一、HA

FAILOVER，Oracle RAC的高可用性的技术基础是Failover，就是指集群中的热河一个节点的故障都不会影响到用户的使用，连接到故障节点的用户会被自动转移到健康节点，从用户高手而言感觉不到这种切换，这个功能在Oracle中被称作Failover（故障转移）。

Oracle RAC的Failover可以细分为3中，分别是：

（1）  Client-Side Connect time Failover；

（2）  TAF；

（3）  Server-side TAF；

注意：

不要再listener.ora中设置GLOBAL_DB_NAME，因为这个参数会禁用Connect-time Failover和TransparentApplication Failover。

 

Client-Side Connect time Failover

Client-Side Connect timeFailover的含义是：如果客户端tnsname中配置了多个地址，用户发起请求时，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，则会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的特点从他的名称中“connect time”就表达的很清楚了， 只在建立连接的那一时刻起作用。也就是说这种Failover方式只在发起连接时采取感知节点故障，如果发现节点没有响应，则自动尝试地址列表的下一个地址。一旦连接建立以后，节点出现故障都不会做处理，从客户端的表现来看就是断开，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。

 

TAF（Transparent Apllication Failover）

从上文对Client-Side Connecttime Failover特点的分析可以看出，这种failover的意义有限。下载大部分流行的应用系统（比如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。Client-Side Connect Time Failover的工作方式是它对应用程序的可用性没有极大地帮助。

从8.1.5版本Oracle引入了新的Failover机制TAF.所谓TAF，就是连接建立以后，应用程序运行过程中，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，这个千亿过程透明、不需要用户的介入，当然这种透明也是有引号的，因为用户的未提交事务会回滚。相对于Client-Side Connect Time Failover的用户程序被中断、抛出连接错误、用户必须中期应用程序，TAF这种方式在提高应用程序HA能力上无疑是前进了一大步。

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。

 

 

FRAC =

 (DESCRIPTION =

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = frac1-vip)(PORT = 1521))

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = frac2-vip)(PORT = 1521))

     (LOAD_BALANCE=YES)

      (

 CONNECT_DATA=

    (SERVER=DEDICATED)

 (SERVICE_NAME=FRAC)

 (

   FAILOVER_MODE=

(TYPE=session)

(METHOD=basic)

(RETRIES=180)

(DELAY=5)

 )

      )

    )

 

（1）  METHOD选项用于定义何时创建到其他实例的连接，有BASIC和PERCONNECT两个选项值。

a． BASIC是指在感知到节点故障时才创建到其他实例的连接。

b． PERCONNECT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。

两种方法的不同很容易比较。BASIC方式在Faiover时会有时间言辞，PERCONNECT方式虽然没有时间言辞，但是再建立多个冗余两节会消耗更多的资源，两者就是用时间换资源和资源换时间的区别。

 

（2）  Type选项用于定于发生故障时对完成的SQL语句如何处理，其有两种类型：session和select。

这两种方式对于未提交的事务都自动回滚。区别在于对于select语句的处理，对于select类型，用户正在执行的select语句也会被转移到新的实力上，在新节点上继续返回后续结果集，而已经返回的记录结果集抛弃。

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，现在一从节点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方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条记录，二已经从节点1返回的10条记录不会重复返回给用户，对于用户而言感觉不到这种切换。

很显然为了实现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这两个参数和简单，代表着重试时间间隔和重试次数。

 

 

Failover（TAF）的测试借助于前面监听和tnsnames的配置，而在11G R2没有引入之前出现故障用的是直接用集群的vip“漂”进行故障转移，而在11G R2以后，引入了一个新的ip，即SCAN（SingleClient Access Name）IP，Scan是一个域名，可以解析1到3个scan ip，客户端可以通过SCAN名解析来访问数据库，其好处就是添加和删除节点时不需要再有额外的客户端维护，大大减少了维护方面的繁琐工作。

在集群环境中，我们配置的客户端是以scan ip的方式进行配置的。当我们某个用户在外面连接进来的时候，集群会自动的根据负载把该会话连接到一个特定的实例，如果该会话正在select一个表，还未完成，该实例宕机了，oracle会自动将故障节点的失误切换到另一个实例中执行，这样的切换对于用户来说是透明的。用户不会感觉到异常，所执行操作也将返回正常的结果，这个也是RAC集群的高可用性所在。

以下是在session模式做的网络failover测试；

首先用户用客户端服务进行连接：

[oracle@frac1admin]$ sqlplus scott/oracle@frac

SQL*Plus: Release11.2.0.3.0 Production on Wed Apr 16 01:55:37 2014

Copyright (c) 1982,2011, Oracle.  All rights reserved.

Connected to:

Oracle Database 11gEnterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit Production

With thePartitioning, Real Application Clusters, Automatic Storage Management, OLAP,

Data Mining and RealApplication Testing options

SQL> showparameter instance_name

NAME                                 TYPE                   VALUE

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

instance_name                        string                 FRAC2

 

 

SQL> create tablebig_a as select * from dba_objects;

 

SQL>insert intobig_a select * from big_a;

 

为了保证数据的充足性，多执行几次上面insert语句，由于磁盘空间限制，我在此执行了4次，共1203888条记录。

由以上信息可知用户连接到frac2实例，此时可以执行一些DML操作：

SQL> selectOBJECT_TYPE,count(*) from big_a group by object_type;

在查询未完成之前，把frac2实例进行宕机，会返回如下错误：

SQL> shutdownabort;

ORACLE instance shutdown.

 

 

SQL> selectOBJECT_TYPE,count(*) from dba_objects group by object_type;

selectOBJECT_TYPE,count(*) from dba_objects group by object_type

*

ERROR at line 1:

ORA-25408: can notsafely replay call

再次查看的是时候发现已经把会话自动切换到frac1实例：

SQL> /

OBJECT_TYPE                              COUNT(*)

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

EDITION                                         1

INDEX PARTITION                               302

TABLESUBPARTITION                             32

CONSUMER GROUP                                 25

SEQUENCE                                      229

TABLE                                        2936

INDEX                                        5266

SYNONYM                                     28152

VIEW                                         5186

FUNCTION                                      305

JAVA CLASS                                  23165

JAVA SOURCE                                     2

INDEXTYPE                                       9

CLUSTER                                        10

TYPE                                         2913

RESOURCE PLAN                                  10

JOB                                            14

EVALUATIONCONTEXT                             15

45 rows selected.

 

SQL> showparameter instance_name;

NAME                                 TYPE                                     VALUE

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

instance_name                        string                                   FRAC1

SQL> !hostname

frac1

Server-Side TAF

第三种方式是Server-Side TAF，但从名字上就可以猜出这种方式和之前的TAF有一定的关系。事实上也是这样，可以把Server-Side TAF看做是TAF的一个变种。首先Server-Side TAF也是TAF，所有TAF的特点他都具有；其次，这种TAF是在服务器上配置，而不像TAF是在客户端配置的。

前面介绍的Client-Side TAF，配置过程需要修改客户端tnsnames.ora文件，如果有很多客户端使用这个数据库，那么每次微小的参数调整都要把书友计算机更改一遍，即低效又易出错。而Server-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里，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。

从配置参数而言，Service-Side TAF相比多了一个Instance Role（实力角色）的概念。所谓实力角色，就是当有多个Instance参与一个Service时，可以配置有限使用哪一个Instance为用户提供服务。用户总共有两种可选角色。

a．    PREFERRED:首选实例，会优先选择拥有这个角色的实例提供服务。

b．    AVILABLE:后备实例，用户会优先连接PREFERRD的Instance，当PREFERRED的Instance不可用时，才会被转移到AVILABLE的实例上。

 

要想使用Server-Side TAF必须配置Server。Server可以在创建数据库时创建，也可以在数据库创建之后修改；既可以通过配置向导也可以通过命令行方式配置。下面分别演示用DBCA和手工两种方式配置Service的过程。