【DB笔试面试840】在Oracle中，如何在RAC服务器端配置TAF？
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在Oracle中，如何在RAC服务器端配置TAF？
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RAC的本质是提供负载均衡（Load Balancing）和故障切换（Failover），如下图所示：
（一）负载均衡（Load Balancing）
负载均衡就是使工作负载均匀地分配到集群的各个节点，从而尽可能地发挥集群中的每个节点的性能，并提高集群的可用性和吞吐量。在RAC中，负载均衡分为两种，一种是基于客户端连接的负载均衡（Client-Side Load Balancing），也称连接数负载均衡；另外一种是基于服务器端的负载均衡（Server-Side Load Balancing）。客户端负载均衡通常是在客户端的tnsnames.ora中多添加一个链接地址以及LOAD_BALANCE=yes，而服务器端的负载均衡则相对复杂。
下面给出客户端连接的负载均衡配置：
1lhrdb?=
2??(DESCRIPTION?=
3????(ADDRESS_LIST?=
4??????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?rac1-vip)(PORT?=?1521))
5??????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?rac2-vip)(PORT?=?1521))
6??????(LOAD_BALANCE?=?yes)
7????)
8????(CONNECT_DATA?=
9??????(SERVICE_NAME?=?lhrdb)
10????)
11??)
而下面这种配置方式永远只能连接到节点1，只有当节点1挂掉的时候才能连接到节点2上去（这里其实就是故障切换，默认FAILOVER的值ON，表示开启故障切换）：
1lhrdb01?=
2??(DESCRIPTION?=
3????(ADDRESS_LIST?=
4??????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?rac1-vip)(PORT?=?1521))
5??????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?rac2-vip)(PORT?=?1521))
6????)
7????(CONNECT_DATA?=
8??????(SERVICE_NAME?=?lhrdb)
9????)
和客户端负载均衡相比，服务器端负载均衡才是真正基于工作负载进行的负载均衡。服务器端的负载均衡需要在服务器端进行配置（只需要设置参数LOCAL_LISTENER和REMOTE_LISTENER即可），而客户端需要通过SCAN监听器连接到数据库才能实现服务器端负载均衡。PMON会将本地实例能够提供的服务根据LOCAL_LISTENER和REMOTE_LISTENER参数的设置，注册到对应的监听程序上去，同时，PMON还会把本地节点的工作负载也同时注册到监听程序上去。通过这种方式，每个节点的监听程序就能够知道每个节点的工作负载状况，当监听程序收到客户端连接的消息时，就可以把连接分配给工作负载最小的节点。这种设计还能够保证客户端负载均衡和服务器端负载均衡互不冲突，也就是说，客户可以同时使用客户端和服务器端负载均衡。可以查询视图V$SERVICEMETRIC来获取服务的工作负载信息。
服务器端的负载均衡示例，其中“192.168.59.174”为SCAN的IP地址：
1lhrrac102?=
2??(DESCRIPTION?=
3????(ADDRESS_LIST?=
4??????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?192.168.59.174)(PORT?=?1522))
5????)
6????(CONNECT_DATA?=
7??????(SERVICE_NAME?=?lhrrac1)
8????)
9??)
（一）故障切换
故障切换（Failover）也叫故障转移，是指当客户端所连接的节点出现问题时，客户端能够透明地切换到集群的其它节点。故障切换可以分为：连接时故障切换（Connect-Time Failover）和已存在连接的故障切换（Run-Time Failover）。
1、连接时故障切换
连接时故障切换是在客户端连接数据库时发生的。当客户端在连接一个地址出错时会自动尝试配置的其它地址，直到连接一个地址成功。连接时故障切换的配置很简单，只需要在客户端的tnsnames.ora别名中包含选项FAILOVER=ON就可以了。需要注意的是，FAILOVER的值默认为ON，即用户无需手动添加，该特性也会被默认使用。
连接时故障切换示例：
1lhrrac104?=
2??(DESCRIPTION?=
3????(ADDRESS_LIST?=
4??????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?192.168.59.172)(PORT?=?1521))
5??????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?192.168.59.173)(PORT?=?1521))
6??????(FAILOVER?=?ON)
7????)
8????(CONNECT_DATA?=
9??????(SERVICE_NAME?=?lhrrac1)
10????)
11??)
2、已存在连接的故障切换
已存在连接的故障切换是指对于已经连接到数据库的客户端连接，当前连接的数据库实例或服务出现问题时，把已经存在的数据库连接（会话）透明地迁移到其它数据库实例中。Oracle实现的方式主要有TAF（Transparent Application Failover，透明应用故障切换）和FCF（Fast Connection Failover，快速连接故障切换）。TAF是针对使用OCI（Oracle Call Interface）连接的特性，而FCF是针对使用非OCI连接的特性，例如jdbc thin client连接。
TAF可以在客户端或者服务器端进行配置，如果用户在两端都进行了配置，那么服务器端的TAF配置会覆盖客户端TNS连接串中的TAF配置，也就是说，服务器端的配置具有更高的优先级。
下面分别介绍客户端和服务器端的TAF配置方法。
客户端TAF配置（Client-Side TAF）是通过在tnsnames.ora文件中添加FAILOVER_MODE部分来实现的，例如：
1tns_lhrdb?=
2??(DESCRIPTION?=
3????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?192.168.59.132)(PORT?=?1521))
4????(ADDRESS?=?(PROTOCOL?=?TCP)(HOST?=?192.168.59.131)(PORT?=?1521))
5????(LOAD_BALANCE?=?on)
6????(CONNECT_DATA?=
7??????(SERVER?=?DEDICATED)
8??????(SERVICE_NAME?=?lhrdb)
9??????(FAILOVER_MODE?=
10?????????(TYPE?=?SELECT)
11?????????(METHOD?=?BASIC)
12?????????(RETRIES?=?180)
13?????????(DELAY?=?5)
14??????)??
15????)
16??)
其中，
① TYPE：指定TAF的类型，包括SESSION、SELECT和NONE。
a. SESSION：表示在故障切换发生后，新的连接会被创建到正常实例，问题出现时正在运行的操作不会被继续执行。
b. SELECT：表示在故障切换发生后，新的连接会被创建到正常实例，问题出现时正在运行的SELECT语句会被继续执行，在新的节点上继续返回后续结果集，而已经返回的记录集则抛弃。
c. NONE：表示不会发生故障切换，即禁用TAF。
对于正在执行的操作，如果是SELECT语句，那么切换后会继续运行；但是对DML语句，若未提交则它们会被自动回滚，用户需要重新运行。如果用户运行了一些PL/SQL程序，那么和PL/SQL程序相关的信息（例如：一些变量的定义、包的状态等）在切换后也不会被保留。
例如，用户正在节点1上执行查询，整个结果集有1W条记录，现在已经从节点1上返回9000条记录，这时节点1宕机，用户连接被转移到节点2上。如果是SESSION模式，那么需要重新执行查询语句；如果是SELECT模式，那么会从节点2上继续返回剩下的1000条记录，而从节点1上返回的9000条记录不再重复返回给用户，对于用户而言，感受不到这种切换。为了实现SEELCT方式，Oracle必须为每个会话保存更多的内容，包括游标、用户上下文等，这是用资源换时间的方案。
② METHOD：指定TAF的方法，选项有BASIC和PRECONNECT。
a. BASIC表示数据库会在故障切换时在目标实例中创建会话。
b. PRECONNECT表示数据库会在最初建立连接时就同时建立到所有实例的连接，当发生故障时就可以立刻切换到其它链路上，这会对目标实例产生额外的工作负载。
需要注意的是，PRECONNECT选项只能用于客户端的TAF配置，不能用于服务端的TAF配置。如果TAF是在服务端设置，那么FALIOVER METHOD只能设置为BASIC。BASIC方式在Failover时会有延迟，PRECONNECT方式虽然没有时间延迟，但是会建立多个冗余连接会消耗更多资源，两者就是用时间换资源和用资源换时间的区别。
③ RETRIES：在失败之前尝试故障切换的次数。
④ DELAY：每次切换的时间间隔。
客户端的TAF的麻烦之处在于，所有客户端均需要配置，如果有大量客户端，那么需要在每一个客户端都配置一遍。而服务端的TAF可以只配置一次（只配置IP、端口、服务名，该服务可以切换）即可实现Failover。服务器端TAF（Server-Side TAF）配置是通过创建服务的方式来实现的，即通过srvctl add service命令来配置，创建服务的命令如下所示：
1srvctl?add?service?-d?<db_unique_name>?-s?<service_name>?-r?<preferred_list>?-a?<available_list>?-P?<method>?-e?<Failover?type>??-w?<Failover?delay>?-z?<Failover?retries>
其中，
l -d选项指定服务所运行的数据库唯一名称（db_unique name）。
l -s选项指定新创建的数据库服务名称。
l -r选项指定数据库服务默认运行的数据库实例列表。
l -a选项指定当运行数据库服务的默认实例出现问题时，故障切换的目标实例。
l -e选项指定TAF的类型。
l -w选项指定每次切换的时间间隔。
l -z选项指定切换的次数。
需要注意的是，执行该命令时需要以Oracle用户来添加。下面给出一个示例：
1添加：srvctl add service -d orastrac -s lhrdb.haha -r 'orastrac1,orastrac2'?-P basic -e SESSION -w 5 -z 3
2启动：srvctl start?service?-d?orastrac?-s?lhrdb.haha
3查看配置：srvctl config service -d orastrac
4查询：
5col?NAME?format?a10
6col?failover_method?format?a11?heading?'METHOD'?
7col?failover_type?format?a10?heading?'TYPE'?
8col?failover_retries?format?9999999?heading?'RETRIES'?
9col?goal?format?a10?
10col?clb_goal?format?a8?
11col?AQ_HA_NOTIFICATIONS?format?a5?heading?'AQNOT'?
12
13SELECT?NAME,?FAILOVER_METHOD,?FAILOVER_TYPE,?FAILOVER_RETRIES,GOAL,?CLB_GOAL,AQ_HA_NOTIFICATIONS??FROM?DBA_SERVICES?d?WHERE?d.NAME?=?'lhrdb.haha';
在Oracle 11.2之前，需要通过DBMS_SERVICE包来添加RETRIES和DELAY等参数：
1begin
2??DBMS_SERVICE.CREATE_SERVICE(service_name????????=>?'dg_taf_lhr',
3???????????????????????????????????network_name????????=>?'dg_taf_lhr',
4???????????????????????????????????aq_ha_notifications?=>?TRUE,
5???????????????????????????????????failover_method?????=>?'BASIC',
6???????????????????????????????????failover_type???????=>?'SELECT',
7???????????????????????????????????failover_retries????=>?300,
8???????????????????????????????????failover_delay??????=>?5);
9end;
10/?
11
12BEGIN
13??DBMS_SERVICE.MODIFY_SERVICE(service_name????????=>?'dg_taf_lhr',
14??????????????????????????????aq_ha_notifications?=>?true,
15??????????????????????????????failover_method?????=>?dbms_service.failover_method_basic,
16??????????????????????????????failover_type???????=>?dbms_service.failover_type_select,
17??????????????????????????????failover_retries????=>?180,
18??????????????????????????????failover_delay??????=>?5,
19??????????????????????????????clb_goal????????????=>?dbms_service.clb_goal_long);
20END;
21/
& 说明：
有关RAC中负载均衡和故障切换的更多内容可以参考我的BLOG：http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2142102/。
本文选自《Oracle程序员面试笔试宝典》，作者：小麦苗
DB宝分享的IT资料：https://mp.weixin.qq.com/s/Iwsy-zkzwgs8nYkcMz29ag?
● 本文作者：小麦苗，只专注于数据库的技术，更注重技术的运用
● 作者博客地址：http://blog.itpub.net/26736162/abstract/1/
● 本系列题目来源于作者的学习笔记，部分整理自网络，若有侵权或不当之处还请谅解
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内容总结
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