Oracle RAC上雲怎麼玩？

眾所周知，Oracle資料庫作為數據中心的核心業務系統，在企業、政府、金融、教育、醫療等行業被廣泛應用。Oracle RAC（實時應用集群）是Oracle資料庫完全高可用體系解決方案中的一個關鍵產品，也是Oracle資料庫支持網格計算環境的核心技術。目前，大量大型企業的核心ERP、政府的重要業務、醫院的HIS等系統都採用了Oracle RAC以保障其穩定運行。

科普：Oracle RAC是什麼樣的架構？

我們來了解下，Oracle RAC實時應用集群是一個什麼樣的架構呢，當前Oracle 主流使用是的Oracle9i、10g、11g版本，可以支持24 x 7 有效的資料庫應用系統，能在低成本伺服器上構建高可用性資料庫系統，並且應用無需修改代碼可以自由部署，Oracle RAC架構如下：

RAC的數據放在共享存儲上，計算由數台伺服器提供

由上可看出Oracle RAC既有它的優勢也有不足之處：

RAC方案優點：1、多節點並發處理，高性能；2、高可用，快速切換；3、高擴展性

RAC方案不足：1、相對單機管理更複雜;2、如果系統規劃設計能力不足，性能可能不如單節點;

傳統的Oracle RAC在管理、監控、硬體性能擴展、存儲擴容方面有明顯局限性，超融合架構具有隨需應變、靈活擴展、高可用、高可靠等天然優勢，如果Oracle RAC與超融合架構相結合，則可以很好地解決這些問題。而深信服超融合實現了計算、存儲、網路、安全的完全軟體定義和融合，不僅極大簡化IT的運維工作，還能夠為業務的快速變化提供快速的響應能力。

深信服企業級雲正是基於超融合架構構建，能夠承載Oracle RAC、MySQL、HIS等關鍵應用的企業級雲解決方案。這裡我們重點分享Oracle RAC在深信服超融合環境中的最佳實踐，通過不斷的技術創新，一方面，結合 Oracle資料庫系統原本就具備的可移植性好、使用方便、功能強、適應高吞吐量的特點，實現了深信服超融合對Oracle 及 Oracle RAC的完美支持；另一方面，通過在I/O、網路、共享盤等領域的重大技術突破，解決了超融合架構的虛擬化環境中運行Oracle RAC資料庫集群原本存在的性能問題。

實踐：超融合如何支持Oracle RAC上雲？

實現Oracle RAC在雲化環境下的部署，有幾個關鍵因素需要考慮：1、資料庫可用性；2、資料庫磁碟配置和數據安全；3、資料庫性能保障。

這些要素在沒有進行定向優化的虛擬化環境中難以被滿足的，因此深信服超融合針對Oracle RAC場景進行了大量創新，形成了一套最佳實踐：

1、資料庫可用性設計

平台創建2台虛擬機部署Oracle服務並分配在不同物理伺服器上，超融合為RAC集群虛擬機提供互斥策略，充分避免單台物理節點承載業務的可用性風險。

當某個承載Oracle業務的物理節點發生故障時，RAC機制實現應用層訪問切換。同時，超融合會在第三台主機中拉起發生故障的Oracle虛擬機，恢復RAC集群健壯性。

對於突發訪問的可用性考慮，超融合提供DRS、DRX策略，一旦資料庫出現高峰訪問導致性能瓶頸，Oracle虛擬化機可以自動熱擴容。

Oracle RAC業務環境需求

2、資料庫磁碟配置和數據安全設計

RAC集群為了保證數據的一致性，所有Oracle虛擬機都是訪問統一的共享存儲空間，深信服超融合在創建Oracle虛擬磁碟的過程中，提供了專用的Oracle共享磁碟選項。

超融合採用分布式存儲架構，數據在磁碟中是多副本存儲。Oracle的共享磁碟數據會被同時寫入並分配到不同物理節點的不同磁碟內，確保數據的安全性。

為了避免誤操作或者邏輯錯誤導致的數據安全問題，超融合平台還提供了自動備份策略。

Oracle RAC業務超融合部署

3、資料庫性能設計

超融合平台提供SSD+HDD的混合磁碟，大幅提升磁碟IO性能，Oracle的集群業務可以實現高性能業務發布。

超融合通過平台的Hugepages並結合linux操作系統的內核特性，提升了在大量業務並發的壓力下Oracle RAC的事務性能。

基於深信服超融合架構部署oracle RAC的平台效果圖

對於Oracle RAC，深信服超融合主要創新：

對於Oracle RAC場景，深信服超融合架構不僅僅是滿足基礎需求，而是提供了一整套便於部署、高性能、高穩定的解決方案，這些特性源自於對雲平台的創新：

簡單高效的部署Oracle RAC

深信服超融合平台提供簡單易用的Oracle RAC配置嚮導，只需六步，即可完成配置，幫助用戶快速搭建/遷移RAC環境，快速上線業務，極大減輕了DBA的運維工作量，讓IT管理人員能夠把精力更多地投入到業務本身，產出更多的效益。

超融合上Oracle RAC配置嚮導

超融合的高性能I/O

傳統的存儲架構通常是採用SAS盤組RAID的來提升性能，但是這種方式對於隨機讀寫的性能效果一般。

深信服超融合架構的會在數據寫操作時將數據分割為64k大小的數據塊，並將這些數據塊進行計算後緩存到SSD緩存檔中，並且數據寫入後不需要等待底層的機械磁碟的讀寫確認，大幅的提升了虛擬機的讀寫性能。

通過使用iometer實際測試一台中低配置的超融合，單機的iops性能的8K隨機寫能到13000，隨機讀能到60000，隨機讀寫（7:3）能到30000，最大吞吐可以達到2G/s。相對於傳統的FC存儲設備的性能有非常大的提升。

經過優化後的緩存命中率達99%，性能得到極大提升：

虛擬共享盤

過去的RAC部署，管理員都需要在已有的存儲中規劃好存儲的磁碟、劃分不同的Lun來給做數據盤、日誌盤、仲裁盤。

而深信服超融合可以通過虛擬存儲資源池直接提供虛擬的共享盤，充分利用已有的磁碟資源。這種方案使得RAC節點數量和容量的擴容也變得非常方便，節點方面只需要添加一個虛擬機節點加入到現有的集群就實現擴容；而容量方面用戶直接新建一塊共享盤掛載到虛擬機上即可，擴容過程非常的簡潔高效。

心跳網路優化

Oracle RAC的心跳線，不但會用來檢測集群節點間的網路健康狀態，還會做緩存同步刷新及全局資源維護，在grid control出現後還傳輸數據塊，所以心跳網路要做到吞吐高性能和巨幀支持。

超融合平台在部署Oracle RAC的情況下會單獨創建一個分布式交換機來連接不同節點的心跳線，防止因為心跳線網路不穩定導致集群的故障。同時超融合可以把多個網路介面進行聚合來提升現有的物理帶寬，讓心跳網路擁有更高的帶寬來滿足數據塊的同步。並且平台支持開啟高性能模式，解決因為MTU的原因導致的網路分片包過多影響虛擬機節點性能的問題。

高可靠性

超融合上我們針對RAC的特性專門做了高可用性的優化，任務的RAC節點都不會運行在同一個物理節點上，防止了單一物理節點的故障導致整個RAC集群的故障。超融合平台的HA功能在任一節點出現故障的情況下會在5分鐘內重新拉起一個虛擬節點，這樣可以保證在出現故障的情況下，減小用戶訪問的並發影響。

DRS

大型資料庫對於內存和CPU資源的消耗非常大，如果突發情況業務訪問增加，超融合平台可以針對Oracle的RAC節點自動添加計算資源和內存資源，防止因為業務訪問壓力增大，系統資源消耗過度導致的RAC節點宕機問題。這些資源的調度是自動進行的，不需要管理員的介入操作，大大簡化了IT管理的複雜度。

Oracle選型參考：

技術架構在核心業務系統的採納及應用狀況，可以很好地評判出其技術成熟度和市場認可度。據了解，目前市場上能夠承載Oracle RAC這樣關鍵應用的企業級雲方案非常少，深信服超融合正在為南寧鐵路局等越來越多的高端用戶提供核心業務系統支撐的企業級雲解決方案，保障用戶的業務系統能夠穩定運行且滿足業務需求的各項性能。

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