基于RAC集群的工程数据资源池技术研究

刘铭刚 王廷春 李勇 逄铭玉 高凯歌

摘  要：以Real Application Clusters （RAC）数据库结构为基础，将不同工程数据进行整合，构建工程数据资源池系统，解决数据时效问题及各系统数据相互独立不能有效资源共享问题。采用VS.NET的ASP.NET开发平台，基于C#语言的B/S结构网络架构和Oracle数据库架构提供的数据支持，实现了局域网与工程数据库服务器的互联，最终基于Big-Table模式开发了带有数据用户可视化功能的数据资源池系统，为实现生产辅助决策工作提供技术支持和数据基础。

关键词：RAC数据库;数据资源池;数据备份;工程应用

中图分类号：TP311.13      文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）14-0026-02

Abstract： On the basis of Real Application Clusters （RAC） database structure， different engineering data are integrated， and the engineering data resource pool system is constructed to solve the problem of data aging and the problem that the data of each system is independent of each other and cannot effectively share resources. The interconnection between LAN and engineering database server is realized using ASP.NET development platform of VS.NET， based on the data support provided by B/S structure network architecture and Oracle database architecture of C# language. Finally， based on Big-Table pattern， a data resource pool system with data user visualization function is developed， which provides technical support and data basis for the realization of production aided decision-making.

Keywords： RAC database; data resource pool; data backup; engineering application

1 概述

由于工程数据信息系统的独立性，难以集成为统一的有机整体，给进一步利用数据指导工程作业造成了很大的困难。目前工程中的生产数据库和设备信息库之间没进行集成处理，它们相互独立，没有数据关联，在实际生产过程中有效利用性差，对实际生产不能发挥最大价值。因此以RAC数据库结构为基础，将不同系统的数据进行整合，构建数据资源池系统，解决数据时效问题及各系统数据相互独立不能有效资源共享问题势在必行。

2 RAC集群技术

真正应用集群是Oracle RAC数据库的一个组件选项，在Oracle 9i中首次推出。目前Oracle真正应用集群已发展成一项成熟的技术[1]，且Oracle RAC为伸缩应用程序以超越单个服务器的能力限制提供了一个选择，这使得用户可以利用低成本的普通硬件来降低他们的总拥有成本，并提供一个可伸缩的技术环境来支持其应用程序负载。

使用Oracle真正应用集群，Oracle数据库可跨一组集群服务器运行任意打包的或定义的应用程序[2-4]，不需要对这些应用程序做任何改动。这就提供了最高的可用性和最灵活的可伸缩性。如果集群中的一个服务器故障，Oracle可继续在其余的服务器上运行。当需要更多的处理能力时，只需要添加服务器即可，无需用户下线。为保证低成本，可使用标准化的普通硬件组建出最高端系统。

RAC技术通过CPU共享和存储设备共享来实现多节点之间的无缝集群，用户提交的每一项任务将被自动分配给集群中的多台机器执行，用户不必通过冗余的硬件来满足高可靠性要求[5]。另一方面，RAC可以实现CPU的共享，即使普通服务器组成的集群也能实现过去只有大型主机才能提供的高性能[6]。

3 数据资源池系统建设方案

3.1 总体架构

整个平台采用VS.NET的ASP.NET开发平台，基于C#语言的B/S结构，采用能够支持较高的网站并发访问请求的framework3.5 WEB，服務器端部署在Windows/Linux/Unix平台上。采用提供了查询控制的关系型数据库ORACLE数据库。该系统配置一台应用服务器和两台SQLServer数据库服务器，应用服务器内部署特定的应用系统，通过局域网与数据库服务器互联[7-9]。系统平台架构如图1所示。

3.2 RAC数据库建设

3.2.1 硬件配置

考虑CPU、电源、网卡及光纤卡重要部件的剩余负载能力;同时服务器的关键设备须支持可热插拔;配置的内存应能自检并纠错;为磁盘阵列另配Hot Spare磁盘等。目前系统整体硬件配置如下表1所示。三台电脑通过有序分层（逻辑层次划分）进行连接，形成计算集群。随着数据量的增加，系统计算、缓存压力过大时，可以通过拓展硬件集群做到资源利用最大化。

3.2.2 软件配置

3.3 应用软件系统

该系统集成工程相关的数据库，形成数据资源池，如PDPMIS、A1、A2、自动化数据库、系统效率（OPRS）数据库、功图计量数据库等数据库。需满足各种专业数据库的信息进行统一管理，并可以根据用户自定义的规则，从各种异构专业系统中不同的表取一些有用的数据，去除大量的冗余数据，确保数据的实时性。

3.4 数据库备份方案

由于计算机系统中硬件故障、软件错误、操作员失误以及恶意破坏等情况将造成运行事务非正常中断，影响数据库中数据的正确性，甚至破坏数据库结构完整，造成全部或部分数据丢失[10]。因此必须选择有效的备份方案，防止数据库的安全性和完整性被破坏，保证并发事务的正确执行，或者确保在数据丢失或遭到破坏的情况下可以快速恢复数据库，使系统恢复正常工作，因此本系统采用最新的Oracle数据备份功能进行系统优化。

在不影响用户对数据库访问的的情况下，系统采用Oracle数据库冷热结合的物理备份方式，同时也可以保证备份数据的安全性和数据恢复的灵活性，物理备份的频率为1周/次。

4 结论

Oracle RAC应用集群技术不仅大大的节约了数据资源池系统的硬件成本，而且该技术支持灵活的应用规模扩充，保证系统性能的同时，使服务器使用最大化。通过并行处理技术提高事务响应时间，数据库和应用服务器的负载均衡，使系统的负载能力和扩展能力弹性很大，可以从容应付高强度的业务需求，为大量数据的查询和分析提供了条件。

参考文献：

[1]张晓明.大话Oracle RAC集群、高可用性、备份与恢复[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[2]張乐行.Oracle集群数据库在上海市标准信息服务系统中的应用[J].上海标准化，2005（10）：17-18.

[3]Oracle备份与恢复[EB/OL].http：//www.cnblogs.com/skyblue/archive/2007/09/11/889687.html.

[4]K.Gopalakrishnan.Oracle Database 11g Oracle Real Application Clusters Handbook，Second Edition[M].第二版.北京：清华大学出版社，2012：1-16.

[5]冯宇彦，赵占雪，陈婉婷.云服务的解决方案探索[J].信息技术与标准化，2011，09：68-70.

[6]王雪娇，陈俊松，夏湘玲，等.私有云存储在企业的应用[J].中国管理信息化，2014，17（04）：48-49.

[7]颜欢.计算机软件工程的管理与应用[J].电子技术与软件工程，2018，20：70.

[8]杨帆.以计算机软件工程为基础的现代化技术[J].电子技术与软件工程，2018，20：133.

[9]于泳波.Oracle数据库性能调整与优化研究[J].价值工程，2018，37（13）：228-229.

[10]杨明珉，陈勇.MySQL集群到Oracle数据库的数据同步方法[J].计算机系统应用，20127（06）：60-68.

[11]李祥琴，杨利.Oracle关系数据库的运行效率优化技术分析[J].微电子学与计算机，2013510：112-115.