FAILOVER,Oracle RAC的高可用性的技術基礎是Failover,就是指集群中的熱河一個節點的故障都不會影響到用戶的使用,連接到故障節點的用戶會被自動轉移到健康節點,從用戶高手而言感覺不到這種切換,這個功能在Oracle中被稱作Failover(故障轉移)。
Oracle RAC的Failover可以細分為3中,分別是:
(1) Client-Side Connect time Failover;
(2) TAF;
(3) Server-side TAF;
注意:
不要再listener.ora中設置GLOBAL_DB_NAME,因為這個參數會禁用Connect-time Failover和TransparentApplication Failover。
Client-Side Connect timeFailover的含義是:如果客戶端tnsname中配置了多個地址,用戶發起請求時,會先嘗試連接地址表中的第一個地址,如果這個連接嘗試失敗,則會繼續嘗試使用第二個地址,直至連接成功或者遍歷了所有的地址。
這種Failover的特點從他的名稱中“connect time”就表達的很清楚了,只在建立連接的那一時刻起作用。也就是說這種Failover方式只在發起連接時采取感知節點故障,如果發現節點沒有響應,則自動嘗試地址列表的下一個地址。一旦連接建立以後,節點出現故障都不會做處理,從客戶端的表現來看就是斷開,用戶程序必須重新建立連接。
啟用這種Failover的方法就是在客戶端的tnsnames.ora中添加FAILOVER=ON條目,這個參數默認就是ON,所以即使不添加這個條目,客戶端也會獲得這種Failover能力。
從上文對Client-Side Connecttime Failover特點的分析可以看出,這種failover的意義有限。下載大部分流行的應用系統(比如WebLogic,JBOSS)都是啟動時就建立若干到數據庫的長連接,在應用程序整個生命周期內重用這些連接。Client-Side Connect Time Failover的工作方式是它對應用程序的可用性沒有極大地幫助。
從8.1.5版本Oracle引入了新的Failover機制TAF.所謂TAF,就是連接建立以後,應用程序運行過程中,如果某個實例發生故障,連接到這個實例上的用戶會被自動遷移到其他的健康實例上。對於應用程序而言,這個千億過程透明、不需要用戶的介入,當然這種透明也是有引號的,因為用戶的未提交事務會回滾。相對於Client-Side Connect Time Failover的用戶程序被中斷、拋出連接錯誤、用戶必須中期應用程序,TAF這種方式在提高應用程序HA能力上無疑是前進了一大步。
TAF的配置也很簡單,只需要在客戶端的tnsnames.ora中添加FAILOVER_MODE配置項,這個條目有4個子項目需要定義。
FRAC =
(DESCRIPTION =
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = frac1-vip)(PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = frac2-vip)(PORT = 1521))
(LOAD_BALANCE=YES)
(
CONNECT_DATA=
(SERVER=DEDICATED)
(SERVICE_NAME=FRAC)
(
FAILOVER_MODE=
(TYPE=session)
(METHOD=basic)
(RETRIES=180)
(DELAY=5)
)
)
)
(1) METHOD選項用於定義何時創建到其他實例的連接,有BASIC和PERCONNECT兩個選項值。
a. BASIC是指在感知到節點故障時才創建到其他實例的連接。
b. PERCONNECT是在最初建立連接時就同時建立到所有實例的連接,當發生故障時,立刻就可以切換到其他鏈路上。
兩種方法的不同很容易比較。BASIC方式在Faiover時會有時間言辭,PERCONNECT方式雖然沒有時間言辭,但是再建立多個冗余兩節會消耗更多的資源,兩者就是用時間換資源和資源換時間的區別。
(2) Type選項用於定於發生故障時對完成的SQL語句如何處理,其有兩種類型:session和select。
這兩種方式對於未提交的事務都自動回滾。區別在於對於select語句的處理,對於select類型,用戶正在執行的select語句也會被轉移到新的實力上,在新節點上繼續返回後續結果集,而已經返回的記錄結果集拋棄。
假設用戶正在節點1上執行查詢,整個結果集共有100條記錄,現在一從節點1上返回10條記錄,這時節點1宕機,用戶連接被轉移到節點2上,如果是session方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條記錄,二已經從節點1返回的10條記錄不會重復返回給用戶,對於用戶而言感覺不到這種切換。
很顯然為了實現select方式,oracle必須為每個session保存更多的內容,包括游標、用戶、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這兩個參數和簡單,代表著重試時間間隔和重試次數。
Failover(TAF)的測試借助於前面監聽和tnsnames的配置,而在11G R2沒有引入之前出現故障用的是直接用集群的vip“漂”進行故障轉移,而在11G R2以後,引入了一個新的ip,即SCAN(SingleClient Access Name)IP,Scan是一個域名,可以解析1到3個scan ip,客戶端可以通過SCAN名解析來訪問數據庫,其好處就是添加和刪除節點時不需要再有額外的客戶端維護,大大減少了維護方面的繁瑣工作。
在集群環境中,我們配置的客戶端是以scan ip的方式進行配置的。當我們某個用戶在外面連接進來的時候,集群會自動的根據負載把該會話連接到一個特定的實例,如果該會話正在select一個表,還未完成,該實例宕機了,oracle會自動將故障節點的失誤切換到另一個實例中執行,這樣的切換對於用戶來說是透明的。用戶不會感覺到異常,所執行操作也將返回正常的結果,這個也是RAC集群的高可用性所在。以下是在session模式做的網絡failover測試;
首先用戶用客戶端服務進行連接:
[oracle@frac1admin]$ sqlplus scott/oracle@frac
SQL*Plus: Release11.2.0.3.0 Production on Wed Apr 16 01:55:37 2014
Copyright (c) 1982,2011, Oracle. All rights reserved.
Connected to:
Oracle Database 11gEnterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit Production
With thePartitioning, Real Application Clusters, Automatic Storage Management, OLAP,
Data Mining and RealApplication Testing options
SQL> showparameter instance_name
NAME TYPE VALUE
---------------------------------------------------------- ------------------------------
instance_name string FRAC2
SQL> create tablebig_a as select * from dba_objects;
SQL>insert intobig_a select * from big_a;
為了保證數據的充足性,多執行幾次上面insert語句,由於磁盤空間限制,我在此執行了4次,共1203888條記錄。
由以上信息可知用戶連接到frac2實例,此時可以執行一些DML操作:
SQL> selectOBJECT_TYPE,count(*) from big_a group by object_type;
在查詢未完成之前,把frac2實例進行宕機,會返回如下錯誤:
SQL> shutdownabort;
ORACLE instance shutdown.
SQL> selectOBJECT_TYPE,count(*) from dba_objects group by object_type;
selectOBJECT_TYPE,count(*) from dba_objects group by object_type
*
ERROR at line 1:
ORA-25408: can notsafely replay call
再次查看的是時候發現已經把會話自動切換到frac1實例:
SQL> /
OBJECT_TYPE COUNT(*)
------------------------------------------------
EDITION 1
INDEX PARTITION 302
TABLESUBPARTITION 32
CONSUMER GROUP 25
SEQUENCE 229
TABLE 2936
INDEX 5266
SYNONYM 28152
VIEW 5186
FUNCTION 305
JAVA CLASS 23165
JAVA SOURCE 2
INDEXTYPE 9
CLUSTER 10
TYPE 2913
RESOURCE PLAN 10
JOB 14
EVALUATIONCONTEXT 15
45 rows selected.
SQL> showparameter instance_name;
NAME TYPE VALUE
---------------------------------------------------------------------------- ------
instance_name string FRAC1
SQL> !hostname
frac1
第三種方式是Server-Side TAF,但從名字上就可以猜出這種方式和之前的TAF有一定的關系。事實上也是這樣,可以把Server-Side TAF看做是TAF的一個變種。首先Server-Side TAF也是TAF,所有TAF的特點他都具有;其次,這種TAF是在服務器上配置,而不像TAF是在客戶端配置的。
前面介紹的Client-Side TAF,配置過程需要修改客戶端tnsnames.ora文件,如果有很多客戶端使用這個數據庫,那麼每次微小的參數調整都要把書友計算機更改一遍,即低效又易出錯。而Server-Side TAF通過結合Service,在數據庫裡保存FAIL_MODE的配置,把所有的TAF配置保存在數據字典裡,從而省去了客戶端的配置工作,現在客戶端的TNS文件就不需要任何TAF的配置選項。
從配置參數而言,Service-Side TAF相比多了一個Instance Role(實力角色)的概念。所謂實力角色,就是當有多個Instance參與一個Service時,可以配置有限使用哪一個Instance為用戶提供服務。用戶總共有兩種可選角色。
a. PREFERRED:首選實例,會優先選擇擁有這個角色的實例提供服務。
b. AVILABLE:後備實例,用戶會優先連接PREFERRD的Instance,當PREFERRED的Instance不可用時,才會被轉移到AVILABLE的實例上。
要想使用Server-Side TAF必須配置Server。Server可以在創建數據庫時創建,也可以在數據庫創建之後修改;既可以通過配置向導也可以通過命令行方式配置。下面分別演示用DBCA和手工兩種方式配置Service的過程。