《YH3：一文全面了解Oracle RAC One Node》要點：
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Oracle RAC One Node是Oracle Database 11.2引入的Oracle數據庫企業版的一個選項.它為單實例Oracle數據庫提供了增強的高可用性,可以保護計劃內和計劃外的停機時間.

本文來自Oracle白皮書翻譯

Oracle RAC One Node有以下優點：

增強Oracle數據庫的可用性

為Oracle數據庫整合提供便利(提供對多租戶的支持)

方便進行數據庫虛擬化

Oracle RAC One Node還允許客戶對其數據庫部署和管理進行標準化,整合數據庫存儲,如果需要,可以升級到完整的多節點Oracle RAC數據庫,而無需停機或中斷.

Oracle RAC One Node 12c – 概述

Oracle數據庫與Oracle RAC One Node選項與Oracle RAC具有相同的基礎架構.與Oracle RAC不同的是,它通常僅針對共享數據文件集(數據庫)運行一個實例,該數據庫完全支持Oracle RAC,但不能同時跨越多個硬件系統.

相反,如果此服務器上的服務器,實例或相關和受監視的組件出現故障,Oracle RAC One Node數據庫實例將故障轉移到集群中的另一臺服務器.對于計劃停機(例如操作系統或數據庫修補)的情況,Oracle RAC One Node提供了一個獨特的功能,即在線數據庫重定位,它允許將數據庫從一個服務器重新定位到另一個服務器,而不會中斷數據庫服務.

解決計劃以及意外停機使Oracle RAC One Node成為最佳的Oracle數據庫故障切換解決方案.在線升級到多節點Oracle RAC數據庫的能力補充了其功能,并使其成為數據庫云部署的理想基礎架構.

Oracle ?RAC one node的標準化

Oracle RAC One Node使用多個功能,使其成為理想的標準數據庫部署基礎架構.

• 從應用程序的角度來看,Oracle RAC One Node出于實際性目的 – 作為應用程序的Oracle單實例數據庫.因此,只要應用程序被認證為針對Oracle數據庫運行,幾乎不需要明確地使用Oracle RAC One Node來驗證應用程序.

• 從管理的角度來看,Oracle RAC One Node與Oracle RAC具有相同的架構,因此具有眾多優勢.此設計允許Oracle RAC One Node在計劃停機的情況下使用在線數據庫重定位功能進行不間斷的數據庫服務,例如通常在修補OS或數據庫時使用.在這種情況下,即使部署在群集上的單實例數據庫也需要刪除.

這些功能以及Oracle RAC One Node數據庫可以在線升級到多節點Oracle RAC數據庫,從而將Oracle RAC One Node與簡單運行Oracle單實例數據庫區分開來.

Oracle RAC One Node和Oracle RAC之間的主要區別在于使用Oracle RAC One Node Database,在正常操作下,一次只能運行一個實例.如果這一個實例受到計劃外停機的影響,用于Oracle RAC One Node的堆棧確保數據庫服務將盡可能快地恢復,但在技術上和任何其他故障轉移群集解決方案一樣.那么在一段很短的時間內沒有數據庫實例正在運行.

對于計劃停機時間Oracle RAC One Node提供了優于市場上任何其他故障切換解決方案的解決方案; “在線數據庫遷移”.在線數據庫重定位是一種Oracle RAC One Node特有功能,可將Oracle RAC One Node數據庫實例重新定位到群集中的另一個服務器,而不會中斷數據庫服務.在Oracle RAC數據庫中,不需要此功能,因為數據庫實例通常在集群中的多個服務器上運行.重新定位正在運行的Oracle RAC數據庫實例是不必要的.

最佳的Oracle數據庫可用性

對于故障情況,Oracle RAC One Node可確保最低可能的故障切換時間. 此外,Oracle RAC One Node還可以使用Oracle最新的業務連續性功能“應用連續性”,它包含在Oracle RAC,Oracle Active Data Guard和Oracle RAC One Node選項中.

利用應用程序連續性作為故障切換策略的一部分,可以最大限度地減少運行在Oracle RAC One Node Database上的應用程序所遇到的停機時間,同時也有助于優化計劃停機時間,因為它可以減少對要修補的數據庫實例的工作的需求.

在線數據庫遷移完成了Oracle RAC One Node功能,使Oracle RAC One Node成為最佳的Oracle數據庫故障切換解決方案.

使用Online Database Relocation實現零停機安裝補丁集

在線數據庫遷移允許執行服務器固件,操作系統或數據庫修補等維護操作,而不會停止數據庫服務.

雖然在線數據庫遷移是一種標準的Oracle RAC One Node功能,但使用它進行零停機維護需要做一些準備. 在上圖中,三個節點集群托管各種Oracle RAC One Node數據庫：

節點1承載Oracle RAC One節點數據庫A

節點2承載Oracle RAC One節點數據庫B和D

節點3托管Oracle RAC One節點數據庫C和E

每個Oracle RAC One Node數據庫的Oracle數據庫歸檔安裝在每個服務器的基礎上(而不是使用共享的Oracle數據庫主機). 使用每個數據庫的個人數據庫home允許在服務器上的各個數據庫的在線修補.

為簡單起見,以下示例將僅關注Oracle RAC One Node數據庫A.在真實環境中,可能需要考慮在同一服務器上運行的其他數據庫.考慮到這些假設,使用在線數據庫重定位的在線維護可以通過四個簡單的步驟執行(根據場景,可以進一步優化三個步驟)：

1. 啟動從源到目標的在線數據庫重定位
2. 在源服務器上修補Oracle數據庫的主頁
3. 回滾(重新定位到源服務器)以激活補丁使用
4. 剩余Oracle數據庫主頁

上述列表中的第一步使Oracle RAC One Node優于當今市場上任何其他數據庫集群故障切換解決方案. 基于Oracle RAC One Node是啟用Oracle RAC的數據庫,在線數據庫重定位可以為Oracle RAC One Node數據庫啟動第二個實例,以進行重定位. 這是Oracle RAC One Node數據庫應該同時運行兩個數據庫實例的唯一時間.

作為在線數據庫重定位的一部分,執行以下步驟：

1、數據庫服務在源數據庫實例(要停止的實例)上停止,然后在目標數據庫實例(新實例)上啟動.

請注意,由于此原因,Oracle RAC One Node需要至少創建一個動態數據庫服務,作為基于DBCA的數據庫創建的一部分.

2、可以創建其他數據庫服務作為安裝后步驟.

3、在目標數據庫實例上啟動的數據庫服務將導致新的連接請求訪問Oracle RAC One Node數據庫轉到新的目標服務器.

4、在源服務器上啟動在線數據庫重定位時建立的連接將保留在源實例上,同時將針對源數據庫實例執行關閉事務處理.

5、由于關閉事務處理將等待會話完成事務并斷開連接,“在線數據庫重定位”功能允許設置一個超時時間,描述使用shutdown abort強制停止源數據庫實例之前應等待的時間.

默認等待時間(超時)為30分鐘.等待時間可以增加多達24小時.

6、在超時過期或源數據庫實例上的最后一個會話關閉后(以先到者為準),源數據庫實例將被關閉,并且新的(目標)數據庫實例保持為唯一可用的實例.

Oracle數據庫12c實際應用集群(RAC)一個節點.

由于源數據庫實例現在已停止,并且假設沒有其他數據庫從相應的數據庫主服務器運行,因此,源服務器上的數據庫主目錄現在可以進行修補(請參閱步驟3),隱式使用本機的固有的滾動升級功能Oracle RAC數據庫.

步驟4預計將倒退操作,這意味著將Oracle RAC One Node數據庫A重新定位到原始的家庭,以便激活修補程序,因為到目前為止,該數據庫實例只是從未修補的數據庫中運行.啟動Oracle RAC One Node Database節點1上的實例將激活此實例的修補程序,并允許修補剩余的主機.

在集成環境中優化在線打補丁的過程

上面所述的“使用在線數據庫重定位的零停機修補”的過程假設特定數據庫實例在工作流程中被重新定位兩次,這導致執行四個步驟. 在合并環境中,假設沒有特定的服務器,需要托管數據庫實例,上述步驟可以縮短為3個步驟：

 

更好地數據庫整合

鞏固已成為IT行業的熱門話題. Oracle RAC One Node可實現更好的服務器整合,增強的保護,防止故障,更大的靈活性,更輕松的工作負載管理以及比虛擬化環境更好的在線維護.

通過利用共享操作系統(OS)映像的優勢,Oracle RAC One Node提供卓越的整合. 這意味著,在虛擬機(VM)環境中,只有一個操作系統可以安裝,配置,安全,修補,升級,備份,管理與多個操作系統.

Oracle RAC One Node的OS整合模型為系統管理員提供了要管理的單個操作系統(每個服務器).相比之下,在VM環境中,在單個物理服務器上安裝了十幾個操作系統并不常見,為系統管理員提供了十幾個操作系統來安裝,配置,修補,安全,升級,備份和管理.

使用單個操作系統映像來托管多個Oracle數據庫提供了隔離資源的問題,其中CPU利用率最重要的是內存利用率.實例Caging4是Oracle Database 11g Release 2引入的一個功能,可以跨數據庫提供所需的資源隔離.

此功能有助于提供一致的服務水平,而無需更麻煩的方法的開銷和低效率. Instance Caging允許管理員限制實例使用的CPU,從而防止一個實例中的失控進程影響其他共享該服務器的進程.管理員可以在不使數據庫脫機的情況下動態地更改CPU分配,如果系統上的需求或需求發生變化.

Oracle RAC One Node 支持多租戶

在Oracle RAC One Node中使用PDB時,多租戶容器數據庫(CDB)基于Oracle RAC One Node. 每個可插拔數據庫都可在Oracle RAC One Node CDB實例上使用. 使用動態數據庫服務來管理和管理PDB,這些應用程序也將被應用程序用于連接到相應的PDB,就像使用Oracle Net Services進行連接的單實例Oracle數據庫一樣.

Oracle數據庫虛擬化的優化實現

虛擬化已成為IT行業的熱門話題,一個原因可能是,通過從運行在其上的軟件抽取物理資源,虛擬化承諾更靈活和更有效的IT環境.它提供了各種易于獲得的收益,具有明顯的可衡量和可理解的回報.很容易證明投資將具有積極的投資回報率.

Oracle RAC One Node在物理服務器上運行,因此不會受到虛擬服務器的潛在開銷的影響.由于它們傾向于執行I / O和內存密集型操作,因此數據庫可能會導致許多服務器虛擬化環境中的高開銷運行 – 對于在物理服務器上運行的這些環境將提供顯著的性能改進.

虛擬化最明顯的優勢是與服務器整合相關的優勢,但越來越多的客戶正在利用諸如Live Migration和基于VM的高可用性等高級功能的優勢.

Oracle認識到這些好處,并提供自己的服務器虛擬化產品Oracle VM.以下是驅動虛擬化興趣的主要優點：

• 服務器整合：將未充分利用的服務器整合到單個物理服務器中可以降低服務器的成本,占用空間,電源和冷卻.
• 防止故障：虛擬化可以與監視虛擬資源或實際應用程序的運行狀況的監視功能相結合,并在虛擬機發生故障時重新啟動或重新定位工作負載.
• 靈活性和工作負載管理：虛擬化使得可以在集群內的物理服務器之間遷移工作負載,從而平衡池中所有服務器資源的負載
• 在線維護：將工作遷移到物理資源允許管理員對該物理資源執行維護,而不會影響應用程序的用戶.

虛擬化已成為服務器虛擬化的代名詞,但存在許多不同類型的虛擬化. 服務器虛擬化是最簡單的虛擬化形式,可以提供許多上述優點,具有不同程度的實用性.

大多數虛擬化解決方案不提供的粒度超出了客戶虛擬機的黑匣子.換句話說,對于大多數基于虛擬機的解決方案,包括甲骨文,客戶虛擬機是一個黑匣子,其中的功能如Live Migration或基于VM的高可用性將會運行.這些功能對訪客虛擬機的運行情況沒有任何見解

Oracle RAC One Node和Oracle RAC Stack提供了充分利用基于VM的環境所需的洞察力和功能.實時遷移可能能夠將客戶機從一個服務器移動到另一個服務器;但是,它不能僅在guest虛擬機之間移動數據庫.

在客戶虛擬機中的應用程序(數據庫)級別上進行操作對于維護操作來說有很大的區別.每個guest虛擬機仍然使用操作系統,并可能提供Oracle數據庫本地二進制文件;這兩個實體將經常進行修補.

類似的應用于基于VM的HA功能,如上圖.雖然基于VM的HA在Guest VM級別上工作得很好,這意味著如果檢測到故障,它將在Guest VM上故障轉移,它不會檢測并更正guest虛擬機中應用程序(數據庫)的故障.

Oracle RAC One節點堆棧提供缺少的部分和功能,例如應用程序級可用性監控和在線數據庫遷移用于維護操作.

Oracle RAC One Node獨有的其他優點包括：

• 存儲虛擬化：Oracle RAC One Node通過Oracle自動存儲管理(ASM)提供存儲虛擬化. ASM虛擬化呈現給數據庫的所有存儲,并自動進行管理和調優,并由于磁盤故障或磁盤添加/刪除事件而無縫地處理存儲重新配置.
• 存儲合并：此外,ASM通過稱為存儲“池”的功能增加了存儲利用率,其中運行Oracle RAC One Node的單個服務器(或群集)上的所有數據庫都共享一個存儲池.數據庫磁盤IO始終保持一致,因為ASM確保IO在所有主軸之間始終保持平衡 – 即避免熱點.可以集中管理可用磁盤空間,而不是跨多個本地存儲池分段.
• 無中斷橫向擴展：Oracle RAC One Node可以在線升級到Oracle RAC(具有適當的許可證),以便擴展到超過一個服務器.隨著時間的推移,應用程序可能不僅可以增加其工作量,還可能成為業務關鍵.如果應用程序最終需要Oracle RAC提供的增強的可用性,或超出單個物理服務器的可擴展性,則Oracle RAC One Node可以升級到Oracle RAC,而不會停機或中斷.
• 標準化操作模型：通過運行Oracle RAC One Node和Oracle RAC(用于橫向擴展數據庫)的組合,客戶可以在所有操作系統中接受單個數據庫部署模型(即工具,IT流程,自定義腳本等) .這有助于簡化IT,減少教育和冗余工作,混亂和可能的人為錯誤.

總結

Oracle RAC One Node提供了最佳的Oracle數據庫可用性. 它提供了避免計劃外和計劃停機的功能. Oracle RAC One Node還可以提高VM的優勢并克服其限制. 那些希望減少服務器占用空間,提高可用性,更好地管理工作負載,減少維護中斷,簡化數據庫管理或升級到多節點Oracle RAC的客戶將發現Oracle RAC One Node是數據庫和數據庫云部署的理想解決方案.

文章來自微信公眾號：數據和云

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