在 Oracle Enterprise Linux 和 iSCSI 上構建您自己的 Oracle RAC 叢集(1)

在 Oracle Enterprise Linux 和 iSCSI 上構建您自己的 Oracle RAC 叢集(1)
(2007-10-16 15:37:29)
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分類： oracle_rac

 

目錄

本指南相關下載： （適用於 x86 和 x86_64） （openfiler-2.2-x86-disc1.iso 或 openfiler-2.2-x86_64-disc1.iso

 

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1. 簡介

熟悉 Oracle 真正應用叢集 (RAC) 10g 技術的最有效方法之一是訪問一個實際的 Oracle RAC 10g 叢集。沒有什麼方法比直接體驗它們能夠更好地理解其優勢了，包括容錯、安全性、負載均衡和可伸縮性。

遺憾的是，對於很多商家而言，典型的生產級 RAC 配置所需的硬體投入使它們無法實現這一目標。一個小型的兩節點叢集可能需要 10,000 美元到 20,000 美元以上。該價格還不包括生產級 RAC 環境的核心（通常是一個儲存區域網），其起價為 10,000 美元。

對於那些沒有大筆現金但希望熟悉 Oracle RAC 10g 的人而言，本指南提供了一種配置 Oracle RAC 10g 第 2 版系統的低成本替代方法，它使用現成的商用元件和可下載的軟體，估計成本在 2,200 美元到 2,600 美元之間。該系統包括一個雙節點叢集（每個節點配置一個處理器），這兩個節點均執行 Oracle Enterprise Linux（Release 4 Update 5）、Oracle10g 第 2 版、OCFS2 和 ASMLib 2.0。Oracle RAC 的所有共享磁碟儲存將基於使用網路儲存伺服器（即 Openfiler 2.2 版）的 。

本文應與 Red Hat Enterprise Linux 一同使用。 如果 Red Hat Enterprise Linux 不穩定，Oracle 的 Enterprise Linux （免費提供）可以實現這一目標，它包括 OCFS2 和 ASMLib 軟體包（不包括 ASMLib 使用者空間庫，它需要單獨下載）。

由 驅動的 是一個基於瀏覽器的免費網路儲存管理實用程式，在單一框架中提供基於檔案的網路連線儲存 (NAS) 和基於塊的儲存區域網 (SAN)。Openfiler 支援 CIFS、NFS、HTTP/DAV 和 FTP，但是，我們僅使用它的 iSCSI 功能為 Oracle10g RAC 需要的共享儲存元件實現低成本的 SAN。我們透過它的 USB 2.0 介面將一個 500GB 的外接硬碟驅動器連線到網路儲存伺服器（在本文中，有時稱為 Openfiler 伺服器）。Openfiler 伺服器將配置為使用該磁碟進行基於 iSCSI 的儲存，並且將在 Oracle10g RAC 配置中用於儲存 Oracle 叢集件所需的共享檔案以及所有 Oracle ASM 卷。

注意：本文僅供教學使用，因此設定很簡單，僅用於演示想法和概念。例如，僅在一個物理磁碟上設定了磁碟映象，而實際上，至少應該在兩個物理驅動器上設定磁碟映象。

這不是構建低成本 Oracle RAC 10g 系統的唯一方法。我曾使用過其他基於 SCIS 部署共享儲存部件的解決方案。在某些情況下，SCSI 的成本會高於本文所描述的實現的成本，低成本 SCSI 配置將包括：

SCSI 控制器：兩個 SCSI 控制器，單價從 20 美元 (Adaptec AHA-2940UW) 到 220 美元 (Adaptec 39320A-R)
內含 SCSI：70 美元 - （包含 1 個 Bay 3.5英寸 U320 SCSI 驅動器盒）
SCSI 硬碟驅動器：140 美元 - （36GB 15K 68p U320 SCSI 硬碟驅動器）
SCSI 電纜：兩根 SCSI 電纜，每根 20 美元（3英尺外接 HD68 到 HD68 U320 線纜）

注意，某些主機板可能已包含內建的 SCSI 控制器。

以前的 Oracle9i 和 Oracle 10g 第 1 版指南使用原始分割槽在共享的儲存裝置上儲存檔案，但此處我們將利用 Oracle 叢集檔案系統第 2 版 (OCFS2) 和 Oracle 自動儲存管理 (ASM) 特性。兩個 Oracle RAC 節點配置如下：

Oracle 資料庫檔案
RAC 節點名	例項名	資料庫名	$ORACLE_BASE	用於儲存 DB 檔案的檔案系統/卷管理器
linux1	orcl1	orcl	/u01/app/oracle	ASM
linux2	orcl2	orcl	/u01/app/oracle	ASM
Oracle 叢集件共享檔案
檔案型別	檔名	iSCSI 卷名	掛載點	檔案系統
Oracle Cluster Registry	/u02/oradata/orcl/OCRFile	crs	/u02/oradata/orcl	OCFS2
CRS 表決磁碟	/u02/oradata/orcl/CSSFile	crs	/u02/oradata/orcl	OCFS2

注意，在 Oracle 資料庫 10g 第 2 版 (10.2) 中，叢集就緒服務（即 CRS）現在稱作 Oracle 叢集件。

自 Oracle 資料庫 10g 第 2 版 (10.2) 開始，Oracle 叢集件應安裝在不針對版本的 Oracle 叢集件主目錄中。這是對最佳靈活體系結構 (OFA) 規則所作的更改。不要將 Oracle 叢集件安裝到針對版本的 Oracle 主目錄掛載點（如 /u01/app/oracle/product/10.2.0/...），因為 Oracle 叢集件的後續版本將覆蓋同一路徑中的 Oracle 叢集件安裝程式。此外，如果 Oracle 叢集件 10g 第 2 版 (10.2) 檢測到現有的 Oracle 叢集就緒服務安裝，它將覆蓋同一路徑中的現有安裝。

Oracle 叢集件軟體將安裝到構成該 RAC 叢集的兩個節點的 /u01/app/oracle/product/crs 目錄中。但是，叢集件軟體要求與叢集中的兩個節點共享它的兩個檔案：即“Oracle 叢集登錄檔 (OCR)”檔案和“表決磁碟”(Voting Disk) 檔案。這兩個檔案將安裝到使用 Oracle 叢集檔案系統第 2 版 (OCFS2) 的共享儲存裝置中。使用者可以（但 Oracle 不建議）使用裸裝置儲存這些檔案，但不能使用 ASM 儲存這兩個叢集件檔案。

Oracle 10g 第 2 版資料庫軟體將安裝到構成該 RAC 叢集的兩個節點的單獨 Oracle 主目錄中，該目錄名為 /u01/app/oracle/product/10.2.0/db_1。所有 Oracle 物理資料庫檔案（資料、聯機重做日誌、控制檔案、歸檔重做日誌）將安裝到由自動儲存管理 (ASM) 管理的共享捲上。（使用者可以將 Oracle 資料庫檔案輕鬆地儲存到 OCFS2。而使用 ASM 使本文可以更有趣！）

注意：本文僅作為絕對不可替代的文件。此處唯一的例外是供應商硬體的選擇（即：計算機、網路裝置和外接硬碟驅動器）。確保您從供應商處購買的硬體在 Red Hat Linux 4 上受支援。

如果您要尋找一個使用 FireWire 的帶 RHEL 4 的 Oracle RAC 10g 第 2 版示例，請。

如果您要尋找一個帶 RHEL 3 上的 Oracle RAC 10g 第 1 版示例，請。

要獲得以前釋出的本指南的 Oracle9i RAC 版本，。

 

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2. Oracle RAC 10g 概述

隨 Oracle9i 一同推出的 Oracle RAC 是 Oracle 並行伺服器 (OPS) 的後續版本。RAC 允許多個例項同時訪問同一資料庫（儲存）。透過允許系統進行擴充套件，RAC 提供容錯、負載均衡和效能優勢。同時，由於所有節點都訪問同一資料庫，因此一個例項出現故障不會導致無法訪問資料庫。

Oracle10g RAC 的核心是共享磁碟子系統。叢集中的所有節點必須能夠訪問叢集中所有節點的所有資料、重做日誌檔案、控制檔案和引數檔案。為了使所有節點都能夠訪問資料庫，資料磁碟必須全域性可用。每個節點都擁有自己的重做日誌檔案和 UNDO 表空間，而其他節點必須能夠訪問這些檔案（和共享的控制檔案），以便在系統故障時恢復該節點。

Oracle RAC 與 OPS 之間的最大區別在於增加了快取記憶體融合。使用 OPS 時，從一個節點到另一個節點的資料請求需要首先將資料寫到磁碟，然後請求節點才能讀取該資料。而使用快取記憶體融合，資料沿著使用複雜鎖定演算法的高速互連鏈路傳遞。

不是所有的叢集解決方案都使用共享儲存。一些廠商使用一種稱為聯合叢集 的方法。使用這種方法時，資料分佈在多臺計算機中，而不是由所有計算機共享。但是，在使用 Oracle10g RAC 時，多個節點將使用一組磁碟來儲存資料。利用 Oracle10g RAC，資料檔案、重做日誌檔案、控制檔案和歸檔日誌檔案都儲存在原始磁碟裝置的共享儲存、NAS、ASM 或叢集檔案系統中。Oracle 的叢集方法利用了叢集中所有節點的集體處理能力，同時提供了故障切換安全性。

Dell、IBM 和 HP 等廠商提供了預先配置的面向生產環境的 Oracle10g RAC 解決方案。但是，本文將集中討論如何使用 Linux 伺服器和低成本的共享磁碟解決方案 iSCSI 來整合自己的 Oracle10g RAC 環境進行開發和測試。

有關 Oracle RAC 的更多背景知識，請訪問 OTN 上的 。

 

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3. 共享儲存概述

現在，光纖通道是最流行的共享儲存解決方案之一。前面曾提到過，光纖通道是一種高速序列傳輸介面，用於在點到點 (FC-P2P)、仲裁環路 (FC-AL) 或交換式拓撲結構 (FC-SW) 中連線系統與儲存裝置。光纖通道支援的協議包括 SCSI 和 IP。光纖通道配置最多可以支援 127 個節點，每個方向上最高可以實現 2.12 GB 的吞吐量，預期可達到 4.25 GB。

但是，光纖通道的價格很昂貴。單是光纖通道交換機的起價就可能需要約 1,000 美元。這還不包括光纖通道儲存陣列和高階驅動器，一個 36GB 驅動器的價格可高達約 300 美元。典型的光纖通道安裝包括用於伺服器的光纖通道卡。基本安裝的費用為大約 10,000 美元，還不包括構成叢集的伺服器的成本。

光纖通道的一種較為便宜的替代方法是 SCSI。SCSI 技術提供了可接受的共享儲存效能。對於那些習慣了基於 GPL 的 Linux 價格的管理員和開發人員來說，即使是 SCSI（一個雙節點叢集的價格在 2,000 美元到 5,000 美元左右）也可能超出預算。

另一種流行的解決方案是基於 NAS 的 Sun NFS（網路檔案系統）。只有在您使用網路裝置或類似的裝置時，它才可以用於共享儲存。具體來說就是，您需要擁有能夠保證在 NFS 上進行直接 I/O、將 TCP 作為傳輸協議並且讀/寫塊大小為 32K 的伺服器。

本文將使用的共享儲存基於使用網路儲存伺服器（隨 Openfiler 安裝）的 iSCSI 技術。該解決方案提供了一個低成本的光纖通道替代方案，只用於測試和教學目的。考慮到方案中使用低端硬體，因此它不適用於生產環境。