构建最高可用Oracle数据库系统 Oracle 11gR2 RAC管理 维护与性能优化pdf

构建最高可用Oracle数据库系统 Oracle 11gR2 RAC管理 维护与性能优化 作者：刘炳林

构建最高可用Oracle数据库系统 Oracle 11gR2 RAC管理 维护与性能优化 出版社： 机械工业出版社

构建最高可用Oracle数据库系统 Oracle 11gR2 RAC管理 维护与性能优化 内容简介

本书从硬件和软件两个维度系统且全面地讲解了Oracle 11g R2 RAC的架构、工作原理、管理及维护的系统理论和方法，以及性能优化的技巧和优佳实践，能为构建可用的Oracle数据库系统提供有价值的指导。它实践性非常强，案例都是基于实际生产环境的，为各种常见疑难问题提供了经验性的解决方案，同时阐述了其中原理，授人以鱼，也授人以渔。

全书一共15章：第1章介绍了RAC的体系结构、特点、存在的问题以及包含的各种软件；第2章非常细致地讲解了如何搭建一个类似于生产环境的RAC；第3章和第4章分别讲解了集群软件Clusterware和存储软件ASM的作用、特点以及工作原理；第5章和第6章深入阐述了RAC的工作原理和高可用性连接；第7章介绍了几种常见的高可用数据库类型；第8章详细地讲解了RAC节点的管理与升级；第9章和第10章分别讲解了ASM和RAC涉及的各种管理工具和管理问题；第11章深入探讨了RAC的可用性；第12~14章讲解了RAC的备份、恢复和安全性；第15章从多个维度探讨了RAC的稳定性和性能优化。

构建最高可用Oracle数据库系统 Oracle 11gR2 RAC管理 维护与性能优化 目录

前言

第1章　认识Oracle RAC

1.1 RAC产生的背景

1.2 RAC体系结构

1.2.1整体结构

1.2.2物理层次结构

1.2.3逻辑层次结构

1.3 RAC的特点

1.3.1双机并行

1.3.2高可用性

1.3.3易伸缩性

1.3.4低成本

1.3.5高吞吐量

1.4 RAC存在的问题

1.4.1稳定性

1.4.2高性能

1.5 RAC软件

1.5.1存储管理软件

1.5.2集群管理软件

1.5.3数据库管理软件

1.6本章小结

第2章　搭建类似生产环境的RAC

2.1搭建环境

2.1.1 RAC的物理结构

2.1.2硬件环境

2.1.3软件环境

2.2搭建存储服务器

2.2.1安装Openfiler操作系统

2.2.2 Openfiler主界面

2.2.3配置iSCSI磁盘

2.3搭建数据库服务器

2.3.1为服务器配置4个网卡

2.3.2安装Linux操作系统

2.3.3挂载iSCSI磁盘

2.3.4配置udev固定iSCSI磁盘设备名称

2.3.5配置服务器的图形化环境

2.4 RAC运行环境安装前检查

2.4.1服务器检查

2.4.2存储检查

2.4.3网络检查

2.5配置数据库服务器

2.5.1安装软件包

2.5.2修改系统参数

2.5.3配置域名解析服务

2.5.4配置hosts文件

2.5.5创建组、用户和目录

2.5.6设置环境变量

2.5.7配置SSH用户等效性

2.5.8配置时间同步服务

2.5.9安装cvuqdisk包

2.5.10 CVU验证安装环境

2.6创建ASM磁盘

2.6.1安装ASMLib驱动

2.6.2创建ASMLib磁盘

2.7部署RAC

2.7.1安装Grid Infrastructure

2.7.2安装Database DBMS

2.7.3创建ASM磁盘组

2.7.4创建RAC数据库

2.8测试RAC

2.8.1连接方式测试

2.8.2异常情况测试

2.9虚拟机搭建RAC

2.9.1虚拟机Xen简介

2.9.2启动主机Xen内核

2.9.3 Xen虚拟机创建网络环境

2.9.4创建Xen存储服务器

2.9.5创建Xen数据库服务器

2.10本章小结

第3章　Clusterware集群软件

3.1 Grid Infrastructure架构

3.1.1 GI的特点

3.1.2 GI的应用

3.1.3 Clusterware的特点

3.1.4 Clusterware增强的特性

3.2 Clusterware磁盘文件

3.2.1表决磁盘

3.2.2集群注册表

3.2.3本地注册表

3.3 Clusterware启动流程

3.3.1启动流程

3.3.2后台进程

3.4 Clusterware隔离机制

3.4.1 Clusterware心跳

3.4.2 Clusterware隔离特性IPMI

3.4.3 RAC隔离体系

3.5网格即插即用

3.5.1 GPnP结构

3.5.2 GPnP profile文件

3.5.3 mDNS服务

3.6日志体系

3.6.1 ADR的特点

3.6.2 ADR目录结构

3.6.3命令行工具ADRCI

3.6.4 Clusterware日志文件

3.6.5 ASM实例和监听日志文件

3.6.6 Database日志文件

3.7本章小结

第4章　ASM存储软件

4.1 ASM简介

4.1.1 ASM的特点

4.1.2 ASM实例的功能

4.2 ASM磁盘组

4.2.1 ASM磁盘

4.2.2共享ASM磁盘组

4.2.3 ASM逻辑结构

4.2.4 ASM故障组

4.2.5 ASM条带化

4.3 ASM文件

4.3.1 ASM文件类型

4.3.2 ASM别名

4.3.3 ASM文件模板

4.4 ASM数据结构

4.4.1物理元数据

4.4.2虚拟元数据

4.5 ASM操作

4.5.1 RDBMS操作ASM文件

4.5.2 ASM文件的分配

4.5.3 ASM区间读写特性

4.5.4 ASM同步技术

4.5.5 ASM实例恢复和Crash恢复

4.5.6 ASM磁盘组操作

4.6 ACFS集群文件系统

4.6.1 ACFS概述

4.6.2 ADVM动态卷管理

4.6.3 ACFS快照

4.6.4 ACFS的备份和恢复

4.6.5 ACFS同ASM整合

4.7本章小结

第5章　RAC工作原理

5.1单实例并发与一致性

5.1.1数据读一致性与写一致性

5.1.2多版本数据块

5.1.3 ANSIISO事务隔离级别

5.1.4 Oracle事务隔离级别

5.1.5锁管理器

5.2 RAC资源的协调和管理

5.2.1 Cache Fusion的结构

5.2.2 Cache Fusion工作原理

5.2.3 GES全局控制

5.3 RAC并发与一致性

5.3.1 DLM锁管理器

5.3.2多版本数据块

5.3.3 Cache Fusion资源

5.3.4 RAC中的SCN

5.4本章小结

第6章　RAC的高可用性连接

6.1 Oracle Net Service

6.1.1 Oracle Net结构

6.1.2 Oracle Net命名方法

6.1.3 Oracle Net工作原理

6.1.4 Oracle Net Listener工作原理

6.1.5 JDBC工作原理

6.2 Oracle高可用性连接组件

6.2.1 SCAN别名

6.2.2 SCAN监听器

6.2.3 SCAN解析

6.2.4 SCAN兼容性配置

6.2.5动态注册与负载均衡

6.2.6 SCAN配置信息

6.2.7 SCAN VIP与节点VIP

6.2.8 CLUSTER_INTERCONNECTS参数

6.2.9 HAIP高可用性内联接

6.3 Service资源

6.3.1 Service资源的特点

6.3.2使用SRVCTL工具添加Service资源

6.3.3使用DBMS_SERVICE管理Service资源

6.3.4使用EM管理Service资源

6.3.5 Service数据字典

6.3.6 Service功能测试

6.4 Failover特性

6.4.1连接时Failover

6.4.2 TAF机制

6.4.3 Failover功能测试

6.5本章小结

第7章　高可用数据库类型

7.1 Restart数据库

7.1.1安装Restart数据库

7.1.2 Grid Infrastructure重新配置

7.1.3 Restart数据库的管理

7.2 RAC One Node数据库

7.2.1安装RAC One Node数据库

7.2.2 RAC One Node的Failover特性

7.2.3 RAC One Node数据库在线迁移

7.3 RAC One Node和RAC相互转换

7.3.1从RAC转换为RAC One Node

7.3.2从RAC One Node转换成RAC

7.4本章小结

第8章　RAC节点管理与升级

8.1添加节点

8.1.1服务器配置

8.1.2添加节点

8.1.3克隆节点

8.2删除节点

8.2.1删除节点实例

8.2.2卸载节点Database软件

8.2.3卸载节点Clusterware软件

8.3卸载工具

8.3.1 deinstall工具

8.3.2 clusterdeconfig工具

8.4 RAC升级

8.4.1升级Grid Infrastructure软件

8.4.2升级Database软件

8.4.3升级Database数据字典

8.5本章小结

第9章　ASM管理

9.1 ASM磁盘、实例与权限

9.1.1 ASM磁盘支持的存储介质

9.1.2 ASM初始化参数

9.1.3管理ASM实例

9.1.4 ASM实例访问认证

9.2管理ASM磁盘组

9.2.1 ASM磁盘组使用的原则

9.2.2磁盘Discovery机制

9.2.3加载、卸载磁盘组

9.2.4磁盘组属性

9.2.5创建磁盘组

9.2.6磁盘组容量管理

9.2.7修改磁盘组

9.2.8 DROP磁盘组

9.2.9重命名磁盘组

9.3管理ASM磁盘组特性

9.3.1 ASM快速镜像重新同步

9.3.2磁盘组兼容性属性

9.4 ASMCMD工具

9.4.1 ASMCMD运行环境

9.4.2 ASMCMD命令

9.4.3 ASMCMD管理实例

9.4.4 ASMCMD管理文件

9.5创建与管理ACFS

9.5.1 ACFS驱动资源管理

9.5.2 ACFS注册表资源管理

9.5.3 ASMCA图形化工具创建ACFS

9.5.4 ASMCMD管理卷

9.5.5手动创建ACFS

9.6 ASM管理工具

9.6.1 SRVCTL工具

9.6.2 ASMCA工具

9.6.3 EM工具

9.7本章小结

第10章　RAC管理

10.1 Clusterware磁盘文件管理

10.1.1管理表决磁盘文件

10.1.2管理OCR文件

10.1.3表决磁盘和OCR的恢复案例

10.1.4管理OLR文件

10.1.5重建表决磁盘和OCR文件

10.1.6重新配置Grid Infrastructure

10.2 Grid Infrastructure常用的管理工具

10.2.1 OLSNODES工具

10.2.2 CRSCTL工具

10.2.3 SRVCTL工具

10.2.4 OIFCFG接口配置工具

10.3验证工具CVU

10.3.1基于阶段的验证

10.3.2 Grid Infrastructure安装阶段验证

10.3.3基于组件的验证

10.3.4共享存储组件验证

10.3.5遇到问题时的验证

10.4 Grid Infrastructure故障检测

10.4.1 ohasd.bin不能启动成功

10.4.2 OHASD代理不能启动

10.4.3 ocssd.bin不能启动

10.4.4 crsd.bin不能启动

10.4.5 gpnpd.bin不能启动

10.4.6其他守护进程不能启动

10.4.7 CRSD代理不能启动

10.5修改RAC节点网络配置

10.5.1修改VIP地址

10.5.2修改SCAN VIP地址

10.5.3修改私有IP地址

10.5.4修改内联网络接口

10.5.5修改公共IP地址

10.5.6修改机器名

10.6 EM工具的创建和管理

10.6.1使用DBCA配置EM工具

10.6.2使用EMCA创建EM工具

10.6.3 EM工具的日常管理

10.7 CHM集群健康监控

10.7.1 CHM工具介绍

10.7.2 CHM支持的平台及版本

10.7.3 CHM的进程和组件

10.7.4 CHM的基本特性

10.7.5 CHM的管理与维护

10.7.6 CHM与OSWatcher对比

10.8本章小结

第11章　最高可用性

11.1最高可用性架构

11.1.1 Data Guard优势

11.1.2客户端Failover

11.1.3 Data Guard配置

11.1.4 Standby数据库

11.1.5 Data Guard保护模式

11.2 Data Guard服务

11.2.1日志传输服务

11.2.2日志应用服务

11.2.3数据库角色转变

11.3物理Standby数据库

11.3.1创建物理Standby数据库

11.3.2监控日志传输服务

11.3.3监控日志应用服务

11.3.4管理日志应用服务

11.3.5修改Data Guard保护模式

11.4逻辑Standby数据库

11.4.1创建逻辑Standby数据库的前提条件

11.4.2补充日志及日志记录规则

11.4.3验证主数据库唯一标识

11.4.4创建逻辑Standby数据库

11.4.5管理日志应用服务

11.5快照Standby数据库

11.5.1快照Standby数据库的特点

11.5.2将物理Standby数据库转换为快照Standby数据库

11.5.3将快照Standby数据库转换为物理Standby数据库

11.6主备数据库切换

11.6.1 Switchover切换

11.6.2 Failover切换

11.7本章小结

第12章　RAC备份

12.1备份与恢复基础

12.1.1备份和恢复解决方案

12.1.2数据库备份的分类

12.1.3错误类型

12.2物理备份工具RMAN

12.2.1 RMAN工作环境

12.2.2 RMAN支持备份的文件

12.2.3闪回恢复区

12.2.4 RMAN环境变量

12.2.5 RMAN的登录方式

12.2.6 RMAN执行命令的模式

12.2.7修改数据库归档模式

12.3 RMAN工作原理

12.3.1 RMAN与控制文件

12.3.2 RMAN与数据块

12.3.3 RMAN恢复需要的文件

12.3.4 RMAN通道

12.4 RMAN备份介质

12.4.1备份集与备份片

12.4.2镜像拷贝

12.5 RMAN备份方式

12.5.1完全备份

12.5.2增量备份

12.5.3合并备份

12.6 RMAN备份命令

12.6.1永久参数配置

12.6.2 RMAN中常用命令

12.6.3多通道配置

12.6.4归档Redo日志删除策略

12.6.5二进制压缩

12.7其他备份恢复技术

12.7.1用户管理备份

12.7.2导入导出工具数据泵

12.7.3跨平台数据迁移

12.7.4可传输表空间

12.7.5使用RMAN工具复制数据库

12.8本章小结

第13章　RAC恢复

13.1恢复技术基础

13.1.1恢复解决方案

13.1.2 SCN时间机制

13.1.3日志线程与联机Redo日志

13.1.4 UNDO表空间

13.2实例恢复

13.2.1 RAC的实例恢复

13.2.2实例恢复的阶段

13.3介质恢复

13.3.1介质恢复的过程

13.3.2物理坏块和逻辑坏块

13.3.3坏块的检测工具

13.3.4块的损坏与恢复

13.3.5数据库完全恢复

13.3.6数据库不完全恢复

13.3.7表空间时间点恢复

13.4闪回恢复技术

13.4.1闪回配置

13.4.2闪回数据库

13.4.3闪回表

13.4.4快速闪回细粒度数据

13.4.5闪回事务

13.4.6闪回DROP的表

13.5数据库特殊情况的恢复

13.5.1联机Redo日志损坏与恢复

13.5.2数据文件脱机与恢复

13.5.3表空间脱机与恢复

13.6本章小结

第14章　RAC安全性

14.1数据访问安全性

14.1.1 Oracle安全性解决方案

14.1.2 VPD和OLS策略

14.2 Database Vault部署

14.2.1 Database Vault软件安装

14.2.2 Database Vault组件添加

14.2.3 Database Vault注册

14.2.4 Database Vault禁用和启用

14.2.5 Database Vault的配置和管理

14.3 Database Vault访问控制组件

14.3.1领域

14.3.2规则集

14.3.3命令规则

14.3.4因子

14.3.5安全应用程序角色

14.3.6多规则认证例子

14.4本章小结

第15章　RAC稳定性与性能优化

15.1服务器硬件

15.1.1 Firmware固件升级

15.1.2硬件设备兼容性

15.1.3 FC HBA卡冗余

15.1.4 Infiniband技术

15.1.5 RAC硬件结构案例

15.2操作系统

15.2.1认证操作系统

15.2.2多路径软件

15.2.3双网卡绑定

15.2.4合理分配SGA大小

15.2.5提高内存的访问效率

15.3 RAC Database

15.3.1 Oracle版本

15.3.2数据表空间的调整

15.3.3 DML语句性能调整

15.3.4临时表空间的调整

15.3.5日志文件的调整

15.3.6 UNDO表空间的调整

15.4应用系统

15.4.1应用拆分

15.4.2 SQL执行过程

15.4.3 SQL解析

15.4.4 SQL优化

15.4.5 SQL行源生成

15.4.6 SQL执行

15.5本章小结

构建最高可用Oracle数据库系统 Oracle 11gR2 RAC管理 维护与性能优化 精彩文摘

第1章

认识Oracle RAC

对于信息系统来说，数据库可谓是其核心，它极大地影响了信息系统的安全性（数据安全、访问安全）、稳定性和整个信息系统的性能。这也是衡量数据库产品品质的三个重要指标，各大数据库厂商针对这些问题不断地增强自身产品的竞争力，以谋求更多的商业价值。本书讨论的是目前使用最为广泛的Oracle公司的数据库产品及其高可用性解决方案。

Oracle RAC（Real Application Cluster，真正的应用集群）应用非常广泛，几乎支持目前的所有主流平台，尤其是Linux平台，Oracle公司支持力度是最大的，在Linux平台的特性也是最多的，所以本书以Linux作为讨论的平台。

1.1 RAC产生的背景

就像每家每户用电一样，作为用电户总是不希望家里出现停电的情况，因为停电将对日常生活带来极大的不便。同样，作为信息系统的客户也不希望系统出现异常情况，这同样会影响客户正常的生产和生活。

从硬件来说，为了追求信息系统更加高效稳定的运行，支撑信息系统运行的各个硬件组成部分，在产品长时间高效稳定运行方面得到了巨大的发展。例如，UPS电源保证机房在断电的情况下能支撑较长时间的供电，服务器有非常多不同于一般PC的设计来保证服务器能够长时间稳定的运行，存储系统也在不断地发展与进步，这些是硬件方面的内容，是信息系统运行的基础。

从软件上来说，作为信息系统核心的数据库产品在不断增强产品质量的同时，也提出了自己的高可用性解决方案，并且这些方案也在不断地增强和普及。本书讨论的RAC数据库就是Oracle公司针对数据库的高可用性解决方案，数据库的高可用性依赖于硬件的稳定运行和设备的冗余，软硬件高效稳定的协同工作才能够保证系统更加安全、稳定和高效地运行。