Oracle RAC Failover

2022-02-11 03:53:53

　　Oracle RAC 同时具备HA(High Availiablity) 和LB(LoadBalance). 而其高可用性的基础就是Failover(故障转移). 它指集群中任何一个节点的故障都不会影响用户的使用，连接到故障节点的用户会被自动转移到健康节点，从用户感受而言，是感觉不到这种切换。

Oracle 10g RAC 的Failover 可以分为3种：

Client-Side Connect time Failover
TAF
Service-Side TAF

　　注意事项：不能在listener.ora 文件中设置GLOBAL_NAME，因为这个参数会禁用Connect-time Failover 和 Transparent Application Failover.

一．Client-Side Connect Time Failover

　　Client-Side Connect Time Failover的含义：如果用户端tnsname 中配置了多个地址，用户发起连接请求时，会先尝试连接地址表中的第一个地址，如果这个连接尝试失败，则继续尝试使用第二个地址，直至连接成功或者遍历了所有的地址。

　　这种Failover的特点：　只在建立连接那一时刻起作用，也就是说，这种Failover方式只在发起连接时才会去感知节点故障，如果节点没有反应，则自动尝试地址列表中的下一个地址。一旦连接建立之后，节点出现故障都不会做处理，从客户端的表现就是会话断开了，用户程序必须重新建立连接。

　　启用这种Failover的方法就是在客户端的tnsnames.ora中添加FAILOVER=ON 条目，这个参数默认就是ON，所以即使不添加这个条目，客户端也会获得这种Failover能力。

示例：

RAC_C =

    (DESCRIPTION =

        (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac1-vip)(PORT = ))

      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac2-vip)(PORT = ))

      (LOAD_BALANCE=YES)

    (CONNECT_DATA=

        (SERVER=DEDICATED)

      (SERVICE_NAME=racdb)

     )

  )

注：rac1-vip，rac2-vip要添加到hosts 文件中，不然可能解析不了。

二． TAF(Transparent Application Failover)

　　现在的大部分流行的应用系统(如：weblogic, Jboss),都是启动时就建立若干到数据库的长连接，在应用程序整个生命周期内重用这些连接。而Client-Side Connet Time Failover的工作方式是它对应用程序的可用性没有太大帮助。所以从Oracle 8.1.5 版本只有引入了新的Failover 机制—TAF。所谓TAF，就是连接建立以后，应用系统运行过程中，如果某个实例发生故障，连接到这个实例上的用户会被自动迁移到其他的健康实例上。对于应用程序而言，这个迁移过程是透明的，不需要用户的介入，当然，这种透明要是有引导的，因为用户的未提交事务会回滚。相对与Client-Side Connect Time Failover的用户程序中断，抛出连接错误，用户必须重启应用程序，TAF 这种方式在提高HA上有了很大的进步。

　　TAF 的配置也很简单，只需要在客户端的tnsnames.ora中添加FAILOVER_MODE配置项。这个条目有4个子项目需要定义。

　　1. METHOD: 用户定义何时创建到其实例的连接，有BASIC 和 PRECONNECT 两种可选值。

BASIC：是指在感知到节点故障时才创建到其他实例的连接。
PRECONNECT：是在最初建立连接时就同时建立到所有实例的连接，当发生故障时，立刻就可以切换到其他链路上。

　　两种方法比较： BASIC方式在Failover时会有时间延迟，PRECONNECT方式虽然没有时间延迟，但是建立多个冗余连接会消耗更多资源，两者就是是用时间换资源和用资源换时间的区别。

2. TYPE：用于定义发生故障时对完成的SQL 语句如何处理，其中有2种类型：session 和select.

　　这2种方式对于未提交的事务都会自动回滚，区别在于对select 语句的处理，对于select，用户正在执行的select语句会被转移到新的实例上，在新的节点上继续返回后续结果集，而已经返回的记录集则抛弃。假设用户正在节点1上执行查询，整个结果集共有100条记录，现在已从节点1上返回10条记录，这时节点1宕机，用户连接被转移到节点2上；如果是session模式，则需要重新执行查询语句；如果是select方式，会从节点2上继续返回剩下的90天记录，而已经从节点1返回的10条记录不会重复返回给用户，对于用户而言，感受不到这种切换。

　　显然为了实现select 方式，Oracle 必须为每个session保存更多的内容，包括游标，用户上下文等，需要更多的资源也是用资源换时间的方案。

3. DELAY 和 RETRIES: 这2个参数分别代表重试间隔时间和重试次数。

示例：

RAC_TAF_C =

    (DESCRIPTION =

            (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac1-vip)(PORT = ))

          (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac2-vip)(PORT = ))

          (LOAD_BALANCE=YES)

          (CONNECT_DATA=

                  (SERVER=DEDICATED)

                     (SERVICE_NAME=racdb)

                    (FAILOVER_MODE=

                        (TYPE=session)

                        (METHOD=basic)

                        (RETRIES=180)

                      (DELAY=5)

                   )

           )

  )

三． Service-Side TAF

　　Service-Side TAF 可以看作是TAF的一种变种，首先Service-SideTAF也是TAF，所有TAF的特点它都有，其次这种TAF是在服务器上配置的，而不像TAF是在客户端配置的。

　　Client-Side TAF 是在客户端修改tnsnames.ora 文件来配置的，如果有很多客户端使用这个数据库，那么每次微笑调整都需要把所有的计算机更改一遍，既低效又容易出错。而Service-Side TAF 通过结合Service，在数据库里保存FAIL_MODE的配置，把所有的TAF配置保存在数据字典中，从而省去了客户端的配置工作，现在客户端的TNS文件就不需要任何TAF的配置选项了。

　　从配置参数而言，Service-Side TAF和TAF 相比多了一个Instance Role(实例角色)的概念。所谓的实例角色，就是当有多个Instance 参与一个Service时，可以配置优先使用哪一个Instance为用户提供服务。用户共有两种可选角色。

PREFERRED:首选实例，会优先选择拥有这个角色的实例提供服务。
AVAILABLE: 后备实例，用户连接会优先连接PREFFERRED的Instance，当PREFERRED的Instance不可用时，才会被转到AVAILBALE的Instance

　　要使用Server-Side TAF必须配置Service。 Service 可以在创建数据库时创建，也可以在创建数据库之后修改，既可以使用dbca 配置向导，也可以用命令行的方式配置。

3.1 用DBCA 配置Service

运行DBCA，选择ORACLE RAC Application Clusters database
在第二个界面选择：Services Management
第三个界面会出现RAC 数据库列表，用户可以在这个列表中选择要配置Service 的数据库
在Serice配置界面中，单击Add 创建新的Service，输入service名字。在Instance列表框定义实例角色，选择那个service1 作为Preferred（首选实例），Service2 作为availiable(后备实例)。 TAF Policy有三个选项： None， Basic，Pre-connect。我们选Basic。最后点击Finish，完成Service 配置。
在结束Service配置后，服务会自动启动。

3.2 用srvctl 命令配置Service

用命令行方式配置Service 对远程维护很有用。 先来看一下相关命令

1.创建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可选：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才会创建服务。 即在OCR中注册一个ora.raw.dmm.Raw1.Srv的服务。

2.查看配置信息

#srvctl config service -d database-name [-s service-name] [-a]

如果这里不指定"-s service-name",就会显示所有Service的配置，这些配置包括preferred 和available instance. 使用-a 选项，还会显示TAF 相关信息。

3.是否自动运行service

数据库启动时，会自动启动所有的Service。有时为了为了维护需要，需要禁用这个特性，在维护完成后再启动这个特性。

#srvctl enable/disable service -d database-name -s service-name -i instance-name

4.启动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, 则所有的service 都会被启动，可以使用逗号分隔方式，同时启动多个service。 -i 指定在那个实例上启动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 选项可以强制关闭service，并中断了其所有用户的连接。

6.查看service 状态

#srvctl status service -d <database-name> -s  service-name -i instance-name -f -v

其中-f 可以显示被disable的instance 信息，而-v 可以显示详细输出

7.删除service

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

   注意：无论是使用dbca 工具还是使用srvctl 命令来配置service，都无法配置TAF的TYPE,DELAY,RETRIES 三个属性，必须使用dbms_service包来修改这些属性。

示例：

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 的注意事项

数据库的服务名是用service_name 参数来指定的，一个数据库可以有多个服务名，但是service_name最长是4kb，不要手工来修改这个参
最多可以创建64个service，每个数据库有2个隐含的service，因此留给用户的就只有62个service。不能修改这两个隐含service的配置，并且也不能手工启动或停止这2个服务。这两个隐含的service分别是：SYS$BACKGROUND 和 SYS$USERS.
当使用dbca配置Service 时，dbca 会自动更新OCR，启动Service，当删除service时，会停止service，并更新OCR.
使用srvctl 这个工具时，命令只更新OCR中的配置，不会更新data dctionary 和 listener 中的信息，因此还需要使用dbma_servie 包来更新data dictionary，手工更改listener配置文件。故推荐使用DBCA工具来配置更改service配置
如果客户端想通过Service 方式连接数据库，需要在tns条目中使用service_name 方式引用数据库。

示例：

RAC_TAF_S =(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_taf)

          )

      )

注意：客户端tnsnames.ora 中的service_name 要写我们的service-side TAF的名称。可以通过一下方式查看：

SQL> show parameter service

NAME                                 TYPE       VALUE

----------------------------------------------- -----------------

service_names                        string      racdb, rac_taf

然后可以验证：

SQL> show parameter instance_name

NAME                                 TYPE        VALUE

------------------------------------ ----------- ------

instance_name                        string      racdb1

SQL> select failover_type,failover_method,failed_over from v$session where sid=146;

FAILOVER_TYPE FAILOVER_M FAILED_OVE

------------- ---------- ----------

SELECT        BASIC      YES

--如果客户端写的不是SERVICE-SIDE TAF的名称，而是实例的名称，那么不影响数据库的连接，但是无法实现TAF功能。

--摘自《大话 oracle rac》

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