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[Resolvido] Oracle Clusterware: conceitos e arquitetura

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Visão geral do Oracle RAC

Um cluster consiste em multiplos computadores interconectados ou servidores que têm como objetivo compartilhar/ processar requisições de usuários em aplicações para usuários finais. O Oracle RAC permite que um Database seja clusterizado e ele utiliza o Oracle Clusterware como infraestrutura para processar várias instances como um sistema único.

 

Abaixo o funcionamento do Oracle RAC:

 

48168.jpg

 

 

O que é um Cluster?

As características mais comuns de um Cluster Oracle são:

 

  • Servidores interligados que atuam como um único servidor;
  • O software utilizado pelo cluster mascara a infra-estrutura;
  • Os discos estão disponíveis para leitura e gravação para todos os servidores do cluster;
  • Os dados são compartilhados através de softwares;
  • ASM;
  • ACFS;
  • OCFS;
  • NFS;
  • RAW;
  • O sistema operacional é o mesmo em todos os servidores;
  • Várias instâncias acessando o mesmo banco de dados;
  • Uma instância por servidor;
  • Acesso aos dados (datafiles) ao mesmo tempo por todas instâncias;
  • Controle de acesso aos dados por parte do Oracle RAC;

48169.jpg

 

Os benefícios da utilização do Oracle Real Application Clusters:

 

  • Alta disponibilidade: segurança para falhas em servidores e instâncias;
  • Escalabilidade: adicione mais nodes/servidores em necessidade futuras;
  • Custo: somente é pago o que é utilizado;
  • Computação em grade (Grid):
  • Aumento e diminuição do cluster confirme necessidade;
  • Adicionar e remover nodes com facilidade;
  • Utilização de repositório de carga;
  • Execuções de processos de forma paralela;
  • Distribuição de carga entre os nodes do cluster.

Interconnect

O Oracle Clusterware necessita de troca de informações entre todos os nodes do Cluster. Para isso é utilizado o link "Interconnect". As principais tarefas desta interface de rede são:

 

  • Funções Heartbeat / Keep Alive ;
  • Troca de mensagens;
  • Troca de informações sobre locks e deadlocks;
  • Atualização de cache (Cache Fusion);

Exemplos de ligações da interface Interconnect:

 

Single-Switch:

 

 

  • Interfaces ligadas somente a um switch para o Interconnect dos nodes do clusters;
  • Pode ser configurado como Ativo/Ativo ou Ativo/Standby via Bonding.

48170.jpg

 

Multi-Switch:

 

  • Interfaces ligadas a duas ou mais switchs para o Interconnect dos nodes do clusters;
  • Pode ser configurado como Ativo/Ativo ou Ativo/Standby via Bonding ou HAIP.

48171.jpg

 

Para consultar as dúvidas mais frequentes sobre a interface "Interconnect", clique aqui.

 

 

Exemplo de ambiente Oracle RAC

Um exemplo de ambiente utilizando Oracle RAC (Versão 11gR2) é mostrado a seguir na imagem:

 

48172.jpg

 

 

Ordem de Startup

Para iniciar o cluster, existe uma ordem para o startup dos serviços - isso garante a inicialização correta do Oracle RAC:

 

48173.jpg

 

 

Principais processos do Oracle RAC

Um cluster consiste em vários processos no SO. Os processos GCS, GES e GRD consistem no funcionamento do Oracle Cache Fusion (responsável pela troca de blocos em memória entre os nodes do cluster.) Abaixo alguns processos do Oracle RAC:

 

48174.jpg

 

 

  • Cluster Ready Services (CRS)
    Processo principal para gerenciamento de alta-disponibilidade do cluster.
  • Cluster Synchronization Services (CSS)
    Gerencia a configuração do cluster controlando seus membros, notificando membros quando um node é edicionado ou excluído do cluster.
  • Event Manager (EVM)
    Proceso Background que gerencia eventos do cluster.
  • Cluster Time Synchronization Services (CTSS)
    Serviço para sincronização de horário entre os nodes do cluster.
  • Oracle Notification Services (ONS)
    Serviço para gerenciamento de eventos FAN (Fast Application Notifications)
  • Oracle AgentGerencia serviços quando um evento FAN ocorre. Conhecido como processo RACG até a versão 11.1
  • Oracle Root Agent
    É um processo específico (Oraagent) que funciona juntamente com o processo CRSD para gerenciar recursos do usuário "root", como serviços de rede e endereços VIP.
  • Grid Naming Services (GNS)
    É um conexão entre o mDNS e o DNS externo. Gerencia automaticamente nomes do cluster (opcional).
  • Grid Plug And Play (GPnP)
    Permite adição e remoção de nodes no cluster automaticamente sem ação manual. Necessita do GNS configurado.
  • Multicast Domain Name Services (mDNS)
    Permite solicitações do DNS externo.
  • ACMS: Atomic Controlfile do Memory Service
    Num ambiente Oracle RAC, o ACMS contribui para garantir que as atualizações na memória SGA sejam distribuídas entre os nodes, com sucesso ou falha.
  • GTX0-j: Global Transaction Process
    O processos GTX0-j suporta transações globais num ambiente Oracle RAC. O Database automaticamente calcula o número desses processos baseando-se na carga de transações XA globais.
  • LMON: Global Enqueue Service Monitor
    O processo LMON monitora filas globais e recursos do cluster e executa recover de operações LMD (GlobalEnqueue Daemon). Os processos LMD gerenciam as solicitações remotas de cada instance do cluster.
  • LMS: Global Cache Service Process
    O processo LMS mantém registros dos status dos Datafiles e de cada bloco em cache registrados no Global Resource Directory (GRD). O Processo LMS também controla as mensagens para instâncias remotas e gerencia o acesso e a transmissão de blocos da Buffer Cache entre as diferentes instances do cluster. Esse processo faz parte da feature Cache Fusion.
  • LCK0: Instance Enqueue Process
    O processo LCK0 administra as requisições de recursos que não são da Cache Fusion, como por exemplo, requisições library w row cache.

Veja os principais processos do Oracle RAC aqui. (Somente em inglês)

 

 

Principais mudançaos no Oracle 11gR2

Em relação a versões anteriores do Oracle Database, existem algumas diferenças, como:

 

OFA (Optimal Flexible Architecture)

 

Os novos diretórios no 11g, em $ORACLE_BASE/diag/rdbms/<INSTANCIA>

 

 

  • alert ? Diretório do alert log em xml e txt.
  • incident ? Diretório para todos os incidentes do software.
  • incpkg ? Diretório para quando a criado um pacote des incidentes.
  • trace ? Diretório para armazenar os antigos traces gerados nos caminhos background dump (bdump) e user dump (udump).
  • cdump ? Diretório para armazenar os traces de Core Dump, antigo core_dump_dest.
  • metadata ? Metadata sobre os incidentes, problemas e pacotes.

Parâmetros depreciados

Os parâmetros background_dump_dest, core_dump_dest, user_dump_dest foram depreciados. Agora, todos os traces podem ser encontrados em DIAGNOSTIC_DEST.

 

 

ADR ? Automatic Diagnostic Repository

Ferramenta para auxiliar na prevenção, detecção e diagnóstico de problemas com bugs em banco de dados. O ADR centraliza todos os traces e logs de todos os componentes, tais como ASM, CRS, LISTENER.

 

 

Senhas

As senhas agora, por padrão, são SENSITIVE CASE. Logo, é preciso muita atenção com usuários de aplicação, pois isso poderá ser um problema em uma migração. O recurso pode ser desligado alterando o parâmetro sec_case_sentitive_logon = FALSE.

 

 

SCAN - Single Access Name

O Single Client Name (SCAN) é uma nova feature do Oracle RAC 11gR2 que dispõe de um nome qualificado para acesso ao Oracle Database em um cluster. Entre os benefícios, um é a possibilidade de adionar ou remover nodes de um cluster sem a necessidade de alterar os clients. O SCAN é o responsável por LOAD BALANCING e FAILOVER, mudando consideralvelmente o Oracle Net de ambiente em Cluster 11gR2.

 

48175.jpg

 

 

Overview do SCAN

LOAD BALACING de conexões usando SCAN:

 

48176.jpg

 

 

 

 

 

Oracle Grid Infrastructure

Com o Oracle Grid Infrastructure, o ASM e o Clusterware são instalados em uma única home, tornando-se uma plataforma unificada de infraestrutura do Oracle RAC. Arquivos do Clusterware como OCR e Voting Disks, podem ser armazenados no ASM, unificando as soluções de armazenamento. Para novas instalações, a opção de armazenamento dos arquivos de Clusterware em raw devices não é mais suportada. Estas consigurações também se aplicam para a configuração STANDALONE SERVER.

O ACFS ? Automatic Storage Management Cluster File System é um novo recurso de armazenamento, suportando todas as plataformas, provendo uma file system dinâmica, distribuída performaticamente, balanceamento sobre todos os discos envolvidos. Substituí o antigo OCFS.

 

O Cluster Time Synchronization Service ? CTSS, serviço responsável por manter o sincronismo de tempo entre os nodes. Oracle Universal Installer do Grid Infrastructure gera scripts automaticamente para fix de pré-requisitos não atendidos.

 

 

Online Application Upgrade

Nessa versão é permitido que sejam realizados upgrades online sem qualquer indisponibilidade para aplicações. Anteriormente, quando um commando DDL era executado e outra sessão tentava realizar um DML no mesmo objeto, ocorria uma falha. Isto não acontece mais. Foram feitas melhorias nos processos Create e Rebuild index (no waits). O modelo de dependências do banco mudou para o chamado ?finegrained?. Ex: Adicionar uma nova coluna em uma tabela ou um novo subprograma para uma package spec não invalidará suas dependências.

 

 

Matriz de Certificação do Oracle RAC

Para garantir a compatibilidade de software/hardware em uma instalação do Oracle RAC, confira a matriz de certificação no My Oracle Support:

 

  • Conecte no portal Oracle;
  • Clique na aba "Certificação";
  • Cliquem em "Certificação por Produto";
  • Selecione "Real Application Clusters";
  • Selecione a plataforma.

Demonstrações

Para ver demonstrações do Oracle RAC, acesse o link: http://www.oracle.com/technology/obe/demos/admin/demos.ht

 

 

 

http://imasters.com.br/artigo/24846/oracle/oracle-clusterware-conceitos-e-arquitetura

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