Oracle RAC環境下vip/public/private IP的區別

在Oracle RAC環境下，每個節點都會有多個IP地址，分別為Public/Private/Vip，這三個IP到底有啥區別呢？分別用在那些場合呢？來看看老外的回答。
1. private IP address is used only for internal clustering processing (Cache Fusion)
私有IP用於心跳同步，這個對於使用者層面，可以直接忽略，簡單理解，這個Ip用來保證兩臺伺服器同步資料用的私網IP。
2. VIP is used by database applications to enable fail over when one cluster node fails
虛擬IP用於客戶端應用，以支援失效轉移，通俗說就是一臺掛了，另一臺自動接管，客戶端沒有任何感覺。這也是為什麼要使用RAC的原因之一，另一個原因，我認為是負載均衡。
3. public IP adress is the normal IP address typically used by DBA and SA to manage storage, system and database.
公有IP一般用於管理員，用來確保可以操作到正確的機器，我更願意叫他真實IP。

通過上述解釋，不難理解作為一個DBA，在配置tnsnames.ora時， 有些場合是要使用的vip，而有些場合又必須使用public IP。 例如，當你在定位一個資料庫的死鎖時，使用public ip，可以確保連到你想處理的機器，相反此時使用虛擬ip時，會出現不確定性，因為伺服器預設是開啟負載均衡的，也就是有可能你想連A機，系統卻給你分配了B機。

例如：下面的例子就是使用的VIP

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proddb =
( DESCRIPTION =
( ADDRESS = ( PROTOCOL = TCP ) ( HOST = 138 . * . 1 . 81 ) ( PORT = 1521 ) )
( ADDRESS = ( PROTOCOL = TCP ) ( HOST = 138 . * . 1 . 82 ) ( PORT = 1521 ) )
( LOAD_BALANCE = yes )
( FAILOVER = ON )
( CONNECT_DATA =
( SERVER = DEDICATED )
( SERVICE_NAME = proddb )
( FAILOVER_MODE =
( TYPE = SELECT )
( METHOD = BASIC )
( RETRIES = 30 )
( DELAY = 5 )
)
)
)

下面的例子就是使用的Public IP，指定連線1機，注意紅色字型infodb1進一步限制連線的例項。

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proddb1 =
( DESCRIPTION =
( ADDRESS_LIST =
( ADDRESS = ( PROTOCOL = TCP ) ( HOST = 138 . * . 1 . 83 ) ( PORT = 1521 ) )
)
( CONNECT_DATA =
( SERVICE_NAME = infodb )
( INSTANCE_NAME = infodb1 )
)
( HS = OK )
)

在Oracle 11gR2以前，如果資料庫採用了RAC架構，在客戶端的tnsnames中，需要配置多個節點的連線資訊，從而實現諸如負載均衡，failover等等RAC的特性。因此，當資料庫RAC叢集需要新增或刪除節點時，需要及時對客戶端機器的tns進行更新，以免出現安全隱患。

在11gR2中，為了簡化該項配置工作，引入了SCAN（Single Client Access Name）的特性，該特性的好處在於，在資料庫與客戶端之間，新增了一層虛擬的服務層，就是所謂的scan ip以及scan ip listener，在客戶端僅需要配置scan ip的tns資訊，通過scan ip listener，連線後臺叢集資料庫。這樣，不論叢集資料庫是否有新增或者刪除節點的操作，均不會對client產生影響。

下面，具體介紹下SCAN（Single Client Access Name）的架構以及配置。

首先，簡要的看下在11gR2中，安裝RAC發生的巨大變化，在10g以及11gR1的時代，安裝RAC的步驟是先安裝CRS，再安裝DB，而到了11gR2的時代，crs與asm被整合在一起，合稱為GRID，必須先安裝GRID後，才能繼續安裝DB，否則，你就跟11gR2的RAC無緣咯.

而被11gR2引入的SCAN，就是包含在安裝grid的過程中。SCAN的定義，有兩種途徑：
1. 在DNS中定義域名。
2. 通過oracle提供的Grid Naming Server(GNS)實現DHCP自定義。

    如果通過dns來定義，則 需要在網路中定義3個SCAN IP地址 ， 指向同一個域名，這3個ip地址必須處於同一個子網內，同時域名不能太長，否則您打字也麻煩不是 。另外，SCAN IP是由oracle clusterware管理的，因此在主機的叢集軟體(如IBM HACMP,HP SERVICE GUARD）中不能將此ip配置進去，類似於10g中的vip，在grid安裝前，此IP是無法ping通的。
  例： scan-ip.linuxidc.com IN A 192.168.1.111
   IN A 192.168.1.112
IN A 192.168.1.113
    如果使用GNS的方式，則必須有DHCP服務，在cluster的配置過程中，將會自動向DHCP伺服器申請3個IP地址作為SCAN IP使用。

除了SCAN IP， 在cluster的配置過程中 ，SCAN IP LISTENER服務也會被建立， 每個SCAN IP對應一個SCAN IP LISTENER ，並且，為了提升高可用性， 3個SCAN IP以及其對應的SCAN IP LISTENER將被獨立的分配到各個節點上。 如果cluster中其中某個執行scan ip的節點出現異常，則其餘兩個正常的scan ip節點將自動接管。 注意，此處有個注意點，如果客戶端是11gR2的版本， 則客戶端只需在tns中配置域名解析 ，即可實現failover，如果客戶端版本低於11gR2，則無法通過域名解析出3個SCAN IP地址，因此如果要實現failover，必須在客戶端的tns中配置3個SCAN IP的地址進行解析，這也是為何oracle強烈建議在使用11gR2資料庫時，客戶端也最好使用11gR2的原因。
範例：

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$srvctl config scan_listener
SCAN Listener LISTENER_SCAN1 exists . Port : TCP : 1521
SCAN Listener LISTENER_SCAN2 exists . Port : TCP : 1521
SCAN Listener LISTENER_SCAN3 exists . Port : TCP : 1521

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$srvctl config scan
SCAN name : scan - ip , Network : 1 / 192 . 168 . 1 . / 255 . 255 . 255 . /
SCAN VIP name : scan1 , IP : / scan - ip . linuxidc . com / 192 . 168 . 1 . 111
SCAN VIP name : scan2 , IP : / scan - ip . linuxidc . com / 192 . 168 . 1 . 112
SCAN VIP name : scan3 , IP : / scan - ip . linuxidc . com / 192 . 168 . 1 . 113

    上面介紹了11gR2中 SCAN IP的配置，以及 SCAN IP LISTENER的配置及其作用。下面，我們來詳細瞭解下，SCAN IP在資料庫中的配置方法，以及如何用SCAN IP，配置oracle所謂的自動負載平衡。

    看了上面SCAN IP介紹，相信很多朋友都有這樣一個疑問，既然SCAN IP是跟資料庫instance無關的，例如一個12節點的RAC或者24節點的RAC，都只有3個SCAN IP，並且SCAN IP是隨機分佈在各個instance的，那麼，SCAN IP LISTENER如何監聽各個節點的資料庫呢，同時，該怎麼配置哪個instance去哪個SCAN IP LISTENER註冊呢。

首先，補充一個概念，在11gR2中，SCAN IP是作為一個新增IP出現的，原有的CRS中的VIP仍然存在，從這裡，就能看出一點端倪，在11gR2的RAC架構中，SCAN IP並非獨立存在的，而是和原有的 VIP結合在一起的。那麼他們是如何工作的呢，先來看下下面這個工作原理圖：

這裡的Listener指的是vip，scan不是趴在vip上，而是當客戶端請求的時候，scan_ip看哪個伺服器閒置，此時就分配給哪個vip。

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[ grid @ node1 admin ] $ crs_stat - t

Name                  Type             Target State Host

------------------------------------------------------------

ora . . . . ROUP . dg     ora . . . . up . type      ONLINE ONLINE node1

ora . . . . ER . lsnr     ora . . . . er . type      ONLINE ONLINE node1

ora . . . . N1 . lsnr     ora . . . . er . type      ONLINE ONLINE node1

ora . . . . VOTE . dg     ora . . . . up . type      ONLINE ONLINE node1

ora . . . . VERY . dg     ora . . . . up . type      ONLINE ONLINE node1

ora . asm            ora . asm . type ONLINE ONLINE node1

ora . eons         ora . eons . type    ONLINE ONLINE node1

ora . gsd            ora . gsd . type ONLINE ONLINE node1

ora . . . . network     ora . . . . rk . type ONLINE ONLINE node1

ora . . . . SM1 . asm     application     ONLINE ONLINE node1

ora . . . . E1 . lsnr     application     ONLINE ONLINE node1

ora . node1 . gsd      application         ONLINE ONLINE node1

ora . node1 . ons      application ONLINE ONLINE node1

ora . node1 . vip      ora . . . . t1 . type     ONLINE ONLINE node1

ora . . . . SM2 . asm     application     ONLINE ONLINE node2

ora . . . . E2 . lsnr     application     ONLINE ONLINE node2

ora . node2 . gsd      application       ONLINE ONLINE node2

ora . node2 . ons      application ONLINE ONLINE node2

ora . node2 . vip    ora . . . . t1 . type ONLINE ONLINE node2

ora . oc4j       ora . oc4j . type      ONLINE ONLINE node2

ora . ons            ora . ons . type     ONLINE ONLINE node1

ora . prod . db        ora . . . . se . type       ONLINE ONLINE node1

ora . . . . ry . acfs     ora . . . . fs . type ONLINE ONLINE node1

ora . scan1 . vip ora . . . . ip . type ONLINE ONLINE node1

此時scan_ip在node1上，當node1例項關閉，就會出現在2節點上了。
關閉prod1例項。

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SQL > shutdown immediate ;

Database closed .

Database dismounted .

ORACLE instance shut down .

從這個原理圖，可以看出，scan ip其實是oracle在客戶端與資料庫之間，新加的一個連線層，當有客戶端訪問時，連線到 SCAN IP LISTENER，而SCAN IP LISTENER接收到連線請求時，會根據 LBA 演算法（所謂LBA演算法，就是least loaded instance），將該客戶端的連線請求，轉發給對應的instance上的VIP LISTENER，從而完成了整個客戶端與伺服器的連線過程。簡化如下：
client -> scan listener -> local listener（vip） -> local instance

瞭解了這個過程以後，對SCAN IP的整體架構，就全部清楚了。剩下的，我們再來講一些技術細節。
SCAN IP 和 SCAN LISTENER是獨立於RAC的各個節點的，而每個節點的 VIP , VIP LISTENER是跟instance繫結的，每個節點的VIP LISTENER，會監聽自己所屬節點的instance。

因此，在資料庫中，我們需要設定remote_listener引數，這個引數設定很有講究，因為scan ip有3個，scan listener也有三個，但是他們對應的是同一個域名，因此，在資料庫中，我們需要使用easy connect naming method方式，就是在sqlnet.ora的配置檔案中，必須有NAMES.DIRECTORY_PATH=(tnsnames,ezconnect)存在。

另外，配置remote_listener的方式也有講究，以前的版本中，我們通常是在tnsnames.ora中寫好remote_listener的地址以及埠，但是對於scan listener，不能這麼做，必須按照標準格式，設定成REMOTE_LISTENER=SCAN:PORT的形式，以我的測試系統為例，就是 REMOTE_LISTENER=scan-ip.linuxidc.com:1521，而不需要在tnsnames.ora中進行額外設定。

經過以上設定後，RAC資料庫的每個節點的PMON程式，會用廣播的方式向每個SCAN LISTENER進行註冊，同時CRS的後臺程式ONS，會採集各個節點的負載狀況，通知scan listener，以便scan listener根據負載情況，將新連線分配到當前負載最低的節點上。

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SQL > show parameter listener
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
listener_networks string
local_listener string ( DESCRIPTION = ( ADDRESS_LIST = ( ADDRESS = ( PROTOCOL = TCP ) ( HOST = node1 - vip ) ( PORT = 1521 ) ) ) )
remote_listener string rac_scan : 1521

我當前兩個節點的remote_listener都是rac_scan:1521當用要DNS配置時，不同節點就可以設定成不通的remote_listener

以上，就是11gR2 RAC中，新增的SCAN IP 以及 SCAN LISTENER的全部內容了。

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Oracle RAC環境下vip/public/private IP的區別

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