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出版者:人民邮电出版社

作者:张晓明

出品人:

页数:558

译者:

出版时间:2011-8

价格:79.00元

装帧:

isbn号码:9787115256287

丛书系列:

图书标签:

Oracle
数据库
oracle
it.db.oracle.rac
RAC
计算机
IT
Oracle RAC
数据库
集群
性能调优
高可用
故障排查
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具体描述

《大话Oracle RAC(集群高可用性备份与恢复)》(作者张晓明)以Oracle 10g为基础，对Oracle RAC进行了全面的介绍和分析。全书分为两个部分，共14章，第1部分是集群理论篇，这部分从集群基础知识入手，通过分析集群环境和单机环境的不同，介绍了集群环境的各个组件及其作用，以及集群环境的一些专有技术，包括Oracle Clusterware、Oracle Database、ASM、Cache Fusion等。第2部分是实践篇，每一章都针对RAC的一个知识点展开讲解，包括Oracle Clusterware的维护、HA与LB、备份、恢复、Flashback家族、RAC和Data Guard的结合使用、RAC和Stream的结合使用，最后对ASM进行深入介绍，并给出性能调整的指导思想。《大话Oracle RAC(集群高可用性备份与恢复)》按照“发现问题→解决问题→实践与理论相结合”的方式进行介绍，首先对现实问题进行分析，然后提供合适的解决方案，最后自然地引出Oracle中的理论知识点，这种讲解方法能够有效地降低阅读难度，帮助读者更好地掌握相关技能。《大话Oracle RAC(集群高可用性备份与恢复)》可以作为数据库开发人员、数据库管理员、数据库初学者及其他数据库从业人员的工作参考手册，也可以作为大中专院校相关专业师生的参考用书和相关培训机构的培训教材。

《高性能数据库集群架构探秘：理论、实践与优化》一、内容概述本书并非市面上常见的Oracle RAC技术书籍，而是旨在深入剖析现代高性能数据库集群的底层原理、设计理念、关键技术及其在实际应用中的部署、管理与优化策略。我们将从数据库集群的宏观架构入手，逐步深入到各个组成部分的细节，以严谨的逻辑和丰富的案例，为读者构建一套关于高性能数据库集群的完整知识体系。本书内容涵盖了从分布式事务、数据一致性模型到网络通信、存储架构，再到资源调度、故障恢复等方方面面，力求让读者理解“为什么”和“怎么样”地构建和维护稳定、高效的数据库集群。二、核心章节亮点第一部分：数据库集群的基石——理论与模型分布式系统基础理论 revisited：摒弃生涩的学术名词，以通俗易懂的方式解释 CAP 定理、BASE 理论等分布式一致性模型的核心思想，并探讨它们在数据库集群设计中的实际应用和取舍。我们将分析不同场景下，选择强一致性、最终一致性或分区容错性优先的考量因素，以及它们对系统性能和可用性的影响。事务模型与并发控制的演进：深入剖析 ACID 四大特性在分布式环境下的挑战，重点解读乐观并发控制（OCC）与悲观并发控制（PCC）的原理、优劣以及在不同集群架构下的适用性。我们将通过大量图示和伪代码，清晰展示锁机制、多版本并发控制（MVCC）等核心技术如何保障数据一致性。网络通信与延迟的挑战：详细阐述数据库集群节点间通信的原理，包括 RPC、消息队列等技术，以及网络延迟、丢包等问题对集群性能的影响。我们将探讨网络拓扑设计、带宽优化、流量控制等关键技术，并介绍如何通过协议优化和批量传输等手段来降低通信开销。存储架构的演进与选型：分析共享存储、分布式存储（如 HDFS, Ceph）和本地存储（Local Storage）在数据库集群中的优缺点。我们将深入探讨块级别共享、文件级别共享、对象级别存储等不同存储访问方式的差异，以及它们对性能、可扩展性和可用性的影响。第二部分：现代数据库集群的关键技术实践负载均衡的艺术：深入剖析不同负载均衡算法（如轮询、最少连接、IP Hash、加权等）的实现原理和适用场景。我们将介绍客户端负载均衡（Client-side Load Balancing）、中间件负载均衡（Middleware Load Balancing）和服务器端负载均衡（Server-side Load Balancing）的区别与联系，并探讨如何设计高效的负载均衡策略以实现资源的最优利用。数据同步与复制的策略：全面解析同步复制、异步复制、半同步复制等数据复制机制。我们将详细讲解主从复制、多主复制、链式复制等不同复制拓扑的优缺点，以及它们在保证数据一致性和可用性方面的作用。此外，还将探讨数据同步的延迟问题以及如何进行优化。故障检测与自动切换：详细讲解集群中常见的故障检测机制，包括心跳检测、超时机制、仲裁机制等。我们将深入分析自动故障转移（Automatic Failover）的原理，以及如何设计鲁棒的故障转移策略以确保业务的连续性。书中将包含大量的故障场景模拟和分析。分布式事务的处理：深入探讨分布式事务的经典解决方案，如两阶段提交（2PC）、三阶段提交（3PC）、TCC（Try-Confirm-Cancel）以及 Saga 模式。我们将分析它们的优缺点、适用场景，以及在实际应用中可能遇到的性能瓶颈和死锁问题，并提供相应的优化建议。第三部分：高性能数据库集群的设计、部署与优化集群架构设计原则：探讨如何根据业务需求、性能指标、可用性要求和成本预算，设计出最优的数据库集群架构。我们将分析“水平扩展”（Scale-out）与“垂直扩展”（Scale-up）的权衡，以及如何通过分片（Sharding）、分区（Partitioning）等技术来提升系统的处理能力。集群的部署与配置：提供一套系统化的集群部署指南，涵盖硬件选型、网络配置、存储准备、操作系统调优等关键步骤。我们将重点讲解节点安装、集群初始化、参数配置等核心流程，并强调自动化部署的重要性。性能监控与诊断：详细介绍如何有效地监控数据库集群的运行状态，包括关键性能指标（CPU、内存、I/O、网络、请求延迟等）的采集与分析。我们将讲解多种性能诊断工具的使用方法，并提供一套系统性的故障排除流程。数据库集群的性能调优：深入探讨数据库集群的各项性能调优技术，包括 SQL 优化、索引优化、缓存策略、连接池配置、缓冲区调整、存储 I/O 优化等。我们将结合实际案例，演示如何通过精细化的调优手段，显著提升集群的整体性能。高可用性与灾难恢复：详细讲解构建高可用性（HA）数据库集群的策略，包括冗余设计、故障转移、负载均衡等。我们将深入分析各种灾难恢复（DR）方案，如数据备份、日志归档、异地容灾等，并提供相应的实施步骤和验证方法。安全性与访问控制：探讨数据库集群的安全加固措施，包括网络隔离、身份认证、权限管理、数据加密等。我们将分析潜在的安全威胁，并提供一套完善的安全防护体系。三、目标读者本书面向的对象是：资深数据库管理员（DBA）：希望深入理解数据库集群底层原理，提升故障诊断和性能调优能力，以及掌握现代化数据库集群设计与运维技术的DBA。系统架构师：需要在分布式系统设计中，对数据库集群的选型、部署和优化做出明智决策的架构师。资深开发工程师：关注数据存储性能、可用性，并希望深入理解其底层机制，从而编写更高效应用程序的开发人员。技术研究人员：对分布式数据库、高性能计算和系统架构感兴趣的研究者。四、内容特点理论与实践深度结合：并非单纯的理论阐述，而是通过大量的图示、伪代码、配置示例和场景分析，将抽象的理论知识具象化，帮助读者理解实际应用中的细节。循序渐进，逻辑严谨：从基础概念到高级技术，内容安排层层递进，环环相扣，确保读者能够构建完整的知识体系。聚焦核心技术，避免碎片化：集中精力深入探讨数据库集群中的核心技术难题，力求提供系统性、解决方案式的知识。强调“为什么”与“怎么样”：不仅告诉读者“是什么”，更深入分析“为什么”会这样设计，以及“怎么样”去实现和优化。前瞻性与普适性：探讨的原理和技术具有普适性，适用于各种高性能数据库集群的架构，而非局限于特定厂商或产品。语言精炼，力求易懂：避免使用过于专业的术语和晦涩的表达，力求以清晰、简洁的语言阐述复杂的技术概念。五、结语在数据爆炸式增长的时代，构建稳定、高效、可扩展的数据库集群已成为衡量一个企业技术实力的重要标志。本书将带领您穿越复杂的数据库集群技术迷雾，深入了解其核心奥秘，掌握构建和优化高性能数据库集群的宝贵经验。无论您是希望提升现有集群性能，还是规划未来的数据库架构，本书都将是您不可或缺的参考手册。

作者简介

张晓明，Oracle OGP，现用网名“石头狗”，名称来自于《和佛陀赏花去》中的故事：狗会因为人随手去出的一个东西茆而追逐，可能是一个骨头，一块肉，一个眼神。甚至是一个石头。警示一定要看清自己在追逐的东西。

上个世纪90年代末毕业于某著名的医科大学，毕业后分配到某著名医院从事治病救人的神圣工作。不幸的是，在大学最后一年的实习中我接触到了老式486，这让我魂牵梦系，再加上IT热潮对一个热血青年的巨大诱惑，我终于在行医3年后削尖了脑袋挤进了IT业。回想当年，身边有好几位来自知名医学院校的朋友和我一样义无反顾地加入IT工程师队伍，不知道这几位朋友现在安否？我在IT行业中最初是做开发，先后用过C、C++、Java等各种主流和非主流语言，热火朝天的参与过。C++和Java的网土混战，现在回想起来只有一个词评价“幼稚”，不仅是自己幼稚，整个行业也不太成熟。后转从事数据库开发，再转为数据库管理，最终将此定为自己的职业方向。今天，我把这些年来对Oracle数据库的学习和使用心得记录下来，既是对自己的一个阶段总结，也是与所有志同道合的朋友们共同分享。现任某SP公司数据库团队负责人，负责管理全国20余省市的OLTP以及公司TB级OLAP系统的开发、优化和护。精通数据库管理、备份、恢复、窖灾等设计和规划，特别是高可用、高并发、高压力数据库环境的设计和优化。

目录信息

第1部分　集群理论篇
第1章　RAC初体验　2
1.1　本书使用环境　3
1.1.1　硬件环境　3
1.1.2　软件环境　4
1.1.3　本书使用的环境　6
1.2　如何在PC机上搭建RAC环境　7
1.2.1　需要下载的软件　7
1.2.2　安装过程　8
1.3　任务列表　16
1.4　规划阶段　17
1.4.1　确认主机名和3个IP地址　17
1.4.2　存储方案选型　17
1.5　实施阶段　19
1.5.1　主机配置　19
1.5.2　安装Oracle Clusterware　27
1.5.3　安装Oracle Database　33
1.5.4　配置Listener　35
1.5.5　创建ASM　38
1.5.6　创建数据库　40
1.6　客户端测试　43
1.6.1　客户端配置　43
1.6.2　体验Failover　44
1.6.3　体验LoadBalance　45
1.6.4　修改归档模式　46
第2章　集群、RAC和MAA　48
2.1　什么是集群　48
2.1.1　系统可靠性　49
2.1.2　系统性能　49
2.1.3　集群的技术基础　50
2.2　集群术语　51
2.2.1　两大关键特性：可扩展性和高可用性　51
2.2.2　两大核心能力：负载均衡和故障转移　52
2.2.3　集群组成元素　52
2.2.4　集群分类　52
2.3　Oracle的高可用架构(MAA)　53
2.3.1　MAA实例　54
2.3.2　双机热备——一个被遗漏的技术　55
2.4　RAC集群　56
2.4.1　存储层　57
2.4.2　网络层　57
2.4.3　集群件层　58
2.4.4　应用层　58
2.5　RAC集群环境的特殊问题　59
2.5.1　并发控制　59
2.5.2　健忘症(Amnesia)　59
2.5.3　脑裂(Split Brain)　59
2.5.4　IO隔离(IO Fencing)　60
2.6　RAC的前世今生　61
2.6.1　Oracle Database的历史　61
2.6.2　Oracle RAC的历史　62
2.6.3　OPS和RAC的区别　64
2.7　RAC的好处　65
2.7.1　增加可用性　66
2.7.2　扩展性　67
2.7.3　更容易管理　67
2.7.4　其他选择　68
2.8　小结　68
第3章　Oracle Clusterware　69
3.1　Clusterware和RAC的关系　69
3.2　Oracle Clusterware组成　70
3.2.1　磁盘文件　70
3.2.2　Clusterware后台进程　76
3.2.3　网络组件　83
3.3　Clusterware的日志体系　87
3.4　Clusterware和厂商集群的关系　88
3.5　小结　89
第4章　RAC原理　90
4.1　数据库基本原理　90
4.1.1　并发访问和数据一致性　91
4.1.2　事务和隔离级别　92
4.1.3　Oracle支持的隔离级别　93
4.2　Oracle单实例的并发控制机制　94
4.2.1　Lock　94
4.2.2　数据记录的行级锁　95
4.2.3　Latch　99
4.2.4　Latch和Lock对比　99
4.2.5　进一步理解　100
4.3　RAC下的并发控制　102
4.3.1　DLM中资源和锁　103
4.3.2　Non-Cache Fusion资源　104
4.3.3　Cache Fusion资源　105
4.3.4　GRD(Global Resource Directory)　106
4.3.5　PCM Lock　107
4.3.6　Cache Fusion　108
4.3.7　RAC并发控制总结　113
4.4　RAC架构　113
4.4.1　SGA的变化　114
4.4.2　后台进程的变化　114
4.4.3　文件　116
4.4.4　SCN　117
4.4.5　Cache Fusion、GCS、GES　118
4.5　RAC和Clusterware的交互　119
4.5.1　Clusterware层　119
4.5.2　RAC层　120
4.6　小结　123
第5章　存储方案——ASM初步　124
5.1　Shared-Disk和Shared-Nothing架构　124
5.2　Oracle 10g RAC的存储方案介绍　125
5.3　ASM架构　125
5.3.1　ASM实例　126
5.3.2　文件　127
5.4　配置ASM　127
5.4.1　安装位置　127
5.4.2　创建ASM磁盘　127
5.4.3　配置ASM实例　137
5.4.4　创建磁盘组　140
5.4.5　在数据库中使用ASM的磁盘组　140
5.4.6　如何从远程访问ASM实例　141
5.5　ASM实例：将数据库迁移到ASM　141
5.5.1　试验说明　141
5.5.2　操作步骤　141
5.5.3　最后验证　148
5.6　小结　148
第2部分　实战篇
第6章　RAC维护工具集　150
6.1　Oracle Clusterware工具集　150
6.2　节点层　150
6.3　网络层　151
6.3.1　公有网络　151
6.3.2　私有网络　151
6.3.3　私有网络的参数调整　154
6.3.4　oficfg命令　155
6.3.5　工程中解决不能识别心跳网络的故障　157
6.4　集群层　159
6.4.1　crsctl　159
6.4.2　OCR命令系列　164
6.4.3　一个Bug引起的系统重启　171
6.5　应用层　185
6.5.1　crs_stat　185
6.5.2　onsctl　188
6.5.3　srvctl　193
6.5.4　恢复　199
6.6　小结　202
第7章　HA和LB　203
7.1　什么是高可用性　203
7.2　Failover　204
7.2.1　Client-Side Connect Time Failover　204
7.2.2　TAF(Transparent Application Failover)　204
7.2.3　Client-Side Failover和TAF的对照试验　205
7.2.4　Server-Side TAF　208
7.2.5　深入TAF细节　214
7.3　Oracle Clusterware HA框架　221
7.3.1　术语介绍　221
7.3.2　配置命令　223
7.3.3　完整实例　228
7.4　LoadBalance　232
7.4.1　Connection Balancing　232
7.4.2　利用Service分散负载　235
7.5　测试LoadBalance　236
7.5.1　通过Listener日志区分路由来源　236
7.5.2　测试方法　237
7.5.3　测试过程　238
7.6　小结　242
第8章　备份　243
8.1　概述　243
8.1.1　归档模式和非归档模式　243
8.1.2　备份分类　245
8.1.3　User-Managed Backup　246
8.2　使用Flash Recovery Area　248
8.2.1　配置Flash Recovery Area　249
8.2.2　Flash Recovery Area的空间监控　249
8.3　RMAN架构　250
8.3.1　Target Database　250
8.3.2　Catalog Database　251
8.3.3　通道(Channel)　251
8.3.4　闪回恢复区(Flash Recovery Area)　251
8.3.5　备份集(Backup Set)和拷贝(Copy)　251
8.3.6　介质管理器　252
8.3.7　连接到数据库　252
8.4　使用RMAN　253
8.4.1　RMAN工具的使用方法　253
8.4.2　RMAN配置　255
8.5　完全备份和增量备份　264
8.5.1　完全备份　264
8.5.2　增量备份　267
8.5.3　其他RMAN命令　269
8.6　RAC的备份实例　275
8.7　小结　278
第9章　恢复　280
9.1　Oracle事务基本原理　280
9.1.1　SCN　282
9.1.2　检查点　284
9.2　日志　286
9.2.1　日志内容　286
9.2.2　日志线程(Redo Thread)　288
9.2.3　日志写　288
9.3　恢复种类　289
9.3.1　Instance Recovery　291
9.3.2　Crash Recovery　291
9.3.3　Media Recovery　295
9.3.4　Online Block Recovery　295
9.4　介质恢复　296
9.4.1　完全恢复　296
9.4.2　不完全恢复　300
9.4.3　恢复到单实例　312
9.5　其他一些有用的恢复演示　319
9.5.1　从自动备份的中恢复spfile　319
9.5.2　控制文件的恢复　320
9.6　利用恢复的控制文件进行数据库恢复　321
9.6.1　使用alter database open resetlogs的场合　321
9.6.2　重建控制文件　321
9.6.3　使用using backup controlfile的场合　322
9.6.4　例子1：使用备份的控制文件做恢复　322
9.6.5　例子2：用noresetlogs方法重建控制文件　326
9.6.6　例子3：用resetlogs方法重建控制文件　329
9.7　DBID的重要性和获得DBID的方法　330
9.7.1　通过数据文件、日志文件(联机或者归档)　330
9.7.2　根据自动备份的控制文件得到　331
9.8　小结　331
第10章　其他恢复技术　332
10.1　数据块恢复　332
10.2　如何检查数据块一致性　333
10.2.1　使用初始化参数　333
10.2.2　DBV工具　334
10.2.3　Analyze命令　336
10.2.4　RMAN工具　336
10.2.5　dbms_repair包　337
10.3　模拟数据块不一致　337
10.4　数据块不一致处理办法　341
10.4.1　收集信息　342
10.4.2　设计恢复方法　343
10.4.3　恢复操作　344
10.5　数据块恢复实例　346
10.6　Flashback家族介绍　353
10.7　Flashback Database　354
10.7.1　Flashback Database架构　354
10.7.2　启用Flashback Database　354
10.7.3　Flashback Database　356
10.7.4　命令和视图　359
10.8　Flashback Drop　360
10.8.1　Tablespace Recycle Bin　360
10.8.2　Flashback Drop操作　361
10.8.3　Recycly Bin的维护　363
10.9　Flashback Query和Flashback Table　364
10.9.1　Oracle 9i的Flashback Query　364
10.9.2　Flashback Version Query　365
10.9.3　Flashback Transaction Query　379
10.9.4　Flashback Table　381
10.9.5　UNDO Retntion　384
10.10　回滚段损坏后的修复　385
10.10.1　AUM(Automatic Undo Management)　385
10.10.2　如何处理回滚段损坏　397
10.11　小结　410
第11章　RAC和Data Guard　411
11.1　Data Guard介绍　411
11.1.1　Data Guard架构　412
11.1.2　日志发送(Redo Send)　412
11.1.3　日志接收(Redo Receive)　414
11.1.4　日志应用(Redo Apply)　415
11.1.5　Data Guard环境中的重要进程　415
11.1.6　Standby Log File(SRL)　416
11.1.7　数据保护模式　417
11.1.8　自动裂隙检测和解决　419
11.1.9　实时恢复(Real-Time Apply，RTA)　420
11.1.10　RTA引发的思考——关于同步的速度　421
11.1.11　如何监控恢复的性能　421
11.2　RAC和Standby配置实例　422
11.2.1　RAC Primary和Single Standby　423
11.2.2　RAC Primary和RAC Standby　433
11.3　角色转换　444
11.3.1　Switchover　445
11.3.2　Failover　448
11.3.3　Failover步骤　452
11.3.4　Failover的例子　454
11.3.5　Failover之收尾　460
11.4　Standby环境下维护联机日志　464
11.4.1　手工添加日志文件　464
11.4.2　手工删除日志文件　465
11.4.3　通过控制文件重新同步　465
11.5　小结　466
第12章　RAC和Stream Replication　467
12.1　Stream的工作原理　467
12.2　Data Guard和Stream对比　468
12.3　RAC Stream配置实例　469
12.3.1　Single(Source)和RAC(Target)　470
12.3.2　RAC对RAC的复制　474
12.3.3　STRMMON工具　492
12.4　小结　494
第13章　深入ASM　495
13.1　非ASM的存储结构　495
13.2　ASM存储结构　496
13.3　ASM文件系统　497
13.3.1　ASM Metadata　497
13.3.2　Physical Metadata　498
13.3.3　Virtual Metadata　499
13.3.4　Disk Recovery　501
13.3.5　条带化(ASM Striping)　501
13.4　ASM中的文件布局规律　502
13.4.1　OMF　502
13.4.2　OFA　505
13.4.3　FRA(Flash Recovery Area)和OMF　506
13.4.4　ASM文件模板(ASM File Template)　507
13.4.5　ASM别名(ASM File Alias)　507
13.5　RDBMS和ASM之间的交互　522
13.6　ASM的实例恢复　524
13.7　ASM和OS Filesystem之间交互　524
13.7.1　dbms_file_transfer包　525
13.7.2　RMAN的CONVERT方法　530
13.7.3　ASM和TTS　530
13.8　ASM的限制　533
13.9　小结　533
第14章　性能与RAC　534
14.1　RAC性能的若干特点　535
14.1.1　RAC环境的一些特殊注意点　537
14.1.2　RAC特有的性能指标　538
14.1.3　对于延迟时间的深入分析　542
14.1.4　RAC特有的等待事件　545
14.2　AWR　545
14.2.1　启用AWR　546
14.2.2　修改AWR配置　546
14.2.3　产生AWR报告　546
14.3　ASH　547
14.4　GC的调整策略　550
14.5　SQL调整策略　551
14.5.1　SQL语句的执行过程　552
14.5.2　SQL性能调整的基本方法　552
14.5.3　PL/SQL和SQL　555
14.6　小结　557
· · · · · · (收起)