22、深入探究 RAC 数据库内部机制

深入探究 RAC 数据库内部机制

1. RAC 数据库概述

RAC（Real Application Clusters）集群由单个数据库和多个实例组成。每个实例都有自己的系统全局区（SGA），其结构与单实例 SGA 相同，包含固定和可变内存区域、缓冲区缓存和日志缓冲区。每个实例都可以访问共享数据库，并可能读取或更新任何数据块。为了维护数据的一致性和完整性，需要在实例之间协调数据块的访问，这个过程称为同步。

为了实现集群中实例之间的同步，引入了两个虚拟服务：全局队列服务（GES）和全局缓存服务（GCS）。GES 控制锁的访问，GCS 控制数据块的访问。

2. 全局队列服务（GES）

2.1 GES 的作用

在 RAC 数据库中，GES 负责实例间的资源协调，管理所有非缓存融合的实例内资源操作。它跟踪所有被多个实例访问的资源的 Oracle 队列机制，用于管理事务、表和其他结构的并发访问，同时还负责死锁检测。

2.2 背景进程

GES 主要通过 LMDO 和 LCKO 两个背景进程来执行活动。一般来说，进程与本地的 LMDO 背景进程通信以操作全局资源，本地的 LMDO 背景进程再与其他实例上的 LMDO 进程通信。LCKO 背景进程用于获取整个实例所需的锁，例如维护字典（行）缓存锁。

服务器进程使用异步陷阱（AST）消息与这些背景进程通信，以避免背景进程在等待远程节点实例的回复时阻塞。背景进程还可以向持有锁的进程发送阻塞异步陷阱（BAST），请求将当前持有的锁降级为限制较小的模式。

2.3 资源和队列

资源是一种内存结构，代表数