群集基础知识

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1、SMPp?寸称多处理）解决了单处理器系统达到苒处理极限时出现的问题。SMP就是在一个计算机內使用多个处理器CPU来提高处理能力（这些处理器共享内存）。SMP计算机通过并行机制实现高性能，这种机制对处理多任务进行分割，然后在可用CPU上执行，通过添加更多的CPU和内存实现高伸缩性。SMP与群集在基本体系结构方而具有相似性，但这两种体系结构在保持缓存一致性的级别和延迟方面完全小同：SMP为缓存一致性，CPU多核心之间共亨缓存，多颗CPU之间共亨内存；群集则使川缓存融合，节点巾的CPU间共享内存，节点之间则使川缓存融合。OracleExadata传统存储体系结构中的表扫描处理流程：1.应用层（客户

2、端）发出SQL查询，假设这是一条带有where条件的select语句2.数据库内核查询数据字典，确定存储表数据的文件和扩展块3.数据库A核发出I/O调用，从磁盘屮读取所有的物理数据块4.来自磁盘的物理数据块加载到数据庳服务器的6存屮（SGA中的缓存中）5.数据库服务器读取内存缓冲区，根据where条件筛选满足条件的行6.匹配的行被返回到客户端。如果这些表比较小且有很好的索引，这种传统SQL处理过程会工作良好，但对于涉及多个大型表的复杂业务查询来说，从磁盘读取所有数裾并将他们传送到主机内存是一项岛成本任务，需要通过网络将大呈原始数据传送到主机A存，此外不满足条件的记录在主机级别被丢弃，这是一种

3、效率极低的I/O操作。Exadata朽1能扫描模型中，整个工作流租将不同，执行表扫描的杏询被卸载到exadata存储服务器上，只有满足条件的记录才会返回数据库服务器。1.应用层发出select查询2.当数据库服务器检测exadata时，它构建一个表示这一SQL语句的exadata构造（称为iDB命令），并将其发送到exadata存储服务器，iDB是一种基于无线带宽协议的数据传送机制（低延迟，高带宽），在exadata存储服务器和数据库服务器之间通信使用。3.Exadata对表执行“智能扫描”，并直接在存储器上应用where条件以提取感兴趣的数据行4.结果集被直接传递到数据库实例，这个结果集就

4、是查询结果，而不是满足条件的数据块，它被直接发送到用户会话的“程序全局去PGA”，而不是缓存在SGA中。5.匹配行被返回客户端完全共享存储的体系结构所涉及的I/O通常川作呰通文件或数据库的存储。群集依赖于一个公共通道进行磁盘访闷，所有节点对共享磁盘子系统拥有同等访问权限，因此必须使用一种同步机制來保证系统的一致性（DLM）。在一个完全共享存储的群集中，所有节点可同时读写共享存储，具有这一功能的群集采用一个群集范围内的群集文件系统（CFS），并提供DLM,使节点能够协调对文件，记录和数据库的共享及更新。CFS对群集中所有节点的磁盘数据提供相同的视图。这意味着对于用户或应用程序来说，每个节点上的

5、环境看起来都是相同的。完全共享存储的群集支持更高级别的系统可川性，如果一个节点发生故障，那么其他节点不受影响，但是这种更高的可用性是有代价的：rtl于在使用DLM时会产生开销，另外共享硬件屮可能出现瓶颈，冈此多少会降低这些系统的性能，完全共享的群集以较好的伸缩性来弥补这一缺陷。ASM群集文件系统（ACFS）,广泛用于存储Oracle数据库巾使川的数据库二进制文件，日志文件和非数据文件Oracle并行服务器体系结构每个节点实例拥有自己的SGA和自己的redolog，数据文件，控制文件所有实例共用。数据文件和控制文件所有实例同时读写；但是，redologW以由任意实例读取，但只能巾拥有它的实例写

6、入。每个节点都有其•自己的后台进程集合，另外还在每个实例上启动OPS特有的进程，以处理跨实例通信，锁管理和数据块传送。OPS体系结构（RAC在其上演变而來）OPS数据库组件：在Oracle8i并行服务器数据库的每个实例上，都可以找到以下组件：1.群集管理器，每个操作系统厂商提供不同的群集管理器（windows除外），其中包含节点监控工具和故障检测机制2.分布式锁管理器（DLM），包含死锁检测和资源控制3.群集互联4.共享磁盘阵列分布式锁管理（DLM）DLM是OPS和RAC栈的完整组成部分，早期Oracle依赖于OS來提供这一组件，它在企局范围内协调资源，保持系统同步。从OracleOPS7到

7、llg的所有版本中，数据一致性和完整性都由这个层维持的。从8i往后，对DLM的所有引用都被关联到集成DLM（IDLM）,与OPS内核集成在一起。在版本8之前，DLMAPI模块必须依靠OS进程來查看一个锁的状态（因为DLM功能由OS提供），这一通信使用UNIX套接字和管道来完成。在采用IDML时，所需数据位于每个实例的SGA屮，只需要使用锁存器或排队来执行序列化査询，还可能需要全局协调，其算法内罝于Oracle