oracle18c shard技術分享-安裝部署

datapeng發表於2019-06-11

手把手地教你搭建Oracle Sharding


         Sharding架構是資料庫層面的一種分片技術,可以使分過區的資料分佈在各不相同的獨立資料庫裡。Sharding是Oracle Database 12c Release 2的新特性,它能為適合於 Sharding技術的OLTP應用提供線性擴充套件和完全錯誤隔離的能力,可以將 Sharding簡單地理解為Oracle 表分割槽技術的擴充套件。


         本文將向您展示如何從頭一步一步搭建Sharded Database的過程,展示過程中還會穿插講解一些相關的概念。


本例將搭建如下 Sharded Database (SDB).




·        一共3臺Host,即 SDB1, SDB2, SDB3。 均已安裝Oracle Linux 6.7。


·        在HostSDB1上安裝Shard Director和Shard Catalog。


·        在HostSDB2和HostSDB3上各安裝一個Shard。


下面是對Oracle Sharding 主要部件的簡要解釋:


        Sharded Database(SDB) – 是一個邏輯上的Oracle Database,它由多個物理上互相獨立的Oracle Databases (Shards) 組成,Shards之間不共享任何軟體和硬體,即Share Nothing.


        Shards – 是一個獨立的資料庫。


        ShardCatalog - 它也是一個Oracle Database,主要用於Shard的自動部署、集中管理以及跨Shard的查詢。


        ShardDirectors - 跟據Sharding Key來提供到Shard的路由。OracleSharding中可以設定多個位於不同Host的Shard Director。


Oracle Sharding 支援如下三種Sharding方式:


 System-ManagedSharding – 這種Sharding方式不需要使用者指定資料到Shard的mapping關係(可以簡單理解為資料按consistenthash之後再分佈到各個Shard),本例中將使用這種Sharding 方式。


       CompositeSharding –這種Sharding方式需要使用者指定資料到Shard的mapping關係(這裡將不做詳細講解)。


       UsingSubpartitions with Sharding – Oracle Sharding是基於表分割槽技術的, 因此 Sharding可以支援所有的subpartition方法。


下面開始搭建環境。


一.        安裝軟體:


                   OracleDatabase 12c Release 2


                    OracleDatabase 12c Release 2 Global Service Manager (GSM/GDS)


1.      在所有節點上安裝Oracle Database 12c Release 2。(注:只安裝軟體,不建立DB)


    主機hosts檔案寫上本機和各個shard node的IP解析


1.1  安裝前準備。


yum install oracle-database-server-12cR2-preinstall-1.0-1.el6.x86_64


yum install gcc-c++.x86_64


echo 'oracle:oracle' | chpasswd


mkdir /u01


chown -R oracle:oinstall /u01


su - oracle


./runInstaller


1.2  開始安裝,點選Next。


1.3  選擇Installdatabase software only,點選Next。


1.4  選擇Singleinstance database installation,點選Next。


1.5  選擇EnterpriseEdition,點選Next。


1.6  接下來的所有步驟都使用預設值。點選Next。


1.7  在Summary頁面,選擇SaveResponse File, 將用於其它節點的安裝。


    1.8 安裝過程中,應該按要求新開一個終端,用root執行指令碼。


    1.9 在另外兩個節點準備環境並靜默安裝Oracle Database 12c Release 2。


yum install oracle-database-server-12cR2-preinstall-1.0-1.el6.x86_64


yum install gcc-c++.x86_64


echo 'oracle:oracle' | chpasswd


mkdir /u01


chown -R oracle:oinstall /u01


su -oracle


./runInstaller -silent -responseFile /home/oracle/db.rsp


 


2.      在Shard Director 所在節點安裝Oracle Database 12c Release 2 Global Service Manager (GSM/GDS), 本例中即HOST SDB1。安裝過程與安裝OracleDatabase 12c Release 2類似,均使用預設值。


二.        建立ShardCatalog Database。本例中將會在HostSDB1上建立。


1.    準備環境並啟動DBCA。


export ORACLE_BASE=/u01/app/oracle


export ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/12.2.0/dbhome_1


mkdir /u01/app/oracle/oradata


mkdir /u01/app/oracle/fast_recovery_area


$ORACLE_HOME/bin/dbca




2.      選擇Create a database,點選Next。


3.      選擇Advanced configuration,點選Next。


4.      選擇Oracle Single Instance database, 選擇General Purpose orTransaction Process模板,點選Next。


5.      輸入Global Database name和SID,請不要選中Create asContainer database,點選Next。


6.    選擇File System,選擇Oracle-Managed Files(OMF),點選Next。


7.  選擇Specify Fast Recovery Area ,Enable archiving,點選Next。


8.    接下來的頁使用預設值,並跳過Data Vault 選項頁。然後選擇Use Automatic Shared Memory Management。


9.    選擇Use Unicode(AL32UTF8),點選Next。


10.      不要選擇Configure EnterpriseManager(EM) database express,點選Next。


11.      本例所有的使用者都用同樣密碼 : oracle。


12.    選擇Create database。


13.    點選Finish。


三.        設定OracleSharding Manage和路由層。本例中在HostSDB1上設定。


1.    設定catalog database 環境變數並啟動監聽。




export ORACLE_BASE=/u01/app/oracle


export ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/12.2.0/dbhome_1


export ORACLE_SID=shard


export PATH=$ORACLE_HOME/bin:$PATH


lsnrctl start




2.    賦角色和許可權。GSMCATUSER是12c內建的一個使用者,shard director 用這個使用者連到catalog database。


sqlplus / as sysdba




alter user gsmcatuser account unlock;




alter user gsmcatuser identified by oracle;




create user mysdbadmin identified by oracle;




grant connect,create session,gsmadmin_role to mysdbadmin;




grant inherit privileges on user sys to GSMADMIN_INTERNAL;




 exec DBMS_SCHEDULER.SET_AGENT_REGISTRATION_PASS('oracle');






3.    進入到GDSCTL命令列,建立shard catalog。注:GDSCTL是一個命令列工具,用於管理和配置Global Data Services framework。


export ORACLE_BASE=/u01/app/oracle


export ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/12.2.0/gsmhome_1


export PATH=$PATH:$HOME/bin:$ORACLE_HOME/bin


gdsctl


create shardcatalog -database 10.10.9.30:1521:shard -chunks 12 -user mysdbadmin/oracle -sdb shard -region region1,region2




4.    建立並啟動shard director。並設定作業系統安全認證。


add gsm -gsm sharddirector1 -listener 1522 -pwd oracle -catalog 10.10.9.30:1521:shard -region region1


start gsm -gsm sharddirector1


add credential -credential region1_cred -osaccount oracle -ospassword oracle


exit




5.    連線到每一個Shard Hosts(本例中為HOST SDB2和HOST SDB3),註冊Scheduler agents, 並建立好oradata和fast_recovery_area資料夾。


ssh oracle@sdb2



export ORACLE_BASE=/u01/app/oracle


export ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/12.2.0/dbhome_1


export PATH=$PATH:$HOME/bin:$ORACLE_HOME/bin



schagent -start


schagent -status


echo oracle | schagent -registerdatabase 10.10.9.30 8080


mkdir /u01/app/oracle/oradata


mkdir /u01/app/oracle/fast_recovery_area




ssh oracle@sdb3



export ORACLE_BASE=/u01/app/oracle


export ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/12.2.0/dbhome_1


export PATH=$PATH:$HOME/bin:$ORACLE_HOME/bin


schagent -start


schagent -status


echo oracle | schagent -registerdatabase 10.10.9.30 8080


mkdir /u01/app/oracle/oradata


mkdir /u01/app/oracle/fast_recovery_area




四.        開始佈署SharedDatabase。本例將佈署System-ManagedSDB。


 


1.    準備。



export ORACLE_BASE=/u01/app/oracle


export ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/12.2.0/gsmhome_1


export PATH=$PATH:$HOME/bin:$ORACLE_HOME/bin


      gdsctl


    set gsm -gsm sharddirector1


    connect mysdbadmin/oracle


    add shardgroup -shardgroup primary_shardgroup -deploy_as primary -region region1


    create shard -shardgroup primary_shardgroup -destination sdb2 -credential region1_cred -sys_password oracle


    create shard -shardgroup primary_shardgroup -destination sdb3 -credential region1_cred -sys_password oracle


    config shard




2.    佈署。


     deploy




TIPs:


deploy命令會呼叫遠端每一個節點上的dbca去靜默安裝sharded database。我們可以透過dbca的日誌檔案去監控安裝進度。


deploy 還會在catalogdatabase 上提交一些job來完成相關事務。我們可以查詢dba_scheduler_jobs 來監控進度。


另外,GSM日誌可以用於deploy過程的監控和診斷。GSM日誌的位置可以透過如下命令查到。


      GDSCTL>status gsm


 


3.    驗證安裝是否成功。




        Sharded Database (SDB) 安裝佈署到此完成。我們看到,SDB的安裝佈署非常容易,幾乎所有的管理配置都是透過GDSCTL的幾條簡單命令完成的。另外,Oracle Sharding還高度整合了Oracle Data Guard:如果你想佈署standby database,可以透過GDSCTL的一兩條命令來定義,Oracle Sharding 會自動幫你佈署好standbys。





建立service:


GDSCTL>add service -service oltp_rw_srvc -role primary

GDSCTL>

GDSCTL>config service

 

 

Name           Network name                  Pool           Started Preferred all 

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

oltp_rw_srvc   oltp_rw_srvc.shardcat.oradbcl shardcat       No      Yes           

               oud                                                                

 

GDSCTL>

GDSCTL>start service -service oltp_rw_srvc

GDSCTL>

GDSCTL>status service

Service "oltp_rw_srvc.shardcat.oradbcloud" has 2 instance(s). Affinity: ANYWHERE

   Instance "shardcat%1", name: "sh1", db: "sh1", region: "region1", status: ready.

   Instance "shardcat%11", name: "sh2", db: "sh2", region: "region1", status: ready.

 

GDSCTL> 

(2016-05-14更新:其實這個service,用於adg的主備切換後,這個service漂移到備庫上。)


<ORA-28040>所有節點上均修改該檔案 sqlnet.ora


SQLNET.ALLOWED_LOGON_VERSION_SERVER =8

SQLNET.ALLOWED_LOGON_VERSION_CLIENT =8


利用應用使用者登入,建立sharded table和duplicated table


[oracle12c@sdb1 ~]$ db_env

[oracle12c@sdb1 ~]$ sqlplus "/ as sysdba"



alter session enable shard ddl; 

create user app_schema identified by oracle;


grant all privileges to app_schema;


grant gsmadmin_role to app_schema; 

grant select_catalog_role to app_schema;

grant connect, resource to app_schema;


grant dba to app_schema;

grant execute on dbms_crypto to app_schema;

 

利用應用使用者登入,建立sharded table和duplicated table


conn app_schema/oracle


alter session enable shard ddl;

 

CREATE TABLESPACE SET TSP_SET_1 using template (datafile size 100m extent management local segment space management auto );

 

CREATE TABLESPACE products_tsp datafile size 100m extent management local uniform size 1m;



-- Create sharded table family

CREATE SHARDED TABLE Customers

    (

    CustId VARCHAR2(60) NOT NULL,

    FirstName VARCHAR2(60),

    LastName VARCHAR2(60),

    Class VARCHAR2(10),

    Geo VARCHAR2(8),

    CustProfile VARCHAR2(4000),

    Passwd RAW(60),

    CONSTRAINT pk_customers PRIMARY KEY (CustId),

    CONSTRAINT json_customers CHECK (CustProfile IS JSON)

    ) TABLESPACE SET TSP_SET_1

   PARTITION BY CONSISTENT HASH (CustId) PARTITIONS AUTO;

 

  CREATE SHARDED TABLE Orders

    (

    OrderId INTEGER NOT NULL,

    CustId VARCHAR2(60) NOT NULL,

    OrderDate TIMESTAMP NOT NULL,

    SumTotal NUMBER(19,4),

    Status CHAR(4),

    constraint pk_orders primary key (CustId, OrderId),

    constraint fk_orders_parent foreign key (CustId)

    references Customers on delete cascade

   ) partition by reference (fk_orders_parent);

 


CREATE SEQUENCE Orders_Seq;


  CREATE SHARDED TABLE LineItems

    (

    OrderId INTEGER NOT NULL,

    CustId VARCHAR2(60) NOT NULL,

    ProductId INTEGER NOT NULL,

    Price NUMBER(19,4),

    Qty NUMBER,

    constraint pk_items primary key (CustId, OrderId, ProductId),

    constraint fk_items_parent foreign key (CustId, OrderId)

    references Orders on delete cascade

    ) partition by reference (fk_items_parent);

 

 -- duplicated table

CREATE DUPLICATED TABLE Products

    (

    ProductId INTEGER GENERATED BY DEFAULT AS IDENTITY PRIMARY KEY,

    Name VARCHAR2(128),

    DescrUri VARCHAR2(128),

    LastPrice NUMBER(19,4)

    ) TABLESPACE products_tsp;

 

在shardcat檢查:


select TABLESPACE_NAME, BYTES/1024/1024 MB from sys.dba_data_files order by tablespace_name;

 

TABLESPACE_NAME                        MB

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

PRODUCTS_TSP                          100

SYSAUX                                690

SYSTEM                                880

TSP_SET_1                             100

UNDOTBS1                              410

USERS                                   5

 


select table_name, partition_name, tablespace_name from dba_tab_partitions where tablespace_name like 'C%TSP_SET_1' order by tablespace_name;

 

 

select table_name, partition_name, tablespace_name from dba_tab_partitions where tablespace_name like '%SET%';

col TABLE_NAME for a20

col PARTITION_NAME for a20

col TABLESPACE_NAME for a20

 /

 

TABLE_NAME           PARTITION_NAME       TABLESPACE_NAME

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

CUSTOMERS            CUSTOMERS_P1         TSP_SET_1

ORDERS               CUSTOMERS_P1         TSP_SET_1

LINEITEMS            CUSTOMERS_P1         TSP_SET_1

 

select TABLESPACE_NAME, BYTES/1024/1024 MB from sys.dba_data_files;

 

TABLESPACE_NAME              MB

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

SYSTEM                      880

SYSAUX                      690

UNDOTBS1                    410

USERS                         5

TSP_SET_1                   100

PRODUCTS_TSP                100

 


 

SQL> l

  1* select TABLESPACE_NAME, BYTES/1024/1024 MB from sys.dba_data_files

SQL> /

 

TABLESPACE_NAME              MB

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

SYSTEM                      880

SYSAUX                      690

UNDOTBS1                    410

USERS                         5

TSP_SET_1                   100

PRODUCTS_TSP                100

 

6 rows selected.

 

SQL>   

SQL> 

SQL> 

SQL> 

SQL> 

SQL> select a.name Shard, count( b.chunk_number) Number_of_Chunks from

  2  gsmadmin_internal.database a, gsmadmin_internal.chunk_loc b where

  3  a.database_num=b.database_num group by a.name;

 

SHARD                          NUMBER_OF_CHUNKS

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

sh1                                           6

sh2                                           6

 

SQL>

在on shard node 1上可以檢查:

[oracle12c@sdb2 trace]$ export ORACLE_SID=sh1

[oracle12c@sdb2 trace]$ sqlplus "/ as sysdba"

 

SQL*Plus: Release 12.2.0.0.2 Beta on Mon May 9 23:51:44 2016

 

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Oracle Database 12c Enterprise Edition Release 12.2.0.0.2 - 64bit Beta

With the Partitioning, OLAP, Advanced Analytics and Real Application Testing options

 

SQL> set pages 1000

SQL> select TABLESPACE_NAME, BYTES/1024/1024 MB from sys.dba_data_files order by

  2  tablespace_name;

 

TABLESPACE_NAME                        MB

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

C001TSP_SET_1                         100

C002TSP_SET_1                         100

C003TSP_SET_1                         100

C004TSP_SET_1                         100

C005TSP_SET_1                         100

C006TSP_SET_1                         100

PRODUCTS_TSP                          100

SYSAUX                                650

SYSTEM                                890

SYS_SHARD_TS                          100

TSP_SET_1                             100

UNDOTBS1                              110

USERS                                   5

 

13 rows selected.

 

SQL> 

SQL> col TABLE_NAME for a30   

SQL> col PARTITION_NAME for a30

SQL> col TABLESPACE_NAME for a30

SQL> 

SQL> select table_name, partition_name, tablespace_name from dba_tab_partitions

  2  where tablespace_name like 'C%TSP_SET_1' order by tablespace_name;

 

TABLE_NAME                     PARTITION_NAME                 TABLESPACE_NAME

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

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P1                   C001TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P1                   C001TSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P1                   C001TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P2                   C002TSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P2                   C002TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P2                   C002TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P3                   C003TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P3                   C003TSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P3                   C003TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P4                   C004TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P4                   C004TSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P4                   C004TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P5                   C005TSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P5                   C005TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P5                   C005TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P6                   C006TSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P6                   C006TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P6                   C006TSP_SET_1

 

18 rows selected.

 

###########################################

在on shard node 2上可以檢查:

[oracle12c@sdb3 trace]$ export ORACLE_SID=sh2

[oracle12c@sdb3 trace]$ 

[oracle12c@sdb3 trace]$ 

[oracle12c@sdb3 trace]$ sqlplus "/ as sysdba"

 

SQL*Plus: Release 12.2.0.0.2 Beta on Mon May 9 23:52:06 2016

 

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SQL> set pages 1000

SQL> select TABLESPACE_NAME, BYTES/1024/1024 MB from sys.dba_data_files order by

  2  tablespace_name;

 

TABLESPACE_NAME                        MB

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

C007TSP_SET_1                         100

C008TSP_SET_1                         100

C009TSP_SET_1                         100

C00ATSP_SET_1                         100

C00BTSP_SET_1                         100

C00CTSP_SET_1                         100

PRODUCTS_TSP                          100

SYSAUX                                650

SYSTEM                                890

SYS_SHARD_TS                          100

TSP_SET_1                             100

UNDOTBS1                              115

USERS                                   5

 

13 rows selected.

 

SQL> 

SQL> 

SQL> l

  1  select table_name, partition_name, tablespace_name from dba_tab_partitions

  2* where tablespace_name like 'C%TSP_SET_1' order by tablespace_name

SQL> /

 

TABLE_NAME                     PARTITION_NAME                 TABLESPACE_NAME

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

ORDERS                         CUSTOMERS_P7                   C007TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P7                   C007TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P7                   C007TSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P8                   C008TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P8                   C008TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P8                   C008TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P9                   C009TSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P9                   C009TSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P9                   C009TSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P10                  C00ATSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P10                  C00ATSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P10                  C00ATSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P11                  C00BTSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P11                  C00BTSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P11                  C00BTSP_SET_1

LINEITEMS                      CUSTOMERS_P12                  C00CTSP_SET_1

CUSTOMERS                      CUSTOMERS_P12                  C00CTSP_SET_1

ORDERS                         CUSTOMERS_P12                


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