摘要：在電力營銷系統信息化建設中，隨著負載的增加和使用范圍的拓展，對數據庫可用性、性能等方面的需要也日趨苛刻。本文結合了某市的電力營銷系統建設實例，嘗試使用ORACLE RAC集群技術建立高可用性的電力營銷數據庫。

關鍵詞：高可用性  負載均衡  TAF  電力營銷系統

    0 引言

    隨著電力管理信息化的不斷普及和深入使用，在電力營銷、地理信息化、供電收費方面都已經實現系統化管理。而電力營銷系統——每時每刻記錄著每一終端用戶的用電情況，更是整個供電系統的重中之重。

    本文根據營銷數據庫使用的實際情況，以集群和Oracle RAC 技術為出發點，分析了相關技術的基本原理，在此基礎上設計了Oracle RAC的實施方案，取得了較好的效果。

    1 ORACLE RAC并行集群

    1.1 集群技術概述 集群是一種并行或分布式的處理系統，由相互獨立的、通過高速網絡互連的兩個或多個計算機(節點)組成，通常集群可以劃分為以下兩類：

    1.1.1 高可用性集群，通常采用主、備兩臺服務器，由主服務器對外提供服務，當主服務器斷電或系統異常時，集群軟件自動將集群應用切換到備份服務器，在切換過程中對外服務將發生中斷。

    1.1.2 負載均衡(并行)集群，負載均衡集群與高可用性集群相比最大的不同在于負載均衡集群中的所有節點都是活動節點，都能對外提供服務，沒有主備之分，同樣當集群單個或部分節點異常時，剩余節點將接管故障節點對外提供服務。

    1.2 ORACLE RAC并行集群簡介 Oracle集群實質上就是使多個服務器訪問同一個Oracle數據庫，這樣一方面可以避免一個服務器宕機時數據庫不能訪問，同時也可以進行并行運算和負載均衡。

    從軟件組件上來講，一個Oracle集群由多臺服務器組成，每臺服務器有自己的監聽器，用于監聽自己的網絡端口；每臺服務有自己的Oracle RAC服務，用于數據庫的集群訪問；每臺服務器有自己的集群就緒服務，用于集群管理；所有的服務器通過自己的操作系統訪問一個共享的存儲設備。當有客戶端訪問時，由上而下依次調用相應的軟件。

    從邏輯結構上來講，集群中的每臺服務器有一個實例，每臺服務器上的實例都對應到同一個數據庫。在集群中有兩臺服務器，每臺服務器擁有一個實例，每個實例都訪問同一個數據庫，數據庫存儲在共享磁盤上。

    Oracle 10g RAC采用服務漂移、VIP漂移和TAF透明故障切換等新技術，有效的解決常見的軟硬件故障引起的宕機，如SQL語句故障、用戶進程故障、網絡故障、用戶錯誤故障、實例故障和介質故障等。

    2 RAC集群規劃

    2.1 硬件規劃

    2.1.1 服務器方面采用2*560A，IBM System p5 560A中型服務器擁有出色的性價比，它基于POWER 5系列CPU下具備了大型機的可靠性、可用性等。

    2.1.2 磁盤陣列使用DS4700，DS4700是一款中級存儲服務器，其存儲能力能夠達到33.6TB，使用最新的存儲網絡技術，能夠提供端到端的4 Gbps的光纖通道解決方案。

    2.2 網絡規劃

    2.2.1 由于無論各節點間的心跳信息傳遞，應用對數據庫的訪問等都對網絡傳輸速度以及穩定性有較高要求，擬采用H3C S5500千兆光纖交互機作交換。

    2.2.2 由于主機的網絡通訊部分亦需要考慮冗余，擬對每一節點的服務器網卡使用綁定技術兩兩綁定，保證網絡暢通。

    2.3 存儲規劃

    2.3.1 磁盤陣列方面采用RAID 1+0模式劃分，綜合使用條帶化技術和鏡像技術，前者把連續數據分割成數據庫，分布存儲到各硬盤上加快速度，后者把數據鏡像都其他磁盤上加強冗余。

  2.3.2 共享存儲設備的存儲機制擬采用ORACLE自帶的自動存儲管理（ASM），使用ASM兼顧了裸設備的快速IO和OMF文件的方便管理這兩個優點。ASM可以在磁盤間IO的負載均衡，完成數據的條帶化和鏡像，并執行聯機磁盤配置和動態重平衡等，提高I/O的性能和數據可靠性。

    3 RAC集群實施

    3.1 按照系統規劃圖搭建系統軟、硬件平臺，安裝AIX操作系統，連接光纖存儲，綁定網卡，劃分存儲硬盤。

    3.2 按照ORACLE系統要求安裝操作系統補丁，建立oracle用戶和dba、oinstall組，以及修改系統參數。

    3.3 修改/etc/hosts文件，按照網絡規劃添加VIP、Privat-Ip、Public-Ip。

    3.4 配置節點之間的雙機互信，以便雙機能夠互訪。

    3.5 在ORACLE用戶下按要求設置對應環境變量。

    3.6 安裝ORACLE集群軟件，并根據規劃設置VIP。

    3.7 以集群模式安裝數據庫應用軟件。

    3.8 創建ASM實例，按規劃把對應的裸設備磁盤加入磁盤組，由于陣列劃分的時候已經做了鏡像，在這里只使用ASM的條帶化功能。

    3.9 創建ORACLE實例，并使用crs_stat _t命令查看集群狀態。

    3.10 使用DBCA創建TAF服務。

    4 RAC集群測試

    4.1 TAF測試

①使用服務器上TNSNAME.ORA里面的TAF參數，配置鏈接數據庫。

②使用SQLPLUS鏈接數據庫，執行一個大的查詢（幾萬條）。

③查詢gv$session視圖，確認當前鏈接所對應的實例。④使用srvctl等命令關閉當前鏈接對應的實例。

    測試結果：數據表查詢過程中出現幾秒鐘的中斷，然后查詢繼續進行， 查詢完畢后顯示的記錄數目與表中數據的實際數目一致；查詢gv$session視圖顯示鏈接已經轉移到另一節點，在當前活動的實例節點上使用NETSTAT命令查看，發現關閉實例節點的VIP已成功漂移。

    4.2 負載均衡測試 通過Loadrunner模擬每隔1秒登錄一個用戶并運行不同的SQL語句；查詢gv$session視圖動態跟蹤兩節點相關的session數量變化信息。

    測試結果：發現兩節點上的session 數量均衡分布，新增加session 會自動連接到相對較為空閑的節點上。這說明應用負載被自動均衡分布到所有的節點上。

    5 結束語

    Oracle RAC作為一種出色的高可用性集群，在容錯、負載均衡以及并發處理方面都有突出特點。本文根據某市電力營銷系統的建設情況，結合ORACLE RAC技術，為前端應用系統提供了較好的后臺數據庫支撐。

參考文獻：

[1]王強.Oracle10g RAC技術在OPENAV系統中的應用，機械工業信息與網絡，2008年第3期.
Auguet,ORACLE RAC 概念介紹 51CTO技術論壇.
http://bbs.51cto.com/thread-542599-1.html
吳志遠，黃維平.Oracle10g RAC在數字化校園中的應用網絡安全技術與應用，2008.12.
James,ASM 概述（good）,百度BLOG.