Friday, May 10, 2013
Oracle RAC Failover 详解
转自：http://space.itpub.net/?uid-28673746-action-viewspace-itemid-757498
Oracle RAC 同时具备HA(High Availiablity) 和LB(LoadBalance). 而其高可用性的基础就是Failover(故障转移). 它指集群中任何一个节点的故障都不会影响用户的使用，连接到故障节点的用户会被自动转移到健康节点，从用户感受而言， 是感觉不到这种切换。
Oracle 10g RAC 的Failover 可以分为3种：
1. Client-Side Connect time Failover
2. TAF
3. Service-Side TAF
注意事项： 不能在listener.ora 文件中设置GLOBAL_NAME， 因为这个参数会禁用Connect-time Failover 和 Transparent Application Failover.
一．Client-Side Connect Time Failover
Client-Side Connect Time Failover的含义：如果用户端tnsname 中配置了多个地址，用户发起连接请求时，会先尝试连接地址表中的第一个地址，如果这个连接尝试失败，则继续尝试使用第二个地址，直至连接成功或者遍历了所有的地址。
这种Failover的特点： 只在建立连接那一时刻起作用，也就是说，这种Failover方式只在发起连接时才会去感知节点故障，如果节点没有反应，则自动尝试地址列表中的下一个地址。一旦连接建立之后，节点出现故障都不会做处理，从客户端的表现就是会话断开了，用户程序必须重新建立连接。
启用这种Failover的方法就是在客户端的tnsnames.ora中添加FAILOVER=ON 条目，这个参数默认就是ON，所以即使不添加这个条目，客户端也会获得这种Failover能力。
示例：
RAC =
(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=RAC)
)
)
注：rac1-vip，rac2-vip要添加到hosts 文件中，不然可能解析不了。
二．TAF(Transparent Application Failover)
这块的配置，参考：
10g & 11g Configuration of TAF(Transparent Application Failover) and Load Balancing [ID 453293.1]
现在的大部分流行的应用系统(如：weblogic, Jboss),都是启动时就建立若干到数据库的长连接，在应用程序整个生命周期内重用这些连接。 而Client-Side Connet Time Failover的工作方式是它对应用程序的可用性没有太大帮助。
所以从Oracle 8.1.5 版本只有引入了新的Failover 机制—TAF。 所谓TAF，就是连接建立以后，应用系统运行过程中，如果某个实例发生故障，连接到这个实例上的用户会被自动迁移到其他的健康实例上。对于应用程序而言，这个迁移过程是透明的，不需要用户的介入，当然，这种透明要是有引导的，因为用户的未提交事务会回滚。 相对与Client-Side Connect Time Failover的用户程序中断，抛出连接错误，用户必须重启应用程序，TAF 这种方式在提高HA上有了很大的进步。
TAF 的配置也很简单，只需要在客户端的tnsnames.ora中添加FAILOVER_MODE配置项。这个条目有4个子项目需要定义。
1.METHOD:用户定义何时创建到其实例的连接，有BASIC 和 PRECONNECT 两种可选值。
BASIC： 是指在感知到节点故障时才创建到其他实例的连接。
PRECONNECT: 是在最初建立连接时就同时建立到所有实例的连接，当发生故障时，立刻就可以切换到其他链路上。
两种方法比较： BASIC方式在Failover时会有时间延迟，PRECONNECT方式虽然没有时间延迟，但是建立多个冗余连接会消耗更多资源，两者就是是用时间换资源和用资源换时间的区别。
2.TYPE： 用于定义发生故障时对完成的SQL 语句如何处理，其中有2种类型：session 和select.
这2种方式对于未提交的事务都会自动回滚，区别在于对select 语句的处理，对于select，用户正在执行的select语句会被转移到新的实例上，在新的节点上继续返回后续结果集，而已经返回的记录集则抛弃。
假设用户正在节点1上执行查询，整个结果集共有100条记录，现在已从节点1上返回10条记录，这时节点1宕机，用户连接被转移到节点2上，如果是session模式，则需要重新执行查询语句；如果是select方式，会从节点2上继续返回剩下的90天记录，而已经从节点1返回的10条记录不会重复返回给用户，对于用户而言，感受不到这种切换。
显然为了实现select 方式，Oracle 必须为每个session保存更多的内容，包括游标，用户上下文等，需要更多的资源也是用资源换时间的方案。
3. DELAY 和 RETRIES: 这2个参数分别代表重试间隔时间和重试次数。
示例：
RAC =
(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=RAC)
(
FAILOVER_MODE=
(TYPE=session)
(METHOD=basic)
(RETRIES=180)
(DELAY=5)
)
)
)
三．Service-Side TAF
Service-Side TAF的配置参考：
How To Configure Server Side Transparent Application Failover [ID 460982.1]
Service-SideTAF 可以看作是TAF的一种变种，首先Service-SideTAF也是TAF，所有TAF的特点它都有，其次这种TAF是在服务器上配置的，而不像TAF是在客户端配置的。
Client-Side TAF 是在客户端修改tnsnames.ora 文件来配置的，如果有很多客户端使用这个数据库，那么每次微笑调整都需要把所有的计算机更改一遍，既低效又容易出错。而Service-Side TAF 通过结合Service，在数据库里保存FAIL_MODE的配置，把所有的TAF配置保存在数据字典中，从而省去了客户端的配置工作，现在客户端的TNS文件就不需要任何TAF的配置选项了。
从配置参数而言，Service-Side TAF和TAF 相比多了一个Instance Role(实例角色)的概念。 所谓的实例角色，就是当有多个Instance 参与一个Service时，可以配置优先使用哪一个Instance为用户提供服务。用户共有两种可选角色。
PREFERRED:首选实例，会优先选择拥有这个角色的实例提供服务。
AVAILABLE: 后备实例，用户连接会优先连接PREFFERRED的Instance，当PREFERRED的Instance不可用时，才会被转到AVAILBALE的Instance上。
要使用Server-Side TAF必须配置Service。 Service 可以在创建数据库时创建，也可以在创建数据库之后修改，既可以使用dbca 配置向导，也可以用命令行的 方式配置。
3.1 用DBCA 配置Service
1）. 运行DBCA，选择ORACLE RAC Application Clusters database
2）. 在第二个界面选择：Services Management
3）. 第三个界面会出现RAC 数据库列表，用户可以在这个列表中选择要配置Service 的数据库
4）. 在Serice配置界面中，单击Add 创建新的Service，输入service名字。在Instance列表框定义实例角色，选择那个service1 作为 Preferred（首选实例），Service2 作为availiable(后备实例)。 TAF Policy有三个选项： None， Basic，Pre-connect。 我们选Basic。 最后点击Finish，完成Service 配置。
5）在结束Service配置后，服务会自动启动。
3.2 用srvctl 命令配置Service
用命令行方式配置Service 对远程维护很有用。 先来看一下相关命令
1） 创建service
#Srvctl add service -d <database-name> -s <service-name> -r "preferred-instance-list" -a "available-instance-list" -P <TAF-policy>
其中TAF-Policy可选：basic 和 preconnect。 例如：
srvctl add service -d RAC -s Service2 -r "RAC1,RAC2" -a "RAC3,RAC4" -P basic
注意：srvctl add service中，只有perferred才会创建服务。 即在OCR中注册一个ora.raw.dmm.Raw1.Srv的服务。
2) 查看配置信息
#srvctl config service -d database-name [-s service-name] [-a]
如果这里不指定"-s service-name",就会显示所有Service的配置，这些配置包括preferred 和available instance. 使用-a 选项，还会显示TAF 相关信息。
3） 是否自动运行service
数据库启动时，会自动启动所有的Service。有时为了为了维护需要，需要禁用这个特性，在维护完成后再启动这个特性。
#srvctl enable/disable service -d database-name -s service-name -i instance-name
4）启动service
#srvctl start service -d <database-name> -s <service-name> -i instance-name -o start-option -c connect-string -q
如果不指定service-name, 则所有的service 都会被启动，可以使用逗号分隔方式，同时启动多个service。 -i 指定在那个实例上启动service。
5） 停止service
#srvctl stop service -d <database-name> -s <service-name> -i instance-name -c connect-string -q -f
其中-f 选项可以强制关闭service，并中断了其所有用户的连接。
6） 查看service 状态
#srvctl status service -d <database-name> -s service-name -i instance-name -f -v
其中-f 可以显示被disable的instance 信息，而-v 可以显示详细输出
7） 删除service
#srvctl remove service -d database-name -s service-name -i instance-name [-f]
注意：在使用srvctl 创建service时，需要注意TAF策略选项必须通过dbms_service包来配置。
示例：
Begin
Dbms_service.modify_service(
Service_name='>Service1',
Failover_method=>dbms_service.failover_method_basic,
Failover_type=>dbms_service.failover_type_select,
Failover_retries=>180,
Failover_delay=>5
);
End;
3.3 配置Service 的注意事项
1). 数据库的服务名是用service_name 参数来指定的，一个数据库可以有多个服务名，但是service_name最长是4kb，不要手工来修改这个参数
2）最多可以创建64个service，每个数据库有2个隐含的service，因此留给用户的就只有62个service。不能修改这两个隐含service的配置，并且也不能手工启动或停止这2个服务。 这两个隐含的service分别是：SYS$BACKGROUND 和 SYS$USERS.
3) 当使用dbca配置Service 时，dbca 会自动更新OCR，启动Service， 当删除service时，会停止service，并更新OCR.
4) 使用srvctl 这个工具时，命令只更新OCR中的配置，不会更新data dctionary 和 listener 中的信息，因此还需要使用dbma_servie 包来更新data dictionary，手工更改listener配置文件。 故推荐使用DBCA工具来配置更改service配置
5） 如果客户端想通过Service 方式连接数据库，需要在tns条目中使用service_name 方式引用数据库。 如：
RAC =
(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=RAC)
)
)
注意：无论是使用dbca 工具还是使用srvctl 命令来配置service，都无法配置TAF的TYPE,DELAY,RETRIES 三个属性，必须使用dbms_service包来修改这些属性。
注意：
客户端tnsnames.ora 中的service_name 要写我们的service-side TAF的名称。可以通过一下方式查看：
SQL> showparameter service
NAME TYPE VALUE
----------------------------------------------- -----------------
service_names string dave, dave_taf
然后可以验证：
SQL> show parameter instance_name
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------
instance_name string rac1
------------------------------------ ----------- ------
instance_name string rac1
SQL> select sid from v$mystat where rownum=1;
SID
----------
146
SQL> select failover_type,failover_method,failed_over from v$session where sid=146;
----------
146
SQL> select failover_type,failover_method,failed_over from v$session where sid=146;
FAILOVER_TYPE FAILOVER_M FAILED_OVE
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