[WK-T]ORACLE 10G 配置故障轉移(Failover)

dayong2015發表於2014-08-25

文章參考：《大話 Oracle RAC 叢集高可用性備份與恢復》張曉明編著
Oracle RAC 同時具備HA(High Availiablity) 和LB(LoadBalance). 而其高可用性的基礎就是Failover(故障轉移). 它指叢集中任何一個節點的故障都不會影響使用者的使用，連線到故障節點的使用者會被自動轉移到健康節點，從使用者感受而言，是感覺不到這種切換。
Oracle 10g RAC 的Failover 可以分為3種：
1. Client-Side Connect time Failover
2. TAF
3. Service-Side TAF
注意事項：不能在listener.ora 檔案中設定GLOBAL_NAME，因為這個引數會禁用Connect-time Failover 和 Transparent Application Failover.
一．Client-Side Connect Time Failover
Client-Side Connect Time Failover的含義：如果使用者端tnsname 中配置了多個地址，使用者發起連線請求時，會先嚐試連線地址表中的第一個地址，如果這個連線嘗試失敗，則繼續嘗試使用第二個地址，直至連線成功或者遍歷了所有的地址。
這種Failover的特點：只在建立連線那一時刻起作用，也就是說，這種Failover方式只在發起連線時才會去感知節點故障，如果節點沒有反應，則自動嘗試地址列表中的下一個地址。一旦連線建立之後，節點出現故障都不會做處理，從客戶端的表現就是會話斷開了，使用者程式必須重新建立連線。
啟用這種Failover的方法就是在客戶端的tnsnames.ora中新增FAILOVER=ON 條目，這個引數預設就是ON，所以即使不新增這個條目，客戶端也會獲得這種Failover能力。
示例：
在客戶端的tnsnames.ora 配置如下：

批註：SERVER = DEDICATED 表示專用伺服器模式設定，資料庫將為每一個客戶機連線分配專用資源。當預期客戶機連線總數較小，或客戶機向資料庫發出的請求持續時間較長，使用該模式；SERVER = SHARED 表示共享伺服器模式，多個客戶端連線共享一個資料庫分配的資源池，當大量使用者需要同時連線資料庫並且有效地利用系統資源時，使用此模式。
客戶端連線測試：
1)會優先從節點rac1連線資料庫

2)如果節點rac1出現故障，客戶端的會話就會斷開，不會自動連線到其他正常節點，需要重啟會話建立連線

[oracle@rac1 ~]$ srvctl status instance -d orcl -i orcl1
Instance orcl1 is running on node rac1
[oracle@rac1 ~]$ srvctl stop instance -d orcl -i orcl1
[oracle@rac1 ~]$ srvctl status instance -d orcl -i orcl1
Instance orcl1 is not running on node rac1

3)當rac1例項恢復正常之後，新的會話還會優先通過該節點連線資料庫

[oracle@rac1 ~]$ srvctl status instance -d orcl -i orcl1
Instance orcl1 is not running on node rac1
[oracle@rac1 ~]$ srvctl start instance -d orcl -i orcl1
[oracle@rac1 ~]$ srvctl status instance -d orcl -i orcl1
Instance orcl1 is running on node rac1

二. TAF(Transparent Application Failover)
客戶端連線故障切換最大的問題是，建立連線後如果節點發生故障，是不能做到故障轉移的，這樣資料庫的可用性就會大打折扣，所以oracle又提供了TAF的方法來解決連線時的故障切換，所謂TAF，就是連線建立以後，應用系統執行過程中，如果某個例項發生故障，連線到這個例項上的使用者會被自動遷移到其他的健康例項上。對於應用程式而言，這個遷移過程是透明的，不需要使用者的介入，當然，這種透明要是有引導的，因為使用者的未提交事務會回滾。相對與Client-Side Connect Time Failover的使用者程式中斷，丟擲連線錯誤，使用者必須重啟應用程式，TAF 這種方式在提高HA上有了很大的進步。
TAF 的配置也很簡單，只需要在客戶端的tnsnames.ora中新增FAILOVER_MODE配置項。這個條目有4個子專案需要定義。
1. METHOD: 使用者定義何時建立到其例項的連線，有BASIC 和 PRECONNECT 兩種可選值。
BASIC：是指在感知到節點故障時才建立到其他例項的連線。
PRECONNECT: 是在最初建立連線時就同時建立到所有例項的連線，當發生故障時，立刻就可以切換到其他鏈路上。
兩種方法比較： BASIC方式在Failover時會有時間延遲，PRECONNECT方式雖然沒有時間延遲，但是建立多個冗餘連線會消耗更多資源。
2. TYPE：用於定義發生故障時對完成的SQL 語句如何處理，其中有2種型別：session 和select.
這兩種方式對於未提交的事務都會自動回滾，區別在於對select 語句的處理，對於select，使用者正在執行的select語句會被轉移到新的例項上，在新的節點上繼續返回後續結果集，而已經返回的記錄集則拋棄。
假設使用者正在節點1上執行查詢，整個結果集共有100條記錄，現在已從節點1上返回10條記錄，這時節點1當機，使用者連線被轉移到節點2上，如果是session模式，則需要重新執行查詢語句；如果是select方式，會從節點2上繼續返回剩下的90天記錄，而已經從節點1返回的10條記錄不會重複返回給使用者，對於使用者而言，感受不到這種切換。
顯然為了實現select 方式，Oracle 必須為每個session儲存更多的內容，包括遊標，使用者上下文等，需要更多的資源也是用資源換時間的方案。
3.DELAY和RETRIES 這兩個引數代表重試間隔時間和重試次數。
示例：
在客戶端的tnsnames.ora 配置如下：

客戶端連線測試：
1)因為節點rac1是正常的，所以會從該節點連線到資料庫

2)關閉節點rac1，當前會話會自動切換到正常節點連線資料庫

補充：檢視使用者連線的TAF配置，如下

批註：查詢結果中如果是NONE，說明這個連線沒有使用TAF；如果和客戶端tnsnames.ora配置中的相同，說明使用了TAF。
三.Service-Side TAF
Service-Side TAF，伺服器透明故障轉移可以看作是TAF的一個變種。首先Service-Side TAF也是TAF，所有TAF的特點它都具有；其次，這種TAF是在伺服器
上配置的，而不像TAF在客戶端配置的。
Client-Side TAF 配置過程需要修改客戶端的tnsnames.ora檔案，如果有很多客戶端使用這個資料庫，那麼每次微小的引數調整都要把所有客戶端的
tnsnames.ora都調整一遍，既低效又易出錯。而Service-Side TAF通過結合Service，在資料庫裡儲存FAIL-MODE的配置，把所有的TAF配置儲存在資料字典
中，從而省去了客戶端的配置工作。
從配置引數而言，Service-Side TAF和TAF相比多了一個Instance Role 的概念。所謂例項Instance Role就是當多個Instance參與一個Service時，可以配置優化
使用哪一個Instance為使用者提供服務。使用者共享兩種可選角色。
PREFERRED:首選例項，會優先選擇擁有這個角色的例項提供服務。
AVAILABLE：後備例項，使用者連線會優先選擇PREFERRED的Instance，當PREFERRED的Instance不可用時，才會轉到AVAILABLE的Instance上。
要使用Service-Side TAF必須配置Service。Service 可以在建立資料庫時建立，也可以在資料庫建立之後修改；既可以通過配置嚮導也可以通過命令方式進行
配置。
下面分別演示採用DBCA和手工兩種方式配置Service的過程。
方式一：使用DBCA配置Service
1)oracle使用者下執行DBCA出現歡迎介面

2)在已有的RAC資料庫上建立新的Service，此處選擇"Service Management"

3)選擇要配置Service的資料庫

4)新增Service名字以及定義例項角色

5)檢視配置的Service是否建立成功

[oracle@rac1 ~]$ crs_stat -t -v
Name Type R/RA F/FT Target State Host
----------------------------------------------------------------------
ora.HHPEN1.db application 0/1 0/1 OFFLINE OFFLINE
ora.orcl.db application 0/1 0/1 ONLINE ONLINE rac2
ora....l1.inst application 0/5 0/0 ONLINE ONLINE rac1
ora....l2.inst application 0/5 0/0 ONLINE ONLINE rac2
ora...._TAF.cs application 0/0 0/1 ONLINE ONLINE rac1
ora....cl1.srv application 0/0 0/0 ONLINE ONLINE rac1
ora....SM1.asm application 0/5 0/0 ONLINE ONLINE rac1
ora....C1.lsnr application 0/5 0/0 ONLINE ONLINE rac1
ora.rac1.gsd application 0/5 0/0 ONLINE ONLINE rac1
ora.rac1.ons application 0/3 0/0 ONLINE ONLINE rac1
ora.rac1.vip application 0/0 0/0 ONLINE ONLINE rac1
ora....SM2.asm application 0/5 0/0 ONLINE ONLINE rac2
ora....C2.lsnr application 0/5 0/0 ONLINE ONLINE rac2
ora.rac2.gsd application 0/5 0/0 ONLINE ONLINE rac2
ora.rac2.ons application 0/3 0/0 ONLINE ONLINE rac2
ora.rac2.vip application 0/0 0/0 ONLINE ONLINE rac2
SQL> show parameter service;

NAME TYPE VALUE
------------------------------------ -------- ------------------------------
service_names string orcl, orcl_TAF

6)如果客戶端想要通過service方式連線資料庫，需要在TNS條目中使用service_name方式引用資料庫。
7)修改Service的TAF配置，需要使用dbms_service.modify_service

批註：無論使用DBCA還是srvctl命令來配置Service，都無法配置TAF的type、delay、retries這三個屬性。必須使用dbms_service包來修改這些屬性。
8)確認修改已經生效

方式二：使用命令配置Service
1)建立Service語法如下：

srvctl add service -d -s -r "preferred-instance-list" -a "avaiable-instance-list" -p

批註：其中TAF-policy選項可以是BASIC或PRECONNECT
2)檢視配置

srvctl config service -d database-name [-s service-name] [-a]

客戶端連線測試：
在ORACLE 10G中配置了Service-Side TAF之後，客戶端甚至不需要tnsnames.ora檔案，而是使用ORACLE 10G提供的新連線方法Easy Connect Naming
Methods。為了展示這一特性，測試之前先把客戶端的tnsnames.ora檔案改名存放，以保證客戶端在沒有TNS的情況下進行這個測試。使用Easy Connect
Naming Methods時的連線串格式如下：
username/password@[//]host[:port][/service_name]
客戶端連線操作如下：

批註：該連線對應的server process的OS PID是14469，在作業系統上殺掉這個程式。

[oracle@rac1 ~]$ ps -ef|grep 14469
oracle 14469 1 0 19:47 ? 00:00:00 oracleorcl1 (LOCAL=NO)
oracle 18000 17607 0 19:50 pts/3 00:00:00 grep 14469
[oracle@rac1 ~]$ kill -9 14469

當前會話查詢例項名和執行狀態，此時會話已斷開如下：