印刻数据库

外观

RAC节点故障处理 ​

概述 ​

Oracle Real Application Clusters (RAC)是Oracle提供的高可用性解决方案，允许多个数据库实例在不同的服务器节点上运行，共享同一个数据库存储。RAC节点故障是指RAC集群中的某个节点由于硬件故障、软件故障或网络故障等原因无法正常工作。RAC节点故障处理是保证RAC集群高可用性的关键，需要及时诊断和处理节点故障，确保集群的正常运行。

故障类型 ​

1. 硬件故障 ​

  • 服务器故障：服务器硬件故障，如CPU、内存、主板等故障
  • 存储故障：共享存储故障，如磁盘损坏、存储阵列故障等
  • 网络故障：服务器网络接口故障、交换机故障等
  • 电源故障：服务器电源故障、UPS故障等

2. 软件故障 ​

  • Oracle实例故障：Oracle数据库实例崩溃、异常终止等
  • Grid Infrastructure故障：Clusterware进程故障、ASM实例故障等
  • 操作系统故障：操作系统崩溃、死锁等
  • 应用程序故障：运行在RAC节点上的应用程序故障

3. 网络故障 ​

  • 私有网络故障：RAC节点之间的私有网络通信故障
  • 公共网络故障：RAC节点的公共网络通信故障
  • VIP故障：RAC节点的虚拟IP地址故障
  • SCAN IP故障：Single Client Access Name (SCAN) IP故障

故障诊断 ​

1. 监控RAC集群状态 ​

使用Grid Infrastructure提供的工具监控RAC集群状态：

bash
# 查看集群状态
crsctl status cluster -all

# 查看资源状态
crsctl status resource -t

# 查看节点状态
olsnodes -s

# 查看Oracle实例状态
srvctl status database -d <dbname>

# 查看ASM实例状态
srvctl status asm -a

2. 查看日志文件 ​

检查RAC集群的日志文件，定位故障原因：

bash
# 查看Clusterware日志
cd $GRID_HOME/log/<node_name>

# 查看Oracle实例日志
cd $ORACLE_BASE/diag/rdbms/<dbname>/<instance_name>/trace

# 查看ASM实例日志
cd $ORACLE_BASE/diag/asm/+asm/<asm_instance_name>/trace

# 查看监听器日志
cd $ORACLE_BASE/diag/tnslsnr/<node_name>/listener/trace

3. 检查系统状态 ​

检查RAC节点的系统状态，包括CPU、内存、磁盘、网络等：

bash
# 查看CPU使用率
top

# 查看内存使用率
free -h

# 查看磁盘使用率
df -h

# 查看磁盘I/O
iostat -x

# 查看网络状态
netstat -i
ping <node_name>

故障处理流程 ​

1. 节点故障检测 ​

RAC集群通过以下机制检测节点故障：

  • 心跳机制：节点之间通过私有网络发送心跳信号，检测节点是否存活
  • 网络检测：使用Network Timeout Detection (NTD)检测网络故障
  • 资源状态检测：Clusterware定期检查资源状态，检测资源是否正常运行

2. 节点故障隔离 ​

当检测到节点故障时，RAC集群会执行以下操作：

  • 节点驱逐：将故障节点从集群中驱逐，防止故障扩散
  • 资源转移：将故障节点上的资源转移到其他正常节点
  • VIP故障转移：将故障节点的VIP转移到其他正常节点
  • 连接转移：将客户端连接转移到其他正常节点

3. 故障节点恢复 ​

根据故障类型，选择合适的恢复方式：

硬件故障恢复 ​

  1. 更换故障硬件：更换故障的服务器、存储或网络设备
  2. 重建节点：重新安装操作系统、Grid Infrastructure和Oracle数据库软件
  3. 加入集群：将恢复后的节点重新加入RAC集群
  4. 恢复资源：在恢复后的节点上启动Oracle实例和其他资源

软件故障恢复 ​

  1. 重启Oracle实例：如果是Oracle实例故障，尝试重启实例

    bash
    srvctl start instance -d <dbname> -i <instance_name>

  2. 重启Grid Infrastructure：如果是Grid Infrastructure故障，尝试重启Clusterware

    bash
    crsctl stop crs
crsctl start crs

  3. 重启操作系统：如果是操作系统故障，尝试重启服务器

  4. 恢复资源：在恢复后的节点上启动所有资源

    bash
    srvctl start instance -d <dbname> -i <instance_name>
srvctl start service -d <dbname> -s <service_name> -i <instance_name>

网络故障恢复 ​

  1. 检查网络连接：检查私有网络和公共网络的连接状态

    bash
    ping <private_ip>
ping <public_ip>

  2. 重启网络服务：重启节点的网络服务

    bash
    # Linux
systemctl restart network

# Windows
net stop lanmanserver
net start lanmanserver

  3. 重启监听器：重启节点的监听器

    bash
    lsnrctl stop
lsnrctl start

  4. 恢复VIP：重新启动节点的VIP资源

    bash
    srvctl start vip -n <node_name>

版本差异 ​

Oracle 19c vs 21c RAC节点故障处理差异 ​

特性Oracle 19cOracle 21c
故障检测速度一般显著提升，优化了心跳机制和网络检测
节点驱逐时间较长缩短了节点驱逐时间，提高了故障恢复速度
资源转移效率一般增强了资源转移效率，减少了资源转移时间
自动诊断基础自动诊断增强自动诊断和修复能力，提供更详细的故障信息
云集成基础云集成增强云集成，支持与OCI、AWS、Azure等云平台的RAC故障处理
监控能力基础监控能力增强监控能力，提供更详细的性能指标和故障信息
故障恢复自动化部分自动化增强故障恢复自动化，减少手动干预

最佳实践 ​

1. 配置最佳实践 ​

  • 配置冗余网络：配置至少两个私有网络和两个公共网络，提高网络可用性
  • 配置自动故障转移：启用Fast-Start Failover，实现自动故障转移
  • 配置合适的心跳超时：根据网络环境调整心跳超时参数，避免误判节点故障
  • 配置资源依赖关系：正确配置RAC资源之间的依赖关系，确保资源按顺序启动和停止

2. 监控最佳实践 ​

  • 使用Grid Control或Cloud Control：监控RAC集群的状态和性能
  • 配置告警机制：设置告警阈值，及时通知管理员RAC集群的异常状态
  • 定期检查集群状态：定期使用crsctl、srvctl等工具检查RAC集群状态
  • 监控关键资源：监控Oracle实例、ASM实例、监听器、VIP等关键资源

3. 故障处理最佳实践 ​

  • 制定故障处理流程：制定详细的RAC节点故障处理流程，包括故障诊断、故障处理、恢复流程等
  • 定期演练故障处理：定期执行RAC节点故障模拟演练，验证故障处理流程的有效性
  • 保持文档更新：及时更新RAC集群的配置文档和故障处理文档
  • 培训管理员：培训RAC管理员，提高故障处理能力

4. 性能优化 ​

  • 优化Oracle参数：根据RAC集群的规模和负载，优化Oracle参数，如PGA_AGGREGATE_TARGET、SGA_TARGET等
  • 优化存储性能：使用高速存储设备，如SSD，提高存储I/O性能
  • 优化网络性能：使用高速网络设备，如10Gbps或25Gbps网卡，提高网络通信性能
  • 优化应用设计：设计适合RAC环境的应用程序，避免单点瓶颈

故障恢复案例 ​

案例1：Oracle实例崩溃故障处理 ​

症状：RAC节点1的Oracle实例崩溃，无法正常运行

处理步骤：

  1. 检查集群状态：

    bash
    crsctl status resource -t

  2. 查看Oracle实例日志：

    bash
    cd $ORACLE_BASE/diag/rdbms/mydb/mydb1/trace
tail -n 100 alert_mydb1.log

  3. 重启Oracle实例：

    bash
    srvctl start instance -d mydb -i mydb1

  4. 验证实例状态：

    bash
    srvctl status database -d mydb

  5. 检查应用连接：验证应用程序是否可以正常连接到恢复后的实例

案例2：节点网络故障处理 ​

症状：RAC节点2的私有网络故障，导致节点被驱逐出集群

处理步骤：

  1. 检查集群状态：

    bash
    crsctl status cluster -all

  2. 检查网络状态：

    bash
    # 在正常节点上执行
ping <node2_private_ip>

# 在故障节点上执行
ifconfig -a
netstat -i

  3. 修复网络故障：更换故障的网卡或修复网络配置

  4. 重启Clusterware：

    bash
    crsctl stop crs
crsctl start crs

  5. 验证集群状态：

    bash
    crsctl status cluster -all
srvctl status database -d mydb

  6. 恢复资源：在恢复后的节点上启动所有资源

    bash
    srvctl start instance -d mydb -i mydb2
srvctl start service -d mydb -s myservice -i mydb2

常见问题（FAQ） ​

Q: 如何判断RAC节点是否故障？ ​

A: 可以通过以下方式判断RAC节点是否故障：

  • 使用crsctl status cluster -all命令查看集群状态，如果节点状态为OFFLINE，则表示节点故障
  • 使用olsnodes -s命令查看节点状态，如果节点状态为UNREACHABLE，则表示节点故障
  • 查看Clusterware日志，寻找节点故障相关的错误信息
  • 尝试通过SSH连接节点，如果无法连接，则表示节点可能故障

Q: RAC节点故障后，集群会自动恢复吗？ ​

A: RAC集群会自动检测节点故障，并将故障节点上的资源转移到其他正常节点。但是，故障节点本身不会自动恢复，需要管理员手动修复故障并恢复节点。

Q: 如何避免RAC节点故障？ ​

A: 可以通过以下方式避免RAC节点故障：

  • 配置冗余硬件，如冗余电源、冗余网络、冗余存储等
  • 定期维护服务器硬件，如清理灰尘、更换老化部件等
  • 定期更新操作系统和Oracle软件，修复已知的漏洞和bug
  • 优化Oracle参数和应用程序设计，避免资源耗尽
  • 配置合适的监控和告警机制，及时发现和解决潜在问题

Q: RAC节点故障会导致数据丢失吗？ ​

A: 在正常情况下，RAC节点故障不会导致数据丢失。因为RAC集群使用共享存储，所有节点共享同一个数据库存储，节点故障不会影响存储中的数据。但是，如果故障节点上有未提交的事务，这些事务会被回滚，可能会导致应用程序的数据不一致。

Q: 如何提高RAC集群的可用性？ ​

A: 可以通过以下方式提高RAC集群的可用性：

  • 配置至少两个RAC节点，实现节点级冗余
  • 配置冗余网络，提高网络可用性
  • 配置冗余存储，提高存储可用性
  • 启用Fast-Start Failover，实现自动故障转移
  • 定期执行RAC集群的健康检查和性能优化
  • 制定详细的故障处理流程和应急预案

总结 ​

RAC节点故障处理是保证RAC集群高可用性的关键，需要及时诊断和处理节点故障，确保集群的正常运行。RAC节点故障可以分为硬件故障、软件故障和网络故障等类型，需要根据不同的故障类型采取不同的处理措施。通过配置最佳实践、监控最佳实践和故障处理最佳实践，可以提高RAC集群的可用性和可靠性。Oracle 21c相比19c在RAC节点故障处理方面有显著增强，包括提高故障检测速度、缩短节点驱逐时间、增强资源转移效率等功能。