利用赛门铁克veritas SFHA技术实现双机集群架构案例

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利用赛门铁克veritas SFHA 技术实现

双机集群架构案例

一、系统拓扑结构： A 机

IBM P750B 机IBM P750

FC SWITCH1FC SWITCH1

磁盘阵列1

IBM-DS5100磁盘阵列2IBM-DS5100

（一）环境描述

两台IBM P750 小型机，其中A 机和B 机组成一个Oracle Rac ，两个存储上划分同等Lun 。

（二）SFRAC 功能

1.通过底层VXVM 功能，实现两个盘柜的镜像（Mirror ），保证在一个阵列出现down 机，损坏等情况下保证应用的可用；

2.通过文件系统CFS ，提供Oracle 的并行操作，到达Oracle RAC 的功能。

3.设置IO Fencing 功能，防止因心跳线断掉，而出现的脑裂情况。

二、详细功能：

（一）镜像功能

赛门铁克

Storage Foundation 采用独特的镜像双写技术，构造全冗余的存储高可用架构，在存储层面实现“HA ”，当一个存储发生硬件故障时，业务系统主机会自动采用另一个镜像存储提供数据，核心业务丝毫不受影响。另外，当生产存储性能下降到一定程度时，Storage Foundation 会自动断掉主机与生产存储的连接，直接读取镜像存储数据，使业务应用性能免受生产存储性能的恶劣影响。而且Storage Foundation 能够实现异构存储之间的高可用HA ，最大限度避免来自同构同型号存储的Bug 并发影响。该技术彻底消除核心业务系统的存储单故障点，减少业务中断风险，有效加固存储层面的高可用性，减少意外停机时间。

（二）DMP动态多路径

DMP（Dynamic）：采用Symantec DMP组件（动态多路径）实现主机对存储的多路径读写；在 I/O 路径出现故障时，确保可以访问存储设备，保证数据的可用性；通过I/O路径优化算法改进I/O 性能。其主要功能如下：

1.光纤多通道的Fast failover 快速切换；

2.I/O 路径优化,提供六种算法：平衡路径，循环，最小队列长度，自适应，优先级，单个活动路径；

3.自动发现光纤路径；

4.动态监测多路径的状态；

5.异构环境支持，支持所有主流的磁盘阵列。

（三）IO fencing

多块仲裁盘：仲裁盘的冗余，同时多个仲裁盘的机制可以保证多数节点集群存活。

I/O Fencing技术，磁盘仲裁技术的高级应用，防止Panic集群再次造成脑裂或破坏数据。（无需额外的硬件或软件代理）.建议基数磁盘。

（四）Cluster File System

CFS(Cluster File System)：通过部署CFS，将相同的文件系统同时MOUNT 到多个节点上，实现双中心三个数据库节点同时共享文件系统。

1.CFS 体系结构

SF Oracle RAC 使用 CFS 管理大型数据库环境中的文件系统。由于 CFS 是VxFS 的扩展，所以它以类似的方式运行并在内存（通常称为缓冲区高速缓存或vnode 缓存）中缓存元数据和数据。 CFS 使用称为 Global Lock Manager (GLM) 的分布式锁机制确保所有节点都具有一致的文件系统视图。 GLM 通过协调对文件系统元数据（如 inode 和空闲列表）的访问，实现跨节点的元数据和缓存的一致性。 GLM 的角色是基于每个文件系统进行设置，以实现负载平衡。

CFS 涉及主要/辅助体系结构。集群中的一个节点是文件系统的主节点。虽然任何节点都可以启动操作来创建、删除数据或调整大小，但仅 GLM 主节点执行实际操作。创建文件之后，GLM 主节点会为了保持多个节点中数据的一致性而提供锁。例如，如果节点尝试修改文件内的某个块，则它必须获取独占锁，以确保其他可能缓存了相同文件的节点的缓存副本失效。

SF Oracle RAC 配置尽量减少了对 GLM 锁定的使用。Oracle RAC 通过 ODM 接口访问文件系统并处理自己的锁定，只有 Oracle（而不是 GLM）才缓冲数据并协调对文件的写入操作。单点锁定和缓冲可确保实现最佳性能。仅当文件的元数据发生更改时（如创建和调整大小操作期间），才涉及 GLM 锁定。

2.CFS 文件系统的优点

在 VxFS 中适用的多种功能在 SF Oracle RAC 环境中不起作用，因为 ODM 负责此类功能。 CFS 为 VxFS 增加了高可用性、一致性和可伸缩性及集中管理等功能。在SF Oracle RAC 环境中使用 CFS 具有下列优点：

■增强了可管理性，包括易于创建和扩展文件

如果没有 CFS，您必须为 Oracle 提供固定大小的分区。而使用 CFS，则可以动态扩充文件系统以满足未来的需求。

■减少了用户错误的发生率

原始分区不可见，因此管理员可能会因误将文件系统放置到这些分区上而对其造成损害。 Oracle 中没有任何机制可防止此类错误。

■数据中心一致性

如果有原始分区，则您只能使用特定于 RAC 的备份策略。 CFS 允许您通过数据中心实施备份策略。

（五）Veritas Cluster Server

Veritas Cluster Server (VCS) 通过控制组件层的启动和关闭，以及提供监视功能和故障通知功能来指示 SF Oracle RAC 操作。

在典型 SF Oracle RAC 配置中，VCS 的 Oracle RAC 服务组作为“并行”服务组而不是“故障转移”服务组运行；发生故障之后，VCS 不会尝试迁移发生故障的服务组。相反，可以使用该软件将该服务组配置为在发生故障时重新启动。

VCS 体系结构

高可用性后台驻留程序 (HAD) 是运行在每个节点上的主 VCS 后台驻留程序。 HAD跟踪集群配置中的变化并通过 GAB 和 LLT 通信来监视资源状态。 HAD 使用代理管理所有应用程序服务，这些代理是已安装的程序，用于管理资源（特定的硬件或软件实体）。

VCS 体系结构设计具有可扩展性和高效率的特点。 HAD 不需要了解如何启动 Oracle或受 VCS 控制的任何其他应用程序。相反，可以添加代理来管理不同资源，且不会对该引擎 (HAD) 产生任何影响。代理仅与本地节点上的 HAD 通信，而 HAD 通过与其他节点上的 HAD 进程通信来交流状态信息。由于代理不需要在系统间通信，所以 VCS 能够最大限度地减少集群互联上的通信量。SF Oracle RAC 为 VCS 提供了特定代理，用于管理 Oracle Grid Infrastructure 和数据库（包括实例）等 CVM、CFS 和 Oracle 组件。