Oracle RAC結構

Oracle真正集群的出現是在Oracle公司收購Rdb并吸收了相關技術優勢后，才正在推出了屬于自己的RAC集群解決方案。RAC?和集群分類章節提到的集群系統有很多相似之處，從下圖我們大概了解一下RAC集群的層次結構和所需的軟硬件環境。

Oracle Rac 結構

從上圖可以看出，RAC集群是由若干個物理計算機組成( 每個叫作一個節點)，這些節點間通過網線(心跳線)連接。每個節點上都運行一個Oracle實例(Instance)， 這些實例通過一個集群管理軟件(Clusterware, 集群件)的協助，共同操作一個數據庫。從用戶(使用者)的視角來看，他們看到的只是一個數據庫。

我們從邏輯上可以把RAC集群分為存儲層、網絡層、集群件層、應用層4層結構，下面我們逐一講解一下各分層的概念。

存儲層

Oracle RAC其實是一個多實例、單數據庫的系統。其中數據文件、聯機日志、控制文件等文件在集群中只有一份。集群當中不管有多少個節點，這些節點都平等地使用著同樣的數據文件，每個節點服務器通過光纖線連接到存儲上。雖然RAC中有多個實例，但是只有一個數據庫，這個數據庫就保存在共享存儲的磁盤上。

在Oracle中，實例和數據庫這兩個概念是不同的。實例特指由SGA內存結構和后臺進程組成的運行時環境，因此Oracle實例是一個動態的概念，而數據庫指的是數據文件、控制文件、日志文件這些保存在存儲上的永久文件，是一個靜態的概念。

因此，Oracle的實例和數據庫是多對一的關系，在單實例環境中，二者是一對一的關系，所以二者經常會混淆使用，會被認為是同一個概念。但是在RAC集群環境中，可以有多個實例，但是數據庫就只有一個，所以區分這兩個概念有重要意義。

網絡層

通過上圖的RAC的結構圖，我們可以發現在整個RAC集群環境中，是有3個網絡存在的。一個是訪問者訪問數據庫時，提供的一個公共網絡，主要用于提供數據庫查詢和操作等服務；另一個是由私有網卡組成的私有網絡，用于RAC集群各個節點間的互聯，既是心跳線；第三個是各個節點和存儲設備進行連接的存儲網絡。

集群鍵層

Oracle在單機環境下是運行在OS操作系統的內核之上的，操作系統負責和硬件設備進行交互，并通過訪問接口。Oracle系統是不會直接操作硬件的，而是有操作系統替代完成的。

但是，到了RAC集群環境下，雖然會有多個實例(節點或計算機)，但是Oracle的存儲設備是共享的。這個時候如果還依賴OS操作系統，只能控制單機上的多個進程間的訪問，無法實現多個節點間的協調工作。因此，Oracle RAC引進額外的控制機制，這個機制就是位于Oracle和OS操作系統之間的多了一集群管理軟件(Clusterware)，它會在OS操作系統之前截獲請求，然后和其他節上的Clusterware協商，最終完上層的請求。

應用層

Oracle RAC應用層，必須要提到一個軟件CRS，CRS是Oracle Cluster Ready Service(Oracle集群就緒服務)。CRS是Oracle 10gR2開始的，用以提供標準的群集服務接口，用來搭建一般應用程序的高可用集群。之后從Oracle 10.2版本開始把CRS改名為上面的Oracle Clusterware。并且這個產品不局限于搭建Oracle數據庫的集群，其它軟件可以借助其API搭建集群功能。

集群環境之所以能夠提供高可用性，是因為集群軟件(CRS)對運行于其上的應用進行監視，并在發生異常時進行重啟、切換等干預手段，這些被CRS監控的對象就叫作CRS Resource。可以簡單的理解，CRS Resource通常是一個進程或者有一組進程組成的服務。通過這些服務提供應用。

其中，RAC集群的CRS Resource主要有GSD ( Global Service Daemon)、ONS (Oracle Notification Service Daemon)、VIP、 Database、 Instance、 Listener 和Service。

總結：

本節主要大概介紹Oracle RAC的結構和邏輯層次，主要目的為了讀者可以對Oracle RAC集群有一個宏觀的了解。

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總結

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