Oracle RAC Failover 詳解

最後更新：2018-12-07 來源：互聯網

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Oracle RAC 同時具備HA(High Availiablity) 和LB(LoadBalance). 而其高可用性的基礎就是Failover(容錯移轉). 它指叢集中任何一個節點的故障都不會影響使用者的使用，串連到故障節點的使用者會被自動轉移到健康節點，從使用者感受而言，是感覺不到這種切換。

Oracle 10g RAC 的Failover 可以分為3種：
1. Client-Side Connect time Failover
2. TAF
3. Service-Side TAF

注意事項：不能在listener.ora 檔案中設定GLOBAL_NAME，因為這個參數會禁用Connect-time Failover 和 Transparent Application Failover.

一．Client-Side Connect Time Failover
Client-Side Connect Time Failover的含義：如果使用者端tnsname 中配置了多個地址，使用者發起串連請求時，會先嘗試串連地址表中的第一個地址，如果這個串連嘗試失敗，則繼續嘗試使用第二個地址，直至串連成功或者遍曆了所有的地址。

這種Failover的特點：　只在建立串連那一時刻起作用，也就是說，這種Failover方式只在發起串連時才會去感知節點故障，如果節點沒有反應，則自動嘗試地址清單中的下一個地址。一旦串連建立之後，節點出現故障都不會做處理，從用戶端的表現就是會話斷開了，使用者程式必須重建立立串連。

啟用這種Failover的方法就是在用戶端的tnsnames.ora中添加FAILOVER=ON 條目，這個參數預設就是ON，所以即使不添加這個條目，用戶端也會獲得這種Failover能力。

樣本：
RAC =
(DESCRIPTION =
     (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac1-vip)(PORT = 1521))
     (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac2-vip)(PORT = 1521))
     (LOAD_BALANCE=YES)
      (
CONNECT_DATA=
   (SERVER=DEDICATED)
(SERVICE_NAME=RAC)
      )
    )
註：rac1-vip，rac2-vip要添加到hosts 檔案中，不然可能解析不了。

二． TAF(Transparent Application Failover)
現在的大部分流行的應用系統(如：weblogic, Jboss),都是啟動時就建立若干到資料庫的長串連，在應用程式整個生命週期內重用這些串連。而Client-Side Connet Time Failover的工作方式是它對應用程式的可用性沒有太大協助。

所以從Oracle 8.1.5 版本只有引入了新的Failover 機制—TAF。所謂TAF，就是串連建立以後，應用系統運行過程中，如果某個執行個體發生故障，串連到這個執行個體上的使用者會被自動遷移到其他的健康執行個體上。對於應用程式而言，這個遷移過程是透明的，不需要使用者的介入，當然，這種透明要是有引導的，因為使用者的未提交事務會復原。相對與Client-Side Connect Time Failover的使用者程式中斷，拋出串連錯誤，使用者必須重啟應用程式，TAF 這種方式在提高HA上有了很大的進步。

TAF 的配置也很簡單，只需要在用戶端的tnsnames.ora中添加FAILOVER_MODE配置項。這個條目有4個子項目需要定義。
1. METHOD: 使用者定義何時建立到其執行個體的串連，有BASIC 和 PRECONNECT 兩種可選值。
       BASIC：是指在感知到節點故障時才建立到其他執行個體的串連。
       PRECONNECT: 是在最初建立串連時就同時建立到所有執行個體的串連，當發生故障時，立刻就可以切換到其他鏈路上。
兩種方法比較： BASIC方式在Failover時會有時間延遲，PRECONNECT方式雖然沒有時間延遲，但是建立多個冗餘串連會消耗更多資源，兩者就是是用時間換資源和用資源換時間的區別。

2. TYPE：用於定義發生故障時對完成的SQL 陳述式如何處理，其中有2種類型：session 和select.
這2種方式對於未提交的事務都會自動復原，區別在於對select 語句的處理，對於select，使用者正在執行的select語句會被轉移到新的執行個體上，在新的節點上繼續返回後續結果集，而已經返回的記錄集則拋棄。

假設使用者正在節點1上執行查詢，整個結果集共有100條記錄，現在已從節點1上返回10條記錄，這時節點1宕機，使用者串連被轉移到節點2上，如果是session模式，則需要重新執行查詢語句；如果是select方式，會從節點2上繼續返回剩下的90天記錄，而已經從節點1返回的10條記錄不會重複返回給使用者，對於使用者而言，感受不到這種切換。

顯然為了實現select 方式，Oracle 必須為每個session儲存更多的內容，包括遊標，使用者上下文等，需要更多的資源也是用資源換時間的方案。
3. DELAY 和 RETRIES: 這2個參數分別代表稍候再試時間和重試次數。
樣本：
RAC =
(DESCRIPTION =
     (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac1-vip)(PORT = 1521))
     (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac2-vip)(PORT = 1521))
      (LOAD_BALANCE=YES)
      (
CONNECT_DATA=
   (SERVER=DEDICATED)
(SERVICE_NAME=RAC)
(
FAILOVER_MODE=
(TYPE=session)
(METHOD=basic)
(RETRIES=180)
(DELAY=5)
)
      )
    )

三． Service-Side TAF
Service-SideTAF 可以看作是TAF的一種變種，首先Service-SideTAF也是TAF，所有TAF的特點它都有，其次這種TAF是在伺服器上配置的，而不像TAF是在用戶端配置的。

Client-Side TAF 是在用戶端修改tnsnames.ora 檔案來配置的，如果有很多用戶端使用這個資料庫，那麼每次微笑調整都需要把所有的電腦更改一遍，既低效又容易出錯。而Service-Side TAF 通過結合Service，在資料庫裡儲存FAIL_MODE的配置，把所有的TAF配置儲存在資料字典中，從而省去了用戶端的配置工作，現在用戶端的TNS檔案就不需要任何TAF的配置選項了。

從配置參數而言，Service-Side TAF和TAF 相比多了一個Instance Role(執行個體角色)的概念。所謂的執行個體角色，就是當有多個Instance 參與一個Service時，可以配置優先使用哪一個Instance為使用者提供服務。使用者共有兩種可選角色。

PREFERRED:首選執行個體，會優先選擇擁有這個角色的執行個體提供服務。
AVAILABLE: 後備執行個體，使用者串連會優先串連PREFFERRED的Instance，當PREFERRED的Instance不可用時，才會被轉到AVAILBALE的Instance上。

要使用Server-Side TAF必須配置Service。 Service 可以在建立資料庫時建立，也可以在建立資料庫之後修改，既可以使用dbca 設定精靈，也可以用命令列的方式配置。

3.1 用DBCA 配置Service
1）. 運行DBCA，選擇ORACLE RAC Application Clusters database
2）. 在第二個介面選擇：Services Management
3）. 第三個介面會出現RAC 資料庫列表，使用者可以在這個列表中選擇要配置Service 的資料庫
4）. 在Serice配置介面中，單擊Add 建立新的Service，輸入service名字。在Instance列表框定義執行個體角色，選擇那個service1 作為 Preferred（首選執行個體），Service2 作為availiable(後備執行個體)。 TAF Policy有三個選項： None， Basic，Pre-connect。我們選Basic。最後點擊Finish，完成Service 配置。

5）在結束Service配置後，服務會自動啟動。

3.2 用srvctl 命令配置Service
   用命令列方式配置Service 對遠程維護很有用。先來看一下相關命令
1）建立service
#Srvctl add service -d <database-name> -s <service-name> -r "preferred-instance-list" -a "available-instance-list" -P <TAF-policy>

其中TAF-Policy可選：basic 和 preconnect。例如：
srvctl add service -d RAC -s Service2 -r "RAC1,RAC2" -a "RAC3,RAC4" -P basic
注意：srvctl add service中，只有perferred才會建立服務。即在OCR中註冊一個ora.raw.dmm.Raw1.Srv的服務。
      2) 查看配置資訊
        #srvctl config service -d database-name [-s service-name] [-a]
        如果這裡不指定"-s service-name",就會顯示所有Service的配置，這些配置包括preferred 和available instance. 使用-a 選項，還會顯示TAF 相關資訊。

      3）是否自動運行service
資料庫啟動時，會自動啟動所有的Service。有時為了為了維護需要，需要禁用這個特性，在維護完成後再啟動這個特性。
#srvctl enable/disable service -d database-name -s service-name -i instance-name

4）啟動service
#srvctl start service -d <database-name> -s <service-name> -i instance-name -o start-option -c connect-string -q

如果不指定service-name, 則所有的service 都會被啟動，可以使用逗號分隔方式，同時啟動多個service。 -i 指定在那個執行個體上啟動service。

       5）停止service
#srvctl stop service -d <database-name> -s <service-name> -i instance-name -c connect-string -q -f

其中-f 選項可以強制關閉service，並中斷了其所有使用者的串連。

       6）查看service 狀態
#srvctl status service -d <database-name> -s service-name -i instance-name -f -v

其中-f 可以顯示被disable的instance 資訊，而-v 可以顯示詳細輸出

7）刪除service
      #srvctl remove service -d database-name -s service-name -i instance-name [-f]


   注意：在使用srvctl 建立service時，需要注意TAF策略選項必須通過dbms_service包來配置。

樣本：
Begin
Dbms_service.modify_service(
Service_name='>Service1',
Failover_method=>dbms_service.failover_method_basic,
Failover_type=>dbms_service.failover_type_select,
Failover_retries=>180,
Failover_delay=>5
);
End;

3.3 配置Service 的注意事項
1). 資料庫的服務名是用service_name 參數來指定的，一個資料庫可以有多個服務名，但是service_name最長是4kb，不要手工來修改這個參數
2）最多可以建立64個service，每個資料庫有2個隱含的service，因此留給使用者的就只有62個service。不能修改這兩個隱含service的配置，並且也不能手工啟動或停止這2個服務。這兩個隱含的service分別是：SYS$BACKGROUND 和 SYS$USERS.

3) 當使用dbca配置Service 時，dbca 會自動更新OCR，啟動Service，當刪除service時，會停止service，並更新OCR.
4) 使用srvctl 這個工具時，命令只更新OCR中的配置，不會更新data dctionary 和 listener 中的資訊，因此還需要使用dbma_servie 包來更新data dictionary，手工更改listener設定檔。故推薦使用DBCA工具來配置更改service配置

5）如果用戶端想通過Service 方式串連資料庫，需要在tns條目中使用service_name 方式引用資料庫。如：
RAC =
(DESCRIPTION =
     (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac1-vip)(PORT = 1521))
     (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac2-vip)(PORT = 1521))
      (LOAD_BALANCE=YES)
      (
    CONNECT_DATA=
   (SERVER=DEDICATED)
(SERVICE_NAME=RAC)
      )
           )

   注意：無論是使用dbca 工具還是使用srvctl 命令來配置service，都無法配置TAF的TYPE,DELAY,RETRIES 三個屬性，必須使用dbms_service包來修改這些屬性。

四． Srvctl 命令測試執行個體
   先查看一下RAC 啟動情況：
[root@raw1 bin]# ./crs_stat -t
Name           Type           Target    State     Host
------------------------------------------------------------
ora.raw.db     application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw.raw.cs application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....aw1.srv application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....aw2.srv application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....w1.inst application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....w2.inst application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....SM1.asm application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....W1.lsnr application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.gsd   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.ons   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.vip   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....SM2.asm application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....W2.lsnr application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.gsd   application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.ons   application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.vip   application    ONLINE    ONLINE    raw2
[root@raw1 bin]# ps -ef|grep smon
root     17483 3479 0 07:30 pts/1    00:00:00 grep smon
oracle   26561     1 0 07:06 ?        00:00:01 asm_smon_+ASM1
oracle   27082     1 0 07:06 ?        00:00:05 ora_smon_raw1

一切正常。

   1）查看現有的service
[root@raw1 bin]# su - oracle
[oracle@raw1 ~]$ export ORACLE_SID=raw1
[oracle@raw1 ~]$ sqlplus /nolog
SQL*Plus: Release 10.2.0.1.0 - Production on Wed Mar 3 07:45:36 2010
Copyright (c) 1982, 2005, Oracle. All rights reserved.
SQL> conn / as sysdba
Connected.
SQL> show parameter service
NAME                              TYPE        VALUE
------------------------------ ----------- ------------------------
service_names                     string      raw
SQL>

2）使用srvctl 命令建立dmm 服務
[oracle@raw2 bin]$ srvctl add service -d raw -s dmm -r "raw1,raw2" -P basic
[oracle@raw2 bin]$ crs_stat -t
Name           Type           Target    State     Host
------------------------------------------------------------
ora.raw.db     application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw.dmm.cs application    OFFLINE   OFFLINE
ora....aw1.srv application    OFFLINE   OFFLINE
ora....aw2.srv application    OFFLINE   OFFLINE
ora....w1.inst application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....w2.inst application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....SM1.asm application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....W1.lsnr application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.gsd   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.ons   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.vip   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....SM2.asm application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....W2.lsnr application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.gsd   application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.ons   application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.vip   application    ONLINE    ONLINE    raw2

[oracle@raw2 bin]$ srvctl add service -d raw -s dmm -r raw1 -a raw2 -P basic

注意：srvctl add service中，只有perferred才會建立服務。即在OCR中註冊一個ora.raw.dmm.Raw1.Srv的服務。

3）確認服務建立成功，offline 表示還沒有啟動
[oracle@raw2 bin]$ crs_stat -t
Name           Type           Target    State     Host
------------------------------------------------------------
ora.raw.db     application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw.dmm.cs application    OFFLINE   OFFLINE
ora....aw1.srv application    OFFLINE   OFFLINE
ora.raw.raw.cs application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....aw1.srv application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....w1.inst application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....w2.inst application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....SM1.asm application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....W1.lsnr application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.gsd   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.ons   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.vip   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....SM2.asm application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....W2.lsnr application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.gsd   application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.ons   application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.vip   application    ONLINE    ONLINE    raw2

4）配置這個服務自啟動
[oracle@raw2 bin]$ srvctl enable service -d raw -s dmm
PRKP-1018 : Service dmm already enabled.

5）啟動服務
[oracle@raw2 bin]$ srvctl start service -d raw -s dmm

6）確認服務狀態。Online 說明已啟動
[oracle@raw2 bin]$ crs_stat -t
Name           Type           Target    State     Host
------------------------------------------------------------
ora.raw.db     application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw.dmm.cs application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....aw1.srv application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw.raw.cs application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....w1.inst application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....w2.inst application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....SM1.asm application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....W1.lsnr application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.gsd   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.ons   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora.raw1.vip   application    ONLINE    ONLINE    raw1
ora....SM2.asm application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora....W2.lsnr application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.gsd   application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.ons   application    ONLINE    ONLINE    raw2
ora.raw2.vip   application    ONLINE    ONLINE    raw2

建立的服務會自動添加到初始話參數中：
SQL> show parameter service
NAME TYPE VALUE
----------------------------- ----------- --------------------
service_names string raw, dmm

7）用service TAF 修改配置，需要用dbms_service.Modify_service 包。
SQL> Begin
        Dbms_service.modify_service(
        Service_name=>'dmm',
        Failover_method=>dbms_service.failover_method_basic,
        Failover_type=>dbms_service.failover_type_select,
        Failover_retries=>180,
        Failover_delay=>5
        );
    End;
/
PL/SQL procedure successfully completed.

8) 確認參數已經生效
SQL> select name,failover_method,failover_type,goal,clb_goal from dba_services;
NAME          FAILOVER_METHOD FAILOVER_TYPE   GOAL     CLB_G
------------- ----------      -----------   -------   -------
SYS$BACKGROUND                                  NONE      SHORT
SYS$USERS                                       NONE      SHORT
seeddataXDB                                               LONG
seeddata.regress.rdb                                       LONG
rawXDB                                                     LONG
raw                                                        LONG
dmm          BASIC            SELECT                       LONG
7 rows selected.

9）也可以用srvctl 命令查看配置情況
[oracle@raw2 bin]$ srvctl config service -d raw -s dmm -a
dmm PREF: raw1 AVAIL: raw2 TAF: basic

10）刪除Service

先關閉service：
[oracle@raw2 bin]$ srvctl stop service -d raw -s dmm
[oracle@raw2 bin]$ srvctl disable service -d raw -s dmm

刪除服務：
[oracle@raw2 bin]$ srvctl remove service -d raw -s dmm
dmm PREF: raw1 AVAIL: raw2
Service dmm is disabled.
Remove service dmm from the database raw? (y/[n]) y

如果該命令清楚不掉，我們可以加上-f 參數
[oracle@raw2 bin]# ./srvctl remove service -d raw -s dmm -f

OCR中的資訊已經被刪除了，但是資料字典中的還有該service的內容，繼續清除資料字典中的內容。

先查看資料字典內容：
SQL> select name,failover_method,failover_type,goal,clb_goal from dba_services;

NAME           FAILOVER_METHOD FAILOVER_TYPE   GOAL      CLB_G
-------------------- --------------- ----------------------- -----
SYS$BACKGROUND                                    NONE      SHORT
SYS$USERS                                         NONE      SHORT
seeddataXDB                                                 LONG
seeddata.regress.rdb                                        LONG
rawXDB                                                      LONG
raw                                                         LONG
dmm          BASIC           SELECT                          LONG
7 rows selected.

清除資料字典裡的內容：
SQL> begin
2 dbms_service.delete_service(service_name=>'dmm');
3 end;
4 /

PL/SQL procedure successfully completed.

重新查詢資料字典，沒有了資料。清除完成
SQL> select name,failover_method,failover_type,goal,clb_goal from dba_services;

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