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oracle双机热备架构方案

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2020年4月19日
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双机热备概述
双机热备有两种实现模式, 一种是基于共享的存储设备的方式, 另一种是没有共享的存储设备的方式, 一般称为纯软件方式。

基于存储共享的双机热备是双机热备的最标准方案。
对于这种方式, 采用两台( 或多台) 服务器, 使用共享的存储设备( 磁盘阵列柜或存储区域网SAN) 。两台服务器能够采用互备、 主从、 并行等不同的方式。在工作过程中, 两台服务器将以一个虚拟的IP地址对外提供服务, 依工作方式的不同, 将服务请求发送给其中一台服务器承担。同时, 服务器经过心跳线(当前往往采用建立私有网络的方式)侦测另一台服务器的工作状况。当一台服务器出现故障时, 另一台服务器根据心跳侦测的情况做出判断, 并进行切换, 接管服务。对于用户而言, 这一过程是全自动的, 在很短时间内完成, 从而对业务不会造成影响。由于使用共享的存储设备, 因此两台服务器使用的实际上是一样的数据, 由双机或集群软件对其进行管理。

对于纯软件的方式, 则是经过支持镜像的双机软件, 将数据能够实时复制到另一台服务器上, 这样同样的数据就在两台服务器上各存在一份, 如果一台服务器出现故障, 能够及时切换到另一台服务器。

纯软件方式还有另外一种情况, 即服务器只是提供应用服务, 而并不保存数据( 比如只进行某些计算, 做为应用服务器使用) 。这种情况下同样也不需要使用共享的存储设备, 而能够直接使用双机或集群软件即可。但这种情况其实与镜像无关, 只不过是标准的双机热备的一种小的变化。
本方案是前者————基于共享存储设备的数据库热备。
数据库服务器双机热备的好处
这种配置模式的优点是有利于数据库的升级, 当其中systemA需要升级的时候, 就把服务切换到systemB上运行, 升级A的DB2程序, 之后还能够把服务切换回到A来, 然后升级B的DB2程序。这个升级过程不会影响用户的DB2使用, 因为总有一台机器能够使用DB2程序来响应用户的服务请求。
服务器的故障可能由各种原因引起, 如设备故障、 操作系统故障、 软件系统故障等等。一般地讲, 在技术人员在现场的情况下, 恢复服务器正常可能需要１０分钟、 几小时甚至几天。从实际经验上看, 除非是简单地重启服务器( 可能隐患依然存在) , 否则往往需要几个小时以上。而如果技术人员不在现场, 则恢复服务的时间就更长了。
而对于一些重要系统而言, 用户是很难忍受这样长时间的服务中断的。因此, 就需要经过双机热备, 来避免长时间的服务中断, 保证系统长期、 可靠的服务。
　　决定是否使用双机热备, 正确的方法是要分析一下系统的重要性以及对服务中断的容忍程度, 以此决定是否使用双机热备。即, 你的用户能容忍多长时间恢复服务, 如果服务不能恢复会造成多大的影响。
　　在考虑双机热备时, 需要注意, 一般意义上的双机热备都会有一个切换过程, 这个切换过程可能是一分钟左右。在切换过程中, 服务是有可能短时间中断的。可是, 当切换完成后, 服务将正常恢复。因此, 双机热备不是无缝、 不中断的, 但它能够保证在出现系统故障时, 能够很快恢复正常的服务, 业务不致受到影响。而如果没有双机热备, 则一旦出现服务器故障, 可能会出现几个小时的服务中断, 对业务的影响就可能会很严重。
　　另有一点需要强调, 即服务器的故障与交换机、 存储设备的故障不同, 其概念要高得多。原因在于服务器是比交换机、 存储设备复杂得多的设备, 同时也是既包括硬件、 也包括操作系统、 应用软件系统的复杂系统。不但设备故障可能引起服务中断, 而且软件方面的问题也可能导致服务器不能正常工作。
　　还应指出的是, 一些其它的防护措施如磁盘阵列( RAID) 、 数据备份虽然是非常重要的, 但却不能代替双机热备的作用。
双机热备与数据备份的关系
　　一些用户在规划双机热备或双机备份时, 会有这样的问题: 我已经有了RAID, 以及磁带备份, 还有必须做双机吗? 或者, 如果我做了双机备份, 还有必要做磁带备份吗?
　　应该说RAID和数据备份都是很重要的。可是, RAID技术只能解决硬盘的问题, 备份只能解决系统出现问题后的恢复。而一旦服务器本身出现问题, 不论是设备的硬件问题还是软件系统的问题, 都会造成服务的中断。因此, RAID及数据备份技术不能解决避免服务中断的问题。对于需要持续可靠地提供应用服务的系统, 双机还是非常重要的。只要想一想, 如果你的服务器坏了, 你要用多少时间将其恢复到能正常工作, 你的用户能容忍多长的恢复时间就能理解双机的重要性了。
　　从另外一个方面, RAID以及磁带备份也是非常需要的。对于RAID而言, 能够以很低的成本大大提高系统的可靠性, 而且其复杂程度远远低于双机。因为毕竟硬盘是系统中机械操作最频繁、 易损率最高的部件, 如果采用RAID, 就能够使出现故障的系统很容易修复, 也减少服务器停机进行切换的次数。
　　数据备份更是必不可少的措施。因为不论RAID还是双机, 都是一种实时的备份。任何软件错误、 病毒影响、 误操作等等, 都会同步地在多份数据中发生影响。因此, 一定要进行数据的备份( 不论采取什么介质, 都建议用户至少要有一份脱机的备份) , 以便能在数据损坏、 丢失时进行恢复。
数据库服务器双机热备组网图
网络拓扑图

逻辑图

设备清单
软件清单
软件名称
版本
安装说明
安装目录
操作系统

磁盘多路径管理

群集软件软件
Veritas

Oracle

硬件清单
磁盘阵列( 存储)
主机配光纤卡( hba卡)
两台型号一直的主机
光纤
技术部分
操作系统安装

Oracle安装
a) 创立数据文件使用的共享存储( 在system1上面执行下列5个命令) :
i. # vxdg init oracleDG c0t0d0; 创立磁盘组oracleDG, 使用c0t0d0这个硬盘;
ii. # vxassist -g oracleDG make oracleVol 5g; 在磁盘组上创立5G大小的卷oracleVol;
iii. # mkfs -F vxfs -o largefiles /dev/vx/rdsk/oracleDG/oracleVol; 创立文件系统;
iv. # mkdir /oracle ; 创立mount点, 共享磁盘将mount到这里;
v. # mount -F vxfs /dev/vx/dsk/oracleDG/oracleVol /oracle; 将共享盘mount到本机;
b) 在两台机器上面分别执行下列命令, 创立相同的用户组和用户:
i. # groupadd -g 500 dba; 创立oracle管理组;
ii. # useradd -g dba -u 500 -d /home/oracle -m oracle; 创立oracle管理用户;
注意: 组ID或者用户ID能够是任意尚未被使用的数值, 可是一定要保证多台机器必须一致。
c) 安装oracle程序
到oracle安装文件的目录下, 运行下列命令安装oracle程序
#. /runInstaller
在安装过程中, 指定oracle用户为”oracle”。
注意: 如果需要在多台机器安装oracle, 则需要在多台机器运行该程序; 如果仅仅想把程序安装在共享盘上面, 则仅仅需要在一台机器安装。
注意: 安装过程中有一步会问用户是否需要配置数据库, 我们选择”仅仅安装软件”, 我们会在稍后配置数据库文件到共享磁盘。
d) 配置数据库:
oracle程序安装完毕后, 我们需要配置数据库到共享磁盘上, 这样多台机器才能够共享其数据资源;
# dbca
运行数据库配置助手来帮助用户安装数据库, 注意需要将路径指明到共享磁盘中。
e) 设置环境变量
在各个机器的/home/oracle/.profile文件中, 设置两个全局变量:
$ORACLE_HOME=/oracle 该变量指明数据库的安装位置;
$ORACLE_SID=oracle 该变量指明访问哪个数据库实例;
f) 安装VCS的oracle代理软件: ( 以redhat为例)
# rpm -ivh VRTSvcsor
# rpm -ivh VRTScsocw
这样, oracle的安装就完成了。

测试
在安装结束之后, 我们需要测试一下oracle能否在多台机器上正常工作。
a) 将共享盘mount到第一台机器( 步骤能够参考DB2双机配置)
b) 从这台机器登陆数据库并创立一个表
i. su – oracle 将系统用户切换到oracle用户;
ii. export $ORACLE_HOME=/oracle; 导出全局变量;
export $ORACLE_SID=oracle;
iii. $ORACLE_HOME/bin/sqlplus /nolog 进入数据库模式;
iv. connect / as sysdba 以系统管理员身份登陆数据库;
v. create user tester identified by '123456' default tablespace USERS temporary tablespace TEMP quota 100K on USERS; 创立一个新用户tester;
vi. grant create session to tester; 赋予新用户tester创立表的权限;
vii. create table tester.mytime ( tstamp date ); 在tester用户空间下创立一个新表;
viii. insert into tester.mytime (tstamp) values (SYSDATE); 在新表中插入数据;
ix. disconnect; 断开连接;
c) 测试其它集群节点能够工作:
i. connect tester/123456 以新用户身份登陆数据库;
ii. update tester.mytime set ( tstamp ) = SYSDATE; 更新表的内容;
iii. select TO_CHAR(tstamp, ’MON DD, YYYY HH:MI:SS AM’) from tester.mytime; 确认表的内容已经被更新;
iv. exit 推出。
在经过这个检查之后, 就说明数据库已经正确安装并能够被每个节点正常的访问, 测试成功。

存储安装

集群软件安装
选择相应的集群软件, 厂家负责上门安装。并按照业务的设计需要做相关的规划, 最后输出安装文档, 作为实施的交付件。