Oracle RAC
В с базами данных вычислениях можно Oracle Real Application Clusters ( RAC ). использовать [1] для программного обеспечения Oracle Database , созданного корпорацией Oracle и представленного в 2001 году вместе с Oracle9i , — предоставляет программное обеспечение для кластеризации и обеспечения высокой доступности в баз данных Oracle средах . Корпорация Oracle включает RAC в Enterprise Edition при условии, что узлы кластеризованы с помощью Oracle Clusterware . [2]
Функциональность
[ редактировать ]Oracle RAC позволяет нескольким компьютерам одновременно запускать программное обеспечение Oracle RDBMS при доступе к одной базе данных , обеспечивая тем самым кластеризацию .
В базе данных Oracle, отличной от RAC, один экземпляр обращается к одной базе данных. База данных состоит из набора файлов данных , управляющих файлов и журналов повторов, расположенных на диске . Экземпляр . включает в себя совокупность памяти и фоновых процессов, связанных с Oracle, которые выполняются в компьютерной системе
В среде Oracle RAC два или более экземпляров одновременно обращаются к одной базе данных. Это позволяет приложению или пользователю подключаться к любому компьютеру и иметь доступ к единому скоординированному набору данных. Экземпляры связаны друг с другом через «межсоединение», которое позволяет всем экземплярам синхронизировать доступ к данным.
Цели
[ редактировать ]Основная цель Oracle RAC — внедрение кластерной базы данных, обеспечивающей производительность, масштабируемость , отказоустойчивость и высокую доступность данных на уровне экземпляра.
Выполнение
[ редактировать ]Oracle RAC зависит от инфраструктуры компонента Oracle Clusterware для координации нескольких серверов и совместного использования ими хранилищ данных. [3] Технология FAN (Fast Application Notification) обнаруживает сбои в работе. [4] Администраторы RAC могут использовать srvctl инструмент для управления конфигурациями RAC, [5]
Кэш-слияние
[ редактировать ]До Oracle 9 сетевые кластеризованные базы данных Oracle использовали устройство хранения в качестве средства передачи данных (это означает, что один узел записывал блок данных на диск, а другой узел считывал эти данные с того же диска), что имело свойственный недостаток. о тусклой производительности. В Oracle 9i эта проблема решена: RAC использует выделенное сетевое соединение для внутренней связи кластера.
Поскольку все компьютеры/экземпляры в RAC имеют доступ к одной и той же базе данных, вся система должна гарантировать координацию изменений данных на разных компьютерах, чтобы всякий раз, когда компьютер запрашивает данные, он получал текущую версию — даже если другой компьютер недавно изменил эти данные. Oracle RAC называет эту функциональность Cache Fusion . Cache Fusion включает в себя способность Oracle RAC «объединять» данные в памяти, кэшированные физически отдельно на каждом компьютере, в единый глобальный кеш.
сеть
[ редактировать ]Служба именования Oracle Grid Naming Service (GNS) обрабатывает разрешение имен в реестре кластера. [6]
Диагностика
[ редактировать ]Анализатор файлов трассировки (TFA) помогает собирать диагностические данные RAC. [7]
Версии
[ редактировать ]- Oracle Real Application Clusters 12c Release 1 Enterprise Edition. [8]
- Oracle Real Application Clusters One Node (RAC One Node) применяет RAC к одноузловым установкам под управлением Oracle Database 11g Release 2 Enterprise Edition. [9]
Эволюция
[ редактировать ]По сравнению с базой данных Oracle с одним экземпляром Oracle RAC добавляет дополнительную сложность. Хотя автоматизация баз данных имеет смысл для баз данных с одним экземпляром, она становится еще более необходимой для кластерных баз данных из-за их повышенной сложности.
Кластеры реальных приложений Oracle (RAC), представленные в Oracle 9i в 2001 году, заменяют вариант базы данных Oracle Parallel Server (OPS). В то время как Oracle9i требовалось внешнее кластерное программное обеспечение (известное как кластерное программное обеспечение поставщика, такое как TruCluster Veritas Cluster Server или Sun Cluster ) для большинства разновидностей Unix (за исключением Linux и Windows, где Oracle предоставляла бесплатное кластерное программное обеспечение, называемое Cluster Ready Services или CRS ), начиная с Oracle 10g, Продукт кластерного программного обеспечения Oracle был доступен для всех операционных систем. С выпуском Oracle Database 10g Release 2 (10.2) служба Cluster Ready Services была переименована в Oracle Clusterware. При использовании Oracle 10g или более поздней версии Oracle Clusterware является единственным кластерным программным обеспечением, которое вам необходимо для большинства платформ, на которых работает Oracle RAC (за исключением кластера Tru, в этом случае вам необходимо кластерное программное обеспечение поставщика). Вы по-прежнему можете использовать кластерное ПО других поставщиков, если оно сертифицировано для Oracle RAC.
В RAC транзакция записи должна стать владельцем соответствующей области базы данных: обычно это включает в себя запрос через соединение кластера (локальную IP-сеть) на передачу владения блоком данных с другого узла тому, кто хочет выполнить операцию. писать. Это занимает относительно много времени (от нескольких до десятков миллисекунд ) по сравнению с использованием одного узла базы данных с использованием операций в памяти. Для многих типов приложений время, затрачиваемое на координацию доступа к блокам между системами, невелико по сравнению с множеством операций в системе, и RAC масштабируется сопоставимо с одной системой. [ нужна ссылка ] Более того, базы данных с высокой скоростью чтения транзакций (такие как приложения для хранения данных ) очень хорошо работают под управлением RAC, поскольку нет необходимости в передаче прав собственности. (В Oracle 11g было сделано много улучшений в этой области, и он работает намного лучше, чем предыдущие версии, для рабочих нагрузок только для чтения. [ нужна ссылка ] )
Накладные расходы на управление ресурсом (или передачу владения) минимальны для менее чем трех узлов, поскольку запрос на любой ресурс в кластере может быть получен максимум за три перехода (владелец-мастер-запрашивающий). [ нужна ссылка ] Это делает Oracle RAC горизонтально масштабируемым с использованием множества узлов. Поставщики приложений (например, SAP ) используют Oracle RAC, чтобы продемонстрировать масштабируемость своих приложений. Большинство крупнейших тестов OLTP проводятся на Oracle RAC. Oracle RAC 11g поддерживает до 100 узлов. [10]
Для некоторых [ который? ] приложений, RAC может потребовать тщательного разделения приложений для повышения производительности . Приложение, которое линейно масштабируется на машине SMP , может линейно масштабироваться и под RAC. Однако если приложение не может масштабироваться линейно на SMP, оно не будет масштабироваться при портировании на RAC. приложения Короче говоря, масштабируемость зависит от того, насколько хорошо приложение масштабируется в одном экземпляре .
Конкурентный контекст
[ редактировать ]Архитектуры без совместного использования и с общим доступом ко всему имеют преимущества перед другими. Поставщики СУБД и отраслевые аналитики регулярно обсуждают этот вопрос; например, Microsoft рекламирует сравнение своего SQL Server 2005 с Oracle 10g RAC. [11]
Корпорация Oracle предложила СУБД с архитектурой Shared Nothing с появлением IBM SP и SP2 с выпуском редакций 7.x MPP, в которых виртуальные общие диски (VSD) использовались для создания реализации Shared Everything в архитектуре Shared Nothing.
Общее-все
[ редактировать ]Архитектуры с общим доступом ко всем узлам кластера совместно используют как данные на диске, так и данные в памяти. Это контрастирует с архитектурами «ничего общего», которые не используют ни один из них.
Некоторые коммерчески доступные базы данных предлагают архитектуру «всего общего доступа». IBM Db2 for z/OS ( операционная система для мэйнфреймов IBM ) предоставляет возможность высокопроизводительного обмена данными с середины 1990-х годов, когда IBM выпустила свою аппаратную и программную кластерную инфраструктуру для мэйнфреймов. В конце 2009 года IBM анонсировала DB2 pureScale, схему кластеризации с общими дисками для DB2 9.8 на AIX, которая имитирует реализацию параллельного сисплекса, лежащего в основе совместного использования данных Db2 на мэйнфрейме.
В феврале 2008 года Sybase выпустила Adaptive Server Enterprise , Cluster Edition. Он напоминает Oracle RAC своей универсальной конструкцией. [12]
Хотя технически Sybase не обеспечивает совместное использование всего, но также предоставляет реляционную базу данных на основе столбцов, предназначенную для аналитических приложений и приложений хранилищ данных, называемую Sybase IQ , которую можно настроить для работы в режиме общего диска.
Облачные базы данных, такие как Amazon Aurora и POLARDB от Alibaba Cloud , реализованы с использованием архитектуры «всего общего» поверх облачной распределенной файловой системы. [13] [14]
Ничего общего
[ редактировать ]Архитектуры без общего доступа не разделяют ни данные на диске, ни данные в памяти между узлами кластера. Это контрастирует с архитектурами «всего общего», в которых используются и те, и другие.
Конкурентные продукты, предлагающие архитектуры без общего доступа, включают:
- Распределенный EDB Postgres доступен для PostgreSQL, EDB Postgres Extended Server и EDB Postgres Advanced Server (который обеспечивает встроенную совместимость с Oracle).
- MySQL Cluster (Oracle Corporation владеет MySQL с 2009 года) [15]
- Масштабная база [16]
- Кластрикс
- HP НонСтоп
- Редакции IBM InfoSphere Warehouse, включающие функцию разделения базы данных (ранее известную как DB2 Extended Enterprise Edition)
- МаркЛогик
- Зеленая слива
- База данных Oracle NoSQL
- Парасель
- Netezza (также известный как Netezza Performance Server)
- Терадата
- Вертикальный
- Apache Cassandra , база данных NoSQL с широким колоночным хранилищем.
- Апач HBase
- MongoDB — документо-ориентированная база данных.
- Сервер Couchbase
- Пульсация
- SAP Хана
- КУБРИД
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Опции и пакеты
- ^ Редакции базы данных Oracle
- ^ Введение в кластеры реальных приложений Oracle
- ^ Менса, Куасси (2006). Программирование баз данных Oracle с использованием Java и веб-сервисов . Цифровая пресса. п. 400; 1087. ИСБН 978-1-55558-329-3 . Проверено 11 сентября 2011 г.
Механизм быстрого уведомления о приложениях (FAN) [...] позволяет быстро обнаруживать «
Instance DOWN" или "Node DOWNсобытия [...] - ^ Стоувер, Эдвард (2006). Персональные кластеры Oracle RAC: создайте Grid-вычисления Oracle 10g дома . Серия Oracle In-focus. Безудержный TechPress. п. 119. ИСБН 9780976157380 . Проверено 30 мая 2013 г.
Конфигурация базы данных RAC требует дополнительных инструментов для управления программным обеспечением и его экземплярами. Одним из таких инструментов является srvctl , используемый для запуска, завершения работы и проверки состояния базы данных RAC.
- ^ Прусински, Бен; Хусейн, Сайед Джаффер (23 мая 2011 г.). Основы кластеров реальных приложений Oracle 11g R1/R2 . Бирмингем: Packt Publishing Ltd (опубликовано в 2011 г.). ISBN 9781849682671 . Проверено 23 марта 2018 г.
В Oracle 11g R2 RAC представлено несколько новых фоновых процессов кластерного ПО. [...] Служба именования Oracle Grid Naming Service (GNS) функционирует как шлюз между mDNS кластера и внешними DNS-серверами. Процесс GNS выполняет разрешение имен в архитектуре реестра Oracle Cluster для Oracle 11g RAC.
- ^ Фарук, Тарик; Ким, Чарльз; Венгурлекар, Нитин; Аванца, Шридхар; Харрисон, Гай; Хусейн, Сайед Джаффар (12 июня 2015 г.). «Устранение неполадок и настройка RAC». Справочник эксперта по Oracle Exadata . Addison-Wesley Professional (опубликовано в 2015 г.). ISBN 9780133780987 . Проверено 29 июня 2017 г.
Утилита Trace File Analyzer (TFA) Collector, выпущенная в версии 11.2.0.4, представляет собой новую комплексную утилиту, упрощающую сбор диагностической информации RAC.
- ^ «Oracle 12c RAC: новые возможности» . Найдите официальные документы . 24 июля 2015 г. Проверено 24 июля 2015 г.
Среди более чем 500 новых функций, добавленных в базу данных Oracle 12c, ряд очень полезных функций являются специфичными для Oracle RAC. Ознакомьтесь с лучшими новыми функциями RAC 12c, включая Oracle ASM Flex, очистку диска ASM, более быструю контрольную точку повторной синхронизации диска, более высокий предел мощности повторной синхронизации и многое другое.
- ^ «Кластеры Oracle Real Application One Node: лучшая виртуализация для баз данных» . Найдите официальные документы . 09.12.2009 . Проверено 19 апреля 2010 г.
Oracle RAC One Node обеспечивает: . Всегда в службах баз данных с одним экземпляром. Улучшенная консолидация серверов баз данных. Расширенная виртуализация серверов. [,,,] Если возникнет необходимость, выполните обновление до полной многоузловой базы данных Oracle RAC без простоев и сбоев. [...] Oracle Real Application Clusters (RAC) One Node — это новая опция для Oracle Database 11g Release 2 Enterprise Edition. Он обеспечивает повышенную высокую доступность для одноэкземплярных баз данных.
- ^ «кластеризация» (PDF) . Oracle.com . Проверено 7 ноября 2012 г.
- ^ Томас, Брайан (30 мая 2006 г.). «Решения для высокомасштабируемых приложений баз данных: анализ архитектур и технологий» (PDF) . Майкрософт . Проверено 9 сентября 2007 г.
- ^ «Sybase.com» . Сайт Sybase.com . Проверено 7 ноября 2012 г.
- ^ «Хранилище и надежность Amazon Aurora — Amazon Aurora» .
- ^ «PolarFS: распределенная файловая система со сверхнизкой задержкой и отказоустойчивостью для облачной базы данных общего хранилища» . ЦИФРОВАЯ БИБЛИОТЕКА АСМ .
- ^ «Oracle покупает финского разработчика ПО с открытым исходным кодом» . ИнфоМир. 7 октября 2005 г. «Oracle покупает SUN; MySQL разветвляется» . Журнал Линукс. 20 апреля 2009 г.
- ^ «Балансировка нагрузки базы данных | Высокая доступность MySQL | Масштабируемая база» . www.scalebase.com . Архивировано из оригинала 29 июня 2012 г.