在Linux 和FireWire上创建自己的RAC 集群 -1

 

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了解如何安装和配置低于 1500 美元的 真正应用集群（只用于开发和测试）

概述

熟悉 真正应用集群 (RAC) 技术的最高效方法之一是进入实际的 Oracle RAC 集群。在学习这种新技术时，您会很快开始了解到 Oracle RAC 一定能提供的利益，如容错、新的安全级别、负载均衡以及升级功能的便利性。但是，挑战在于典型的产品级 RAC 配置所需硬件的价格。例如，小型的两节点集群可能成本从 $10,000 美元到超过 20,000 美元不等。该成本甚至不包括共享器 — 这是产品级 RAC 环境的核心。

对于那些只是希望熟悉 Oracle RAC 的人来说，本文提供了一种低成本的变通方法，使用商品级的现成组件和可的软件来配置 Oracle9 i RAC 系统。这种配置的估计成本可能是 1000 美元到 1500 美元。系统包含一个双节点集群，两个节点利用基于 IEEE1394 ( FireWire ) 驱动器技术的共享磁盘阵列，运行 Linux （在本示例中为 Red Hat Linux Fedora Core 1 ）。

请注意，这并不是创建低成本 Oracle9 i RAC 系统的唯一方法。我曾见过其他的解决方案，这些解决方案利用了基于 SCSI 的实施而不是基于共享器的 FireWire 。在大多数情况下， SCSI 比我们的 FireWire 解决方案的成本高，因为典型 SCSI 卡的价格在 70 美元左右，而 80GB 的外部 SCSI 驱动器将需要 700 到 1000 美元。切记有些主板可能已经包含了内建的 SCSI 控制器。

注意，这种配置 决不 能在生产环境中运行，这很重要。在生产环境中，应选择光纤通道技术，因为它是高速串行传输接口，能够在点到点或式拓扑结构中连接系统与存储设备。 FireWire is able to offer a low-cost alternative to fiber channel for testing and development, but it is not ready for production.

注意 ：在撰写本文时，我尚未验证这些说明是否适用于 Oracle 数据库 10 g 。在以后的几个月时间内，我将撰写另外一篇文章，说明如何使用 10 g 执行类似的安装。

Oracle9 i 真正应用集群 (RAC) 简介

Oracle 真正应用集群 (RAC) 是 Oracle 并行 (OPS) 的后继版本。 RAC 允许多个实例同时访问同一数据库（存储器）。 RAC 通过允许系统进行扩展，提供了容错、负载均衡和性能效益，同时，由于所有节点访问同一数据库，一个实例的故障不会导致无法访问数据库。

Oracle RAC 的核心部分是共享磁盘子系统。集群中的所有节点必须能够访问集群中所有节点的所有数据、重做日志文件、控制文件和参数文件。数据磁盘必须在全局范围内可用，以便允许所有节点访问数据库。每个节点都有自己的重做日志和控制文件，但其他节点必须能够访问这些文件，以便在系统故障时恢复该节点。

并非所有集群解决方案都使用共享存储。有些厂商使用一种称为联合集群的方法，在这种方法中，数据在数台机器中分布，而不是由所有机器共享。但是，在使用 Oracle RAC 时，多个节点使用相同的磁盘集合来存储数据。使用 Oracle RAC 时，数据、重做日志、控制和归档日志文件均存在于原始磁盘设备或集群文件系统上的共享存储器上。 Oracle 的集群方法利用集群中的所有节点的整体处理能力，同时可提供故障切换安全。

虽然这不是绝对必要的，但 Oracle 建议您安装 Oracle 集群文件系统 (OCFS) 。 OCFS 通过在所有节点上创建相同的文件系统，使您的磁盘管理工作变得容易得多。 x 这并非是必需的，但是如果没有 OCFS ，您必须手动完成所有的分区。 ( 注意： 本文没有详细介绍安装和使用 OCFS 的情况，而是使用所有手动方法来创建分区并将 原始设备 绑定到这些分区。）

我不使用针对 Red Hat Linuxe 的 Oracle 集群文件系统的主要原因之一是 OCFS 是 RPM 形式的。所有的 RPM 模块以及预编译模块都绑定到 Red Hat Enterprise Linux AS （ 1200 美元）内核命名标准，并且不会加载到所提供的 2.4.20 链接内核中。

Oracle RAC 与 OPS 之间的最大区别在于增加了高速缓存合并。使用 OPS 时，从一个节点到另一个节点的数据请求需要首先将数据写到磁盘，然后请求节点才能读取该数据。使用高速缓存合并时，数据与锁一起被传递。

Dell 、 IBM 和 HP 等厂商提供了预先配置的 Oracle9 i RAC 解决方案，用于生产环境。但是，本文集中讨论将您自己的 Oracle9 i RAC 环境组合在一起用于开发和测试，其方法是使用 Linux 和一种低成本的共享磁盘解决方案： FireWire 。

RAC 需要什么软件？它有没有需要定购的单独安装 CD ？

RAC 包含在 Oracle9 i 数据库企业版中。（ Oracle 最近宣布在 Oracle 数据库 10 g 标准版中也提供 RAC 。）如果您在一个集群中安装 Oracle9 i 企业版，并且 Oracle Universal Installer (OUI) 识别该集群，则为您提供安装 RAC 的选项。大部分 UNIX 平台需要为必要的集群件安装 OSD 。对于 Intel 平台（ Linux 和 ）， Oracle 在 Oracle9 i 企业版中提供 OSD 软件。

共享存储器概述

现在，光纤通道是最流行的共享存储器解决方案之一。前面曾提到，光纤通道是一种高速串行传输接口，用于在点到点或式拓扑结构中连接系统与存储设备。光纤通道所支持的包括 SCSI 和 IP 。光纤通道配置可以支持多达 127 个节点，其每秒的吞吐量可以高达 2.12 千兆位。但是，光纤通道的价格很昂贵。单是光纤通道交换机就可能需要 1000 美元。这还不包括光纤通道存储阵列和高端驱动器，一个 36GB 驱动器的价格可高达约 300 美元。典型的光纤通道安装包括用于服务器的光纤通道卡，基本安装大约要 5000 美元，这并不包括构成集群的服务器的成本。

光纤通道的一种较为便宜的替代方法是 SCSI 。 SCSI 技术为共享存储器提供了可以接受的性能，但对于那些习惯了基于 GPL 的 Linux 价格的管理员和开发人员来说，即使是 SCSI 也可能超出预算，一个双节点集群的价格在 1000 美元到 2000 美元左右。

另一种流行的解决方案是 Sun NFS （网络文件系统）。只有在您使用或类似的设备时，它才可以用于共享存储器。需要特别指出的是，您需要能够保证通过 NFS 进行直接 I/O 的服务器。

FireWire 技术

FireWire 是由 Apple Computer 和 Texas Instruments 所开发的，它是一种高速串行数据总线的跨平台实施方案。利用其高带宽、长距离（长度多达 100 米 ）和高能量的总线， FireWire 现在用于数字视频 (DV) 、专业音响、硬盘驱动器、高端数字照相机和家庭娱乐设备等应用中。现在， FireWire 以高达每秒 800 兆位的传输速率工作，而下一代的 FireWire 要求理论上的位速率达到 1600 Mbps ，然后达到令人吃惊的 3200 Mbps 。那是每秒 3.2 千兆位。这种速度将使 FireWire 成为传输大量数据文件甚至要求最苛刻的视频应用所必不可少的技术，如处理未压缩的高清晰 (HD) 视频或者多个标准清晰度 (SD) 的视频流。

以下图表显示了多种类型磁盘接口的速度对比。对于每种接口，我提供了每秒千位 (kb) 、千字节 (KB) 、兆位 (Mb) 和兆字节 (MB) 的最大传输速率。您可以看到， IEEE1394 的功能显然超过其他可用的磁盘接口技术。

磁盘接口	速度
串行	115 kb/s - (.115 Mb/s)
并行（标准）	115 KB/s - (.115 MB/s)
USB 1.1	12 Mb/s - (1.5 MB/s)
并行 (ECP/EPP)	3.0 MB/s
IDE	3.3 - 16.7 MB/s
ATA	3.3 - 66.6 MB/sec
SCSI-1	5 MB/s
SCSI-2 （快速 SCSI / 快速窄带 SCSI ）	10 MB/s
快速宽带 SCSI （宽带 SCSI ）	20 MB/s
Ultra SCSI （ SCSI-3 / Fast-20 / Ultra 窄带）	20 MB/s
Ultra IDE	33 MB/s
宽带 Ultra SCSI （快速宽带 20 ）	40 MB/s
Ultra2 SCSI	40 MB/s
IEEE1394(b)	100 - 400Mb/s - (12.5 - 50 MB/s)
USB 2.x	480 Mb/s - (60 MB/s)
宽带 Ultra2 SCSI	80 MB/s
Ultra3 SCSI	80 MB/s
宽带 Ultra3 SCSI	160 MB/s
FC-AL 光纤通道	100 - 400 MB/s

硬件及成本

用于创建我们的示例 Oracle9 i RAC 环境的硬件包括两个 Linux 服务器以及在任何本地计算机商店或通过都可以购买的组件。

服务器 1 (1)

Dell Dimension XPS D266 计算机
—266MHz Pentium II
—384MB RAM
—60GB 内置硬盘
—CDROM 和软盘驱动器

$400

2— 以太网 LAN 卡
— Linksys 10/100 Mpbs — （连接公共网络）
— Linksys 10/100 Mpbs — （用于与 2 互联）

$20
$20

1—FireWire 卡
— SIIG, Inc. 3 端口 1394 I/O 卡

注意：已知那些具有由 VIA 或 TI 所制造芯片集的接口卡可以有效工作。

$30

服务器 2 (linux2)

Pentium IV 计算机
—1.8GHz Pentium IV
—300W 电源
—512MB RAM
—40GB 内置硬盘
—32MB AGP 视频显示卡
—CDROM 和软盘驱动器

$600

2— 以太网 LAN 卡
— Linksys 10/100 Mpbs — （连接公共网络）
— Linksys 10/100 Mpbs — （用于与 linux1 互联）

$20
$20

1—FireWire 卡
— Belkin FireWire 3 端口 1394 PCI 卡

注意：已知那些具有由 VIA 或 TI 所制造芯片集的接口卡可以有效工作。

$40

其他组件

FireWire 硬盘驱动器
— Maxtor One Touch 200GB USB 2.0 / Firewire 外部硬盘驱动器

请确保您购买的 FireWire 驱动器支持多次登录。如果驱动器的芯片集不允许对超过一个服务器进行并发访问，则每次只有一台服务器能够看到该磁盘及其分区。已知具有 Oxford 911 芯片集的磁盘可以有效工作。以下是我为本测试所购买的磁盘的详细信息： 供应商： Maxtor 型号： OneTouch Mfg. 部件号或 KIT 号： A 01A 200 或 A 01A 250 容量： 200GB 或 250GB 高速缓存缓冲区： 8MB 转速： 7200 RPM “ 组合 ” 接口：符合 IEEE 1394 和 SPB-2 标准（ 100 到 400 Mbits/sec ）并兼容 USB 2.0 和 USB 1.1

$270

1 — 额外的 FireWire 电缆
— Belkin 6 针到 6 针的 1394 电缆

$15

1 — 以太网集线器或交换机
— Linksys EtherFast 10/100 5 端口以太网交换机 （用于与 int-linux1 / int-linux2 互联）

$40

4— 网络电缆
— 5e 类连接线 — （连接 linux1 与公共网络）
— 5e 类连接线 — （连接 linux2 与公共网络）
— 5e 类连接线 — （连接 linux1 与互联以太网交换机）
— 5e 类连接线 — （连接 linux2 与互联以太网交换机）

$5
$5
$5
$5

合计

$1,495