oracle 的监听器的详解

Oracle 监听器 Listener 是一个重要的数据库服务器组件，在整个 Oracle 体系结构中，扮演着重要的作用。它负责管理 Oracle 数据库和客户端之间的通讯，它在一个特定的网卡端口（默认是TCP 1521端口）上监听连接请求，并将连接转发给数据库，下面的部分，会从几个方面对监听器进行简单介绍。

1.监听器的功能

从当前的 Oracle 版本看，Listener 主要负责下面的几方面功能：

1. 监听客户端请求。监听器运行在数据库服务器之上，与 Oracle 实例（可为多个）相关关联，是一个专门的进程 process，在 Windows 的服务项目或者 Linux 的运行进程列表中，都会看到对应的运行进程。Windows 上名为 TNSLSNR，Linux/Unix 平台上是 lsnrctl。监听器守候在服务器制定端口（默认为：1521），监听客户端的请求。

2. 为客户端请求分配 Server Process。监听器只负责接听请求，之后将请求转接给 Oracle Server Process。在 Oracle 的服务模式下，客户端进程是不允许直接操作数据库实例和数据，而是通过一个服务进程 Server Process（也称为影子进程）作为代理。监听器接受到请求之后，就向操作系统（或者 Dispatcher 组件）要求 fork（或分配）一个 Server Process 与客户端相连。

3. 注册实例服务。本质上讲，Listener 是建立实例和客户端进程之间联系的桥梁。Listener 与实例之间的联系，就是通过注册的过程来实现的。注册的过程就是实例告诉监听器，它的数据库数据库实例名称 instance_name 和服务名 service_names。监听器注册上这样的信息，对客户端请求根据监听注册信息，找到正确的服务实例名称。目前 Oracle 版本中，提供动态注册和静态注册两种方式。

4. 错误转移 failover。failover 是 RAC 容错的一个重要方面功能，其功能是在数据库实例崩溃的时候，可以自动将请求转移到其他可用实例上的一种功能。可以提供很大程度上的可用性（Availability）功能。这个过程中，发现实例已经崩溃，并且将请求转移到其他实例上，就属于是 Listener 的功能。

5. 负载均衡衡量。在 RAC 架构中，Oracle 实现了负载均衡。当一个客户请求到来时，Oracle 会根据当前 RAC 集群环境中所有实例的负载情况，避开负载较高的实例，将请求转移到负载较低的实例进行处理。在早期 RAC 版本中，负载轻重的衡量是根据监听器当前维护连接数目来确定的，而不是实时查看多实例的负载。RAC 环境中的监听器之间进行沟通通信。

2.监听器的操作

监听器在 Windows 和 Linux/Unix 平台上，都是可以直接操作的。下面以 Linux 平台操作为例，其他平台类似。

在命令行窗口（CMD），输入 lsnrctl，就可以进入监听器控制窗口。

[oracle@newtest ~]$ lsnrctl

LSNRCTL for Linux: Version 10.2.0.4.0 �C Production on 06-APR-2011 14:31:46
Copyright (c) 1991, 2007, Oracle. All rights reserved.
Welcome to LSNRCTL, type “help” for information.

LSNRCTL>

通过输入命令 help，可以查看支持的监听器操作。下面仅介绍常用的几个:

查看当前监听器状态：

敲入 status，可以查看当前监听器的状态，对应操作日志信息和服务注册信息等内容。如下：

LSNRCTL> status

Connecting to (DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=127.0.0.1)(PORT=1521)))

STATUS of the LISTENER
――――――――
Alias LISTENER
Version TNSLSNR for Linux: Version 10.2.0.4.0 �C Production
Start Date 18-MAR-2011 18:03:56
Uptime 18 days 20 hr. 28 min. 37 sec
Trace Level off
Security ON: Local OS Authentication
SNMP OFF

Listener Parameter File /home/oracle/product/10.2.0/db_1/network/admin/listener.ora

Listener Log File /home/oracle/product/10.2.0/db_1/network/log/listener.log

Listening Endpoints Summary…

(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=127.0.0.1)(PORT=1521)))
Services Summary…
Service “Test” has 2 instance(s).
Instance “Test”, status UNKNOWN, has 1 handler(s) for this service…
Instance “Test”, status READY, has 1 handler(s) for this service…
Service “TestXDB” has 1 instance(s).
Instance “Test”, status READY, has 1 handler(s) for this service…
Service “Test_XPT” has 1 instance(s).
Instance “Test”, status READY, has 1 handler(s) for this service…
The command completed successfully

LSNRCTL>

需要额外注意的下面几项内容：

1. 监听程序参数文件 $ORACLE_HOME/network/admin/listener.ora

监听器启动时依据参数文件的，当然没有参数文件监听器也是可以启动，那时监听器依据默认的行为操作。这个参数指定了监听器参数文件的位置，listener.ora。这个文件是一个文本类型参数文件，描述了监听器监听端口，主机名称和静态注册信息。Listener.ora是随着数据库实例的建立之后，建立监听器的过程中动态配置的。

2. 监听程序日志文件 $ORACLE_HOME/network/log/listener.log

监听器日志，是一个记录和描述监听器工作和错误的信息库。通过仔细研究日志内容，可以帮助我们发现当前的监听器的问题、解决连接故障和深入理解监听器工作原理。

上文中已经说明，监听器有注册功能，通过 status 命令（services 命令同样效果）。可以查看到当前有什么服务被注册上，用来检查连接服务失败，是常用的工具。

3. 开启/关闭监听器：

监听器的行为受到参数文件的控制，我们有时候需要调整监听器的参数。调整监听参数的方法，可以通过 Oracle 提供的 GUI 界面完成，还可以通过手工修改 listener.ora 来完成。

因为参数文件 listener.ora 是一个文本文件。Oracle 对于文本类型的参数文件，大多数情况下是不支持热加载的。pfile 和 listener.ora 都是如此。

使用界面 GUI，就是使用 Net Configuration Assistant 来配置。配置完成后，配置程序会自动重新启动监听器程序，来加载修改的参数文件。如果采用手工修改 listener.ora，就必须要手工的进行监听程序关闭和启动。

LSNRCTL> stop
Connecting to (DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=127.0.0.1)(PORT=1521)))
The command completed successfully

LSNRCTL> start
Starting /home/oracle/product/10.2.0/db_1/bin/tnslsnr: please wait…
TNSLSNR for Linux: Version 10.2.0.4.0 �C Production
System parameter file is /home/oracle/product/10.2.0/db_1/network/admin/listener.ora
Log messages written to /home/oracle/product/10.2.0/db_1/network/log/listener.log
Listening on: (DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=127.0.0.1)(PORT=1521)))
Connecting to (DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=127.0.0.1)(PORT=1521)))

STATUS of the LISTENER
――――――――
Alias LISTENER
Version TNSLSNR for Linux: Version 10.2.0.4.0 �C Production
Start Date 06-APR-2011 14:35:27
Uptime 0 days 0 hr. 0 min. 0 sec
Trace Level off
Security ON: Local OS Authentication
SNMP OFF
Listener Parameter File /home/oracle/product/10.2.0/db_1/network/admin/listener.ora
Listener Log File /home/oracle/product/10.2.0/db_1/network/log/listener.log
Listening Endpoints Summary…

(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=127.0.0.1)(PORT=1521)))
Services Summary…
Service “Test” has 1 instance(s).
Instance “Test”, status UNKNOWN, has 1 handler(s) for this service…
The command completed successfully

LSNRCTL>

这里多说一句关于监听器的参数配置。使用 GUI 可以满足大部分的情况，而且可以避免拼写错误引发的监听器故障（监听器不会检查配置项目的正确与否）。但是，在一些比较复杂的情况下，比如一台机器绑定多个IP的情况，或者 RAC 的复杂功能配置上，还是倾向于使用手工编写 listener.ora 的方法。

此外，lsnrctl 提示行还提供了 reload 命令，可以在 Listener 启动的情况下，重新加载文件和 SID 信息。但是我还是比较喜欢 stop+start 的组合。

如果是在 Windows 平台下，启动关闭监听器还可以在系统服务项目列表中操作，效果是一样的。

3.监听器的工作过程

下面我们谈谈监听器的工作过程。一般，监听器作为一个独立 process 在操作系统中运行，守候在特定网络端口（默认为：1521），等待客户端请求的到来。注意：我们在客户端配置命名服务的时候，输入的1521也就是为了与监听器程序建立连接。

当一个请求“如期而至”，监听器对照已经注册的服务列表，查找对应的数据库实例信息，获取到指定实例的 ORACLE_HOME 路径。相当于表明可以进行连接。

客户端与实例的交互不是直接的，是通过 Server Process 作为代理中介来实现的。所有指令 SQL 都是客户端通过 Server Process 发送到实例中，这种体系结构是 Oracle 对于实例和数据库文件一种保护机制。

当监听器获得请求之后，要从 Oracle 实例中分配一个 Server Process 与之对应。这里不同的 Oracle 连接方式存在一些差别。

如果是专用连接模式，也就是一个客户端连接对应一个 Server Process。监听器就会向 OS 请求 fork（创造）出一个 Server Process，与监听器尝试交互。

如果是共享连接模式，也就是多个客户端共享一个 Server Process（注意：这里还不是连接池）。监听器就会向 Dispatcher 进程（管理共享模式连接的进程）请求一个 Server Process 与之交互。

Server Process 与监听器的连接，实际上就是相互信息的交换。Server Process 将自身在 OS 中的进程编号、连接地址信息发给监听器。监听器将客户端信息传递给 Server Process。

监听器获取到 Server Process 的信息之后，将其返回给客户端连接程序。客户端获取到信息之后，进行重连接，根据返回的信息与 Server Process 在制定的服务器端口进行联系。

直到这个时候，客户端程序才将连接用户名、密码等信息发给 Server Process，进行登录验证等操作。监听器的工作也就到此结束。

这里面有一个技术细节，就是 Server Process 与客户端连接的时候，是允许不使用1521端口的。具体连接的端口，是带有随机因素的。在9i版本 Windows 平台下，如果安装了防火墙，只允许1521端口通信，是会带来一些连接问题。好在在其他平台上和之后的版本中，实现了一种端口共享技术，连接可以和监听器一起使用1521端口。

4.监听器的动/静态注册机制

介绍了监听器工作原理，下面我们说说动静态注册的机制。在上面的内容中，我们已经初步了解了注册的作用，注册就是将数据库作为一个服务注册到监听程序。客户端不需要知道数据库名和实例名，只需要知道该数据库对外提供的服务名就可以申请连接到数据库。这个服务名可能与实例名一样，也有可能不一样。在数据库服务器启动过程中，数据库服务器会向监听程序注册相应的服务（无论何时启动一个数据库，默认地都有两条信息注册到监听器中：数据库服务器对应的实例和服务。）相当于是这样：在数据库服务器和客户端之间有一监听程序（Listener），在监听程序中，会记录相应数据库对应的服务名（一个数据库可能对应有多个服务名），当客户端需要连接数据库时，只需要提供服务名，就可以建立客户端和服务器之间的连接。目前的 Oracle，支持静态注册和动态注册两种注册方式。

静态注册顾名思义，就是显示的指定出监听器程序要为那个实例以哪个服务名做监听。在启动监听器的时候，监听程序是不知道所监听实例服务是否存在。直到有客户端请求指定的服务。

静态注册就是实例启动时读取 listener.ora 文件的配置，将实例和服务注册到监听程序。无论何时启动一个数据库，默认地都有两条信息注册到监听器中：数据库服务器对应的实例和服务。

静态注册时，listener.ora 文件中的 GLOBAL_DBNAME 向外提供服务名，listener.ora 文件中的 SID_NAME 提供注册的实例名。下面是一个典型参数文件的结构：

# listener.ora Network Configuration File: /home/oracle/product/10.2.0/db_1/network/admin/listener.ora
# Generated by Oracle configuration tools.

SID_LIST_LISTENER =
(SID_LIST =
(SID_DESC =
(SID_NAME = PLSExtProc)
(ORACLE_HOME = /home/oracle/product/10.2.0/db_1)
(PROGRAM = extproc)
)

(SID_DESC =
(GLOBAL_DBNAME = Test)
(ORACLE_HOME = /home/oracle/product/10.2.0/db_1)
(SID_NAME = Test)
)
)

LISTENER =
(DESCRIPTION_LIST =
(DESCRIPTION =
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = 127.0.0.1)(PORT = 1521))
)
)

其中，SID_LIST 配置节点中的 SID_DESC 就是配置静态注册的节点项目。SID_LIST 里用来配置当前监听器注册的服务项目，通过多个 SID_DESC 进行配置，每个 SID_DESC 基本上就是一个配置项目。默认是动态注册的时候，只有 PLSExtProc 项目。

默认安装时，会安装一个 PL/SQL 外部程序（ExtProc）条目在 listener.ora 中，是 Oracle 为调用外部程序默认配置的监听，它的名字通常是 ExtProc 或 PLSExtProc，但一般不会使用它，可以直接从 listener.ora 中将这项移除，因为对 ExtProc 已经有多种攻击手段了，在不使用外部程序时，Oracle 也是建议删除的。PLSExtProc 是 PL/SQL external procdure 的意思，就是在 PL/SQL 中调用外部语句，如 C,Java 写的过程。现在，Oracle 已经全面支持 Java 了，这东西也就过时了，之所以继续保留是考虑到兼容以前老版本的数据库实例。有时可能会在多个数据库实例之间拷贝 listener.ora，请检查拷贝来的文件中是否含有不需要的服务，确保只留下的确需要的服务项目，减少监听器受攻击的面。其实 Oracle DBA 应该特别重视监听器的安全性，因为黑客可以轻易的侵入没有进行安全配置监听器的 Oracle 数据库实例。如果你想了解 Oracle 监听器安全配置方面的知识，请点击 这里 学习。

静态配置项目中，通过 GLOBAL_NAME 配置服务项目，通过 SID_NAME 指定数据库实例的名称，通过 ORACLE_HOME 配置 Oracle 数据库软件安装的基本目录。

动态注册是与静态注册相对应的一种注册方法。同样也是通过 listener.ora 进行配置。下面是一个典型的配置参数文件：

# listener.ora Network Configuration File: /home/oracle/product/10.2.0/db_1/network/admin/listener.ora
# Generated by Oracle configuration tools.

SID_LIST_LISTENER =
(SID_LIST =
(SID_DESC =
(SID_NAME = PLSExtProc)
(ORACLE_HOME = /home/oracle/product/10.2.0/db_1)
(PROGRAM = extproc)
)
)

LISTENER =
(DESCRIPTION_LIST =
(DESCRIPTION =
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = 127.0.0.1)(PORT = 1521))
)
)

对比上面的静态注册文件，可以发现显示指定服务名称和数据库实例名的项目不见了。只有本地地址和监听器端口信息。

动态注册的动作是监听器所在主机上数据库实例完成。动态注册是 Oracle 上一个不能关闭的功能。实例的 background process PMON，每隔一段时间（一到两分钟）就会将实例的参数信息注册到监听器上，实现动态注册。

注册的信息是数据库参数 service_name 和 instance_name。可以通过 Show Parameter 命令查看。

SQL> show parameter instance_name;

NAME TYPE VALUE
―――――――――――― ―――�C ――――――――――
instance_name string Test

SQL> show parameter service_names;

NAME TYPE VALUE
―――――――――――― ―――�C ――――――――――
service_names string Test

一般数据库在建立的时候，这两个参数都是已经设置好的，不会轻易的发生变化。

如果 instance_name 参数没有设置，则系统会选取参数 db_name 作为实例名称返回。如果 service_names 没有设置，则会将 db_name 和 db_domain 两个参数组合成服务名实现注册。

值得注意的一个问题是，service_names 参数是一个可以指定多个服务名称的参数，以逗号分隔。也就是说，一个 Oracle 实例时可以同时作为多个服务名向外提供服务的。service_name 是 Oracle 在新近版本中提出，替代 SID_NAME 的概念。使用 Service 的指定方式，多个 Oracle 实例就可以统一提供一致的数据访问服务（也就是 RAC）。

通常，对 instance_name 和 service_name 两个参数，还是建议设置上。因为会在一定程度上影响到动态注册的效果。

如果没有显示的指定这两个参数，那么只有在数据库实例启动在监听器实例之后的时候，才会一次动态注册。一旦之后监听器重新启动，动态注册的信息就不会存在，而且很难再次注册上。所以，我们是推荐将这两个参数设置上的。

只有显示设置两个值的情况下，PMON 才会周期性的将注册信息加以注册。通过命令行，也可以强迫 PMON 立即执行一次注册操作。

SQL> alter system register ;
System altered

最后，我们聊一聊动态注册的作用，支持错误转移 failover。注册操作的发动方是 PMON 后台进程，PMON 是 Oracle 实例最重要的后台进程，很多资料和 DBA 都是以该进程的状态确定数据库实例的状态。PMON 负责动态注册，如果不能进行动态注册，说明 PMON 已经失去了工作能力，也就意味着监听程序所服务的实例已经不能工作。

通过动态注册的机制，监听程序是可以知道所服务的服务器实例已经崩溃，对于客户端的请求，可以实现错误转移。

当然，我们这里谈到的崩溃是实例的崩溃。如果监听器程序崩溃了，情况又是另一种样子了。

我们可以使用命令 lsnrctl status 来查看某服务是静态注册还是动态注册。实例状态为 UNKNOWN 值时表明此服务是静态注册的设置。这时监听器用来表明它不知道关于该实例的任何信息，只有当客户发出连接请求时，它才检查该实例是否存在。动态注册的数据库通过状态信息中的状态 READY 或状态 BLOCKED（对于一个备用数据库）来指明。不管关闭何时数据库，动态注册的数据库都会动态地从 监听器注销，而与之相关的信息将从状态列表中消失。这样，不管数据库是在运行还是已经关闭，监听器总是知道它的状态。该信息将被用于连接请求的回退 （fallback）和负载平衡。

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