10gR2 RAC(十五)clusterware和rac的关系

十、clusterware和rac的关系
在整个rac集群中，有两个集群环境存在。一个是由clusterware软件组成的集群；一个是由database组成的集群。clusterware组成的集群负责管理整个集群环境中的硬件资源，并为上层的database集群提供基础服务。
二者之间的关系就像单机环境下的应用程序和OS的关系。可以把clusterware集群看成OS内核，rac是其上的database应用。或者说clusterware集群把所有节点虚拟成一个计算机，而rac把所有节点的实例虚拟成一个实例。
严格地说，rac特指借助于“某种集群件产品”搭建出来的一个“多实例，但数据库”的环境。集群件可以不是oracle clusterware，可以选用其他厂商提供的集群件。
区分清楚什么是clusterware（集群层），什么是rac database（数据库层）,有助于理解问题分析，知道问题出在哪个层次上。

（一）RAC体系结构
  在一个应用环境当中，所有的服务器使用和管理同一个数据库，目的是为了分散每一台服务器的工作量，硬件上至少需要两台以上的服务器，而且还需要一个共享存储设备。同时还需要两类软件，一个是集群软件，另外一个就是Oracle数据库中的RAC组件。同时所有服务器上的OS都应该是同一类OS,根据负载均衡的配置策略，当一个客户端发送请求到某一台服务的listener后，这台服务器根据我们的负载均衡策略，会把请求发送给本机的RAC组件处理也可能会发送给另外一台服务器的RAC组件处理，处理完请求后，RAC会通过集群软件来访问我们的共享存储设备。
 
  逻辑结构上看，每一个参加集群的节点有一个独立的instance，这些instance访问同一个数据库。节点之间通过集群软件的通讯层（communication layer）来进行通讯。同时为了减少IO的消耗，存在了一个全局缓存服务，因此每一个数据库的instance，都保留了一份相同的数据库cache RAC的特点是：
  每一个节点的instance都有自己的SGA
  每一个节点的instance都有自己的background process
  每一个节点的instance都有自己的redo logs
  每一个节点的instance都有自己的undo表空间
所有节点都共享一份datafiles和controlfiles
 
  Oracle还提出了一个缓存融合的技术(Cache fusion)，
  目的有两个：
  1.保证缓存的一致性
  2.减少共享磁盘IO的消耗
  因此在RAC环境中多个节点保留了同一份的DB CACHE。
 
  缓存融合（Cache fusion）工作原理：
  1.其中一个节点会从共享数据库中读取一个block到db cache中
  2.这个节点会在所有的节点进行交叉db block copy
  3.当任何一个节点缓存被修改的时候，就会在节点之间进行缓存修改
  4.为了达到存储的一致最终修改的结果也会写到磁盘上
 
  ClusterWare组件
  有四种Service：
  Crsd - 集群资源服务
  Cssd - 集群同步服务
  Evmd - 事件管理服务
  oprocd - 节点检测监控
 
  有三类Resource：
  VIP - 虚拟IP地址(Virtual IP)
  OCR - Oracle Cluster Registry(集群注册文件),记录每个节点的相关信息
  Voting Disk - Establishes quorum (表决磁盘),仲裁机制用于仲裁多个节点向共享节点同时写的行为，这样做是为了避免发生冲突。
 
  RAC的组件提供过了额外的进程，用来维护数据库：
  LMS - Gobal Cache Service Process 全局缓存服务进程
  LMD - Global Enqueue Service Daemon 全局查询服务守护进程
  LMON - Global Enqueue Service Monitor全局查询服务监视进程
  LCK0 - Instance Enqueue Process 实例查询进程