Oracle RAC集群

平台的结构化数据采用业内广泛使用的Oracle 数据库管理系统进行存储和管理。

实时视频存储区部署一套RAC 集群，来承载业务处理中心相关业务。

车牌图片和事件存储区部署另一套Oracle RAC 集群来承载计费相关业务，同时为了进一步加强数据容灾，保障数据的安全性，方案通过Oracle Dataguard 工具将该部分数据传送至福建的异地灾备中心。

方案采用了Oracle Rac支持本地业务，是因为Oracle RAC具有很多数据库的高可用性优势所决定的。

1、双机并行。

RAC是一种并行模式，并不是传统的主备模式。

也就是说，RAC集群的所有成员都可以同时接收客户端的请求。

2、高可用性。

RAC是Oracle数据库产品高可用性的解决方案，能够保证在集群中只要有一个节点存活，就能正常对外提供服务。

3、易伸缩性。

RAC可以非常容易地添加、删除节点，以满足系统自身的调整。

4、低成本。

能使用较低廉的服务器来实现高可用性、高吞吐量的集群环境，这要比通过对某台高端服务器增加硬件实现高可用性、高吞吐量花费的成本低很多。

5、高吞吐量。

随着节点数的增加，整个RAC 的吞吐量也在不断增长。

一、双机并行
RAC是一种充分利用服务器资源的高可用性实现方案，RAC 的并行模式实现方式与传统的双机热备实现方式截然不同。

如下图所示，两个节点在传统的双机热备环境中，始终有一台机器作为备用机，只有当主节点出现问题的时候才会切换到备用机上;如果主机一直没有出现问题，那么备用机始终处于空闲状态，这在资源的利用上以及成本方面都是巨大的浪费。

但RAC是一种并行模式的架构，也就是说，两个节点的集群节点间是一种并行运行的关系，当一台机器出现问题，请求会自动转发到另一台机器，没有任何一台机器作为备用机一直不被使用，这样就充分利用了服务器资源。

同时，传统的双机热备构架在出现问题时，常常需要数分钟的切换时间，而RAC在出现问题
时，针对存在的会话只需要数十秒的时间就可以完成失败切换过程，对新会话的创建不会产生影响，在切换时间上也有比较大的优势。

二、高可用性
RAC是Oracle数据库高可用性解决方案。

高可用性包含两部分的内容：首先是在这种解决方案下要确保数据不丢失，这是最基础的也是必须要保证的;其次是确保不停机，使Oracle数据库一直维持在正常的运行状态，避免停机给客户带来的损失，这是讨论最多的内容。

停机一般分为两类，计划停机和非计划停机。

所谓计划停机是有计划地安排节点或者系统的停机，一般在Oracle升级、系统维护或者硬件维护的情况下会出现。

非计划停机就是在非人为计划的情况下突然停机，这种情况一般是在Oracle bug、系统故障、硬件故障或人为操作失败的时候出现。

集群最大的优势在于它的高可用性，通过使用RAC可以在一定程度上避免因为硬件或软件故障引起的数据丢失和非计划停机，并在一定程度上减少或排除计划停机时间。

这是很多客户选择RAC的最直接原因。

RAC中包含了非常多的高可用特性，主要包含如下几点：
·实现节点间的负载均衡。

·实现失败切换的功能。

·通过Service组件来控制客户端的访问路径。

·集群软件能够自动化管理各个资源，并且有定时的节点状态检测机制，能自动对一些失败的进程以及心跳检测失败的节点进行重启，使其重新恢复到正常的运行状态。

三、易伸缩性
RAC为需要重新规划的应用提供了易扩展性。

为了在系统初始阶段保持较低的成本，避免造成不必要的浪费，集群可以按照标准硬件配置，选择适当的服务器资源、存储资源来搭建数据库环境。

当系统需要更多的处理能力或者需要增加存储时，通过添加另一台服务器或存储设备到集群中，能够在不停机的情况下获得水平的扩展。

在一个集群中， Clusterware和RAC支持多达100个集群节点。

当某个集群的处理能力过剩，另一个集群的处理能力不够时，可以从处理能力过剩的集群移动一个节点到处理能力不够的集群中。

这样能够充分利用服务器资源，节约成本。

11gR2版本中推出了网格即插即用(Grid Plug and Play，GPnP)，可以实现节点的快速添加。

四、低成本
通过多台服务器组成一个集群，可以提高集群的处理能力，这样要比采用一台高性能的服务器的成本低很多。

如果想提高系统的处理能力，给集群添加节点比为高性能服务器添加硬件要容易得多。

另外，使用集群还能动态地移除节点，更加充分地利用管理者掌握的所有服务器资源，从服务器整体使用上降低了服务器的采购成本。

越来越多的企业愿意将集群解决方案应用到他们的系统中，以降低成本，提高系统的可用性。

五、高吞吐量
RAC是由多台服务器构成的逻辑主体，比单台数据库服务器能接收更多的客户端请求。

这在要求高吞吐量的系统中，能够得到非常明显的体现。

在RAC的架构中，多个实例分布在多个服务器上，能同时打开同一个数据库，而每个实例能够接收相等数量的客户端请求，这样，随着服务器的增加，吞吐量也在不断地增加。

方案采用了Oracle Dataguard进行异地容灾，存储一份本地数据到福建异地灾备中心，进一步保障了数据的安全性，避免了本地数据因意外因素（本地存储损坏、地震、火灾等）丢失造成灾难性事件，对数据形成了可靠性保证，也保障了灾难时候，业务能够顺利切换到灾备中心，保证了业务连续性。

Oracle DataGuard是Oracle自带的数据同步功能，基本原理是将日志文件从原数据库传输到目标数据库，然后在目标数据库上应用这些日志文件，从而使目标数据库与源数据库保持同步，是一种数据库级别的高可用性方案。

DataGuard可以提供Oracle数据库的冗灾、数据保护、故障恢复等，实现数据库快速切换与灾难性恢复。

在生产数据库的保证"事务一致性"时，使用生产库的物理全备份创建备库，备库会通过生产库传输过来的归档日志或重做条目自动维护备用数据库。

使用Data Guard技术有如下好处：
1、DG是一种有效的灾难恢复和高可用的解决方案，在主库发生故障时候能够迅速接管。

2、如果主库和备份之间的的连接通信中断，比如网络故障，那么主库的归档日志就不能传送到备库。

一旦主备库之间通信重新连接，那么这些丢失的归档文件就是GAP。

DG 会自动检测GAP，如果发现有GAP，会自动把这些丢失的归档传送到备库，实现主备库的同步，这一切操作都不需要DBA的参与，自动实现。

3、备库平时可以通过“只读方式”打开，进行数据查询使用，部分的查询业务可以迁移到备库，缓解了主生产库的压力。