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Erweiterter Oracle RAC auf MetroCluster

Beitragende

Viele Kunden optimieren ihre RTO, indem sie einen Oracle RAC Cluster über mehrere Standorte verteilen und damit eine vollständig aktiv/aktiv-Konfiguration erzielen. Das gesamte Design wird komplizierter, da es die Quorumverwaltung von Oracle RAC beinhalten muss. Außerdem erfolgt der Datenzugriff von beiden Standorten aus. Ein forcierter Switchover kann dazu führen, dass eine veraltete Kopie der Daten verwendet wird.

Obwohl eine Kopie der Daten auf beiden Standorten vorhanden ist, kann nur der Controller, der derzeit Eigentümer eines Aggregats ist, Daten bereitstellen. Daher müssen bei erweiterten RAC-Clustern die Remote-Knoten I/O über eine Site-to-Site-Verbindung durchführen. Es kommt zu zusätzlicher I/O-Latenz, aber diese Latenz ist im Allgemeinen kein Problem. Das RAC Interconnect-Netzwerk muss auch über mehrere Standorte verteilt sein, was bedeutet, dass ohnehin ein High-Speed-Netzwerk mit niedriger Latenz erforderlich ist. Falls die zusätzliche Latenz ein Problem verursacht, kann das Cluster aktiv/Passiv betrieben werden. I/O-intensive Vorgänge müssten dann zu den RAC-Knoten geleitet werden, die lokal zu dem Controller sind, der die Aggregate besitzt. Die Remote-Knoten führen dann weniger I/O-Vorgänge aus oder werden ausschließlich als Warm-Standby-Server verwendet.

Wenn ein erweiterter aktiv/aktiv-RAC erforderlich ist, sollte die ASM Spiegelung anstelle von MetroCluster in Betracht gezogen werden. ASM-Spiegelung ermöglicht die bevorzugte Replikation der Daten. Daher kann ein erweiterter RAC-Cluster erstellt werden, in dem alle Lesevorgänge lokal stattfinden. Die Lese-I/O-Vorgänge gehen nie über Standorte hinweg, wodurch die geringstmögliche Latenz erzielt wird. Alle Schreibvorgänge müssen weiterhin die Verbindung zwischen den Standorten übertragen, dieser Traffic ist bei jeder Lösung mit synchroner Spiegelung jedoch unvermeidlich.

Hinweis Wenn Boot-LUNs, einschließlich virtualisierter Boot-Festplatten, mit Oracle RAC verwendet werden, wird der verwendet misscount Parameter muss möglicherweise geändert werden. Weitere Informationen zu RAC-Timeout-Parametern finden Sie unter "Oracle RAC mit ONTAP".

Konfiguration an zwei Standorten

Eine erweiterte RAC-Konfiguration mit zwei Standorten kann aktiv/aktiv-Datenbankservices bereitstellen, die viele, aber nicht alle Ausfallszenarien unterbrechungsfrei überstehen.

RAC-Abstimmungsdateien

Die erste Überlegung bei der Implementierung von Extended RAC auf MetroCluster sollte das Quorum-Management sein. Oracle RAC verfügt über zwei Mechanismen zur Verwaltung des Quorums: Disk Heartbeat und Netzwerk Heartbeat. Der Disk Heartbeat überwacht den Speicherzugriff mithilfe der Abstimmungsdateien. Bei einer RAC-Konfiguration an einem Standort ist eine einzelne Abstimmressource ausreichend, solange das zugrunde liegende Storage-System HA-Funktionen bietet.

In früheren Versionen von Oracle wurden die Abstimmungsdateien auf physischen Speichergeräten abgelegt, aber in aktuellen Versionen von Oracle werden die Abstimmungsdateien in ASM-Diskgroups gespeichert.

Hinweis Oracle RAC wird von NFS unterstützt. Während der Grid-Installation wird eine Reihe von ASM-Prozessen erstellt, um den für Grid-Dateien verwendeten NFS-Speicherort als ASM-Diskgruppe darzustellen. Der Prozess ist für den Endbenutzer nahezu transparent und erfordert nach Abschluss der Installation keine laufende ASM-Verwaltung.

In einer Konfiguration mit zwei Standorten ist es als erstes erforderlich, sicherzustellen, dass jeder Standort immer auf mehr als die Hälfte der Abstimmungsdateien zugreifen kann und so einen unterbrechungsfreien Disaster Recovery-Prozess garantiert. Diese Aufgabe war einfach, bevor die Abstimmungsdateien in ASM-Diskgroups gespeichert wurden, aber heute müssen Administratoren grundlegende Prinzipien der ASM-Redundanz verstehen.

ASM-Diskgruppen haben drei Optionen für Redundanz external, normal, und high. Mit anderen Worten: Nicht gespiegelt, gespiegelt und 3-fach gespiegelt. Eine neuere Option namens Flex Ist auch verfügbar, aber nur selten verwendet. Die Redundanzstufe und die Platzierung der redundanten Geräte steuern, was in Ausfallszenarien geschieht. Beispiel:

  • Platzieren der Abstimmungsdateien auf einem diskgroup Mit external Bei Ausfall der Verbindung zwischen den Standorten wird durch Redundanzressource die Entfernung eines Standorts garantiert.

  • Platzieren der Abstimmungsdateien auf einem diskgroup Mit normal Redundanz mit nur einer ASM-Festplatte pro Standort garantiert die Entfernung von Knoten auf beiden Standorten, wenn die Verbindung zwischen Standorten verloren geht, da keiner der Standorte ein mehrheitlich Quorum hätte.

  • Platzieren der Abstimmungsdateien auf einem diskgroup Mit high Redundanz mit zwei Festplatten an einem Standort und einer einzigen Festplatte am anderen Standort ermöglicht aktiv-aktiv-Vorgänge, wenn beide Standorte betriebsbereit sind und beide Seiten miteinander erreichbar sind. Wenn der Standort mit einer Festplatte jedoch vom Netzwerk isoliert ist, wird dieser Standort entfernt.

RAC-Netzwerk-Heartbeat

Der Heartbeat des Oracle RAC-Netzwerks überwacht die Erreichbarkeit des Knotens über den Cluster-Interconnect hinweg. Damit ein Node im Cluster verbleiben kann, muss er sich mit mehr als der Hälfte der anderen Nodes in Verbindung setzen können. In einer Architektur mit zwei Standorten werden folgende Auswahlmöglichkeiten für die Anzahl der RAC-Knoten erstellt:

  • Die Platzierung einer gleichen Anzahl von Nodes pro Standort führt zu einer Entfernung an einem Standort, falls die Netzwerkverbindung unterbrochen wird.

  • Die Platzierung von N Nodes auf einem Standort und N+1 Nodes auf dem anderen Standort garantiert, dass der Verlust der Verbindung zwischen den Standorten zu einer größeren Anzahl von Knoten führt, die im Netzwerk-Quorum verbleiben, und zu einem Standort mit weniger Knoten.

Vor der Einführung von Oracle 12cR2 war es nicht praktikabel zu kontrollieren, auf welcher Seite bei einem Standortausfall eine Entfernung auftreten würde. Wenn jeder Standort über eine gleiche Anzahl von Knoten verfügt, wird die Entfernung vom Master-Knoten gesteuert, der im Allgemeinen der erste RAC-Knoten ist, der gestartet wird.

Oracle 12cR2 bietet Funktionen zur Knotengewichtung. Diese Funktion gibt einem Administrator mehr Kontrolle darüber, wie Oracle Split-Brain-Bedingungen löst. Der folgende Befehl legt als einfaches Beispiel die Präferenz für einen bestimmten Knoten in einem RAC fest:

[root@host-a ~]# /grid/bin/crsctl set server css_critical yes
CRS-4416: Server attribute 'CSS_CRITICAL' successfully changed. Restart Oracle High Availability Services for new value to take effect.

Nach dem Neustart von Oracle High-Availability Services sieht die Konfiguration wie folgt aus:

[root@host-a lib]# /grid/bin/crsctl status server -f | egrep '^NAME|CSS_CRITICAL='
NAME=host-a
CSS_CRITICAL=yes
NAME=host-b
CSS_CRITICAL=no

Knoten host-a Ist jetzt als kritischer Server festgelegt. Wenn die beiden RAC-Knoten isoliert sind, host-a Überlebt, und host-b Wird entfernt.

Hinweis Ausführliche Informationen finden Sie im Oracle Whitepaper „Oracle Clusterware 12c Release 2 Technical Overview“. „

Bei Versionen von Oracle RAC vor 12cR2 kann der Master-Knoten identifiziert werden, indem die CRS-Protokolle wie folgt geprüft werden:

[root@host-a ~]# /grid/bin/crsctl status server -f | egrep '^NAME|CSS_CRITICAL='
NAME=host-a
CSS_CRITICAL=yes
NAME=host-b
CSS_CRITICAL=no
 [root@host-a ~]# grep -i 'master node' /grid/diag/crs/host-a/crs/trace/crsd.trc
2017-05-04 04:46:12.261525 :   CRSSE:2130671360: {1:16377:2} Master Change Event; New Master Node ID:1 This Node's ID:1
2017-05-04 05:01:24.979716 :   CRSSE:2031576832: {1:13237:2} Master Change Event; New Master Node ID:2 This Node's ID:1
2017-05-04 05:11:22.995707 :   CRSSE:2031576832: {1:13237:221} Master Change Event; New Master Node ID:1 This Node's ID:1
2017-05-04 05:28:25.797860 :   CRSSE:3336529664: {1:8557:2} Master Change Event; New Master Node ID:2 This Node's ID:1

Dieses Protokoll gibt an, dass der Master-Node ist 2 Und dem Knoten host-a Hat eine ID von 1. Diese Tatsache bedeutet das host-a Ist nicht der Master-Knoten. Die Identität des Master-Knotens kann mit dem Befehl bestätigt werden olsnodes -n.

[root@host-a ~]# /grid/bin/olsnodes -n
host-a  1
host-b  2

Der Knoten mit der ID von 2 Ist host-b, Das ist der Master-Knoten. In einer Konfiguration mit gleicher Anzahl von Knoten an jedem Standort, der Standort mit host-b Ist der Standort, der überlebt, wenn die beiden Sets aus irgendeinem Grund die Netzwerkverbindung verlieren.

Der Protokolleintrag, der den Master-Knoten identifiziert, kann möglicherweise aus dem System altern. In diesem Fall können die Zeitstempel der Oracle Cluster Registry (OCR) Backups verwendet werden.

[root@host-a ~]#  /grid/bin/ocrconfig -showbackup
host-b     2017/05/05 05:39:53     /grid/cdata/host-cluster/backup00.ocr     0
host-b     2017/05/05 01:39:53     /grid/cdata/host-cluster/backup01.ocr     0
host-b     2017/05/04 21:39:52     /grid/cdata/host-cluster/backup02.ocr     0
host-a     2017/05/04 02:05:36     /grid/cdata/host-cluster/day.ocr     0
host-a     2017/04/22 02:05:17     /grid/cdata/host-cluster/week.ocr     0

Dieses Beispiel zeigt, dass der Master-Knoten ist host-b. Sie zeigt auch eine Änderung im Master-Knoten von an host-a Bis host-b Am 4. Mai zwischen 2:05 und 21:39 Uhr. Diese Methode zur Identifizierung des Master-Knotens ist nur dann sicher zu verwenden, wenn die CRS-Protokolle ebenfalls geprüft wurden, da sich der Master-Knoten möglicherweise seit der vorherigen OCR-Sicherung geändert hat. Wenn diese Änderung stattgefunden hat, sollte sie in den OCR-Protokollen sichtbar sein.

Die meisten Kunden wählen eine einzelne Abstimmdiskette, die die gesamte Umgebung und eine gleiche Anzahl von RAC-Knoten an jedem Standort unterstützt. Die Datenträgergruppe sollte auf dem Standort platziert werden, der die Datenbank enthält. Das Ergebnis ist, dass der Verlust der Verbindung zu einer Entfernung am Remote-Standort führt. Der Remote-Standort hätte weder Quorum noch würde er Zugriff auf die Datenbankdateien haben, aber der lokale Standort läuft weiterhin wie gewohnt. Wenn die Konnektivität wiederhergestellt ist, kann die Remote-Instanz wieder online geschaltet werden.

Bei einem Notfall ist eine Umschaltung erforderlich, um die Datenbankdateien und die abstimmende Diskgruppe am verbleibenden Standort online zu schalten. Wenn AUSO die Umschaltung auslösen kann, wird das NVFAIL nicht ausgelöst, da bekannt ist, dass das Cluster synchron ist und die Speicherressourcen ordnungsgemäß online gehen. AUSO ist ein sehr schneller Vorgang und sollte vor dem abgeschlossen werden disktimeout Zeitraum läuft ab.

Da es nur zwei Standorte gibt, ist es nicht möglich, eine automatisierte externe Tiebreaking-Software zu verwenden, was bedeutet, dass die erzwungene Umschaltung eine manuelle Operation sein muss.

Konfigurationen mit drei Standorten

Ein erweiterter RAC-Cluster lässt sich mit drei Standorten viel einfacher erstellen. Die beiden Standorte, die jeweils die Hälfte des MetroCluster Systems hosten, unterstützen auch die Datenbank-Workloads, während der dritte Standort als Tiebreaker für die Datenbank und das MetroCluster System dient. Die Oracle Tiebreaker-Konfiguration kann so einfach sein, als ob ein Mitglied der ASM-Diskgroup, die für die Abstimmung an einem dritten Standort verwendet wird, platziert werden könnte, und kann auch eine Betriebsinstanz am dritten Standort enthalten, um sicherzustellen, dass es eine ungerade Anzahl von Knoten im RAC-Cluster gibt.

Hinweis Wichtige Informationen zur Verwendung von NFS in einer erweiterten RAC-Konfiguration finden Sie in der Oracle Dokumentation zum Thema „Quorum-Fehlergruppe“. Zusammenfassend kann es sein, dass die NFS-Mount-Optionen geändert werden müssen, um sicherzustellen, dass der Verlust der Verbindung zum dritten Standort, der Quorumressourcen hostet, nicht die primären Oracle-Server oder Oracle RAC-Prozesse hängt.