眾所周知，Oracle數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)中心的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在企業(yè)、政府、金融、教育、醫(yī)療等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。Oracle RAC(實(shí)時(shí)應(yīng)用集群)是Oracle數(shù)據(jù)庫完全高可用體系解決方案中的一個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)品，也是Oracle數(shù)據(jù)庫支持網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的核心技術(shù)。目前，大量大型企業(yè)的核心ERP、政府的重要業(yè)務(wù)、醫(yī)院的HIS等系統(tǒng)都采用了Oracle RAC以保障其穩(wěn)定運(yùn)行。

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科普：Oracle RAC是什么樣的架構(gòu)?

我們來了解下，Oracle RAC實(shí)時(shí)應(yīng)用集群是一個(gè)什么樣的架構(gòu)呢，當(dāng)前Oracle 主流使用是的Oracle9i、10g、11g版本，可以支持24 x 7 有效的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，能在低成本服務(wù)器上構(gòu)建高可用性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并且應(yīng)用無需修改代碼可以自由部署，Oracle RAC架構(gòu)如下：

圖示：RAC的數(shù)據(jù)放在共享存儲上，計(jì)算由數(shù)臺服務(wù)器提供

圖示：RAC在傳統(tǒng)物理環(huán)境下的部署結(jié)構(gòu)

由上可看出Oracle RAC既有它的優(yōu)勢也有不足之處：

RAC方案優(yōu)點(diǎn)：1、多節(jié)點(diǎn)并發(fā)處理，高性能;2、高可用，快速切換;3、高擴(kuò)展性

RAC方案不足：1、相對單機(jī)管理更復(fù)雜;2、如果系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)能力不足，性能可能不如單節(jié)點(diǎn);

傳統(tǒng)的Oracle RAC在管理、監(jiān)控、硬件性能擴(kuò)展、存儲擴(kuò)容方面有明顯局限性，超融合架構(gòu)具有隨需應(yīng)變、靈活擴(kuò)展、高可用、高可靠等天然優(yōu)勢，如果Oracle RAC與超融合架構(gòu)相結(jié)合，則可以很好地解決這些問題。而深信服超融合實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全的完全軟件定義和融合，不僅極大簡化IT的運(yùn)維工作，還能夠?yàn)闃I(yè)務(wù)的快速變化提供快速的響應(yīng)能力。

深信服企業(yè)級云正是基于超融合架構(gòu)構(gòu)建，能夠承載Oracle RAC、MySQL、HIS等關(guān)鍵應(yīng)用的企業(yè)級云解決方案。這里我們重點(diǎn)分享Oracle RAC在深信服超融合環(huán)境中的***實(shí)踐，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，一方面，結(jié)合 Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原本就具備的可移植性好、使用方便、功能強(qiáng)、適應(yīng)高吞吐量的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了深信服超融合對Oracle 及 Oracle RAC的***支持;另一方面，通過在I/O、網(wǎng)絡(luò)、共享盤等領(lǐng)域的重大技術(shù)突破，解決了超融合架構(gòu)的虛擬化環(huán)境中運(yùn)行Oracle RAC數(shù)據(jù)庫集群原本存在的性能問題。

實(shí)踐：超融合如何支持Oracle RAC上云?

實(shí)現(xiàn)Oracle RAC在云化環(huán)境下的部署，有幾個(gè)關(guān)鍵因素需要考慮：1、數(shù)據(jù)庫可用性;2、數(shù)據(jù)庫磁盤配置和數(shù)據(jù)安全;3、數(shù)據(jù)庫性能保障。

這些要素在沒有進(jìn)行定向優(yōu)化的虛擬化環(huán)境中難以被滿足的，因此深信服超融合針對Oracle RAC場景進(jìn)行了大量創(chuàng)新，形成了一套***實(shí)踐：

1、 數(shù)據(jù)庫可用性設(shè)計(jì)

• 平臺創(chuàng)建2臺虛擬機(jī)部署Oracle服務(wù)并分配在不同物理服務(wù)器上，超融合為RAC集群虛擬機(jī)提供互斥策略，充分避免單臺物理節(jié)點(diǎn)承載業(yè)務(wù)的可用性風(fēng)險(xiǎn)。
• 當(dāng)某個(gè)承載Oracle業(yè)務(wù)的物理節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，RAC機(jī)制實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層訪問切換。同時(shí)，超融合會在第三臺主機(jī)中拉起發(fā)生故障的Oracle虛擬機(jī)，恢復(fù)RAC集群健壯性。
• 對于突發(fā)訪問的可用性考慮，超融合提供DRS、DRX策略，一旦數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)高峰訪問導(dǎo)致性能瓶頸，Oracle虛擬化機(jī)可以自動(dòng)熱擴(kuò)容。

Oracle RAC業(yè)務(wù)環(huán)境需求

2、 數(shù)據(jù)庫磁盤配置和數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì)

• RAC集群為了保證數(shù)據(jù)的一致性，所有Oracle虛擬機(jī)都是訪問統(tǒng)一的共享存儲空間，深信服超融合在創(chuàng)建Oracle虛擬磁盤的過程中，提供了專用的Oracle共享磁盤選項(xiàng)。
• 超融合采用分布式存儲架構(gòu)，數(shù)據(jù)在磁盤中是多副本存儲。Oracle的共享磁盤數(shù)據(jù)會被同時(shí)寫入并分配到不同物理節(jié)點(diǎn)的不同磁盤內(nèi)，確保數(shù)據(jù)的安全性。
• 為了避免誤操作或者邏輯錯(cuò)誤導(dǎo)致的數(shù)據(jù)安全問題，超融合平臺還提供了自動(dòng)備份策略。

Oracle RAC業(yè)務(wù)超融合部署

3、 數(shù)據(jù)庫性能設(shè)計(jì)

• 超融合平臺提供SSD+HDD的混合磁盤，大幅提升磁盤IO性能，Oracle的集群業(yè)務(wù)可以實(shí)現(xiàn)高性能業(yè)務(wù)發(fā)布。
• 超融合通過平臺的Hugepages并結(jié)合linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核特性，提升了在大量業(yè)務(wù)并發(fā)的壓力下Oracle RAC的事務(wù)性能。

基于深信服超融合架構(gòu)部署oracle RAC的平臺效果圖

對于Oracle RAC，深信服超融合主要?jiǎng)?chuàng)新：

對于Oracle RAC場景，深信服超融合架構(gòu)不僅僅是滿足基礎(chǔ)需求，而是提供了一整套便于部署、高性能、高穩(wěn)定的解決方案，這些特性源自于對云平臺的創(chuàng)新：

• 簡單高效的部署Oracle RAC

深信服超融合平臺提供簡單易用的Oracle RAC配置向?qū)В恍枇剑纯赏瓿膳渲茫瑤椭脩艨焖俅罱?遷移RAC環(huán)境，快速上線業(yè)務(wù)，極大減輕了DBA的運(yùn)維工作量，讓IT管理人員能夠把精力更多地投入到業(yè)務(wù)本身，產(chǎn)出更多的效益。

超融合上Oracle RAC配置向?qū)?/p>

• 超融合的高性能I/O

傳統(tǒng)的存儲架構(gòu)通常是采用SAS盤組RAID的來提升性能，但是這種方式對于隨機(jī)讀寫的性能效果一般。

深信服超融合架構(gòu)的會在數(shù)據(jù)寫操作時(shí)將數(shù)據(jù)分割為64k大小的數(shù)據(jù)塊，并將這些數(shù)據(jù)塊進(jìn)行計(jì)算后緩存到SSD緩存盤中，并且數(shù)據(jù)寫入后不需要等待底層的機(jī)械磁盤的讀寫確認(rèn)，大幅的提升了虛擬機(jī)的讀寫性能。

通過使用iometer實(shí)際測試一臺中低配置的超融合，單機(jī)的iops性能的8K隨機(jī)寫能到13000，隨機(jī)讀能到60000，隨機(jī)讀寫(7:3)能到30000，***吞吐可以達(dá)到2G/s。相對于傳統(tǒng)的FC存儲設(shè)備的性能有非常大的提升。

經(jīng)過優(yōu)化后的緩存***率達(dá)99%，性能得到極大提升：

• 虛擬共享盤

過去的RAC部署，管理員都需要在已有的存儲中規(guī)劃好存儲的磁盤、劃分不同的Lun來給做數(shù)據(jù)盤、日志盤、仲裁盤。

而深信服超融合可以通過虛擬存儲資源池直接提供虛擬的共享盤，充分利用已有的磁盤資源。這種方案使得RAC節(jié)點(diǎn)數(shù)量和容量的擴(kuò)容也變得非常方便，節(jié)點(diǎn)方面只需要添加一個(gè)虛擬機(jī)節(jié)點(diǎn)加入到現(xiàn)有的集群就實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容;而容量方面用戶直接新建一塊共享盤掛載到虛擬機(jī)上即可，擴(kuò)容過程非常的簡潔高效。

• 心跳網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

Oracle RAC的心跳線，不但會用來檢測集群節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)健康狀態(tài)，還會做緩存同步刷新及全局資源維護(hù)，在grid control出現(xiàn)后還傳輸數(shù)據(jù)塊，所以心跳網(wǎng)絡(luò)要做到吞吐高性能和巨幀支持。

超融合平臺在部署Oracle RAC的情況下會單***建一個(gè)分布式交換機(jī)來連接不同節(jié)點(diǎn)的心跳線，防止因?yàn)樾奶€網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定導(dǎo)致集群的故障。同時(shí)超融合可以把多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行聚合來提升現(xiàn)有的物理帶寬，讓心跳網(wǎng)絡(luò)擁有更高的帶寬來滿足數(shù)據(jù)塊的同步。并且平臺支持開啟高性能模式，解決因?yàn)镸TU的原因?qū)е碌木W(wǎng)絡(luò)分片***多影響虛擬機(jī)節(jié)點(diǎn)性能的問題。

• 高可靠性

超融合上我們針對RAC的特性專門做了高可用性的優(yōu)化，任務(wù)的RAC節(jié)點(diǎn)都不會運(yùn)行在同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)上，防止了單一物理節(jié)點(diǎn)的故障導(dǎo)致整個(gè)RAC集群的故障。超融合平臺的HA功能在任一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障的情況下會在5分鐘內(nèi)重新拉起一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，這樣可以保證在出現(xiàn)故障的情況下，減小用戶訪問的并發(fā)影響。

• DRS

大型數(shù)據(jù)庫對于內(nèi)存和CPU資源的消耗非常大，如果突發(fā)情況業(yè)務(wù)訪問增加，超融合平臺可以針對Oracle的RAC節(jié)點(diǎn)自動(dòng)添加計(jì)算資源和內(nèi)存資源，防止因?yàn)闃I(yè)務(wù)訪問壓力增大，系統(tǒng)資源消耗過度導(dǎo)致的RAC節(jié)點(diǎn)宕機(jī)問題。這些資源的調(diào)度是自動(dòng)進(jìn)行的，不需要管理員的介入操作，大大簡化了IT管理的復(fù)雜度。

Oracle選型參考：

技術(shù)架構(gòu)在核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的采納及應(yīng)用狀況，可以很好地評判出其技術(shù)成熟度和市場認(rèn)可度。據(jù)了解，目前市場上能夠承載Oracle RAC這樣關(guān)鍵應(yīng)用的企業(yè)級云方案非常少，深信服超融合正在為南寧鐵路局等越來越多的高端用戶提供核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)支撐的企業(yè)級云解決方案，保障用戶的業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行且滿足業(yè)務(wù)需求的各項(xiàng)性能。