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Slide 1 text
Oracle Databaseのネットワーク接続
Oracle Database Technology Night #52
日下部明
日本オラクル株式会社
2022年1月27日
Slide 2
Slide 2 text
Safe harbor statement
以下の事項は、弊社の一般的な製品の方向性に関する概要を説明するものです。また、情報提供を唯一の目的とする
ものであり、いかなる契約にも組み込むことはできません。以下の事項は、マテリアルやコード、機能を提供することを確約
するものではないため、購買決定を行う際の判断材料になさらないで下さい。
オラクル製品に関して記載されている機能の開発、リリース、時期及び価格については、弊社の裁量により決定され、変
更される可能性があります。
2 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Slide 3
Slide 3 text
Oracle Databaseのネットワーク接続
前半: 1台のサーバー内 後半: Oracle Real Application Clusters
3 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
tnslsnr
Oracle
インスタンス
host:port/service1
service1
データベース・クライアント
service1
• 負荷分散
• 接続フェイルオーバー
データベース・クライアント
• サービスとは？
• Oracleリスナー
• Oracleインスタンス
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
4
前半
1台のサーバー内
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
5
Oracle Net Services
Oracle Databaseのネットワーク・コンポーネントの総称
Slide 6
Slide 6 text
Oracle Databaseのネットワーク接続に関係するコンポーネントの総称
Oracle Databaseのネットワーク接続に関わるOracle
NetプロトコルやOracleリスナー・プロセスなどのコンポーネ
ントの総称をOracle Net Servicesという。
OracleクライアントからOracleサーバーへの接続だけでな
く、 Oracleサーバー同士を接続するDatabase Linkや
Data GuardなどもOracle Net Servicesの役割。
Oracle Net Services
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
6
tnslsnr
Oracleクライアント
Oracle Net Services
Database Link
Data Guard
Oracleインスタンス
• 共有メモリー
• バックグラウンド・プロセス
Oracleリスナー・プロセス
• 接続リクエスト受信
データベース
• ファイルの集合
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各種言語用のOracle接続ドライバ
メジャーなほとんどの言語にOracle接続ドライバがある
ほとんどの言語にOracle接続ドライバがある
• Oracle Proprietary Drivers
• Oracle Open Source Drivers
• Third Party Open Source Drivers
• 多くの言語用ドライバはC言語用のOracle Call
Interface (OCI)の上に実装されている
Oracleプリコンパイラ
各言語のソース・コードにSQLを埋め込むとOracleにアク
セスするOCIのAPIに変換したコードを出力するコンパイラ
• Pro*C
• Pro*COBOL
7 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
言語 API
C OCI, ODBC, ODPI-C
C++ OCCI
Java JDBC
.NET ODP.NET
Node.js node-oracledb
Python cx_Oracle
PHP OCI8, PDO_OCI
R ROracle
Erlang erloci
Perl DBD::Oracle
Ruby ruby-oci8
Rust rust-oracle
Go goracle, go-oci8
Julia Oracle.ji
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Oracle Call Interfaceをベースとする接続ドライバ
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Third Party Open Source Drivers
Oracle Open Source Drivers
Oracle Call Interface (OCI)
Typically from Oracle Instant Client ZIPs or RPMs
ODPI-C
Also used by custom apps
Python
cx_Oracle
Node.js
node-oracledb
Go
godror
Julia
Oracle.jl
Rust
rust-
oracle PHP
OCI8
PHP
PDO_OCI
R
ROracle
Go
go-oci8
Erlang
oranif Perl
DBD::
Oracle
Ruby
ruby-
oci8
Oracle Call Interface, Oracle C++ Call Interface, ODBC, JDBC,
ODP.NET, Pro*C, Pro*COBOL, SQLJ, OLE DB, OLE DB for OLAP
Oracle Proprietary Drivers
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
9
Oracle Net Servicesはクライアントとサーバーのプラットフォームの組み合わせを選ばない
マルチ・プラットフォーム
Windows x64
Linux x86-64
Solaris SPARC
Solaris x86
HP-UX
AIX
zLinux
Windows x64
Linux x86-64
Solaris SPARC
Solaris x86
HP-UX
AIX
zLinux
Oracleクライアント Oracleサーバー
Oracle Net
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接続できるバージョンの組み合わせ
クライアントとサーバーのバージョンが離れすぎるとサポートされない
• My Oracle Support Doc ID 207303.1 (Client / Server Interoperability Support Matrix for Different
Oracle Versions)に接続可能なクライアントとサーバーのバージョンの組み合わせが記載されている
• Oracle7.3.4から最新リリースまでのすべての組み合わせが参照できる
• バージョンが離れすぎると接続できなくなる
10 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
クライアント サーバー
21c 19c 18c 12.2.0 12.1.0 11.2.0
21c Yes Yes Yes Yes Yes No
19c Yes Yes Yes Yes Yes Yes※
18c Yes Yes Yes Yes Yes Yes※
12.2.0 Yes Yes Yes Yes Yes Yes※
12.1.0 Yes Yes Yes Yes Yes Yes
11.2.0 No Yes※ Yes※ Yes※ Yes Yes
※ Patch Set Release 11.2.0.3 もしくは11.2.0.4のみ
Supported
Extend Support
Market Driven Support
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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Oracle Databaseにネットワーク経由で接続
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Oracle Databaseサーバーの接続先を指定する記法
「サービス」に接続するという概念
接続記述子(Connect Descriptor)
• Oracle Netの全パラメータを指定することが可能な記法
• これをあらかじめ定義して別名をつけておくファイルがtnsnames.ora
簡易接続(EZCONNECT)
• Layer 4以下のプロトコルをTCP/IPに決め打ちし簡略化した記法
• 本番システムの高可用性構成(RACやData Guard)では使用しない
簡易接続プラス(EZCONNECT Plus) 19c以降
• EZCONNECTに接続記述子のパラメータを指定できるように拡張した記法
• 高可用性構成でも使用可能
12 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
(DESCRIPTION =
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = hostname) (PORT = port))
(CONNECT_DATA = (SERVICE_NAME = service) ) )
hostname:port/service
tnslsnr
service
Oracleリスナー
hostname:port
サービス
service
hostname:port/service?transport_connect_timeout=30
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Oracleクライアントは「サービス」に接続する
データベースのワークロードを抽象化した概念
13 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
サービス
Oracleインスタンスの名前
• INSTANCE_NAME
• SID (ORACLE_SID)
データベースの名前
• PDB_NAME
• DB_UNIQUE_NAME
• DB_NAME
PDB1 PDB2 PDB3
service2 service3
Oracleクライアント
host:port/service1
service1 データベースのワークロードを抽象化した概念
Oracleインスタンスの名前でもなくデータベースの名前でもない
Oracle
インスタンス
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CDB
「サービス」で接続するデータベースを区別する
データベースごとに一意なサービス名を持っている
14 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
tnslsnr
Oracleクライアント
Non-CDB
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
service1 service2
PDB2 PDB3
service3
host:port/service1 host:port/service2
サービス
データベースごとに一意
Oracleリスナー・プロセス
1つのネットワーク・ポートで複数のサービスに対応
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ネットワーク接続リクエストを受けるOracleリスナー・プロセスと実行エンジンのOracleインスタンスが独立
Oracle Databaseアーキテクチャ
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
15
tnslsnr
oracle oracle
LGWR DBWn
Oracleクライアント
System Global Area
(共有メモリー領域)
Oracleリスナー・プロセス
ネットワーク接続リクエストを受ける
Oracleサーバー・プロセス
SQL処理の主体
System Global Area
共有メモリー領域
バックグラウンド・プロセス
内部処理
データベース
ストレージ上のファイル群
Oracleインスタンス
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1本の物理コネクションが1つのOracleサーバー・プロセスと直結
専用サーバー(Dedicated Server)接続 - 最も基本的な接続形態
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
16
tnslsnr
oracle
LGWR DBWn
Oracleクライアント
System Global Area
(共有メモリー領域)
Oracleリスナー・プロセス
ネットワーク接続リクエストを受ける
(1) Oracleリスナー・プロセスに接続リクエスト着信
(2) 指定されたサービスに該当するOracleインスタンスを照合
(3) Oracleリスナー・プロセスがOracleサーバー・プロセスを
fork & fork & exec
(4) Oracleリスナー・プロセスが確立した物理コネクションは
Oracleサーバー・プロセスが引き継ぐ
(1)
(3)
(4)
(2)
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一般的なネットワーク・ロードバランサーとは指定の方向が逆
ネットワーク・ロード・バランサー
ロード・バランサーの設定で後段のインスタンス群を指定
Oracle Database
インスタンスの設定でOracleリスナー・プロセスを指定
設定方向の違い
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
17
Load Balancer
host1:port
host2:port
:
hostn:port
host1 host2 hostn
tnslsnr tnslsnr
host1:port1 host2:port2
host2:port2
instance1 instance2
host2:port2
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Oracleインスタンス側の設定で使用するOracleリスナーを指定する
動的サービス登録
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
18
CDB2
tnslsnr
データベース
Oracle
インスタンス
LREG
初期化パラメータ
listener.ora Oracleリスナーの設定はリスニングするアドレスの情報のみ
Oracleインスタンスのパラメータ
LREG(Lister REGistration)
プロセスがサービス情報を登録
LISTENER_name =
(DESCRIPTION_LIST = (DESCRIPTION =
(ADDRESS = (PROTOCOL = IPC)(KEY = EXTPROC))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = hostname)(PORT = port)) ) )
LOCAL_LISTENER =
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = hostname)(PORT = port))
※ 直接ADDRESS句を記述するのではなくtnsnames.oraファイルにエイリアスを定義してもよい
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Oracleリスナー・プロセスが認識しているサービス: ノード・リスナー
lsnrctl servicesコマンド
• 1つのOracleリスナー・プロセスに複数のサービスが登録されている
• サービス → インスタンス → ハンドラ の階層構造
• ハンドラとは接続形態(専用サーバー接続など)によって異なるプロセスの種類
19 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
$ lsnrctl services [リスナー名]
(中略)
サービス"pdb19a.jp.oracle.com"には、1件のインスタンスがあります。
インスタンス"rac19a2"、状態READYには、このサービスに対する1件のハンドラがあります...
ハンドラ:
"DEDICATED" 確立:0 拒否:0 状態:ready
LOCAL SERVER
サービス"pdb19asvcrel.jp.oracle.com"には、1件のインスタンスがあります。
インスタンス"rac19a2"、状態READYには、このサービスに対する1件のハンドラがあります...
ハンドラ:
"DEDICATED" 確立:0 拒否:0 状態:ready
LOCAL SERVER
tnslsnr
service
instance
handler
service
instance
handler
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データ・ディクショナリに登録されている
Oracleインスタンスが持っているサービス
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
20
SQL> select con_id,name,NETWORK_NAME from v$active_services
2 order by con_id;
CON_ID NAME NETWORK_NAME
---------- -------------------- --------------------
1 rac19aXDB rac19aXDB
1 rac19a.jp.oracle.com rac19a.jp.oracle.com
1 SYS$USERS
1 SYS$BACKGROUND
3 svcpdb19a svcpdb19a
3 svcpdb19atac svcpdb19atac
3 pdb19a pdb19a
SQL> select con_id,name,NETWORK_NAME from v$active_services
2 order by con_id;
CON_ID NAME NETWORK_NAME
---------- -------------------- --------------------
3 pdb19a pdb19a
3 svcpdb19a svcpdb19a
3 svcpdb19atac svcpdb19atac
ルート・コンテナに接続すると
全サービスが見える
PDBに接続するとそのPDB
のサービスのみが見える
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Oracle Netの名前空間のドメイン名DB_DOMAINで修飾される
Oracleリスナーに登録されるサービス名
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
21
SQL> select con_id,name,NETWORK_NAME from v$active_services
2 order by con_id;
CON_ID NAME NETWORK_NAME
---------- -------------------- --------------------
1 rac19aXDB rac19aXDB
1 rac19a.jp.oracle.com rac19a.jp.oracle.com
1 SYS$USERS
1 SYS$BACKGROUND
3 svcpdb19a svcpdb19a
3 svcpdb19atac svcpdb19atac
3 pdb19a pdb19a
ルート・コンテナに接続すると
全サービスが見える
データ・ディクショナリのサービス名にOracleインスタンスの
初期化パラメータDB_DOMAINで修飾したものが
Oracleリスナーに登録されるサービス名
tnslsnr
データ・ディクショナリ
DB_DOMAIN
=jp.oracle.com
svcpdb19a.jp.oracle.com
svcpdb19a
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接続に関する典型的なエラー
ORA-12514
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
22
tnslsnr
データ・ディクショナリ
DB_DOMAIN
=jp.oracle.com
svcpdb19a.jp.oracle.com
svcpdb19a
sqlplus $ sqlplus user/password@host:port/svcpdb19a
ORA-12514:リスナーは接続記述子でリクエストされたサービスを現在認識していません
接続リクエストはOracleリスナーに届いたが、指定されたサービス名と合致するものがない
接続で指定しなければらなないのはOracle Net上の名前
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Oracleリスナーに登録されるデフォルト・サービス名
サービス名のデフォルト値は(プラガブル)データベース名を継承する
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DB_NAME
DB_UNIQUE_NAME
SERVICE_NAMES
DB_DOMAIN
• CREATE DATABASE で指定する名前
• データベースを構成するファイルが持つ名前
• 管理操作上指定するデータベース名
• ディレクトリ名やコマンドでの指定
• サービス名のデフォルト値
• アプリケーションからの接続には使用しない PDB_NAME
tnslsnr
プラガブル・データベース
ルート・コンテナ
(またはNon-CDB構成)
デフォルト値は継承
デフォルト値は継承
CREATE DATABASEの名前
CREATE PLUGGABLE
DATABASEの名前
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データベース名の階層
DB_NAMEとDB_UNIQUE_NAME
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REDOログ
リカバリ
REDOログ
リカバリ
更新
プライマリ・データベース スタンバイ・データベース スタンバイ・データベース
DB_UNIQUE_NAME=A1 DB_UNIQUE_NAME=A2 DB_UNIQUE_NAME=A3
Data Guardフィジカル・スタンバイの全データベースはデータ・ブロック内の構造まで全く同じになる。
DB_NAME=A
管理操作上
区別する名前は一意
データベースのファイル群
が持っている名前は共通
DB_NAME=A DB_NAME=A
DB_UNIQUE_NAME
DB_NAME
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DB_UNIQUE_NAME
管理操作上区別するデータベース名
Oracleインスタンスのトレースファイル群
$ORACLE_BASE/diag/rdbms/DB_UNIQUE_NAME/SID/trace/
ASM上のOracle Managed Fileのディレクトリ構造
+ASM_DISKGROUP/DB_UNIQUE_NAME/...
srvctlコマンド
srvctl start database -db DB_UNIQUE_NAME
25 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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特殊なサービスがある
Oracleリスナーに登録されないサービス
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SQL> select con_id,name,NETWORK_NAME from v$active_services
2 order by con_id;
CON_ID NAME NETWORK_NAME
---------- -------------------- --------------------
1 rac19aXDB rac19aXDB
1 rac19a.jp.oracle.com rac19a.jp.oracle.com
1 SYS$USERS
1 SYS$BACKGROUND
3 svcpdb19a svcpdb19a
3 svcpdb19atac svcpdb19atac
3 pdb19a pdb19a
ルート・コンテナに接続すると
全サービスが見える
SYS$USERS
サービス名を指定せずに接続したセッションが属するサービス
例 $ sqlplus / as sysdba
SYS$BACKGROUND
Oracleインスタンスのバックグラウンド・プロセスが属するサービス
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プロセスの持つ属性をグループ化してリソース管理
SGAにアタッチしているプロセスはなんらかのサービスに属している
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27
oracle oracle
共有メモリー領域
(System Global Area)
LGWR DBWn プロセス
($ORACLE_HOME/bin/oracle)
サービス
(セッションが持つ属性)
service1 SYS$BACKGROUND
Oracleサーバー・プロセス バックグラウンド・プロセス
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(g)V$SESSIONビューにSERVICE_NAME列がある
サービスはセッションの属性
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SQL> select service_name,program from v$session;
SERVICE_NAME PROGRAM
-------------------- --------------------------------------------------
... ...
SYS$BACKGROUND [email protected] (LCK1)
SYS$BACKGROUND [email protected] (RECO)
SYS$BACKGROUND [email protected] (MMNL)
SYS$BACKGROUND [email protected] (SMCO)
SYS$BACKGROUND [email protected] (ARC0)
SYS$BACKGROUND [email protected] (M002)
SYS$BACKGROUND [email protected] (W004)
SYS$USERS [email protected] (TNS V1-V3)
SYS$BACKGROUND [email protected] (Q006)
SYS$BACKGROUND [email protected] (QM05)
SYS$BACKGROUND [email protected] (W00E)
... ...
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AWRレポート
サービスごとの統計が出る
29 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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サービスでリソース制御する例: Oracle Autonomous Database
リソース制限が異なる複数のサービスがあらかじめ定義されている
Autonomous Databaseインスタンス(1個のプラガブル・データベース)作成時点で、接続サービスが複数定義されている。
• リソース・マネージャのコンシューマ・グループにマッピングされ、 同時実行性や並列処理等を制御
インスタンス接続時に、接続サービスを選択するだけでリソース制御が可能。
30 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
接続サービス platform 概要 パラレル制御
同時実行
セッション数
リソース割り当て
(SHARES*2)
TPURGENT ATP only 最も優先度の高い処理向け 手動設定 300 x OCPUs 12
TP ATP only 汎用的な処理向け シリアル 300 x OCPUs 8
HIGH ADW/ATP 大量データを扱う処理向け 自動 3 4
MEDIUM ADW/ATP
大量データを扱いつつも、
同時実行数も多い処理向け
自動 1.25 x OCPUs 2
LOW ADW/ATP 優先度が低い処理向け シリアル 300 x OCPUs 1
*1 : 同時に接続できるセッション数はOCPUに比例し、OCPU辺り300セッション
*2 : サービス間でのCPU配分の相対的な優先度を示す。デフォルト値からの変更は可能
*3 : 5分以上アイドル状態の続くセッションは自動的に切断される
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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デフォルト・サービス
アプリケーションからの接続には使用しないサービス
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デフォルト・サービスをアプリケーションからの接続には使用しない
アプリケーションからの接続には追加のサービスを作成する
マニュアル: Oracle Database 19c Multitenant管理者ガイド
https://docs.oracle.com/cd/F19136_01/multi/administering-pdbs-with-sql-plus.html#GUID-5A2471BC-
8501-4E38-BD28-7EE182F3B3A7
32 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
15.2.2.1.2 デフォルトおよびユーザー定義のサービス
PDBを作成すると、PDBの新しいデフォルト・サービスが自動的に作成されます。
各データベース・サービス名は、1つのCDB内で一意である必要があり、特定のリスナーからアクセスされるインスタンスを持
つすべてのCDBのスコープ内で一意である必要があります。デフォルト・サービスの名前はPDBと同じになります。このサー
ビスは、ユーザーが管理できず、管理タスクにのみ使用する必要があります。
アプリケーションには常にユーザー定義のサービスを使用します。これは、ユーザー定義のサービスはアプリケーションの要件
に適合するようにカスタマイズできるためです。デフォルトのPDBサービスをアプリケーションに使用しないことをお薦めします。
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Oracleインスタンスとデータベースの状態遷移
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
SHUTDOWN
-
NOMOUNT
-
1. pfile/spfileを読んで
SGA確保とプロセス起動
2. CONTROL_FILESで制
御ファイルの位置を認識
制御ファイル
初期化パラメータ
CDB
PDB
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Oracleインスタンスとデータベースの状態遷移
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
SHUTDOWN
-
NOMOUNT
-
MOUNT
-
Oracle
インスタンス
1. pfile/spfileを読んで
SGA確保とプロセス起動
2. CONTROL_FILESで制
御ファイルの位置を認識
制御ファイル
3. 制御ファイルをオープン
4. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルの位置
を認識
REDOログ・ファイル
データファイル
初期化パラメータ
CDB
PDB
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Oracleインスタンスとデータベースの状態遷移
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
SHUTDOWN
-
NOMOUNT
-
MOUNT
-
OPEN
MOUNT
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
1. pfile/spfileを読んで
SGA確保とプロセス起動
2. CONTROL_FILESで制
御ファイルの位置を認識
制御ファイル
3. 制御ファイルをオープン
4. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルの位置
を認識
REDOログ・ファイル
5. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルをオー
プン
6. PDBはMOUNT状態
データファイル
初期化パラメータ
CDB
PDB
Slide 36
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Oracleインスタンスとデータベースの状態遷移
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
SHUTDOWN
-
NOMOUNT
-
MOUNT
-
OPEN
MOUNT
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
1. pfile/spfileを読んで
SGA確保とプロセス起動
2. CONTROL_FILESで制
御ファイルの位置を認識
制御ファイル
3. 制御ファイルをオープン
4. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルの位置
を認識
REDOログ・ファイル
5. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルをオー
プン
6. PDBはMOUNT状態
データファイル
OPEN
OPEN
Oracle
インスタンス
7. PDBをオープン
プラガブル・データベース
初期化パラメータ
CDB
PDB
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Oracleインスタンスとデータベースの状態遷移
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
SHUTDOWN
-
NOMOUNT
-
MOUNT
-
OPEN
MOUNT
OPEN
OPEN
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
1. pfile/spfileを読んで
SGA確保とプロセス起動
2. CONTROL_FILESで制
御ファイルの位置を認識
制御ファイル
3. 制御ファイルをオープン
4. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルの位置
を認識
データ・ディクショナリ
REDOログ・ファイル
5. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルをオー
プン
6. PDBはMOUNT状態
8. データ・ディクショナリに登
録された追加のサービスを
起動
データファイル
OPEN
OPEN
Oracle
インスタンス
7. PDBをオープン
プラガブル・データベース
初期化パラメータ
CDB
PDB
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各サービス名が最初にOracleリスナーに登録されるタイミング
デフォルト・サービス名が登録されるのはMOUNT状態
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
38
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
SHUTDOWN
-
NOMOUNT
-
MOUNT
-
OPEN
MOUNT
OPEN
OPEN
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
1. pfile/spfileを読んで
SGA確保とプロセス起動
2. CONTROL_FILESで制
御ファイルの位置を認識
CDBデフォルト・サービス名
制御ファイル
3. 制御ファイルをオープン
4. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルの位置
を認識
データ・ディクショナリ
REDOログ・ファイル
5. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルをオー
プン
6. PDBはMOUNT状態
8. データ・ディクショナリに登
録された追加のサービスを
起動
データファイル
OPEN
OPEN
Oracle
インスタンス
7. PDBをオープン
プラガブル・データベース
tnslsnr
SERVICE_NAMES PDB_NAME service
PDBデフォルト・サービス名 追加したサービス
初期化パラメータ
CDB
PDB
Slide 39
Slide 39 text
Oracleリスナー経由でMOUNT状態のデータベースに接続する
SYSユーザーのパスワード・ファイルはデータベースの外側にある
通常ユーザーで接続試行
通常ユーザーの認証情報はSYSTEM表領域に格納され
ているのでOPEN状態でないと接続不可
SYSユーザーで接続試行
SYSユーザーの認証情報はパスワード・ファイルに格納さ
れておりOPEN以外の状態でも接続可能
39 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
$ sqlplus user/password@tnsalias
SQL*Plus: Release 21.0.0.0.0 - Production on
月 1月 24 21:35:45 2022
Version 21.3.0.0.0
Copyright (c) 1982, 2021, Oracle. All rights
reserved.
ERROR:
ORA-01109: データベースがオープンされていません。
ユーザー名を入力してください:
$ sqlplus sys/password@tnsalias as sysdba
SQL*Plus: Release 21.0.0.0.0 - Production on
月 1月 24 21:36:51 2022
Version 21.3.0.0.0
Copyright (c) 1982, 2021, Oracle. All rights
reserved.
Oracle Database 21c Enterprise Edition Release
21.0.0.0.0 - Production
Version 21.3.0.0.0
に接続されました。
SQL>
Slide 40
Slide 40 text
Oracleリスナー経由でMOUNT状態のデータベースに接続する
MOUNT状態でのネットワーク接続が必要な場合がある
Recovery Manager (RMAN)
RMANで一貫性バックアップを取得
Data Guardフィジカル・スタンバイ
REDOログの転送先はデフォルト・サービス名
40 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
CDB2
tnslsnr
データベース
Oracle
インスタンス
rman
$ rman target sys/password@tnsalias
プライマリ・データベース スタンバイ・データベース
MOUNT
MOUNT
OPEN READ WRITE
REDOログ
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デフォルト値はDB_UNIQUE_NAMEを継承
DB_DOMAIN
Oracleリスナーに登録されるサービス名
デフォルト・サービスと追加したサービスを使い分ける
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
41
DB_NAME
DB_UNIQUE_NAME
SERVICE_NAMES PDB_NAME
tnslsnr
プラガブル・データベース
ルート・コンテナ
(またはNon-CDB構成)
デフォルト値はDB_NAMEを継承
CREATE DATABASEの名前
CREATE PLUGGABLE
DATABASEの名前
service
デフォルト・サービス
• MOUNTでアクティブ
• 管理系
追加したサービス
• OPEN後にアクティブ
• アプリケーション系
追加したサービス
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Slide 42 text
CDB
Oracleクライアントは「サービス」に接続する
データベースごとに一意なサービス名を持っている
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42
tnslsnr
Oracleクライアント
Non-CDB
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
service1 service2
PDB2 PDB3
service3
host:port/service1 host:port/service2
サービス
データベースのワークロードを抽象化
Oracleリスナー・プロセス
1つのネットワーク・ポートで複数のサービスに対応
動的サービス登録
デフォルト・サービス
• MOUNT状態でアクティブ
• 管理系接続
追加したサービス
• OPEN後にアクティブ
• アプリケーション接続
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
43
後半
Oracle Real Application Clusters
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Slide 44 text
1つのクライアントからの接続は1本のTCPコネクション
接続ロードバランス
どのノードと接続するか
接続フェイルオーバー
障害ノードを避けて正常ノードと接続する
RACは複数の物理サーバーから構成される
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44
データベース・クライアント
データベース・サーバー
データベース・クライアント
データベース・サーバー
service service
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service
共有ストレージ・共有キャッシュ型クラスタ
Oracle Real Application Clusters (RAC)
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45
ストレージ・ノード
• ストレージ・デバイス
コンピュート・ノード
• CPU+メモリー
• メモリーの一貫性を全自動で維持
全コンピュート・ノードは全ストレージにアクセス可能
データベース・クライアント
• シングル・インスタンス構成と同じアクセス方法
• シングル・インスタンス構成と同様に
データにアクセス可能
• インターフェースが変化しない
※RACの詳細は
Oracle Database Technology Night #42
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Oracle Real Application Clusters (RAC)
のコンポーネント
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Oracle Real Application Clusters (RAC)のコンポーネント
Oracle Clusterwareによって起動・停止が管理される
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47
Clusterware Clusterware
tnslsnr tnslsnr
SCANリスナー
tnslsnr
Oracle
インスタンス
ASM
インスタンス
Oracle
インスタンス
ASM
インスタンス
データベース
ストレージ上のファイル群
ノード1 ノード2
前半での説明
Oracleリスナー・プロセス
ネットワーク接続リクエストを受ける
SCANリスナー・プロセス
ネットワーク接続リクエストを受ける
Oracleインスタンス
DBMS本体
ASMインスタンス
クラスタ・ファイルシステム
Oracle Clusterware
クラスタ・メンバー管理
仮想IPアドレス
OracleリスナーのIPアドレス
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ソフトウェアのパッケージング
Oracle Grid Infrastructure
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48
Oracle
Clusterware
Clusterware
Oracle Database
Oracle
ASM
RAC 11g Release 1まで
tnslsnr
Oracle Database
Oracle
tnslsnr
シングル・インスタンス構成
• ASMインスタンスはOracleインスタン
スを改造したもの
• $ORACLE_HOME/bin/oracle
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Oracle Grid
Infrastructure
ソフトウェアのパッケージング
Oracle Grid Infrastructure
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ASM
Clusterware
Oracle Database
Oracle
Oracle
Clusterware
Clusterware
Oracle Database
Oracle
ASM
RAC 11g Release 1まで RAC 11g Release 2以降
tnslsnr
tnslsnr
tnslsnr
Oracle Database
Oracle
tnslsnr
シングル・インスタンス構成
• ASMインスタンスはOracleインスタン
スを改造したもの
• $ORACLE_HOME/bin/oracle
Oracle Clusterwareに以下を同梱
• Oracleリスナー
• ASMインスタンス
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Oracle Real Application Clusters (RAC)のコンポーネント
Oracle Clusterwareによって起動・停止が管理される
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50
Clusterware Clusterware
tnslsnr tnslsnr
SCANリスナー
tnslsnr
Oracle
インスタンス
ASM
インスタンス
Oracle
インスタンス
ASM
インスタンス
Oracleリスナー・プロセス
ネットワーク接続リクエストを受ける
データベース
ストレージ上のファイル群
SCANリスナー・プロセス
ネットワーク接続リクエストを受ける
Oracleインスタンス
DBMS本体
ASMインスタンス
クラスタ・ファイルシステム
Oracle Clusterware
クラスタ・メンバー管理
仮想IPアドレス
OracleリスナーのIPアドレス
ノード1 ノード2
Oracle Database
Oracle Grid
Infrastructure
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Oracle Grid Infrastructure
Oracle Clusterware + Oracle Automatic Storage Management
• インストールするソフトウェアの名前はOracle Grid Infrastructure
• 機能階層としてはOracle ClusterwareとOracle Automatic Storage Management
インストールのマニュアル
• Grid Infrastructureインストレーションおよびアップグレード・ガイド for platform
機能のマニュアル
• Clusterware管理およびデプロイメント・ガイド
• Automatic Storage Management管理者ガイド
Oracle Grid
Infrastructure
ASM
Clusterware
tnslsnr
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51
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Slide 52 text
Oracleリスナーと仮想IPアドレス (Virtual IP address: VIP)
OracleリスナーはVIPで接続リクエストを待ち受けている
仮想IPアドレス(Virtual IP address)
• Oracle Clusterwareが起動と停止を管理
• Oracleリスナーが接続を待ち受けるIPアドレス
• SCAN VIPとノードVIPの2種類がある
52 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
tnslsnr tnslsnr
SCANVIP 1 SCANVIP 2 SCANVIP 3
tnslsnr
VIP 1
tnslsnr
VIP 2
Single Client Access Name VIP (SCAN VIP)
• クラスタを代表する接続リクエスト先のIPアドレス
• 可用性のために複数のOracleリスナーが起動
ノードVIP (もしくは単にVIP)
• 実際にセッションを確立するIPアドレス
• 各ノードに固有のOracleリスナーが起動
• シングル・インスタンス構成のリスナーと同じ役割
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サービス属性の設定
Oracle Clusterwareを操作するsrvctlコマンド
53 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
ノード 1 ノード 2
service1 service1
Clusterware Clusterware
srvctl (1) srvctlコマンド発行
(2) Oracle ClusterwareがOracleインスタンスに対して
DBMS_SERVICEパッケージのプロシージャを実行
• srvctl add service ...
• srvctl modify service ...
• srvctl start service ...
• デフォルト・サービスは操作不可
• DBMS_SERVICE.CREATE_SERVICE()
• DBMS_SERVICE.MODIFY_SERVICE()
• DBMS_SERVICE.START_SERVICE()
• Oracle Grid Infrastructureがインストールされている
環境ではこれらのプロシージャを直接発行してはならない
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サービス属性を設定できるのは追加したサービスのみ
Oracle Clusterwareのsrvctlコマンド
54 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
ノード 1 ノード 2
service1 service1
Clusterware Clusterware
デフォルト・サービス (管理系接続)
追加したサービス (アプリケーション接続)
• デフォルト・サービスは操作不可
• MOUNT状態以降で常にアクティブ
• srvctlコマンドで操作可能
• OPEN状態でアクティブになる
• 起動・停止
• Oracleインスタンスへの配置指定
• 接続ロード・バランス設定
• アプリケーション・コンティニュイティ
SERVICE_NAMES
PDB_NAME
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
55
接続ロードバランス
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Slide 56 text
RACの接続ロード・バランス
物理コネクション確立のロード・バランスは2段階ある
(1)接続リクエスト発行
クライアント側接続ロード・バランス
接続文字列のLOAD_BALANCE=ONは接続リクエスト
を出す先の負荷分散。
複数あるSCANリスナーのどれに接続リクエストを発行する
かが決まる。
(2)接続先リダイレクト
サーバー側接続ロード・バランス
SCANリスナーに接続リクエストを発行した場合は接続リ
クエストが各ノード固有のOracleリスナーに負荷分散を考
慮してリダイレクトされる。
Oracleクライアントが実際に接続されるのはリダイレクト先
のノードのOracleインスタンス。
56 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
tnslsnr
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
tnslsnr
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
(1)接続リクエスト発行
Oracleクライアント
(2)リダイレクト
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Slide 57 text
接続リクエストを発行する先を決定する
クライアント側ロード・バランス (Client-Side Load Balancing)
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57
Oracleクライアント
tnslsnr
scanvip1
tnslsnr tnslsnr
scanvip2 scanvip3
接続リクエスト発行
接続先候補を複数記述しておくことができる
• 複数のADDRESS句
• 接続試行先の候補はLOAD_BALANCEの設定に従う
• FAILOVER=ON (デフォルト)が指定されている場合接続試行先に
失敗したら次の候補を試行する
LOAD_BALANCE=ON
• その下の階層の候補からランダムに1つを選択する
LOAD_BALANCE=OFF (デフォルト)
• 最も上から接続試行する
(DESCRIPTION =
(LOAD_BALANCE=ON) (FAILOVER=ON)
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip1) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip2) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip3) (PORT = 1521))
(CONNECT_DATA =
(SERVICE_NAME = service_name) ) )
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Single Client Access Name (SCAN)
DNSで1つのSCANホスト名と複数のSCAN VIPが対応づけられる
58 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
(DESCRIPTION =
(LOAD_BALANCE=ON) (FAILOVER=ON)
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip1) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip2) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip3) (PORT = 1521))
(CONNECT_DATA =
(SERVICE_NAME = service_name) ) )
DNSサーバー
scanhost scanvip1
scanvip2
scanvip3
• SCANホスト名はDNSで複数のSCAN VIPに対応付けられ、クライアント側
接続ロード・バランスと接続時フェイルオーバーの試行先になる。
等価
(DESCRIPTION =
(LOAD_BALANCE=ON) (FAILOVER=ON)
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanhost) (PORT = 1521))
(CONNECT_DATA =
(SERVICE_NAME = service_name) ) )
Oracleクライアント
tnslsnr
scanvip1
tnslsnr tnslsnr
scanvip2 scanvip3
接続リクエスト発行
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Slide 59 text
tnslsnr
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
tnslsnr
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
(2)リダイレクト
Single Client Access Name (SCAN)リスナーはどの
サービスをどのOracleインスタンスが担当しているかを認
識している。
サービスがアクティブになっているOracleインスタンスに接
続リクエストをリダイレクトして負荷分散する。
RACの複数ノードに負荷分散
サーバー側接続ロード・バランス (Server-Side Connection Load Balancing)
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
59
tnslsnr
service1
instance1
instance2
service1の
接続先候補
(1)接続リクエスト発行
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(2) リダイレクト指示
セッション確立とリダイレクト
動的サービス登録: Oracleリスナーの2つの役割
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
60
tnslsnr
Oracle
インスタンス
LREG
LOCAL_LISTENER
tnslsnr
REMOTE_LISTENER
• セッション確立に使用するリスナーの指定
• 同一ノード内
• リダイレクトに使用するリスナーの指定
• 同一ノード内とは限らない
• LOCAL_LISTENERの情報も登録される
Oracleクライアント
(1) 接続リクエスト発行
(3) 接続リクエスト発行
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REMOTE_LISTENERでリダイレクト用Oracleリスナーを指定
動的サービス登録
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
61
tnslsnr
Oracle
インスタンス1
LREG
LOCAL_LISTENER =
(ADDRESS=(HOST=VIP1)(PORT=1521))
VIP 1
REMOTE_LISTENER =scanhost:1521
• LOCAL_LISTENERが指すのはノードVIPのリスナー
• セッション確立に使用するリスナーの指定
• シングル・インスタンス構成の場合と同様の役割
• REMOTE_LISTENERが指すのはSCAN VIPのリスナー
• リダイレクトに使用するリスナーの指定
• EZCONNECT記法でSCANホスト名を指す
• LOCAL_LISTENERの情報も登録される
scanhost scanvip1
scanvip2
scanvip3
DNSサーバー
SCANリスナーはクラスタのどこかのノードで起動している
tnslsnr
tnslsnr tnslsnr
SCANVIP 1 SCANVIP 2 SCANVIP 3
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Oracle
インスタンス3
LREG
SCANリスナーにはすべてのOracleインスタンスの情報が登録される
動的サービス登録
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62
Oracle
インスタンス1
LREG
Oracle
インスタンス2
LREG
REMOTE_LISTENER =scanhost:1521
全OracleインスタンスはSCANリスナーを
指している
SCANリスナーに全Oracleインスタンスの
情報が登録される
ノード1 ノード2 ノード3
tnslsnr
tnslsnr tnslsnr
SCANVIP 1 SCANVIP 2 SCANVIP 3
SCANリスナーはクラスタのどこかのノード
で起動している
Slide 63
Slide 63 text
LOCAL_LISTENERとREMOTE_LISTENERがどこで設定されるか
OracleインスタンスをNOMOUNT起動後にOracle Clusterwareが設定
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
63
Clusterware Clusterware
tnslsnr tnslsnr
SCANリスナー
tnslsnr
Oracle
インスタンス
ASM
インスタンス
Oracle
インスタンス
ASM
インスタンス
ノード1 ノード2
1. Oracle ClusterwareはOracleリスナーのリスニング・ポイントを
掌握している
2. OracleリスナーはVIPとセットで配置される
3. 初期化パラメータ「ファイル」にはLOCAL_LISTENERと
REMOTE_LISTENERは設定されていない
4. Oracle ClusterwareによってNOMOUNT起動後にALTER
SYSTEM SETで設定される
5. SCOPE=MEMORYなのでspfileには記録されない
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LOCAL_LISTENERとREMOTE_LISTENERがどこで設定されるか
OracleインスタンスをNOMOUNT起動後にOracle Clusterwareが設定
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
64
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
SHUTDOWN
-
NOMOUNT
-
MOUNT
-
OPEN
MOUNT
OPEN
OPEN
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
1. pfile/spfileを読んで
SGA確保とプロセス起動
2. CONTROL_FILESで制
御ファイルの位置を認識
CDBデフォルト・サービス名
制御ファイル
3. 制御ファイルをオープン
4. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルの位置
を認識
データ・ディクショナリ
REDOログ・ファイル
5. オンラインREDOログ・ファ
イルとデータファイルをオー
プン
6. PDBはMOUNT状態
8. データ・ディクショナリに登
録された追加のサービスを
起動
データファイル
OPEN
OPEN
Oracle
インスタンス
7. PDBをオープン
プラガブル・データベース
tnslsnr
SERVICE_NAMES PDB_NAME service
PDBデフォルト・サービス名 追加したサービス
初期化パラメータ
CDB
PDB
Clusterware
ALTER SYSTEM SET LOCAL_LISTENER=...
ALTER SYSTEM SET REMOTE_LISTENER=...
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Slide 65 text
Oracleリスナー・プロセスが認識しているサービス(SCANリスナー)
lsnrctl servicesコマンド
• サービス → インスタンス → ハンドラ の階層構造
• SCANリスナーには全Oracleの情報が登録される
• 1つのサービスを担当する複数のOracleインスタンスがある
• ハンドラにはリダイレクト先のLOCAL_LISTENERの情報も登録されている
65 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
$ lsnrctl services SCANリスナー名
(中略)
サービス"pdb19a.jp.oracle.com"には、2件のインスタンスがあります。
インスタンス"rac19a2"、状態READYには、このサービスに対する1件のハンドラがあります...
ハンドラ:
"DEDICATED" 確立:0 拒否:0 状態:ready
REMOTE SERVER
(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=10.185.151.120)(PORT=1521))
インスタンス"rac19a3"、状態READYには、このサービスに対する1件のハンドラがあります...
ハンドラ:
"DEDICATED" 確立:0 拒否:0 状態:ready
REMOTE SERVER
(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=10.185.151.122)(PORT=1521))
tnslsnr
service
instance
service
instance
handler
handler
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Slide 66 text
Oracleリスナー・プロセスが認識しているサービス: ノード・リスナー (再掲)
lsnrctl servicesコマンド
• 1つのOracleリスナー・プロセスに複数のサービスが登録されている
• サービス → インスタンス → ハンドラ の階層構造
• ハンドラとは接続形態(専用サーバー接続など)によって異なるプロセスの種類
66 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
$ lsnrctl services [リスナー名]
(中略)
サービス"pdb19a.jp.oracle.com"には、1件のインスタンスがあります。
インスタンス"rac19a2"、状態READYには、このサービスに対する1件のハンドラがあります...
ハンドラ:
"DEDICATED" 確立:0 拒否:0 状態:ready
LOCAL SERVER
サービス"pdb19asvcrel.jp.oracle.com"には、1件のインスタンスがあります。
インスタンス"rac19a2"、状態READYには、このサービスに対する1件のハンドラがあります...
ハンドラ:
"DEDICATED" 確立:0 拒否:0 状態:ready
LOCAL SERVER
tnslsnr
service
instance
handler
service
instance
handler
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Slide 67 text
Oracle
インスタンス3
PMON
すべてのOracleリスナーにすべてのOracleインスタンスの情報が登録される
参考: Oracle Real Application Clusters 11g Release 1までの構成
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
67
Oracle
インスタンス1
PMON
Oracle
インスタンス2
PMON
REMOTE_LISTENERは全リスナーを指
している
ノード1 ノード2 ノード3
tnslsnr
VIP 1
tnslsnr
VIP 2
tnslsnr
VIP 3
REMOTE_LISTENER = (ADDRESS_LIST=
(ADDRESS=(HOST=VIP1)(PORT=1521))
(ADDRESS=(HOST=VIP2)(PORT=1521))
(ADDRESS=(HOST=VIP3)(PORT=1521)))
LOCAL_LISTENER =
(ADDRESS=(HOST=VIP3)(PORT=1521))
LOCAL_LISTENERはノード・リスナーを
指している(11g Release 2以降と同じ)
すべてのOracleリスナーがセッション確立とリダイレクトの両方の役割を兼ねる
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Oracle
インスタンス3
PMON
すべてのOracleリスナーにすべてのOracleインスタンスの情報が登録される
参考: Oracle Real Application Clusters 11g Release 1までの構成
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
68
Oracle
インスタンス1
PMON
Oracle
インスタンス2
PMON
ノード1 ノード2 ノード3
tnslsnr
VIP 1
tnslsnr
VIP 2
tnslsnr
VIP 3
REMOTE_LISTENER = (ADDRESS_LIST=
(ADDRESS=(HOST=VIP1)(PORT=1521))
(ADDRESS=(HOST=VIP2)(PORT=1521))
(ADDRESS=(HOST=VIP3)(PORT=1521)))
LOCAL_LISTENER =
(ADDRESS=(HOST=VIP3)(PORT=1521))
Oracleクライアント
(DESCRIPTION =
(LOAD_BALANCE=ON) (FAILOVER=ON)
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = vip1) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = vip2) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = vip3) (PORT = 1521))
(CONNECT_DATA = (SERVICE_NAME = service_name) ) )
• クライアントは全VIPを列挙する
• EZCONNECT記法が使えない
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Slide 69 text
tnslsnr
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
tnslsnr
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
(2)リダイレクト
サービスの負荷配分情報もリスナーに登録される
REMOTE_LISTENERでSCANリスナーを指す
サービスの属性 CLB_GOALとGOAL
DBA_SERVICESなどの列
• CLB_GOAL: 物理コネクションの設定
• GOAL: ロード・バランシング・アドバイザの設定
サービスの設定
$ srvctl add service
-db DB_UNIQUE_NAME
-pdb PDB_NAME
-service servicename
-clbgoal 物理コネクションの設定
-rlbgoal ロード・バランシング・アドバイザの設定
リダイレクト先を決める負荷分散アルゴリズムはサービスの属性
サーバー側接続ロード・バランス (Server-Side Connection Load Balancing)
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
69
(1)接続リクエスト発行
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Slide 70 text
tnslsnr
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
tnslsnr
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
(2)リダイレクト
サーバー側接続ロード・バランス (Server-Side Connection Load Balancing)
リダイレクト先を決める負荷分散アルゴリズムはサービスの属性
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
70
CLB_GOAL
(物理コネクション)
GOAL
(アドバイザリ)
LONG - 各インスタンスのセッション数を均等
SHORT SERVICE_TIME SQLコール時間最小化
THROUGHPUT SQLコール数最大化
NONE CPU負荷(アドバイザリなし)
(1)接続リクエスト発行
• CLB_GOAL=LONGがデフォルトでセッション数均等化
• CLB_GOAL=SHORTはロード・バランシング・アドバイザに従う
• アルゴリズムの指定ができるのは追加したサービスのみ
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コネクション・プール
Pool
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
サーバー側接続ロード・バランス設定の使い分け
リダイレクト先を決める負荷分散アルゴリズムはサービスの属性
都度接続(コネクション・プールしない)
71 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
Oracleクライアント
アプリケーション・サーバー
tnslsnr
SCAN
リスナー
tnslsnr
CLB_GOAL=SHORTでアドバイザ
に従ってリダイレクト先を選択
CLB_GOAL=LONGでセッション数
を均等にリダイレクトする
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Slide 72 text
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
ロード・バランシング・アドバイザ
SQL実行性能を観測し最適な負荷配分比率のガイドを生成
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72
OracleインスタンスがSQL実行性能を直接観測している
GV$SERVICEMETRIC(_HISTORY)ビューの抜粋
列 説明
SERVICE_NAME サービス名
INST_ID Oracleインスタンス番号
DBTIMEPERCALL 1コール当たりの経過時間(マイクロ秒)
CALLSPERSEC 1秒当たりのユーザー・コールの数
GOAL=SERVICE_TIME
DBTIMEPERCALL最小化
GOAL=THROUGHPUT
CALLSPERSEC最大化
database=orcl service=service1 {
{instance=orcl2 percent=60 flag=UNKNOWN aff=FALSE}
{instance=orcl1 percent=40 flag=UNKNOWN aff=FALSE} }
timestamp=2012-07-06 13:19:12
各Oracleインスタンスへの最適なリクエスト比率を算出
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Slide 73 text
コネクション・プール
Pool
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
ランタイム接続ロード・バランス (Runtime Connection Load Balancing: RCLB)
ロードバランシング・アドバイザの算出した負荷配分に従う
都度接続(コネクション・プールしない)
73 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
Oracleクライアント
アプリケーション・サーバー
ロードバランシング・アドバイザの比率
に従って物理コネクションを選択
スレッド
tnslsnr
SCAN
リスナー
tnslsnr
ロードバランシング・アドバイザの比率
に従ってリダイレクト先を選択
CLB_GOAL=LONGでセッション数
を均等にリダイレクトする
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高速アプリケーション通知 (Fast Application Notification: FAN)
Oracle ClusterwareからOracleクライアントにメッセージ通知する仕組み
ONS (Oracle Notification Service)プロセス
• Oracle Clusterwareからクライアントへメッセージ伝搬を担う
• コネクション・プールからONSプロセスに接続
• SQL実行用コネクションとは別
Fast Application Notification (FAN)
• Oracle Clusterwareからクライアントにイベント通知
• Runtime Load Balancing (RLB)イベント
• UP/DOWNイベント
Oracle製コネクション・プールがFAN対応
• Universal Connection Pool for Java (UCP)
• OCI Session Pool
• ODP.NET Unmanaged Driver
74 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Connection
Pool
ノード 1 ノード 2
アプリケーション・サーバー
Clusterware Clusterware
ons ons
FANイベント
FANイベント
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
75
接続フェイルオーバー
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新規コネクション確立時の接続リクエスト失敗
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
接続フェイルオーバー機能
確立済みコネクションの異常切断
76 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
tnslsnr
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
oracle
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Slide 77 text
新規コネクション確立時の接続リクエスト失敗
接続時フェイルオーバー (Connect-Time Failover: CTF)
77 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Oracleクライアント
tnslsnr
scanvip1
tnslsnr tnslsnr
scanvip2 scanvip3
接続リクエスト発行
接続先候補を複数記述しておくことができる
• 複数のADDRESS句
• 接続試行先の候補はLOAD_BALANCEの設定に従う
• FAILOVER=ON (デフォルト)が指定されている場合接続試行先に
失敗したら次の候補を試行する
LOAD_BALANCE=ON
• その下の階層の候補からランダムに1つを選択する
LOAD_BALANCE=OFF (デフォルト)
• 最も上から接続試行する
(DESCRIPTION =
(LOAD_BALANCE=ON) (FAILOVER=ON)
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip1) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip2) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip3) (PORT = 1521))
(CONNECT_DATA =
(SERVICE_NAME = service_name) ) )
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SCANホスト名の指定は複数の接続先候補があると解釈される
DNSで1つのSCANホスト名と複数のSCAN VIPが対応づけられる
78 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
(DESCRIPTION =
(LOAD_BALANCE=ON) (FAILOVER=ON)
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip1) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip2) (PORT = 1521))
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanvip3) (PORT = 1521))
(CONNECT_DATA =
(SERVICE_NAME = service_name) ) )
DNSサーバー
scanhost scanvip1
scanvip2
scanvip3
• SCANホスト名はDNSで複数のSCAN VIPに対応付けられ、クライアント側
接続ロード・バランスと接続時フェイルオーバーの試行先になる。
• EZCONNECT記法 scanhostname:port/serviceは
LOAD_BALANCE=OFFかつFAILOVER=ONと解釈される
等価
(DESCRIPTION =
(LOAD_BALANCE=ON) (FAILOVER=ON)
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanhost) (PORT = 1521))
(CONNECT_DATA =
(SERVICE_NAME = service_name) ) )
Oracleクライアント
tnslsnr
scanvip1
tnslsnr tnslsnr
scanvip2 scanvip3
接続リクエスト発行
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確立済みコネクションの異常切断
(透過的)アプリケーション・コンティニュイティ / (Transparent) Application Continuity
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
79
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
oracle
1. 自動再接続
2. トランザクション状態の確認
3. トランザクション自動再実行
サービスの設定
srvctl modify service ...
-failovertype TRANSACTION | AUTO
対応クライアント
• JDBCリプレイ・ドライバ (+UCP)
• OCI Session Pool
• ODP.NET Unmanaged Driver
※これらのコネクション・プールはFAN対応クライアントでもある
※アプリケーション・コンティニュイティの詳細は
Oracle Database Technology Night #39
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
80
ネットワーク越しの異常検出
TCPの異常系の挙動とその対処
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新規コネクション確立時の接続リクエスト失敗
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
接続フェイルオーバー機能 (再掲)
確立済みコネクションの異常切断
81 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
tnslsnr
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
oracle
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新規コネクション確立時の接続リクエスト失敗
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
接続フェイルオーバー機能 (再掲)
確立済みコネクションの異常切断
82 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
tnslsnr
Oracle
インスタンス1
Oracle
インスタンス2
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
SCAN
リスナー
Oracleクライアント
oracle
暗黙の前提
異常を検出したら、異常に対処する機能が発動する
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異常を検出したら、異常に対処する機能が発動する
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
83
異常を検出 異常に対処
• 接続時フェイルオーバー
• アプリケーション・コンティニュイティ
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異常を検出したら、異常に対処する機能が発動する
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
84
異常を検出 異常に対処
• 接続時フェイルオーバー
• アプリケーション・コンティニュイティ
データベース・クライアント
データベース・サーバー
ネットワーク越しの異常検出
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TCP/IPの異常系の挙動 (1)
OS以下が正常でユーザー空間のプロセスが異常終了するとOSが応答する
新規コネクション確立時の接続リクエスト失敗 確立済みコネクションの異常切断
85 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
tnslsnr
sqlplus
OS
Hardware
OS
Hardware
OS
sqlplus
SYN
RST
一瞬で検出
oracle
sqlplus
OS
Hardware
OS
Hardware
OS
sqlplus
FIN
一瞬で検出
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TCP/IPの異常系の挙動 (2)
OS以下が異常で無応答になる場合
送信時 受信待ち時
86 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
tnslsnr
sqlplus
OS
Hardware
OS
Hardware
OS
connect()
write()
タイムアウト
oracle
sqlplus
OS
Hardware
OS
Hardware
ずっと待ち
read()
ACKがない
ので再送
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Oracle Clusterwareによる正常性監視
OSを即時停止する場合がある
Oracle Clusterware
• インターコネクト・ネットワークと共有ストレージを介してOracle
Clusterware同士が正常性確認を行っている
• 異常検出の内容によってはOSを即時停止する場合
がある
• OSが即時停止されるノード上のプロセスはTCP
FINフラグを送信するチャンスもない
• 通信相手からは無応答になる
87 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
ノード 1 ノード 2
Clusterware Clusterware
OS OS
OS即時停止
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Oracleリスナーと仮想IPアドレス (Virtual IP address: VIP) (再掲)
OracleリスナーはVIPで接続リクエストを待ち受けている
仮想IPアドレス(Virtual IP address)
• Oracle Clusterwareが起動と停止を管理
• Oracleリスナーが接続を待ち受けるIPアドレス
• SCAN VIPとノードVIPの2種類がある
88 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Oracle
インスタンス
Oracle
インスタンス
ノード 1 ノード 2
service1 service1
tnslsnr
tnslsnr tnslsnr
SCANVIP 1 SCANVIP 2 SCANVIP 3
tnslsnr
VIP 1
tnslsnr
VIP 2
Single Client Access Name VIP (SCAN VIP)
• クラスタを代表する接続リクエスト先のIPアドレス
• 可用性のために複数のOracleリスナーが起動
ノードVIP (もしくは単にVIP)
• 実際にセッションを確立するIPアドレス
• 各ノードに固有のOracleリスナーが起動
• シングル・インスタンス構成のリスナーと同じ役割
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仮想IPアドレスのフェイルオーバー
ノード障害を検出するとOracle Clusterwareによって正常ノードに移動される
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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ノード 1 ノード 2
SCANVIP 1
SCANVIP 2
VIP 1 VIP 2
Clusterware Clusterware
SCANVIP 3
ノード 1 ノード 2
SCANVIP 1
SCANVIP 2
VIP 1 VIP 2
Clusterware Clusterware
SCANVIP 3
フェイルオーバー
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TCP/IPの異常系の挙動 (2) 仮想IPアドレスのフェイルオーバーによる対処
何かが送信されるとVIPがRST応答を返す
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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送信時
tnslsnr
sqlplus
OS
Hardware
OS
Hardware
connect()
write()
異常検出 RST
OS
Hardware
VIPフェイルオーバー完了
VIPがアクティブになった後は
一瞬でRST応答を返す
VIP
ACKがない
ので再送
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TCP/IPの異常系の挙動 (3) TCP keepaliveによる受信待ちからの送信への変形
OS以下が異常で無応答になる場合
送信時 受信待ち時
91 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
oracle
sqlplus
OS
Hardware
OS
Hardware
OS
タイムアウト
oracle
sqlplus
OS
Hardware
OS
Hardware
ずっと待ち
read()
ACKがない
ので再送
keepalive
プローブ送信
TCP keepalive有効化
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Oracleクライアント側でのTCP keepalive有効化
ENABLE=BROKENとTCP keepaliveタイマーの調整
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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(DESCRIPTION =
(ENABLE=BROKEN)
(LOAD_BALANCE=ON) (FAILOVER=ON)
(ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = scanhost) (PORT = 1521))
(CONNECT_DATA =
(SERVICE_NAME = service_name) ) )
Oracleクライアント
(1)接続記述子にENABLE=BROKENを追加するとTCP keepaliveが有効になる
異常検出 RST
VIPフェイルオーバー完了
VIPがアクティブになった後は
一瞬でRST応答を返す
VIP
ACKがないので再送
最後の正常応答
TCP keepaliveタイマー
デフォルト値 7200秒
(2)要調整 TCP keepalive probe
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ノード 1 ノード 2
tnslsnr
1
SCAN VIP1
SCANリスナーのフェイルオーバー
SCAN VIPがフェイルオーバーするとSCANリスナーもフェイルオーバーする
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Clusterware Clusterware
ノード 1 ノード 2
tnslsnr
1
SCAN VIP1
Clusterware Clusterware
フェイルオーバー
tnslsnr
1
SCAN VIP1
• SCAN VIPとSCANリスナーはセットで正常ノードで起動する
• フェイルオーバー先のノードで接続リクエストを受信
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tnslsnr
2
tnslsnr
1
ノード 1 ノード 2
ノード・リスナーはフェイルオーバーしない
ノードVIPがフェイルオーバーしてもノード・リスナーはフェイルオーバーしない
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
94
Clusterware Clusterware
VIP 1 VIP 2
ノード 1 ノード 2
Clusterware Clusterware
• VIP 1のみフェイルオーバーする
• ノード・リスナーはフェイルオーバーしない
• VIP 1はRST応答を返すためだけにいる
• ノード1が正常起動したらVIP 1はいつでもフェイルバックできる
tnslsnr
2
tnslsnr
1
1
フェイルオーバー
フェイルバック
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Connection
Pool
TCP/IPの異常系の挙動 (2) 高速接続フェイルオーバーによる対処
Oracle ClusterwareからOracleクライアントにメッセージ通知する仕組み
ONS (Oracle Notification Service)プロセス
• Oracle Clusterwareからクライアントへメッセージ伝搬を担う
• コネクション・プールからONSプロセスに接続
• SQL実行用コネクションとは別
Fast Application Notification (FAN)
• Oracle Clusterwareからクライアントにイベント通知
• Runtime Load Balancing (RLB)イベント
• UP/DOWNイベント
Oracle製コネクション・プールがFAN対応
• Universal Connection Pool for Java (UCP)
• OCI Session Pool
• ODP.NET Unmanaged Driver
95 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
ノード 1 ノード 2
アプリケーション・サーバー
Clusterware Clusterware
ons ons
FANイベント
DOWNイベントへの対応
高速接続フェイルオーバー
FANイベント
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Connection
Pool
TCP/IPの異常系の挙動 (2) 高速接続フェイルオーバーによる対処
高速接続フェイルオーバー (Fast Connection Failover: FCF)
96 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
ノード 1 ノード 2
Clusterware Clusterware
ons ons
FANイベント
(1) Oracle Clusterware
• サービス停止/ノード停止を検出すると停止対象を記述した
FAN DOWNイベントを発行
(2) FAN対応コネクション・プール
• 各物理コネクションがどのサービス/Oracleインスタンス/ノード
に接続しているか把握している
• DOWNイベントに記述されている該当コネクションを破棄
• サーバー側の異常検出
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異常を検出したら、異常に対処する機能が発動する
ネットワーク越しの異常検出
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異常を検出 異常に対処
• 接続時フェイルオーバー
• アプリケーション・コンティニュイティ
• TCP FIN/RST応答
• 仮想IPアドレス(VIP)
• TCP keepalive
• 高速接続フェイルオーバー(FCF)
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サービスはデータベースのワークロードを抽象化した概念
Oracle Database 10gからの概念
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Oracleバージョン 機能
Oracle9i • Real Application Clusters
• サービスがクラスタ構成を抽象化
• Data Guard
• DB_UNIQUE_NAME
Oracle Database 10g Release 1 • サービスがデータベースのワークロードを抽象化
• Automatic Workload Repository
• Oracle Clusterware
• Automatic Storage Management
• Fast Application Notification (JDBC thinドライバ)
• 高速接続フェイルオーバー
Oracle Database 10g Release 2 • Fast Application Notification (OCI/ODP.NET)
• ランタイム接続ロード・バランス
• セッション数均等化がデフォルト
Oracle Database 11g Release 1 • Universal Connection Pool for Java
Oracle Database 11g Release 2 • Oracle Grid Infrastructure
• Single Client Access Name
Oracle Database 12c Release 1 • Multitenant Architecture
• アプリケーション・コンティニュイティ (JDBC thinドライバ)
Oracle Database 12c Release 2 • アプリケーション・コンティニュイティ (OCI/ODP.NET)
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Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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サービスがデータベースのワークロードを抽象化
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Oracle Autonomous Database
Exadataをベースにして高度な抽象化がなされた自律型データベース・サービス
Exadata上のプラガブル・データベース
指定する変数はOCPU数とストレージ容量のみ
Oracle Computing Unit (OCPU)
1 OCPUは1CPU物理コアに相当
スケールアップかつスケールアウトを抽象化
• OCPU数に比例したCPU時間
• OCPU数に比例したメモリー容量
• OCPU数に比例したストレージ性能
無停止でOCPU数(リソース割り当て)を変更
100 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
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サービスでリソース制御する例: Oracle Autonomous Database (再掲)
リソース制限が異なる複数のサービスがあらかじめ定義されている
Autonomous Databaseインスタンス(1個のプラガブル・データベース)作成時点で、接続サービスが複数定義されている。
• リソース・マネージャのコンシューマ・グループにマッピングされ、 同時実行性や並列処理等を制御
インスタンス接続時に、接続サービスを選択するだけでリソース制御が可能。
101 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
接続サービス platform 概要 パラレル制御
同時実行
セッション数
リソース割り当て
(SHARES*2)
TPURGENT ATP only 最も優先度の高い処理向け 手動設定 300 x OCPUs 12
TP ATP only 汎用的な処理向け シリアル 300 x OCPUs 8
HIGH ADW/ATP 大量データを扱う処理向け 自動 3 4
MEDIUM ADW/ATP
大量データを扱いつつも、
同時実行数も多い処理向け
自動 1.25 x OCPUs 2
LOW ADW/ATP 優先度が低い処理向け シリアル 300 x OCPUs 1
*1 : 同時に接続できるセッション数はOCPUに比例し、OCPU辺り300セッション
*2 : サービス間でのCPU配分の相対的な優先度を示す。デフォルト値からの変更は可能
*3 : 5分以上アイドル状態の続くセッションは自動的に切断される
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Oracle Autonomous Database
Oracle Computing Unit(OCPU) の1変数にハードウェア・リソースを抽象化
102 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
DBサーバー
ストレージ
Oracle Computing Unit (OCPU)
• 1 OCPUは1CPU物理コアに相当
• スケール・アップかつスケール・アウトを抽象化
• OCPU数に比例したCPU時間
• OCPU数に比例したメモリー容量
• OCPU数に比例したストレージ性能
• 無停止でOCPU数(リソース割り当て)を変更
CPU
メモリー
Autonomous Databaseインスタンス
• 1つのプラガブル・データベースのこと
• OCPUに抽象化されたリソース割り当て
• サービスでリソース制御
スケール・アップ
スケール・アウト
サービス
• データベースのワークロードを抽象化
service
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Slide 103 text
Thank you
103 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
Slide 104
Slide 104 text
Our mission is to help people see
data in new ways, discover
insights,
unlock endless possibilities.
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No content