oracle rac架构解读

一、oracle 数据库架构
单节点数据库，如果实例宕机了，如果一个业务链接在实例上面，那么这个业务就中断了。这个时候系统就不具有可用性了，那么这个时候单节点的可用性是很差的。
对于RAC来说，和单实例一样，还是一份数据文件，都是相同的存储上面放着oracle的文件，但是是由多个实例共用同一份数据文件。这样的好处是在多个实例之间做了冗余。
data guard可以实现物理备份，将redo日志同步然后应用，也可以实现逻辑备份先将redo日志转换成sql然后再执行，逻辑备份有较高的多平台可移植行。
二、rac系统架构

其中的存储可参考该篇（nfs+asm）oracle rac部署
其中clusterware是oracle实现集群的软件：
ORACLE Clusterware 有以下几个组件：
1、OCR Oracle Cluster Registry 为了解决集群“健忘”的问题,最简单的解决办法就是整个集群只 有一份配置，所有节点共用这份配置。ORACLE采用的方法就是把这个配置文件放在共享存储上，这个文件 就是OCR DISK。 节点通过OCR Process读写OCR。 但只有一个节点能够读写OCR DISK 叫OCR Master节点，其它节点 通过本节点的OCR process 向master node的OCR process提交请求，由master OCR Process 完成物理读写，并同步所有节点OCR cache中的内容。（配置不同步）
2、Voting Disk 这个文件主要用于记录节点中成员状态，在出现脑裂时，仲裁那个Partition获得集群的控制权
3、Cluster Synchronization Service(css) : CSS 服务 通过 多种心跳机制 实时监控集群的健康状态，提供脑裂保护等集群服务功能
CSS服务有二个心跳机制：私有网络的Network Heartbeat 用于监控节点之间的健康状态（超时阈值参数MisCount MC) ,通过Voting Disk 的Disk Heartbeat (超时阈值参数IO timeout IOT) 。用于监控是否有访问共享存储的IO故障如HBA卡故障，SAN交换机或者存储的线缆损坏导致I/O超时。
这两个心跳机制决定节点是否应驱逐。下面描述了驱逐行为发生的条件：
(1) 都不超时，不会驱逐
(2) 网络PING在MC时间内完成 ，磁盘ping超过了MC，但是在 IOT内，也不会驱逐
(3) 网络ping在MC时间内完成，磁盘ping超过了IOT，则节点被驱逐
(4) 网络ping超过MC设置，磁盘ping在MC内完成，节点也会被驱逐
4、Cluster Ready Service CRS管理的任何事物被称之为资源，它们可以是一个数据库、一个实例、一个监听、一个虚拟IP（VIP）地址、一个应用进程等等。CRS是根据存储于OCR中的资源配置信息来管理这些资源的。这包括启动、关闭、监控及故障切换（start、stop、monitor及failover）操作。当一资源的状态改变时，CRS进程生成一个事件。当你安装RAC时，CRS进程监控Oracle的实例、监听等等，并在故障发生时自动启动这些组件。默认情况下，CRS进程会进行5次重启操作，如果资源仍然无法启动则不再尝试。集群的高可用HA就靠它了
5、Event Manager Service 负责发布CRS产生的各种事件
6、Oracle Notification Service（ONS）：FAN Fast Application Notification事件的发布及订阅服务
7、RACG 为clusterware进行功能扩展以支持Oracle的特定需求。它在FAN事件发生时执行服务器端的调用脚本（server callout script）
8、Process Monitor Daemon: 监视集群和提供I/O隔离（fencing）

二、rac网络架构

1、 VIP IP
我们先说一下PUBLIC和VIP Oracle RAC中每个节点都有一个虚拟IP，简称VIP， 与PUBLIC IP在同一个网段。vip 附属在public网口接口。 VIP和PUBLIC IP最主要的不同之处在于：VIP是浮动的，而PUBLIC IP是固定的。在所有节点都正常运行时，每个节点的VIP会被分配到public NIC上；在linux下ifconfig查看，public网卡上是2个IP地址；如果一个节点宕机，这个节点的VIP会被转移到还在运行的节点上。也就是幸存的节点的public NIC这个网卡上，会有3个IP地址。

2、 Private IP
再看RAC中的 Private RAC中的 Private私有IP用于心跳同步，这个对于用户层面，可以直接忽略。这个Ip用来保证两台服务器同步数据用的，属于RAC内部之间通信。priv 与public 不应同属一个接口。

3、 SCAN IP
RAC中的SCAN IP 在11gR2中，SCAN IP是作为一个新增IP出现的, scan ip其实是oracle在客户端与数据库之间，新加的一个连接层，当有客户端访问时，连接到 SCAN IP LISTENER， 而SCAN IP LISTENER接收到连接请求时，会根据 LBA 算法将该客户端的连接请求，转发给对应的instance上的VIP LISTENER，从而完成了整个客户端与服务器的连接过程。简化如下： client -> scan listener -> local listener -> local instance 也可以把scan理解为一个虚拟主机名，它对应的是整个RAC集群。客户端主机只需通过这个scan name即可访问数据库集群的任意节点。当然访问的节点是随机的，oracle强烈建议通过DNS Server的round robin模式配置解析SCAN，实现负载均衡（即轮换连接SCAN对应的IP地址）。这有点类似通过vip和listener loadbalance配置实现负载均衡的原理。