@ sales1-scan:1521/oltp

jdbc:oracle:thin:@sales1-scan:1521/oltp

OTN DBA 日

单一客户端访问名称 (SCAN)

• 定义到 GNS 或 DNS• 一个名称定义为解析为 3 个地址 (scanvip)

• 每个集群将具有 3 个 scan 监听器，每个监听器具有一个定义为集群资源的 scanvip

• SCAN VIP/监听器将故障切换到集群中的另一个节点

• SCAN 监听器是集群的负载平衡器

Cluster Resources

--------------------------------------------ora.LISTENER_SCAN1.lsnr 1 ONLINE ONLINE node1

ora.LISTENER_SCAN2.lsnr 1 ONLINE ONLINE node2

ora.LISTENER_SCAN3.lsnr 1 ONLINE ONLINE node3

OTN DBA 日

连接负载平衡

客户端

SCAN

监听器

Oracle RAC

数据库

应用服务器

监听器

OTN DBA 日

GPnP 体系结构 — 客户端连接

数据库集群：GRIDA

存储

DNS

客户端

DHCP服务器

GNS

1

SCAN监听器

本地监听器

2

346

集群子域

公司域

5

OTN DBA 日

演示

使用单一客户端访问名称 (SCAN) 连接到RAC 数据库

OTN DBA 日

Oracle RAC 安装

• 每个 $ORACLE_BASE 对应一个 Oracle 软件用户• 可能与网格基础架构用户不同

• 包括与网格基础架构类似的更好的错误检查功能

• CVU 修正脚本

OTN DBA 日

Oracle 数据库安装 — 直接连接

OTN DBA 日

DBCA 不管理 ASM — 使用 ASMCA

OTN DBA 日

DBCA — 选择数据库类型

OTN DBA 日

DBCA — 由策略管理的数据库

OTN DBA 日


会议日程


• 简化

• 效率


• RAC 改进

• 集群件改进


OTN DBA 日

节点 1 节点 2 节点 3 节点 4

通过自动存储管理 (ASM)整合的存储池

Oracle 集群件Oracle ASM/ACFS

Oracle RAC 受保护的应用程序 A

受保护的应用程序 B

Oracle 集群件

• 提供共享基础架构来建立服务器池

• 监视第三方应用程序以使其高度可用

• 用于以下 Oracle 组件的新代理：TimesTen、Hyperion、Siebel……

OTN DBA 日

• 更易于安装• 典型安装和高级安装

• 更多生成修正脚本的前提条件检查

• OCR 和表决磁盘文件可以存储在 Oracle ASM 中

• 更易于管理• 基于策略的集群和容量管理

• 基于企业管理器的资源与集群管理

• 网格即插即用支持：轻松添加、删除和替换节点

• 高可用性• 修补 Oracle 集群件无需停机

• 仅限于异地升级/软件的安装

• Oracle ASM 集群文件系统 (Oracle ACFS)

• 新的代理概念允许进行更频繁的检查，即恢复更快速

Oracle 集群件 11g 第 2 版中的新特性

OTN DBA 日


会议日程


• 简化

• 效率


• RAC 改进

• 集群件改进


OTN DBA 日

网格基础架构简介

• Oracle 提供的数据库外部的软件

• 即基础架构软件：卷管理、文件系统管理、集群软件

• 软件通常由系统管理员管理（即使软件来自 Oracle！）

• 异地安装

• 只有一个副本在一个服务器上运行

• 在异地升级期间可能具有额外的副本

• 集群的网格基础架构

• 包括 Oracle 集群件、ASM

• 独立服务器的网格基础架构

• 包括 Oracle Restart、ASM

OTN DBA 日

新特性

• 网格基础架构主目录• 新的 ORACLE_HOME

• 包含：

• 集群中的 Oracle 集群件和 ASM

• 独立服务器上的 Oracle Restart 和 ASM

• 网格基础架构安装（在 grid 目录中！）• 4 个选项

• 集群的网格基础架构

• 独立服务器的网格基础架构

• 仅限于网格基础架构软件（高级）

• 从先前版本的 Oracle 集群件和 ASM 升级

OTN DBA 日

节点 1 节点 2 节点…… 节点 n

Oracle 集群件

• 通常，应该通过 NTP 访问授时中心来同步数据中心中的时间

• 作为替代方法，Oracle 提供了 Oracle CTSS

• CTSS 以 2 种方式运行：• 观察器模式：当系统上安装了 NTP 时，CTSS 仅进行观察

• 活动模式：根据 CTSS 主机（节点）同步集群中的时间

管理集群中的时间Oracle 集群时间同步服务 (CTSS)

OTN DBA 日

角色分离的管理

• 整个系统的管理涉及数据库管理员和系统管理员两个角色

• 新的安装流程和主目录管理涉及管理员角色

• 新的网格基础架构主目录单独安装

• 为系统管理员提供的存储管理工具和权限

• 扩展 ASMCMD 以包括 ASM 磁盘组、磁盘和实例管理

• SYSASM 权限和文件访问控制 (ACL)

• ASM Configuration Assistant (ASMCA) 工具

• 针对系统管理员的安装

• 为系统管理员提供的新知识工具

• 培训课程

• 文档

OTN DBA 日

管理系统中的用户 — 通用

节点……节点 1 节点 2

Oracle 集群件

Oracle ASM

Oracle RAC 数据库

网格用户

ASM 用户

DBAn 用户

• “角色分离的管理”适用于集群、存储和数据库管理严格分离的组织

• 它以 2 种方式实施：

1. 纵向：针对系统中的每个层使用不同的用户（组）

• ASM 通过组提供更细粒度的方法

2. 横向：使用服务器池和由策略管理的数据库

• 默认安装假设不执行职责分离第 2 版新

特性

OTN DBA 日

集群运行状况管理器集群和系统级别的根本原因分析

• 主动分析集群状态和运行状况

• 根本原因分析

• 预测故障

• 防止故障

• 未来：主动地自动修复问题

第 2 版新特性

OTN DBA 日

简化供应

• 第 11.2 版引入的新安装程序大量简化了安装工作……• 自动检查是否满足前提条件

• 智能错误处理和修复

• 示例：内核参数、SSH 设置

• 轻松升级/降级 Oracle 集群件

• 仅限于软件的网格基础架构安装

• 可更新的安装程序、卸载工具……

• 集群数据库的安装时间几乎为原来的一半• 研究表明，可节省 40% 以上的时间

11.1 11.2

216 分钟 127 分钟

315 个步骤

208 个步骤

第 2 版新特性

OTN DBA 日

EM 网格管理

• EM 能够管理整个体系，其中包括 Oracle 集群件

• 管理和监视集群件组件

• 管理和监视应用程序资源

• 在目标加入集群时自动发现目标

• 支持 ACFS

• 用于 ASM 和 ACFS 的ASM Configuration

Assistant (ASMCA)

第 2 版新特性

OTN DBA 日

网格自动化

• 轻松添加/删除节点

• 服务器和数据库节点将自动发现对等方并协商服务

• 网络配置

• 名称解析

• 存储

• 基于策略的集群管理

• 将服务部署到集群，而非特定的节点

• 提供应用程序需要的最少资源（只要可能）

• 自动集群修补

• Opatch 改进大大减少了修补集群节点所需的工作

• 应用集群件和数据库补丁的步骤减少了 90% 以上

• 支持网格基础架构和数据库

旧的新的

46 个步骤 4 个步骤

第 2 版新特性

OTN DBA 日

Oracle 数据库 11g 第 2 版网格计算体系结构

• 简化供应• 更易于安装

• 轻松、快速地重新设定资源用途

• 单一体系

• 通过 Oracle 集群件保护资源

OTN DBA 日

问答

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