一、什麼是Oracle RAC（Real Application Cluster）？

Oracle RAC 是一個具有共用緩存架構的集群資料庫，它剋服了傳統的無共用方法和共用磁碟方法的限制，為您的所有業務應用提供了一種具有高度可擴展性和可用性的資料庫解決方案。Oracle RAC 是 Oracle 私有雲架構的關鍵組成部分。

Oracle Real Application Clusters 可以消除資料庫伺服器單點故障問題，從而為客戶提供優秀的資料庫可用性。在集群伺服器環境中，資料庫本身在伺服器池之間實現共用，這意味著如果池中的任何伺服器出現故障，資料庫將繼續在正常的伺服器上運行。Oracle RAC 不僅讓客戶能夠在伺服器發生故障時繼續處理資料庫負載，而且有助於縮短資料庫計劃內離線維護時間，進而降低停機成本。

Oracle Real Application Clusters 支持在集群伺服器池上透明地部署 Oracle 資料庫。這讓客戶能夠輕鬆地將單個伺服器上的 Oracle 資料庫重新部署到資料庫伺服器集群上，從而充分利用集群資料庫伺服器提供的整合記憶體容量和處理能力。

Oracle Real Application Clusters 提供了所有必備的軟體組件，讓您可以在伺服器池上輕鬆部署 Oracle Database，充分利用集群提供的性能、可擴展性和可用性。Oracle RAC 利用 Oracle Grid Infrastructure 作為 Oracle RAC 資料庫系統的基礎。Oracle Grid Infrastructure 包括 Oracle Clusterware 和 Oracle 自動存儲管理 (ASM)，可以在高度可用和可擴展的資料庫雲環境中高效地共用伺服器和存儲資源。

二、Oracle RAC的體系架構

 RAC與單實例最大的區別是，多個實例管理一個資料庫。這個資料庫必須安裝在共用存儲上。這樣的架構有如下優點：

• 高可用 其中某個或者某些實例宕機，並不影響該系統對外提供服務。
• 高性能 集群的事務處理功能大大增強，多個實例可以併發的工作。
• 可擴展 當系統性能遇到瓶頸時，通過增加節點可以提高資料庫的性能。

RAC中的實例，除了有單實例固有的那些後臺進程，還會多一些用來進行RAC實例之間進行交互的進程。在RAC中，每個實例有自己單獨的redo log和undo表空間。因為每個實例都要獨自處理事務。但是這些redo和undo文件同樣要放置在共用磁碟中，因為一旦實例崩潰，其他的實例要能讀取到該實例的redo和undo進行事務的恢復。

RAC中引入了一個叫cache fusion的機制。也就是把所有機器的記憶體當成一個大的整體的記憶體來管理。

要管理這塊記憶體，Oracle引入了GCS（Global Cache Service）、GES（Global Enqueue Service）、GRD（Global Resource Directory）這三個概念。

• GRD：用來記錄資料庫cached block在各個instance上的分佈情況，以及block的狀態。
• GRD分佈在各個實例中，每個實例維護GRD的一部分。
• GRD由GCS和GES共同管理，GCS管理buffer cache中的數據塊緩存的一致性，GES管理數據塊的鎖信息。

既然每個實例只維護GRD的一部分，那麼我要請求一個塊時，是不是每個機器都要請求？顯然不是這樣的，因為這樣效率會非常的低。那麼GCS和GES會根據一定的演算法，在RAC的各個節點中選擇出一個節點作為Resource Master。這個Resource Master負責處理數據塊的請求。並且Resource Master會在記憶體中記錄每個instance中GRD的索引。