Oracle RAC LoadBalance

不一樣的天空w發表於2017-08-28
Load Balance就是把負載平均的分配到叢集中的各個節點,從而提高整體的吞吐能力。Oracle10gRAC提供了兩種不同的方法來分散負載:

1.透過Connection Balancing,按照某種演算法把使用者分配到不同的節點。也可認為是純技術的分散負載。


2.透過Service,在應用層上進行分散,也可認為是面象業務的分散負載。

一.Connection Balancing
Connection Balancing這種負載均衡是在使用者連線這個層次進行的,也就是在使用者請求建立連線時,根據每個節點的負載決定把連線分配給哪個例項,而一旦連線建立之後,會話的所有操作就都在這個例項上完成,而不會再分派給其他節點了。
ConnectionBalancing有客戶端和服務端兩種實現方法。

1.1客戶端均衡(Client-SideLB)

客戶端均衡(Client-SideLB)是Oracle8使用的方法,配置方法是在客戶端的tnsnames.ora檔案中加入:LOAD_BALANCE=YES條目。
當客戶端發起連線時,會從地址列表中隨機的選取一個,在使用隨即演算法把連線 請求分配到各個例項。

一個Clint-SideLB的TNS配置檔案如下:
RAC=
  (DESCRIPTION=
  (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=rac1-vip)(PORT=1521))
  (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=rac2-vip)(PORT=1521))
  (LOAD_BALANCE=YES)
   (CONNECT_DATA=
    (SERVER=DEDICATED)
     (SERVICE_NAME=RAC)
   )
  )
 )

注:rac1-vip需要新增到hosts檔案中

這種方法缺點很明顯因為在分配連線時沒有考慮每個節點的真實負載,最後分配結果不一定是平衡的並且隨即演算法需要長時間片,如果在短時間內同時發起多個連線,這些連線有可能都被分配到一個節點上,甚至更壞的情況下,連線可能被分配到故障節點上因此Oracle引入了服務端均衡(Sevice-SideLB)方式。


1.2伺服器端均衡(Server-SideLB)

Server-Side LB是從Oracle9引入的。它的實現依賴於Listener收集負載資訊
在資料庫執行過程中,PMON後臺程式會收集系統的負載資訊,然後登記到Listener中。最少1分鐘,最多10分鐘PMON就要做一個資訊更新,並且如果節點的負載越高,更新頻率就越高,以保證Listener能掌握每個節點準確的負載情況。如果Listener關閉了,PMON程式會每隔1秒鐘檢查Listener是否重啟
。除了這個自動的定時的更新任務外,使用者也可以使用alter  system register命令來手工進行這個過程。

這個自動更新動作,可以從Listener的日誌中看到,比如下面這個Listener日誌片段很清楚的記錄了這些動作。注意,例項啟動時PMON程式進行的第一次登記過程叫作Server-register而後的更新過程叫作service-update。

[root@rac1log]#pwd

/u01/app/oracle/product/10.2.0/db_1/network/log
[root@rac1log]#more*.log
.....
27-FEB-201002:15:10*service_register*rac1*0
27-FEB-201002:15:11*service_update*rac1*0
27-FEB-201002:15:11*service_update*rac1*0
27-FEB-201002:15:23*service_update*+ASM1*0
27-FEB-201002:15:32*service_update*+ASM1*0
.....

Listener日誌雖然記錄了PMON程式的註冊和更新動作,但是註冊的內容卻沒有體現,要想獲得這些內容,可以透過跟蹤10257時間來獲得,這個事件就是跟蹤PMON活動。
Event="10257 trace name context forever,levl16"

關於event的具體使用,參考我的blog:
http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2009/12/13/4977827.aspx


PMON程式不僅會向本地的Listener註冊,還可以向其他節點上的Listener註冊。但到底要想何處註冊,是由Remote_Listeners和Local_Listener兩個引數決定。Local_Listener不用設定,而Remote_Listener需要設定,引數值是一個tnsnames項。


有了PMON的自動序號產生器制後叢集的每個節點的Listener都掌握所有節點的負載情況當收到客戶端連線請求時,就會把連線轉給負載最小的節點,這個節點有可能是自己也有可能是其他節點,也就是Listener會轉發使用者的請求。
Listener的節點選擇方法根據使用者所請求的連線方式會有所不同:
1).如果使用者請求的是Delicate專有連線,Listener首先選擇負載最小的節點,如果多個節點負載相同,則從節點選擇負載最小的例項
2).如果使用者請求的是ShreServer共享功能連線,除了做節點負載比較和例項負載比較之外,還要在所選擇例項上,選擇負載最小的Dispatcher進行轉發

Server-Side LB和Client-Side LB不是互斥的,它們可以一起工作,這時使用者的連線請求會先從地址列表中隨機選取一個地址,然後向該地址的Listener發出請求;Listener接到請求後,根據各節點負載情況挑選出最合適的節點轉發連線請求。

1、伺服器端的負載均衡需要配置remote_listener引數,而該引數的值依賴於tnsnames.ora的連線字串。
2、對於基於伺服器端的連線負載均衡,監聽器會根據當前節點、例項上的連線負載情況進行轉發到空閒的例項
3、轉發的依據僅僅是當前節點監聽的連線數量的多少,而非當前例項的過度負載
4、從上面的測試可以得出,各個節點的連線並不算均衡,是相對的均衡,因此應結合客戶端連線負載協同工作
5、對於當前例項的過度負載的情形,應結合配置service方法來實現負載均衡

注意事項:無論在配置Client-Side LB還是Server-side LB時,都需要從各個節點例項的listener.ora檔案中刪除預設產生的SID_LIST_LISTENER_NodeName條目,這樣才能保證Listener獲得的資訊是動態註冊的,而不是從檔案中讀取的靜態資訊。

1.3兩種LB的配置方法
對於Client-SideLB,需要在客戶的tnsnames條目中加入LOAD_BALANCE=YES;
對於Server-sideLB,需要配置REMOTE_LISTENER這個引數。

注意事項:在配置LB時,需要從各個節點例項的listener.ora檔案中刪除預設產生的SID_LIST_LISTENER_NodeName條目,這樣才能保證Listener獲得的資訊是動態註冊的,而不是從檔案中讀取的靜態資訊。

我們要刪除:
SID_LIST_LISTENER_RAC1=
   (SID_LIST=
   (SID_DESC=
   (SID_NAME=PLSExtProc)
   (ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/10.2.0/db_1)
   (PROGRAM=extproc)
  )
 )


僅保留:
LISTENER_RAC1=
  (DESCRIPTION_LIST=
   (DESCRIPTION=
    (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=rac1-vip)(PORT=1521)(IP=FIRST))
    (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=10.85.10.119)(PORT=1521)(IP=FIRST))
   )
  )



二.利用Service分散負載
先來分析下Connection Balancing方法的不足之處。Oracle的叢集是"共享一切"的架構,所有的節點都共享一份磁碟資料。例項間透過CacheFusion機制進行資料同步,所以RAC的效能在很大程度上受限於Cache Fusion的效能。因此,要提高RAC的效能,可以從兩方面入手:
1.提高Cache Fusion的能力,這個可以使用更好的互聯裝置,比如G級的private network,或者使用Infiniband等DRA技術。
2.可以儘量減少CacheFusion的流量,減少例項間的互相依賴。而Service就是後一種思路基礎刪發展出來的。

在來看一下與Service非常類似的Partition技術。如果一個表中的數量巨大,Oracle會建議採用PartitionTable,把資料按照一定的規律(比如時間)分散到多個物理段上,這樣訪問資料時就限制在某些區域性的Segment上。

把"分散資料"的思想進一步提升,在RAC環境上,如果能夠把資料按照應用進行分離。比如:一個ERP應用包括生產,銷售,供應鏈管理多個模組。假設這個資料庫採用了2個節點的RAC,在沒有進行“分散資料”之前,兩個使用者都使用銷售模組,那麼這兩個使用者就可能被分配到兩個節點上,在操作過程中,銷售資料就要在CacheFusion的作用下,不斷在兩個位元組間傳遞如果又來了另外兩個生產模組的使用者,在兩個使用者被分配到兩個節點上,在操作過程中,生產部分又要在CacheFusion的協助下在兩個例項間同步

可見,如果僅有Connection Balancing一種機制,表面上看起來使用者是被分散到了不同的Instance上,似乎負載被分散了。但是這種分散是沒有結合每個使用者的業務需求下進行的,是一種純技術手段。這種分散反而可能加重了系統間的負擔。

如果換一種思路,假如把銷售模組的使用者都分配到節點1上,生產模組的使用者都分配到節點2上,再假設這兩個模組之間的資料不交叉。這時銷售模組的資料都集中在節點1上,生產模組的資料都集中在節點2上,Cache Fusion的工作量就會急劇較少,就能從根本上解決了效能問題。

這個思想就是藉助Service分散負載的基本思想。透過把應用按照功能模組進行劃分成Service,進而把每個Service固定在某個RAC節點上,從而從根本上體統系統的效能。這種分散負載的方法不是僅靠DBA進行配置就能完成的,需要DBA和開發人員合作,在瞭解業務資料特點之後才可能看到效果。

在RAC環境下,Service並不是必須的,但是如果能借助Service對應的劃分,相信對整個系統效能的提升是有很大好處的。使用Service還有另一個好處:可以在資料庫內部建立Service TAF引數,如果客戶透過Service連線資料庫,客戶端的tnsnames.ora中就不再需要FAIL-OVER的許多設定只需要新增如下條目即可:

RAC=
   (DESCRIPTION=
    (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=rac1-vip)(PORT=1521))
    (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=rac2-vip)(PORT=1521))
    (LOAD_BALANCE=YES)
   (CONNECT_DATA=
    (SERVER=DEDICATED)
    (SERVICE_NAME=RAC)
   )
  )

來自 “ ITPUB部落格 ” ,連結:http://blog.itpub.net/31397003/viewspace-2144253/,如需轉載,請註明出處,否則將追究法律責任。

相關文章