Oracle 11g RAC 的一些基础知识

总的来说，Oracle 11g R2 RAC提供了以下功能：

高可用：shared-everything 模式保证了单节点的故障不会停止服务，集群中的其他节点将快速接管
可扩展性：多节点分担负载，可以提供远超单机数据库能提供的处理能力。且增删节点可以在线完成，不需要停机
易用性：多个数据库可以加入到一个集群中
低成本：RAC可以部署在标准硬件上，硬件上节省的成本抵消了购买license的成本

Oracle 11g r2 还提供了一个叫RAC One Node的新功能。Oracle发现一些RAC的部署纯粹只是为了高可用，而虚拟化越来越多的被用户所使用，并成为了一个新的趋势。Oracle One Node建立在以下基础之上：Oracle Clusterware、Oracle ASM、Oracle database。
我们再来看一眼RAC的结构图

相比较单机数据库，RAC需要一个共享存储；一个私有网络来进行集群内部通讯；一个公有网络来连接应用和客户端；配置虚拟IP来提高节点故障时的连接速度，当一个节点出现故障，它的虚拟ip立即指向其他节点的ip上（若不配置vip，当一个节点发生故障时，新的连接将会发生等待，直到与该节点ip的通讯出现time out）。

Failover的连接配置

有两种连接方式可以实现数据库连接的failover

1. TAF（Transparent Application Failover）

让我们看一下官方文档。TAF让Oracle Net将一个失效的连接从故障点转移到另一个监听上，用户能使用这个新的连接来继续未完成的工作，这是一个client端的功能。TAF可以配置为使用client端的（Transparent Network Substrate）TNS连接字符串来连接，或者使用server端的服务。如果两种方式同时使用，则使用server端的服务配置。TAF可以工作在两种模式下：session failover和select failover。前者在failover时会重建失败的连接，后者则能够继续进程中未完成的查询（如果failover前一个session正在从一个游标中获取数据，则新的session将在相同的snapshot下重新运行select语句，并返回余下的行）。如果failover时，session执行了DML操作且未提交，则failover后，若不执行rollback回滚而执行新的操作，将会收到一条错误信息ORA-25402: transaction must roll backTAF在dataguard中使用，可以自动进行failover
一个典型的使用了TAF的TNS连接串如下：NEWSDB =
  （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 = dyora）
   （FAILOVER_MODE =
   （TYPE = SELECT）
   （METHOD = BASIC）
   （RETRIES = 180）
   （DELAY = 5）
   ）
   ）
  ）

failover_mode参数介绍
failover_mode参数	说明
BACKUP	备用连接的网络服务名。若使用了preconnect的连接方法，则需要指定这个参数
DELAY	连接重试的时间间隔（秒）。如果指定了RETRIES参数，若不指定该参数，默认为1秒。若注册了callback，该参数将被忽略
METHOD	设置failover方法。basic: failover时才尝试连接备用实例的监听；preconnect: 每次连接数据库时，都会在备用实例上也产生一个连接，以实现更快的切换
RETRIES	failover后，尝试连接的次数。如果指定了DELAY参数，则RETRIES默认为5次。若注册了callback，则该参数将被忽略
TYPE	OCI默认提供了3种类型：session: 若用户连接丢失，将在备用节点上重新创建；select: 除了重建连接外，将继续从打开的游标中获取数据，如果采用这种方式，普通select操作也将在客户端产生开销；none: 默认值，也可显示指定来禁用failover功能

2. FCF（Fast Connect Failover）

oracle11g提供了FCF方式连接数据库，它支持JDBC Thin和JDBC OCI驱动；与连接缓存（implicit connection cache）协同工作提供更高的连接性能和高可用；可以在应用代码中设置，无需另外配置需要的条件：启用了隐含连接缓存，FCF需要与JDBC的连接缓存机制共同工作，为应用管理连接以确保高可用；应用使用服务名而非服务标识符来连接数据库；JDBC运行的节点上配置并启用了Oracle Notification Service （ONS）；JDBC例程运行的java虚拟机必须包含oracle.ons.oraclehome并指向ORACLE_HOME例子：配置ONS ods.setONSConfiguration（"nodes=racnode1.example.com:4200,racnode2.example.com:4200"）;启用FCF// declare datasource
ods.setUrl（
"jdbc:oracle:oci:@（DESCRIPTION=
   （ADDRESS=（PROTOCOL=TCP）（HOST=cluster_alias）
   （PORT=1521））
   （CONNECT_DATA=（SERVICE_NAME=service_name）））"）;
ods.setUser（"scott"）;
ods.setConnectionCachingEnabled（true）;
ods.setFastConnectionFailoverEnabled（true）:
ctx.bind（"myDS",ods）;
ds=（OracleDataSource） ctx.lookup（"MyDS"）;
try {  ds.getConnection（）; // transparently creates and accesses cache
  catch （SQLException SE {
   }
}

看糊涂了？上面的java代码包含一个异常处理。工作过程如下：1. 一个实例宕掉了，在缓存中留下一些过期连接2. RAC产生一个事件，并将其发送给包含JDBC的java虚拟机3. JVM中的后台线程找出所有受到该RAC事件影响的所有连接，通过sql异常（ORA-17008）通知它们关闭连接，并回滚事务4. 连接接收到sql异常并重新执行失败的操作
FCF与TAF相比有如下不同：1. FCF支持应用级别的连接重试，由应用来决定failover时如何处理，是重新执行，还是抛出异常；TAF只能在OCI/NET的层面进行重新连接2. FCF与连接缓存很好地结合起来，让连接缓存管理器来管理缓存，失败的连接在缓存中会自动失效。而TAF在网络层面做预连接，当一个连接失效，连接缓存不能检测到3. FCF基于Oracle RAC事件，可以快速为活跃/闲置的连接检测到故障4. FCF通过实例的UP事件实现负载均衡，分配到在线的RAC实例中
oracle建议不要在一个应用中同时使用TAF和FCF

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