Oracle RAC叢集的基礎性概念

1.並發控制

　　在叢集環境中， 關鍵資料通常是共用存放的，比如放在共用磁碟上。 而各個節點的對資料有相同的存取權限， 這時就必須有某種機制能夠控制節點對資料的訪問。 Oracle RAC 是利用DLM(Distribute Lock Management) 機制來進行多個執行個體間的並發控制

2.健忘症(Amnesia)

　　叢集環境設定檔不是集中存放的，而是每個節點都有一個本機複本，在叢集正常運行時，使用者可以在任何節點更改叢集的配置，並且這種更改會自動同步到其他節點。　　

　　考慮這樣一種情境：兩個節點的叢集，節點A因為正常的維護需要被關閉，然後在節點B修改了某些配置，然後關閉節點B，啟動節點A。因為在節點B做的修改沒有同步到節點A，所以節點A啟動後仍然用的舊的設定檔，這時就會造成配置丟失，也就是所謂的健忘症

3.腦裂(Split Brain)

　　在叢集中，節點間通過某種機制(心跳)瞭解彼此的健康狀態，以確保各節點協調工作。 假設只有"心跳"出現問題， 各個節點還在正常運行， 這時，每個節點都認為其他的節點宕機了， 自己是整個叢集環境中的"唯一建在者"，自己應該獲得整個叢集的"控制權"。 在叢集環境中，存放裝置都是共用的， 這就意味著資料災難， 這種情況就是"腦裂"

　　解決這個問題的通常辦法是使用投票演算法(Quorum Algorithm). 它的演算法機理如下：　　

　　叢集中各個節點需要心跳機制來通報彼此的"健康狀態"，假設每收到一個節點的"通報"代表一票。對於三個節點的叢集，正常運行時，每個節點都會有3票。 當結點A心跳出現故障但節點A還在運行，這時整個叢集就會分裂成2個小的partition。 節點A是一個，剩下的2個是一個。 這是必須剔除一個partition才能保障叢集的健康運行。

　　對於有3個節點的叢集， A 心跳出現問題後， B 和 C 是一個partion，有2票， A只有1票。 按照投票演算法， B 和C 組成的叢集獲得控制權， A 被剔除。

　　如果只有2個節點，投票演算法就失效了。 因為每個節點上都只有1票。 這時就需要引入第三個裝置：Quorum Device. Quorum Device 通常採用餓是共用磁碟，這個磁碟也叫作Quorum disk。 這個Quorum Disk 也代表一票。 當2個結點的心跳出現問題時， 2個節點同時去爭取Quorum Disk 這一票， 最早到達的請求被最先滿足。 故最先獲得Quorum Disk的節點就獲得2票。另一個節點就會被剔除。

4.IO 隔離(Fencing)

　　當叢集系統出現"腦裂"問題的時候，我們可以通過"投票演算法"來解決誰獲得叢集控制權的問題。 但是這樣是不夠的，我們還必須保證被趕出去的結點不能操作共用資料。  這就是IO Fencing 要解決的問題。

IO Fencing實現有硬體和軟體2種方式：　　

　　軟體方式：對於支援SCSI Reserve/Release 命令的存放裝置， 可以用SG命令來實現。 正常的節點使用SCSI Reserve命令"鎖住"存放裝置， 故障節點發現存放裝置被鎖住後，就知道自己被趕出了叢集，也就是說自己出現了異常情況， 就要自己進行重啟，以恢複到正常狀態。 這個機制也叫作 Sicide(自殺). Sun 和Veritas 使用的就是這種機制。

　　硬體方式：STONITH(Shoot The Other Node in the Head)， 這種方式直接操作電源開關，當一個節點發生故障時，另一個節點如果能偵測到，就會通過串口發出命令，控制故障節點的電源開關，通過暫時斷電，而又上電的方式使故障節點被重啟動， 這種方式需要硬體支援。

---摘自《大話 oracle rac》