Andrea Held. Oracle Real Application Cluster (RAC) Clusterware (OCW) Automatic Storage Management (ASM) Workload Management im Cluster Grid Computing

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1 Andrea Held Oracle Real Application Cluster (RAC) Clusterware (OCW) Automatic Storage Management (ASM) Workload Management im Cluster Grid Computing Themenübersicht OracleRAC Clust 1

2 Oracle Real Application Cluster (RAC): Cluster-Option für Datenbanken Oracle Clusterware (OCW) Cluster-Software Oracle Automatic Storage Management (ASM): Logical Volume Manager Service Datenbank-Dienst im Cluster 2

3 Eine Datenbank mehrere Instanzen Vorgänger Oracle Parallel Server Mit 8i: Einführung von Cache Fusion Global Cache in Aktiv/Aktiv- Konfiguration Eine Datenbank mehrere Instanzen Vorgänger Oracle Parallel Server Mit 8i: Einführung von Cache Fusion Aktiv/Aktiv-Architektur Client 1 Global Cache / Cache Fusion Shared Disk Client 2 Client 3 Client 4 Client 5 Client 6 Client 7 Client 8 Client 9 Client 10 Client 11 Client n Netzwerk... Cluster Interconnect (redundant ausgelegt) Oracle Instance auf Node 1 Oracle Instance auf Node 2 Oracle Datenbank auf Shared Disk Subsystem 3

4 Clients... Cluster Node 1 Public Network Cluster Node 2 Public NIC Public NIC Private NIC Cluster Switch Private Network Private NIC Storage Adapter Storage Adapter Local Disks Multi Host Disks Local Disks Verfügbarkeit verbessern Skalierung ermöglichen Erweiterbarkeit sichern Verwaltung vereinfachen 4

5 Wichtige Fragen Wieviele Knoten können im Normalbetrieb genutzt werden? Stehen noch alle Daten im Fehlerfall zur Verfügung? Wieviele Benutzer sind vom Ausfall betroffen? Kann die Übernahme transparent durch verbleibenden Knoten geschehen? Wie sieht es bei Wartungsarbeiten aus? Was kosten Ausfallzeiten? Was kostet die Gewährleistung von Verfügbarkeit? 5

6 !"# $ Brokerage houses Quelle: Contingency Planning Research, 1999 $6.4 Credit card sales/ authorization Media/ Pay- per- view Home shopping (TV) Catalog sales Airline Reservations Package shipping Quelle: Contingency Planning Research $6.4 million $2.6 million $2.6 million $113,000 $90,000 $89,000 $28,000 # Quelle: Gartner Research 6

7 " Wichtige Fragen Können weitere Ressourcen eingebunden werden? Wie skaliert das Gesamtsystem? Scale out Speed up " Mehrere Anwendungen mit differenten Daten skalieren (meist) gut. Innerhalb einer Anwendung: Prüfen Sie die Parallelisierbarkeit Ihrer Prozesse. 7

8 %&'#( Kann kostengünstig erweitert werden? Gibt es Hürden? Client Client Client Client Client Public Network Node 1 (Aktiv) Node 2 (Aktiv) Node 3 (Aktiv) Node 4 (Aktiv) Private Network Private Network Private Network Shared Storage Welche Werkzeuge gibt es? Wie zuverlässig und stabil sind diese? Wie einfach ist die Verwaltung wirklich? 8

9 ) ) Storage physisch SAN NAS DAS Storage-Zugriff: Raw Devices Clusterfilesystem Automatic Storage Management Oracle Clusterware (OCW) Oracle Real Application Cluster (RAC) 9

10 "* "* "* "* Logisches Volume Management Spiegelung Verteilung der Daten Rebalancing 10

11 "* "* Im Kernel implementiert Dateien werden in Disk Groups abgelegt Sicherung über RMAN Zugriff über ASMCMD FTP WEBDAV "* "* DB Tables DB Tables DB Tablespaces Data Files Filesysteme ASM Logische Volumes Physische Disks Physische Disks Ohne ASM Mit ASM 11

12 + "* "* Quelle: Oracle Database:High Availability Overview, 11g Release 1 (11.1), B

13 Clustermanager in Oracle 9i Ab Oracle 10g Release 1 plattformübergreifende Clusterware API für RAC ASM im Cluster 13

14 Basis von RAC-Datenbanken Auch für Aktiv/Passiv-Konfigurationen einsetzbar Agenten für Oracle Application Server Datenbanken Eigenentwicklungen Shared Storage Voting Devices OCR Cluster Interconnect Public Interfaces Virtuelle IP-Adressen Flexible Verwaltung von Services 14

15 , +, + 15

16 Client Client Client Client Client Public Network Node 1 (Aktiv) Node 2 (Aktiv) Node 3 (Aktiv) Node 4 (Aktiv) Private Network Private Network Private Network Shared Storage Clients... Cluster Node 1 Public Network Cluster Node 2 Public NIC Public NIC Private NIC Cluster Switch Private Network Private NIC Storage Adapter Storage Adapter Local Disks Multi Host Disks Local Disks 16

17 - Quelle: Oracle Universal Installer and OPatch User s Guide11g Release 1 (11.1) for Windows and UNIX B Datenbank auf Shared Disk Raw Devices Cluster Filesystem ASM Global Cache Cache Fusion Cache Coherency 17

18 .". /,0# Flexible Services Zuteilung an Clusterknoten Relokation Via Grid Control Via Kommandozeile srvctl relocate service / -d meinedb / -s ServiceName / -i AlteInstanz / -t NeueInstanz.". /,0# Durchgängige Failover-Mechanismen Last- und zeitabhängiges Server Pool Management Keine Vorhaltung von Ressourcen für Hot Standby notwendig 18

19 #* Bindung der Clients an Adress-Pool und Services JDBC OCI Start, Stop und flexible Relokation on Services #* Verwendung von Services Clientseitiges Load Balancing Serverseitiges Load Balancing TAF FAN mit Callouts 19

20 #* Listener-Konfiguration LISTENERS_RAC = (DESCRIPTION = (ADDRESS_LIST = (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=rac-21)(PORT=1521)) (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=rac-22)(PORT=1521)) (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=rac-23)(PORT=1521)) ) ) %. % Kurz TAF Type Session Select Method Basic Preconnect 20

21 %. % Retries: Anzahl der Wiederholungsversuche Delay: Wartezeit zwischen Wiederholungsversuchen %. % RAC_TAF = (DESCRIPTION = (LOAD_BALANCE = yes) (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = rac-21) (PORT = 1521)) (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = rac-22) (PORT = 1521)) (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = rac-23) (PORT = 1521)) (CONNECT_DATA = (SERVICE_NAME = MeineApp1) (FAILOVER_MODE=(TYPE=SELECT)(METHOD=BASIC)))) 21

22 %. % CRM= (DESCRIPTION= (LOAD_BALANCE=on) (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=host1-vip)(PORT=1521)) (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=host2-vip)(PORT=1521)) (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=host3-vip)(PORT=1521)) (ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=host4-vip)(PORT=1521)) (CONNECT_DATA=(SERVICE_NAME=CRM)) (FAILOVER_MODE= (TYPE=SESSION) (METHOD=PRECONNECT) (RETRIES=180) (DELAY =5)) ) %)#%. Die View V$Session gibt hier Auskunft: SELECT FROM GROUP BY BY machine, failover_type,failover_method, failed_over,count(*) v$session machine, failover_type, failover_method, failed_over; MACHINE MACHINE FAILOVER_TYPE FAILOVER_TYPE FAILOVER_M FAILOVER_M FAILED_OVER FAILED_OVER COUNT(*) COUNT(*) SUN3 SUN3 NONE NONE NONE NONE NO NO SUN4 SUN4 SESSION SESSION PRECONNECT PRECONNECT YES YES

23 1#2 Connection Load Balancing über Client- Konfiguration: LOAD_BALANCE = ON Knoten wird lastunabhängig gewürfelt ".1#2 Dedicated Server Least loaded Node (Mittelwert der letzten Minute) Least loaded Instance (Anzahl Connections) Shared Server Konfig: Least loaded Node (Mittelwert der letzten Minute) Least loaded Instance (Anzahl Connections) Least loaded Dispatcher (Anzahl Connections) 23

24 0# Graphische Administrationsoberfläche Verwaltung von Datenbanken Hosts Cluster Services Standby Datenbanken Usw. usf. Monitoring Metriken Alerts 0# 24

25 0# 0# Average CR Block Receive Time Average Current Block Receive Time GC Current Blocks Received GC CR Blocks Received Physical Reads Global Cache Block Transfers 25

26 ( Prüfen Sie Anforderungen Ihrer Anwendung Parallelität und Skalierbarkeit Konkurrierende Zugriffe 0# 26

27 0# Einzelne Server ausgelegt auf Lastspitzen Niedrige durchschnittliche Auslastung Geringe Möglichkeiten der Ressourcenverschiebung 0# Einzelne Server ausgelegt auf Lastspitzen Niedrige durchschnittliche Auslastung Geringe Möglichkeiten der Ressourcenverschiebung Problemlösung => Hardware-Pools, die dynamisch genutzt werden können 27

28 /2,3 # Virtuelle Maschinen Grid Computing 4 Flexibler Einsatz von Hardware Bessere Auslastung des Inventars Kostenersparnis On Demand Computing So einfach wie der Strom aus der Steckdose! 28

29 0# Bündelung von Storage und Serverhardware Virtualisierung Lastausgleich /, 0# Storage Clients AppServer Grid Datenbank Grid Storage Grid Datenbank App-Server Clients 29

30 15 Applikationsservices Datenbankservices Cluster-Park: RAC Datenbanken Storage: Logisch => Volume Management, ASM Physisch => Hardware im Speichernetz 6 Was spricht für den Einsatz von RAC, ASM, OCW und / oder Grid Computing? Verfügbarkeit Skalierbarkeit Investitionsschutz Enorme Flexibiltät Was dagegen? Komplexität Lizenzkosten Betriebskosten 30

31 %# Ihr Kontakt: Informatiker Held & Loof e.p. 31