Oracle数据库高可用架构与实践
打造高可用的Oracle数据库
打造高可用的Oracle数据库作者：何国庆王润宇宿云凯来源：《电子世界》2012年第15期【摘要】随着现代科技的不断进步，数据库技术在各种计算机和信息应用系统中发挥着越来越重要的基础性作用。
然而随时都有可能发生的各种突发事件，使数据库的高可用性面临着巨大挑战。
针对上述情况，本文从操作系统和数据库两个层面出发，重点介绍了三种保障数据库高可用性方面的技术：操作系统集群技术、Oracle数据库的RAC技术和Dataguard技术，并对其各自的优缺点进行了比较分析。
【关键词】数据库；高可用；RAC；DataGuard一、引言随着信息技术的发展，信息技术不仅改变了我们的工作方式，更是我们提高工作效率的原动力。
数据库是信息技术的核心技术之一，其直接存储和管理信息数据主体，并提供数据查询等服务。
数据库的稳定高效运行是业务是否稳定的前提。
然而，各种突发事件诸如网络威胁、硬件故障、火灾等，都使数据库稳定运行面临着巨大挑战。
为了在突发事件发生时，数据库仍然能够高效稳定运行，或使突发事件产生的影响降低到最小。
从操作系统到数据库应用都产生了很多高可用技术。
本文首先分析操作系统层面的高可用技术，及其对于数据库的局限性。
然后重点讨论目前常见的oracle数据库和高可用性有关的两项技术：Real Application Cluster和Data Guard。
二、操作系统上的高可用性时至今日，服务器不仅运算速度有了飞速提升，各种硬件的冗余技术，硬盘的RAID技术及日益稳定的操作系统都使其稳定性有了质的飞跃，但是硬件故障、操作系统的漏洞和bug依旧不能完全避免。
为了满足特殊服务器的高可用需求，常见的操作系统均推出了自己的集群技术，如AIX的High Availability Cluster Multi-Processing(简称HACMP或HA)。
Windows的windows Failover Cluster(简称WSFC)等。
Oracle高可用概述
高可用之维护——善于利用新特性 善于利用新特性 高可用之维护
闪回（FLASHBACK） 不可见索引（INVISIBLE INDEX ） 添加非空字段 细粒度依赖性判断 版本（EDITION）
高可用之升级、迁移方案 高可用之升级、迁移方案——物化视图迁 物化视图迁 移方式
利用ON PREBUILT TABLE物化视图来实现快 速迁移或升级 迁移或升级所需停机时间很短 可以实现跨版本、跨操作系统、跨平台的迁移 逻辑迁移方式，对源和目标库几乎没有限制， 用户可以不同、存储参数可以不同、表结构也 可以不同 要求表必须包含主键
高可用之技术——ONLINE 高可用之技术 REDEFINITION
通过在线重定义功能，可以为表重新设置物理 存储参数。比如普通表转换为分区表。 在线重定义功能可以改变表的逻辑结构 有效的降低了表、索引的维护操作对系统可用 性的影响
高可用之设计
高可用环境是设计出来的
–
–
–
RAC、DATA GUARD等高可用环境需要在系统设 计时就详细考虑 合理利用DATA GUARD、流等功能产生的数据冗 余，提高系统的可用性 用户、表空间等逻辑结构的设计会直接影响系统日 后迁移、升级过程。
高可用之设计
高可用方案是设计出来的
– – –
利用现有环境 利用高可用技术 发挥想象力
高可用之维护——合理利用 合理利用ONLINE 高可用之维护 合理利用 REDEFINITION
利用ONLINE REDEFINITION可以降低表、索 引的维护操作对系统可用性的影响 适用情况
– –
表的物理、逻辑结构的改变 索引的创建
高可用之技术——RAC 高可用之技术
多个实例同时提供服务，一个实例崩溃不会影 响数据库的可用性。 设计合理的RAC环境可以避免单点故障对系统 的影响。 RAC的ROLLING UPDATE支持不停机升级补 丁
oracle数据库体系架构详解
oracle数据库体系架构详解在学习oracle中，体系结构是重中之重，⼀开始从宏观上掌握它的物理组成、⽂件组成和各种⽂件组成。
掌握的越深⼊越好。
在实际⼯作遇到疑难问题，其实都可以归结到体系结构中来解释。
体系结构是对⼀个系统的框架描述。
是设计⼀个系统的宏观⼯作。
这好⽐建⼀栋⼤楼。
你⾸先应该以图纸的⽅式把整个⼤楼的体系架构描述出来。
然后⼀点点的往⾥⾯填充东西。
下⾯我们先以⼀个图解的⽅式对oracle体系结构有⼀个基本了解根据⽰图，便于我们记忆，⽰图分三部分组成，左侧User Process、Server Process、PGA可以看做成Clinet端，上⾯的实例(Instance)和下⾯的数据库(Database)及参数⽂件(parameter file)、密码⽂件(password file)和归档⽇志⽂件(archived logfiles)组成Oracle Server，所以整个⽰图可以理解成⼀个C/S架构。
Oracle Server由两个实体组成：实例(instance)与数据库(database)。
这两个实体是独⽴的，不过连接在⼀起。
在数据库创建过程中，实例⾸先被创建，然后才创建数据库。
在典型的单实例环境中，实例与数据库的关系是⼀对⼀的，⼀个实例连接⼀个数据库，实例与数据库也可以是多对⼀的关系，即不同计算机上的多个实例打开共享磁盘系统上的⼀个公⽤数据库。
这种多对⼀关系被称为实际应⽤群集(Real Application Clusters，RAC)RAC极⼤提⾼了数据库的性能、容错与可伸缩性(可能耗费更多的存储空间)并且是oracle⽹格(grid)概念的必备部分。
下⾯我们来详细看⼀下oracle数据库的体系架构Oracle体系架构主要有两⼤部分组成：数据库实例(Instance)和数据库⽂件(database)数据库实例指数据库服务器的内存及相关处理程序，它是Oracle的⼼脏。
与Oracle性能关系最⼤的是SGA(System Global Area，即系统全局区活共享内存区)，SGA包含三个部分：1、数据缓冲区，可避免重复读取常⽤的数据;2、⽇志缓冲区，提升了数据增删改的速度，减少磁盘的读写⽽加快速度;3、共享池，使相同的SQL语句不再编译，提升了SQL的执⾏速度。
基于Linux平台下Oracle MAA集群数据库的设计
基于Linux平台下Oracle MAA集群数据库的设计作者：齐恩铁孙海峰来源：《中国新通信》2017年第12期【摘要】本文是在双节点RAC的环境基础上搭建MAA，从而实现数据库的最高可用性架构。
MAA架构包括两大组件：RAC和DataGuard。
其中RAC实现了I/O分离，避免了批量I/O对数据库的压力，DataGuard实现了对数据库的保护。
【关键字】 Oracle MAA DataGuard 数据库一、引言Oracle在10g版本时已经提供RAC（Real Application Cluster）的解决方案，而Oracle在11g版本中更是提供了MAA（Maximum Availability Architecture）最高可用性体系架构的解决方案，目标是为了消除数据库的停机时间，为用户提供更加有效的方案来实现企业数据和应用最大化的高可用性。
它不仅包括针对存储的ASM，针对集群的RAC，而且还包括针对数据保护的DataGuard[1]。
二、系统实现1、架构原理。
在DataGuard环境中，至少有两个数据库，一个处于Open状态对外提供服务，这个数据库叫做Primary Database，简称主库。
第二个处于恢复状态，叫做Standby Database，简称备库[4]。
2、系统环境。
1.主机与软件：此次MAA部署是在一台Window10操作系统上，利用Virtual Box软件虚拟创建四台Linux主机，并在这四台Linux主机上安装Oracle数据库。
2.网络：在MAA环境中，每台主机都需要有两块网卡和四个IP，两块网卡是基于Virtual Box虚拟机的host-only网卡模式。
公有网卡对应公有IP、Virtual IP和Scan IP，公有IP用于标识虚拟Linux主机在网络中的唯一地址；Virtual IP用于数据库的对外服务，当某个节点出现故障时，Virtual IP可以自动转移到其他正常的节点上。
淘宝网首席DBA陈吉平著
搭建Oracle高可用系统1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 理解Oracle数据库Oracle高可用特性（High Availability）搭建高可用的周边辅助环境高可用应用设计高可用数据库设计高可用性案例1.7总结4 第1章什么是Oracle高可用环境引言近几年来，随着IT 技术的不断进步，以及业务需求的不断提高，搭建一个数据库高可用环境已经成为很多企业迫切的需求。
本书从Oracle 及Oracle 周边环境分析Oracle 高可用环境的特性，为用户搭建一个良好的Oracle 高可用环境打下一定的理论基础。
本章是本书的第 1 章，仅仅提供一些Oracle 的基础理论知识与高可用性构架的思想，也希望能起到一个引导作用，为顺利阅读以后的章节打下一定的基础。
通过本章，希望能了解如下内容：理解Oracle 的大致体系结构理解Oracle 内存结构与后台进程理解Oracle 物理与逻辑结构理解Oracle MAA 最高可用性结构与计划理解Oracle 的典型高可用特性Oracle 并行服务器（OPS/RAC）Oracle 数据保护（Standby/Data guard）Oracle 数据复制（Advanced Replication/Streams）Oracle 主机上的HA理解如何搭建一个高可用环境辅助环境的高可用设计应用的高可用设计数据库的高可用设计理解一些典型的高可用设计的案例构建0racle高可用环境——企业级高可用数据库架构、实战与经验总结1.1理解Oracle数据库5 1.1理解Oracle数据库1.1.1 Oracle数据库体系结构Oracle 是一个可移植的数据库——它在相关的平台上都可以使用，即具有跨平台特性，也正由于具有这个特性，加上Oracle 优越的性能与开放性，才使得Oracle 能取得今天这样的成绩。
不过，在不同的操作系统上，Oracle 除了内核是完全一样的以外，其他地方也略有差别，如在Linux/Unix 上，Oracle 是多个进程实现的，每一个主要函数都是一个进程；而在Windows 上，则是一个单一进程，但是在该进程中包含多个线程。
搭建Oracle高可用(HA)数据库环境
搭建Oracle高可用（HA）数据库环境2008-05-08 10:4524*7（有些叫法也为24*7*365）的高可用系统越来越多的受到广泛重视与应用，那是因为在实际环境中，不间断的系统代表的就是不间断的义务收入。
但是◆怎么样搭建与治理24*7的高可用环境？◆各种各样的高可用环境之间到底有什么差别？◆我们是否适合于哪种环境？◆现在高可用环境的主要方式以及以后的发展趋势是什么？这些话题，都是决策者与实施者都应当考虑的，也是本文所探讨的，我们需要搭建一个怎么样的高可用环境，才能真正做到最适合。
一、什么是高可用(High Availability)在高可用的解释方面，有人给出了如下的诠释：(1)系统失败或崩溃 (system faults and crashes)(2)应用层或者中间层错误 (application and middleware failures)(3)网络失败 (network failures)(4)介质失败，一般指存放数据的媒体故障 (media failures)(5)人为失误 (Human Error)(6)容灾 (Disasters and extended outages)(7)计划宕机与维护 (Planned downtime, maintenance and management tasks)可见，高可用不仅仅包含了系统本身故障，应用层的错误，人为错误等等，还应当包括数据冗余、容灾以及计划的维护时间，也就是说，一个真正的高可用环境，不仅仅是能避免系统本身的问题，还应当能防止天灾人祸，以及有一个简单可靠的系统维护方法（如微码升级、软件升级等等计划停机维护）。
现在高可用的计算方法一般以年在线率来计算，如规定一年之中的可用环境要达到99.95%，那么24*365*(1-99.95%)=4.38小时（包括维护时间）。
那么假定一个系统本身一年之中故障时间是1小时，但是计划维护时间却花了20小时，那么这个系统也不能算是一个满足设计要求的高可用环境。
甲骨文（Oracle）数据库产品中文资料大全说明书
甲骨文(中国)软件系统有限公司北京远洋光华中心办公司北京市朝阳区景华南街5号，远洋光华中心C座21层北京甲骨文大厦北京市海淀区中关村软件园24号楼甲骨文大厦欢迎访问公司网址： (英文)中文网址：/cn（简体中文）销售中心：800-810-0161 售后服务热线：800-810-0366 培训服务热线：800-810-9931 /oracle /oracle /oracle以下内容旨在概述产品的总体发展方向。
该内容仅供参考，不可纳入任何合同。
其内容不构成提供任何材料、代码或功能的承诺，并且不应该作为制定购买决策的依据。
此处所述有关 Oracle 产品的任何特性或功能的开发、发布以及相应的日程安排均由 Oracle 自行决定。
版本：1.0.72019年9月22日搜集整理：萧宇(********************)目录数据库及选件 (4)OEM数据库管理包 (10)Exadata数据库云平台 (13)数据库高可用解决方案 (16)数据库安全解决方案 (18)数据库私有云解决方案 (20)大数据，数据仓库与商务智能 (22)数据集成 (25)Oracle for SAP (28)数据库及选件Oracle 提供了丰富的选件来扩展 Oracle 数据库企业版的功能，从而满足各领域客户对性能和可扩展性、高可用性、安全性和合规性、数据仓储和大数据、可管理性方面的特殊需求。
产品名称产品简述中文文档Oracle 高级压缩(Advanced Compression) Oracle Advanced Compression 提供一组全面的压缩功能，帮助降低存储成本的同时提高性能。
利用该选件，组织可以对所有类型的数据启用压缩，从而大幅减少其整体数据库存储空间占用：关系数据（表）、非结构化数据（文件）、网络、Data Guard 重做和备份数据。
虽然压缩最明显的优势通常是节省存储成本和跨服务器（生产、开发、QA、测试、备份等）优化，但Advanced Compression 中包括的其他创新性技术旨在提高性能，降低 IT 基础设施的所有组件（包括内存和网络带宽以及加热、冷却和占地面积成本）的资本支出和运营成本。
Oracle三种高可用方案原理介绍--解决方案
Oracle三种高可用方案原理介绍--解决方案Oracle 三种高可用方案原理介绍一、概述Oracle因为是商用版本，所以高可用方案都已经非常成熟，主要有三种高可用方案，下边分别介绍一下。
1 RAC（Real Application Clusters）多个Oracle服务器组成一个共享的Cache，而这些oracle服务器共享一个基于网络的存储。
这个系统可以容忍单机/或是多机失败。
不过系统内部的多个节点需要高速网络互连，基本上也就是要全部东西放在在一个机房内，或者说一个数据中心内。
如果机房出故障，比如网络不通，那就坏了。
所以仅仅用RAC还是满足不了一般互联网公司的重要业务的需要，重要业务需要多机房来容忍单个机房的事故。
2 Data Guard.（最主要的功能是冗灾）Data Guard这个方案就适合多机房的。
某机房一个production 的数据库，另外其他机房部署standby的数据库。
Standby数据库分物理的和逻辑的。
物理的standby数据库主要用于production失败后做切换。
而逻辑的standby数据库则在平时可以分担production数据库的读负载。
3 MAAMAA(Maximum Availability Architecture)其实不是独立的第三种，而是前面两种的结合，来提供最高的可用性。
每个机房内部署RAC集群，多个机房间用Data Guard同步。
二、三种高可用方式工作原理1、Oracle 11G RACRAC环境与单实例最主要的区别是:.RAC的每个实例都有属于自己的SGA、后台进程。
由于数据文件、控制文件共享于所有实例，所以必须放在共享存储中。
..联机重做日志文件：只有一个实例可以写入，但是其他实例可以再回复和存档期间读取。
..归档日志：属于该实例，但在介质恢复期间，其他实例需要访问所需的归档日志。
..alter和trace日志：属于每个实例自己，其他实例不可读写。
oracle ha 高可用性指南
Oracle 11g高可用性指南数据库吧Oracle 11g 高可用性指南“高可用性”（High Availability）通常来描述一个系统经过专门的设计，从而减少停工时间，而保持其服务的高度可用性。
在本次技术手册中，我们将为您介绍Oracle 11g数据库的高可用性功能，其中包括了真正应用集群（RAC）、自动存储管理（ASM）以及数据卫士等。
通过阅读本次技术手册，相信您对高可用性的定义将有更加深入的了解，同时在进行高可用环境构建时也会有所帮助。
什么是“高可用性”高可用性和减少计划内（甚至是计划外）停机时间是数据库系统的目标，在需要24*7无障碍运行的环境中尤其如此。
让数据库停机进行维护或者甚至是硬件问题导致的停机都是不能接受的，因为这些故障可以给企业带来重大损失。
定义高可用性真正应用集群（RAC）Oracle的真正应用集群（RAC）提供了一个高可用、高可扩展的数据库环境。
如果在集群中的一个服务器崩溃了，数据库实例仍然可以再集群的其他服务器或节点上运行。
理解真正应用集群（RAC）Oracle 高可用性：安装RAC Oracle 高可用性：测试RAC自动存储管理（ASM）正如在真正应用集群RAC环境中提到的那样，自动存储管理（ASM）对Oracle数据库文件既做文件管理，也做磁盘管理。
自动存储管理是高可用数据库环境中的一个重要部分，而且对处理性能问题和管理Oracle文件也非常重要。
什么是自动存储管理（ASM）创建自动存储管理磁盘组如何使用ASMCMD和ASMLIB管理ASM实例数据卫士（Data Guard）数据卫士管理器提供了一种很实用的方式来管理主服务器和从服务器。
它支持你手工执行故障切换，设置自动故障切换，把从服务器设置为快照模式。
快照模式实际上把数据库设置成了读写模式，以便可以针对当前生产数据集进行测试。
Oracle 高可用性：理解数据卫士解释数据卫士保护模式创建Oracle物理备用服务器所有的数据库，不管是物理的还是逻辑的，都必须首先被创建物理备用数据库。
oracle高可用方案
oracle高可用方案在IT行业中，数据的安全性和可靠性是一项极为重要的任务。
数据库作为数据处理和管理的核心，必须具有高可用性和冗余性，以确保数据在任何情况下都不会丢失。
在这种情况下，Oracle高可用方案成为了一个比较通用的选择。
本文将探讨Oracle高可用方案的一些技术细节和优势。
I. 了解Oracle高可用方案Oracle高可用方案是一组使用Oracle技术来设计的架构，此架构可确保数据存储在多台服务器上，以保证系统稳定性。
为了保证高可用性，Oracle高可用方案包括了如下技术：1. 数据库的冗余性：为了保证数据库的冗余性，Oracle高可用方案使用了多个实例来进行分布式计算。
这样，在一个实例发生故障的情况下，其他实例仍然可以继续处理数据。
2. 自动故障转移（AFT）：通过使用Oracle集群，Oracle高可用方案实现了自动故障转移。
这项技术使用专门的软件来监控实例，以便在一个实例失效时，自动切换到备用实例。
3. 归档和重做日志：利用Oracle的归档和重做日志特性，数据可以在多个服务器上进行同步，确保数据互相关联。
这也确保在一个服务器出现故障的情况时，另一个服务器能立即取而代之。
II. Oracle高可用方案的优势Oracle高可用方案有如下几个主要的优势：1. 提高系统的可用性：一个企业离不开数据库。
在数据丢失或服务器故障的时候，整个企业都会受到影响。
因此，Oracle高可用方案使用多个服务器实例和备份管理，以确保数据的完整性和安全性。
2. 降低停机时间：当出现系统故障时，系统管理员需要进行手动修复，这需要花费大量的时间。
但是，Oracle高可用方案能够自动进行修复和数据恢复，从而极大地减少了停机时间。
3. 提高业务连续性：大多数企业需要实时访问其数据库，否则就会对业务产生影响。
Oracle高可用方案可以帮助企业实现复杂的业务流程，带来连续性和可靠性。
4. 支持在线扩容：当企业业务增长时，数据库需要扩容。
Oracle 最高可用性架构 MAA
商务采购的灵活性、是否可以利旧、网络带宽需求、灾备中心的集成 密度等。
更高的集成密度；灾备中心及其系统应当为企业提供容灾之外更高的 附加价值，例如为生产系统报表减负、降低计划内停机时间等。
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闪回表
@T2 Row-1 Row-2 Row-3 Row-n
Col-1 tom ben charlie tom
Col-.. 1234 8834 9837 8793
Col-n vp vp vp vp
Batch Update
DB @ T1
闪回数据库
DB @ T2
错误更新
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Row-2
ben
8834
mgr
有效避免错误操作，实现更高可用性
Row-3 Row-n
Charlie tom
9837 8793
officer vp
错误更新
• 快速实时恢复，无需复杂昂贵的恢复 过程
• 错误调查
– 按照时间点或交易查看数据
• 逻辑错误恢复
– 回退交易 – 回退错误的表更新 – 回滚整套数据库
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5天 不可用
5
可用性意味着什么
每小时服务中断的平
oracle高可用方案
oracle高可用方案Oracle高可用方案简介在数据库中，高可用性是指系统能够持续提供服务而不中断或降低性能，即使在出现故障的情况下也能够快速恢复。
Oracle提供了多种高可用方案，以确保数据库的稳定性和可用性。
本文将介绍一些常见的Oracle高可用方案。
Oracle Data GuardOracle Data Guard是Oracle数据库的一种高可用性和灾难恢复解决方案。
它通过在主数据库和一个或多个备数据库之间复制和同步数据来提供数据保护和可用性。
当主数据库发生故障时，可以快速切换到一个备数据库，从而实现快速故障恢复。
Data Guard支持多个配置模式，包括物理备库模式、逻辑备库模式和多站点配置模式。
物理备库模式是最常见的模式，它通过将主数据库的更改传输到备数据库来实现数据同步。
逻辑备库模式则通过将主数据库的SQL语句传输给备数据库来实现数据同步。
多站点配置模式可以在多个地理位置上设置数据中心，提供更高的可用性和灾难恢复能力。
Data Guard还支持自动故障转移，可以在主数据库不可用时自动切换到备数据库，从而减少服务中断的时间。
Oracle Real Application Clusters (RAC)Oracle RAC是一种集群解决方案，通过在多个服务器上共享数据库资源来提供高可用性和可伸缩性。
RAC可以将多台服务器连接到一个共享存储系统，并在这些服务器之间共享负载和故障容错能力。
RAC集群可以自动检测故障并在节点间重新分配工作负载，从而实现高可用性和负载均衡。
当一个节点发生故障时，集群可以自动将工作负载传送到其他节点上，确保服务的连续性。
RAC还提供了一种单一系统映像（Single System Image）的能力，即所有节点看到的是一个统一的数据库。
这意味着应用程序可以在任何节点上访问和操作数据库，而不需要在各个节点之间迁移数据。
Oracle GoldenGateOracle GoldenGate是一种实时数据复制和数据集成解决方案，可以在不同的数据库之间复制和同步数据。
ORACLE Fusion-io最佳实践
ORACLE Fusion-io最佳实践Fusion-io是基于NAND Flash技术的存储设备，底层存储技术与SSD相同，不同的是，Fusion-io采用PCI-E接口，SSD采用SATA接口。
相比较SSD，Fusion-io省略了南桥芯片，RAID控制器等访问路径，所以Fusion-io又把他们的产品称为IO Memory，意思就是可以象内存一样访问，性能比SSD要好很多。
我们目前数据库使用SSD，采用的是硬件RAID5的方案，这个方案的优点是：通过RAID卡提供冗余功能，提升了整体的可靠性。
缺点是：RAID会损失部分性能，通过RAID 卡屏蔽之后，无法检测到SSD的使用寿命。
选择硬件RAID5方案，是在大量测试的基础上，结合我们的实际情况做出的选择，并不一定是最优的方案。
ORACLE使用Fusion-io的方案，需要考虑三个方面的内容：1.数据冗余方案；2.数据存放方案；3.高可用方案。
数据冗余方案：Fusion-io采用PCI-E接口，无法使用硬件RAID，我们可以使用OS LVM或者ORACLE ASM实现软RAID的功能。
1.External Redundancy (Striping/RAID0)这个方案相当于RAID0，只是将多块ioDrive(Fusion-io的产品名称)的空间整合为一个统一的DG，不提供任何数据冗余。
2.Normal Redundancy (Mirroring/RAID1)这个方案相当于RAID10，同时提供了数据冗余与条带，是可靠性比较高的方案。
需要注意的是：可以通过ASM failgroup的功能，将两块ioDrive之间做镜像，以防止单块卡出现故障。
3.High Redundancy (Mirroring/RAID10 +1)这个方案相当于RAID10+1，数据被冗余了三份，进一步提高了可靠性，不过代价有些高。
4.ASM Mirroring with a Read-Preferred Device这个方案稍微复杂，ioDrive与存储的LUN做RAID10，利用ASM的Preferred mirror read功能，读取时优先读取ioDrive，提高性能的同时，又保证了可靠性。
主流数据库体系架构及方案介绍
Oracle数据库常见方案: Oracle RAC
什么是 Oracle RAC 集群?
Oracle Real Application Server，真正应用集群， 简称Oracle RAC ，是Oracle的并行集群，位于不同 服务器系统的Oracle实例同时访问同一个Oracle数 据库，节点之间通过私有网络进行通信，所有的控 制文件、联机日志和数据文件存放在共享的设备上， 能够被集群中的所有节点同时读写 。
进程 监视器 (PMON)
2 用户进程
3
服务器 进程
1 实例
SGA
数据库
重做日志
缓冲区高速缓存缓冲区
数据库 写进程 (DBWn)
日志写进程 (LGWR)
数据文件
重做日志文件
Oracle数据基本架构: 实例管理
示例：处理 SQL 语句
10 用户进程
实例
SGA
5 7数据库
缓冲区高速缓存
重做日志 缓冲区
主流数据库解体决方系案部结构及方案 介绍
2016年01月
ANY TIME ANY QUESTION
概述
本讲内容: 1.Oracle数据库基本架构及常见方案 2.K-DB数据库基本架构及常见方案 3.DB2数据库基本架构及常见方案 4.Sybase数据库基本架构及常见方案 5.MySQL数据库基本架构及常见方案
Oracle数据库常见方案: Oracle Data Guard
Data Guard 与 Streams
Streams 和 Data Guard 是 Oracle 数据库企业版两个独立的特性，它们基于 一些共同的底层技术
Data Guard： 灾难恢复与数据保护
事务一致的备用数据库 零数据丢失 自动转换/故障切换 各种数据保护模式
Oracle Database 19c 技术架构(一)
Oracle Database 19c 技术架构（一）Oracle官方文档中给出的Oracle Database 19c技术架构图，可以看出制作者的用心和精心。
不翻译一下真是对不起作者！同时本文可以作为学习Oracle体系结构很好的教材！值得大家收藏！1、数据库服务器（Database Server）一个Oracle数据库至少由一个数据库实例和一个数据库组成。
数据库实例部分处理内存和进程，数据库部分则由称为数据文件的物理文件组成，并且可以是非容器数据库或多租户容器数据库。
Oracle数据库在其运行期间还会使用多个数据库系统文件。
单实例数据库体系结构由一个数据库实例和一个数据库组成。
数据库和数据库实例之间存在一对一的关系。
可以在同一台服务器上安装多个单实例数据库。
每个数据库都有单独的数据库实例。
此配置对于在同一台计算机上运行不同版本的Oracle数据库很有用。
Oracle Real Application Clusters (Oracle RAC) 数据库的体系结构是由在分开的多台服务器计算机上运行的多个实例组成。
它们都共享同一个数据库。
服务器群集在一端表现为单个服务器，而在另一端则为最终用户和应用程序。
此配置旨在实现高可用性，可伸缩性和高端的性能。
监听器是一个数据库服务器进程。
它接收客户端请求，建立与数据库实例的连接，然后将客户端连接移交给服务器进程。
监听器可以在数据库服务器上本地运行，也可以远程运行。
典型的Oracle RAC环境是远程运行的。
2、数据库实例（Database Instance）Oracle数据库还创建服务器进程，以代表客户端程序处理与数据库的连接，并执行客户端程序的工作。
例如，解析和运行SQL语句，以及检索结果并将结果返回给客户端程序。
这些类型的服务器进程也称为前台进程。
注意:更多详细信息，请看如下内容：Oracle Database Instance.3、系统全局区（System Global Area）系统全局区域(SGA) 是包含一个Oracle数据库实例的数据和控制信息的存储区域。
数据库高可用性方案汇总
数据库⾼可⽤性⽅案汇总⼀. ⼤纲本篇介绍常见数据库的⾼可⽤⽅案，侧重于架构及功能介绍，不涉及详细原理，主要为了帮助⼤家对于常见数据库的⾼可⽤⽅案做个汇总性的了解。
⾸先我们先了解下⾼可⽤⽅案的常见类型，下⾯主要从两个⽅⾯来划分。
按底层存储架构主要划分为两种：1. Shared Storage：多个数据库实例之间共享⼀份数据存储，常见分案有Oracle RAC，SQL故障转移群集2. Shared Nothing: 每个数据库实例各⾃维护⼀份数据副本，常见分案有MySQL MHA，Oracle ADG，SQL镜像按功能实现主要划分为三种：1. Load balancing(负载均衡)：常见实现⽅式为读写分离，典型⽅案有读写分离中间件，数据源拆分2. Auto Failover(⾃动故障转移)：典型⽅案有MySQL MHA，SQL镜像(带见证服务器)，AlwaysON3. Load balancing & Auto Failover(两者兼具)：典型⽅案为Oracle RACPS：公司⽬前由于项⽬众多，环境参差不齐，且性能上基本单实例可以满⾜，因此侧重于故障转移，鲜有⽤到负载均衡的⽅案。
⼆. MySQL篇MySQL作为当今最流⾏的开源数据库之⼀，⾼可⽤⽅案可谓五花⼋门，下⾯依次介绍！PS：下述MySQL常见架构中的从库，⼀般都可以进⾏只读操作，程序上如果进⾏数据源拆分基本都可以达到分担压⼒的效果，所以下述中所涉及到的负载更多是意味着该⽅案能否在不拆分数据源的情况下，依靠⽅案本⾝达到负载均衡的⽬的！同理的话，故障转移也是，最简单的主从复制其实就可以实现⼿动故障转移，再配合keepalived(中间件)也可以达到⾃动故障转移的功能，所以下述中所涉及到的故障转移均意味着⽅案在不借助中间件的情况下可以实现⾃动故障转移，且对业务程序透明！主从复制是MySQL数据库使⽤率⾮常⾼的⼀种技术，它使⽤某个数据库服务器为主库（Master），然后实时在其他数据库服务器上进⾏数据复制，后⾯复制的数据库也称从库（Slave），架构上可以根据业务需求⽽进⾏多种变化组合，因此引申出了主主复制，⼀主多从，多主⼀从，联级复制等⾼可⽤架构。
OracleExadata技术架构和主要特点
故障修复
根据诊断结果，采取相应的措施修复故障， 如更换硬件、重新配置软件等。
数据恢复
在数据丢失的情况下，根据备份进行数据恢 复，确保业务的连续性。
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03 Oracle Exadata数据库 技术
Exadata的数据库架构
硬件架构
Exadata的硬件架构包括数据库服务器、存储服务器和InfiniBand交换机。数据库服务器负责处理数据库查询， 存储服务器提供存储空间，而InfiniBand交换机则提供高速数据传输。
软件架构
Exadata软件架构包括数据库软件、Exadata智能存储软件和Exadata智能加速软件。这些软件协同工作，提供高 性能、高可用性和高扩展性的数据库服务。
Exadata的存储性能优化源自010203
存储I/O优化
Exadata通过智能的I/O调 度和优化技术，减少I/O 等待时间和延迟，提高存 储I/O性能。
存储网络优化
Exadata采用高性能的存 储网络技术，降低网络延 迟和传输瓶颈，提高数据 传输效率。
存储管理优化
Exadata提供高效的存储 管理工具和策略，简化存 储管理流程，降低管理成 本，提高存储资源利用率。
QoS控制
通过流量控制和优先级调度，确保关键业务流量 在网络中的优先传输。
压缩与加密技术
采用数据压缩和加密技术，减少数据传输量，提 高网络安全防护能力。
负载均衡
通过负载均衡技术，将数据流量合理分配到多个 网络路径上，提高网络吞吐量。
05 Oracle Exadata安全技 术
Exadata的安全架构
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第三方探测，防止信息孤岛 IP资源，存储资源漂移 标准IPMI接口控制服务器 •适用于PC服务器和Linux平台 •自定义切换方式 Datagurad failover/activate Shared-storage switchover
Oracle架构：共享redo高可用
FusionIO 卡
SAS磁盘
QGuard
datafile tempfile
FusionIO
卡
Async redo transfer
SAS磁盘
Datafile
Tempfile
Controlfile
Standby Redo
Control file redofile 共享存储
Oracle架构:Active standby
declare v_count pls_integer := 0; begin
for c in 1..400000000 loop v_count :=mod(c, mod(c,9527));
end loop; end;
4路 E7530 6核 CPU TIME=10min × 60 × 48 = 28800秒
Oracle高可用架构与实践
罗春沃趣科技
@沃趣科技
关于沃趣
沃趣科技是由一群来自原阿里巴巴DBA/SA团队的技术男组成的创 业团队
MariaDB中国区唯一技术合作伙伴
我们的产品
QMonitor:数据库监控，报警系统，提升自动化运维能力 QGuard:数据库高可用自动切换软件 QData：高性能数据库一体机
Oracle架构:RAC/standby
Q&A
新浪微博：@沃趣科技 邮箱： ask@ 联系电话：0571-87770835 官方网站：
并发数 24 48 60
Db time 14066 27984 34556
Db cpu 14064 27401 27179
Cputime 28800 28800 28800
利用率% 50% 100% 100%
Load 24 48 57
CPU密集型 VS IO密集型
CPU性能评测基线
Oracle架构：QGuard HA软件
文件存放
Datafile/tempfile/控制文件存放fusionio 归档存放独立sas磁盘，减少IO竞争 Redo文件存放sas，commit合并，raidcache
加速
性能指标
IOPS:5W,QPS:2.2W,TPS:5K,吞吐:400M
Oracle CPU时间模型
Db time：用户进程消耗的总体时间，包括并发竞争，IO等待，CPU消耗等 Db cpu：单纯的CPU运算开销，这部分时间CPU在实际为你计算 CPU time：多核CPU可以提供的计算时间 Cores X time
我们的服务
数据库性能优化，方案设计，健康检查，数据迁移，系统优化。
我们的使命
凭借我们在大型互联网公司的运维经验，致力于为中小网站,传统企 业提供最专业的数据库、系统相关的架构设计、产品及服务。
我的话题
Oracle性能模型
磁盘IO CPU模型
Oracle架构方案实践
x86PC，SSD/Flash技术的整合 共享redo的高可用方案 QGuard HA软件 Active Standby Oracle RAC
usercommit commit2 usercommit commit3
.。。。 change10
Log writer
Group commit
Redofile disk
Oracle架构：X86PC+Flash/SSD
硬件配置
2 X E5645 CPU，48G MEM 6 X 414G sas硬盘+ 1X 640G fusionio flash
Oracle数据库IO模型
文件组成
Datafile，Tempfile Redofile，Archivelog，Controlfile
IO类型
Redo连续的小IO写操作 Datafile 离散异步IO
等待事件
db file sequential read db file scattered read log file sync/log file parallel write direct path read
数据文件
读操作
db file sequential read db file scattered read direct path read
写操作
日志先行 异步IO模式
Redo文件
Log buffer change1 change2
usercommit commit1 change3