Oracle RAC One Node アーキテクチャ徹底解説:高可用性データベースの構築と導入手順

本記事では、Oracle Database Enterprise Edition の機能である Oracle® Real Application Clusters (RAC) One Node(11g Release 2 で導入)について解説します。この機能は、シングルインスタンスの Oracle Database に対して強化された高可用性を提供し、計画停止・計画外停止の両方からデータベースを保護します。また、One Node の利用に必須となる Oracle Grid Infrastructure のインストール手順についても詳しく紹介します。

はじめに

RAC One Node とは、クラスタを構成する 1 台のノード上で稼働するシングルインスタンスの Oracle RAC であり、もう 1 台のノードはコールドスタンバイ状態で待機する構成です。この機能により、顧客はデータベースのデプロイと管理を標準化し、ストレージを統合しながら、ダウンタイムやサービス中断なしにフルマルチノードの Oracle RAC データベースへアップグレードすることが可能になります。

RAC を活用すれば、継続的な可用性を実現できます。透過的アプリケーション・フェイルオーバー(TAF)と呼ばれるフェイルオーバー・ルーティング機構により、サーバーのクラッシュやノード障害の発生時には、トランザクションが生存しているサーバーへ自動的に振り向けられるため、遅延はほとんど、あるいはまったく発生しません。

TAF の特筆すべき点は、インスタンスを新しいノードへ高速にクローン(複製)できることです。

「ノードに障害が発生した場合、Oracle Clusterware はクラスタ内の別のサーバー上で
Oracle RAC One Node インスタンスを自動的に再起動します。」

TAF はダウンタイムなしでインスタンスの再配置を自動化し、手作業を一切必要としない点が大きなメリットです。この仕組みには、インスタンスの移行・再配置を支援する Omotion 機能が使われています。

RAC One Node と RAC の違い

従来の RAC はマルチノード構成で使用され、複数の独立したインスタンスがそれぞれ別々のサーバー上で稼働します。一方、RAC One Node はクラスタ内の単一ノード上で稼働する RAC 構成であり、致命的なサーバー障害や瞬間的な障害が発生した際に備えた高速な「インスタンス再配置(instance relocation)」機能を備えています。

RAC はアクティブ/アクティブ(Live-Live)型のソリューションとして動作します。クラスタ内のすべてのノードがアクティブ状態にあり、接続やワークロードを受け入れることができ、全体として 1 つのユニットのように協調動作します。

これに対して RAC One Node は、名前のとおりアクティブ/スタンバイ(Live-Standby)型のソリューションです。アクティブなのは 1 ノードのみで、その他のノードは、アクティブノードに障害(計画的・計画外を問わず)が発生したときにワークロードを引き継ぐために待機しています。

RAC One Node のメリット

RAC One Node アーキテクチャには、以下のような利点があります。

• セッションをオンラインのままアクティブノードから移行できる
• RAC One Node から RAC へのオンラインアップグレード(およびその逆)が容易
• Exadata をサポート
• Oracle Virtualization Manager(OVM)環境での利用をサポート
• RAC へのローリングパッチ適用を、RAC One Node と同じインターフェースで実施可能
• DBCA を使って(11.2.0.2 以降)One Node データベースを簡単に作成できる
• RAC と同じプラットフォーム群でサポートされる
• クラスタのフェイルオーバー機構により高可用性を確保

インストールの前提条件(Red Hat Enterprise Linux Server 6)

One Node をインストールする前に、次のタスクを実行しておいてください。

• root ユーザーとして、Oracle ソフトウェアの所有者となるユーザーおよび OS グループを作成します。

• すべてのノードで、日付と時刻の設定を可能な限り同一になるように合わせます。ntpd の -x オプション、または Oracle Cluster Time Synchronization Service(CTSSD)を使って時刻を同期できます。-x オプション付き ntpd の設定手順については、My Oracle Support のドキュメント(Note:551704.1)を参照してください。

• クラスタの各ノードで SSH(Secure Shell)を設定し、以下の RPM パッケージがインストールされていることを確認します。

  binutils-2.20.51.0.2-5.11.el6.i686
  compat-libcap1-1.10-1.i686
  compat-libstdc++-33-3.2.3-69.el6.i686
  gcc-4.4.4-13.el6.i686
  gcc-c++-4.4.4-13.el6.i686
  glibc-2.12-1.7.el6.i686
  glibc-devel-2.12-1.7.el6.i686
  ksh
  libgcc-4.4.4-13.el6.i686
  libstdc++-4.4.4-13.el6.i686
  libstdc++-devel-4.4.4-13.el6.i686
  libaio-0.3.107-10.el6.i686
  libaio-devel-0.3.107-10.el6.i686
  make-3.81-19.el6.i686
  sysstat-9.0.4-11.el6.i686

• ASM ライブラリを確認します。Red Hat Enterprise Linux Server 6 向けに、以下の Oracle ASMLib パッケージが必要です。

  oracleasm-support-2.1.8-1.el6.x86_64.rpm
  oracleasmlib-2.0.4-1.el6.x86_64.rpm

• Oracle のダウンロードサイトから、Grid および RDBMS のインストール用ソフトウェアを入手します。インストール対象のプラットフォームに合ったバイナリを選択してください。

• 両ノードに、Oracle Grid CRS Home 用のディレクトリを作成します。デフォルトでは Grid は /u02/app 配下にインストールされます。

  [grid@BOSODBD01 grid]$ cd /u02/app
  [grid@BOSODBD01 app]$ ls -lrt
  
  total 12
  drwxr-xr-x. 3 root oinstall 4096 Sep 28 00:31 grid
  drwxrwxr-x. 9 grid oinstall 4096 Sep 30 22:48 oracle
  drwxrwx---. 6 grid oinstall 4096 Oct  7 21:11 oraInventory
  
  [grid@BOSODBD01 grid]$ ls -lrt
  
  total 4
  drwxr-xr-x. 68 root oinstall 4096 Sep 28 00:36 11.2.0.4

Grid のインストール

以下の手順に従って Grid をインストールします。

ステップ 1:インストールの開始

VNC(Virtual Network Computing)接続を開き、grid ユーザーとして、Grid Infrastructure のインストール zip ファイルを配置したフォルダに移動(cd)し、ファイルを展開して ./runInstaller を実行します。

最初のインストール画面で「ソフトウェアの更新のスキップ(Skip software updates)」を選択して「次へ」をクリックします。以下の画像のようにオプションを選択してください。

続いて、次の画面で「拡張インストール(Advanced Installation)」を選択します。

ステップ 2:ノード情報の入力

クラスタ名と SCAN 名を入力し、クラスタノード情報の各画面に正しいデフォルトノードが表示されていることを確認します。

ステップ 3:SSH 接続の設定とテスト

「SSH 接続(SSH Connectivity)」をクリックし、grid ユーザーの OS パスワードを入力してパスワード不要の SSH 接続を設定・テストします。「セットアップ(Setup)」を選択してください。

ステップ 4:ネットワークの選択

サブネットに応じて「ネットワーク・インターフェース名(Network Interface Name)」と「タイプ(Type)」を選択します。なお、1 つのサブネットに関連付けられるインターフェースは 1 つだけにしてください。

ストレージオプションとして「Oracle ASM」を選択し、以下のようにデータ保存用のディレクトリを指定します。

ステップ 5:グループの選択

以下の画像のようにグループを選択する際は、十分に注意してください。

ステップ 6:Grid ディレクトリの指定

Oracle Grid Infrastructure for Cluster のベースディレクトリ、HOME ディレクトリとなるソフトウェア格納先、およびインベントリディレクトリを指定します。

ステップ 7:インストールの完了

セットアップの前提チェックが終了したら、「すべて無視(Ignore All)」にチェックを入れて「次へ」をクリックし、インストールを実行します。

インストール完了後は、以下の画像のように root.sh スクリプトの実行を忘れないでください。

ステップ 8:インストール後の確認

以下のタスクを実行して、インストールが正常に完了していることを検証します。

• root ユーザーとして、以下のコマンドを実行して Grid インストールを確認します。

  ./crs_stat –t
  ./crsctl check cluster –all

• grid ユーザーとして、以下のコマンドを実行して Grid インストールを確認します。

  crsctl query css votedisk

• $GRID_HOME/bin 配下で以下のコマンドを実行し、ディスクグループを作成します。

  asmca

データベースのインストール

続いて、以下の手順でデータベースをインストールします。

ステップ 1:RDBMS のインストール

oracle ユーザー(RDBMS ソフトウェアの所有者)として、以下のコマンドでインストーラを起動します。

# su – oracle
# cd RDBMSインストール用ソフトウェアを配置したディレクトリ
# ./runInstaller

注意: インストーラは必ず意図したソフトウェア所有者ユーザーで実行してください。ソフトウェア所有者を変更する唯一のサポート対象方法は、データベースの再インストールだからです。

ステップ 2:Grid オプションの選択

データベースのインストール手順を進めると、Grid インストールオプションの入力を求められます。以下の画像のように選択してください。

ステップ 3:データベース構成オプションの選択

データベース構成オプションの種類と詳細情報の入力を求められたら、以下の画像のように選択します。データベースストレージを尋ねられた場合は、必ず「Oracle Automatic Storage Management」を選択してください。

ステップ 4:ディスクグループの選択

ディスクグループは Grid インストール後に作成されています。以下の画像のようにそれを選択してください。

エラーが表示された場合は、以下のように「すべて無視(Ignore All)」にチェックを入れて進めても問題ありません。

RAC One Node の主なコマンド

One Node の運用で利用できる主なコマンドは以下のとおりです。

• srvctl config database -d <データベース名>
  出力に「Type: RACOneNode」という項目が表示されれば、このデータベースが One Node RAC 構成であることを示します。

• srvctl status database -d <データベース名>
  データベースの現在のステータスを確認できます。

• srvctl relocate database -d <データベース名> -n <ホスト名> -w 10 -v
  RAC One Node をクラスタ内のもう一方のノードへ移行(再配置)します。現在稼働中のインスタンスをシャットダウンしたうえで、相手側ノードのインスタンスを起動します。

まとめ

Oracle RAC One Node は、Oracle Database の可用性を大きく向上させるソリューションです。

現在、多くの企業がサーバー負荷の軽減、インスタンス可用性の向上、メンテナンスによる停止時間(日常業務の妨げとなるもの)の削減、そしてデータベース管理の簡素化を求めています。Oracle RAC One Node は、クラウド環境のデータベースやデプロイメントを含め、こうした課題に対する最良級のソリューションと言えるでしょう。

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