CN109039723A - 基于数据库集群的网络维护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明是基于数据库集群的网络维护方法及系统，是借用公共业务网络做为数据库集群第二网络的功能设计，通过为数据库集群增加第二网络，实现第一网络故障时仍然可以由第二网络传输缓存数据和心跳信息，从而避免了由于网络交换机故障等原因造成的集群节点重启，而第二网络故障并不会影响集群功能，第二网络功能增强了数据库集群的稳定性。同时本发明还提供了一种第二网络网络维护方法，可以很方便查看第二网络信息，同时很方便的对第二网络进行维护管理。

Description

基于数据库集群的网络维护方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机数据库集群技术领域，尤其涉及基于数据库集群的网络维护方法及系统。

背景技术

RAC,全称real application clusters，译为“实时应用集群”，是Oracle新版数据库中采用的一项新技术，是高可用性的一种，也是Oracle数据库支持网络计算环境中的核心技术，在Oracle RAC环境下，Oracle提供了集群软件和存储管理软件，为用户降低了应用成本，当应用规模需要扩充时，用户可以按需扩展系统，以保证系统的性能。随着通信网络技术的飞速发展，电信、金融、电子政务等关键领域对服务器可用性的要求越来越高，高可用集群系统日益被越来越多的用户接受和广泛使用。为了避免因私网心跳网络、服务器或交换机的故障而使业务停止造成的巨大的经济损失，通过高可用性(HA)系统可以大大减少了业务系统的常规维护和业务因软件、硬件等故障影响的停止时间。当前高可用集群系统主要通过网络或串口等连接作为集群通信的私网心跳网络，负责交换同步节点间的信息，监测集群中各个节点的运行情况。但是私网交换机故障、私网网卡故障等原因都引起私网心跳网络异常无法通信。

图1是现网系统架构图，网络交换机1通过第一网络传输缓存数据以及心跳消息，计算机A上面的网卡1把缓存数据以及心跳消息转换成计算机A能识别的格式，同时计算机B上面的网卡1把缓存数据以及心跳消息转换成计算机B能识别的格式。缓存数据是指一些暂时性的保存起来以供读取和再读取的数据。心跳检测信息是传输的一种特殊的消息，用于判断节点是否正常。RAC集群中的计算机A和计算机B除了连接第一网络以外，还会连接到公共业务网络，通过这个网络，单位或公司的应用系统业务就可以通过计算机A上的网卡3和计算机B上的网卡3访问到RAC集群的数据库。

这是现网系统普遍用的网络架构图，由架构图不难发现一些弊端。如果第一网络发生故障，第一网络中断超过指定时间(一般为60秒)时，集群为了防止脑裂的发生，会对集群中的节点进行重启以保证数据库安全，节点的重启会影响集群的稳定运行，甚至在业务压力繁忙时会造成集群无法正常工作。现有技术响应脑裂和恢复节点的办法主要是直接对断开的节点进行关闭并重启计算机系统，复原断开节点上计算机的初始环境，在复原完成后再将该节点加入集群中重新提供服务，保证该节点上之后提供的服务稳定。该方法能够保证节点计算机的提供服务的稳定性，然而在很多情况下，例如，网线的断开等，直接重启计算机系统没有多大的必要性，而且在计算机系统启动后要按照要求重新初始化信息，这将是一个比较耗时的过程，降低了效率。综上，现有技术中对脑裂和恢复节点的处理方式单一，影响了集群工作效率。

发明内容

针对以上缺点，本发明提出了基于数据库集群的网络维护方法及系统，能够增强了数据库集群的稳定性。

本发明实施例提供了基于数据库集群的网络维护方法及系统，所述的方法，包括以下步骤：

S1：在数据库集群中增加第二网络；

S2：对第二网络进行维护；

S3：当第一网络发生故障时，从第二网络所有网段中选择正常工作IP，替代第一网络工作。

进一步的，在数据库集群中增加第二网络的方法包括；

在数据库集群中增加公共业务网络作为所述第二网络；

将所述第二网络的身份信息写入到OCR磁盘。其中第二网络的身份信息包括相关网卡名称、IP等。OCR磁盘是一个集群所有节点都能访问到的共享磁盘，记录集群的配置信息，包括RAC以及集群软件资源，包括的信息有节点成员、数据库、实例、服务、监听器、应用程序等。

进一步的，对第二网络进行维护的方法包括：

查询集群中所述第二网络信息；

查询完成后，将查询到的所述第二网络信息中所有网段中的IP添加到数据库集群；

添加完成后，查询添加到数据集群中所有网段中的IP信息；

删除添加到所述第二网络网卡网段IP信息。

进一步的，对第二网络进行维护的方法还包括：

集群随时检测所述第二网络内部不同节点的通信情况，对出现故障的节点予以重启。

进一步的，所述的方法还包括：

S4：在所述第二网络替代所述第一网络正常传输缓存数据及心跳信息的同时，集群会不间断的检测所述第一网络是否恢复正常，如果检测到所述第一网络恢复正常，缓存数据及心跳信息则转由所述第一网络进行传输。

进一步的，集群不间断的检测所述第一网络是否恢复正常的方法是，使用Ping空格第一网络的IP地址的格式检测第一网络是否连通。

本发明实施例还提供了一种基于数据库集群的网络维护系统，所述的系统包括：

第一网络，用于传输缓存数据和心跳检测信息；

公共业务网络，用于业务应用系统或工具软件访问数据库；

第二网络，借用公共业务网络，在第一网络故障时替代第一网络工作。

网络交换机，用于管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；

计算机节点，用于传送或接收数据。

进一步的，所述网络交换机包括：

网络交换机1通过第一网络或者第二网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；

网络交换机3通过公共业务网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配。

可选地，基于数据库集群的网络维护系统，所述网络交换机包括：

网络交换机1通过第一网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；

网络交换机2通过第二网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；

网络交换机3通过公共业务网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配。

可选地，所述计算机节点有唯一网络地址。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明是基于数据库集群的网络维护方法及系统，是借用公共业务网络作为数据库集群第二网络的功能设计，通过为数据库集群增加第二网络，实现第一网络故障时仍然可以由第二网络传输缓存数据和心跳信息，从而避免了由于网卡等故障等原因造成的集群节点重启，而第二网络故障并不会影响集群功能，第二网络功能增强了数据库集群的稳定性。数据库集群中增加第二网络后，集群通过第一网络传输缓存数据及心跳信息的机制不受影响，只是当第一网络出现中断无法通信后开始尝试使用第二网络传输缓存数据及心跳信息，如果此时第二网络正常，那么即使第一网络故障时间超过60秒，也不会造成集群节点重启。

同时本发明还提供了一种第二网络维护方法，现网中对第一网络维护的方法是，集群软件由网络心跳和磁盘心跳来检测集群节点的健康状况，如果集群软件认为节点存在故障，那么它会根据一定的算法来隔离故障节点，以避免对数据造成破坏，通过故障的处理手段在一定程度上能够恢复故障节点到正常状态。不同于现网中对第一网络维护的方法，本发明采用oifcfg命令实现对第二网络的维护管理，可以很方便查看第二网络信息，同时对第二网络进行维护管理。

附图说明

图1是现网系统架构图；

图2是本发明实施例1的方法流程图；

图3是本发明实施例1的系统架构图；

图4是本发明实施例2的方法流程图；

图5是本发明实施例2的系统架构图

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

实施例1

如图2所示：本发明实施例1提供了一种基于数据库集群的网络维护方法流程图。在执行实施例1流程之前需要在数据库集群中为网络交换机1增加公共业务网络作为第二网络。在数据库集群中增加公共业务网络作为第二网络的方法是：把公共业务网络所有节点的身份信息写入OCR磁盘中，供以后集群读写使用，其中公共业务网络所有节点的身份信息是指相关网卡名称、IP等。

第二网络根据实际情况选择是否启用，同时集群提供了是否选择启用第二网络的途径，选择则集群开启所有节点的公共业务网络IP做为第二网络，不选择则不开启第二网络功能。

同时集群会不间断的对第二网络进行维护，对第二网络进行维护的方法是：采用192.168.22.0网段，对不同的实施例可以设置不同的网段，所有节点的IP都在这个网段中。

为集群增加命令oifcfg getbackif查询集群中第二网络信息，显示信息包括：第二网络IP、第二网络网卡名称、IP所在节点等；

使用命令oifcfg setbackif-global bond0/192.168.22.0:cluster_interconnect；会将网卡bond0上192.168.22.0网段的IP做为第二网络添加到集群；

添加后使用oifcfggetbackif可以查询到该第二网络；

使用命令oifcfg delbackif-global bond0；会将网卡bond0上192.168.22.0网段的IP从集群数据库中删除。

当网络交换机1管理下的第一网络发生故障时，从网络交换机1管理下的第二网络所有网段中选择正常工作IP，替代网络交换机1管理下的第一网络工作。

启用所述第二网络替代第一网络工作时，集群优先选择正常工作节点的IP,对出现故障节点的IP不予选择。

通过以上第二网络功能和维护命令的设计，可以实现数据库集群中第二网络对故障第一网络的自动替换以及对第二网络的维护管理。该功能设计避免了第一网络故障可能引起的集群异常，并且通过维护命令可以方便的查看以及增删第二网络。同时集群随时检测第二网络内部所有节点，对第二网络内出现故障的节点重启。

实施例1具体的流程为：

在步骤S200中，首先由网络交换机1管理下的第一网络传输缓存数据及心跳信息。

在步骤S202中，判断网络交换机1管理下第一网络传输是否正常，如果判断结果为“是”，则跳返回步骤S200继续由网络交换机1管理下第一网络传输缓存数据及心跳信息。

如果判断结果为“否”，则继续执行以后的步骤。

在步骤S204中，判断网络交换机1管理下的第二网络传输是否正常，如果判断结果为“是”则跳由步骤S206由网络交换机1管理下的第二网络传输缓存数据及心跳信息。

如果判断结果为“否”，则该处理步骤在步骤S212中结束。

在步骤S206中，由网络交换机1管理下的第二网络传输缓存数据及心跳信息。

在步骤S208中，判断网络交换机1管理下的第二网络是否正常，如果如果判断结果为“是”则继续执行以后的步骤。

如果如果判断结果为“否”，则该处理步骤在步骤S212中结束。

在步骤S210中，由网络交换机1管理下的第二网络传输缓存数据及心跳信息的同时，随时检测网络交换机1管理下的第一网络是否恢复正常，如果如果判断结果为“是”，则跳返回步骤S200继续由网络交换机1管理下的第一网络传输缓存数据及心跳信息。

如果如果判断结果为“否”，则返回步骤S206继续由网络交换机1管理下的第二网络传输缓存数据及心跳信息。

集群检测第一网络是否恢复正常的方法是：

本实施例中第一网络采用192.168.36.10节点，对不同的实施例可以设置不同的网段，所有节点的IP都在这个网段中。

使用ping命令检测第一网络是否正常，ping-c3-W1192.168.36.10，这个ping命令检查192.168.36.10是否连接，ping命令会发送3次消息，如果超过1秒没有返回则认为网络不能。

如果在第一网络故障的情况下，第二网络也出现故障，那么集群会重启节点。在第一网络正常的情况下，第二网络故障或异常不影响集群的运行，不会引起节点重启。

如图3所示，针对本发明实施例1的方法流程图，还提供了一种基于数据库集群的网络维护系统架构图。其中，公共业务网络，用于业务应用系统或工具软件访问数据库；第二网络，借用公共业务网络，在第一网络故障时替代第一网络工作；网络交换机，用于管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；计算机节点，用于传送或接收数据。在图中，网络交换机1不仅通过第一网络传输缓存数据以及心跳消息，同时还为网络交换机1配置了第二网络，网络交换机1同时管理第一网络和第二网络。网络交换机1通过第一网络连接至计算机A的网卡1和计算机B的网卡1。网络交换机1还通过第二网络连接至计算机A的网卡2和计算机B的网卡2。当网络交换机1管理下的第一网络故障时，由网络交换机1管理下的第二网络传输缓存数据以及心跳消息。

RAC集群中的网络交换机1同时通过第一网络和第二网络连接计算机A和计算机B，同时计算机A和计算机B还通过公共业务网络连接到应用业务系统，通过这个网络，单位或公司的应用系统业务就可以通过计算机A上的网卡3和计算机B上的网卡3访问到RAC集群的数据库。其中，第二网络只能选择公共业务网络，即借用公共业务网络做为第二网络使用。

实施例2

如图4所示：本发明实施例2提供了一种基于数据库集群的网络维护方法另一种流程图。在执行实施例2流程之前需要在数据库集群中增加一台网络交换机2，同时为网络交换机2增加公共业务网络作为第二网络。在数据库集群中增加公共业务网络作为第二网络的方法是：把公共业务网络所有节点的身份信息写入OCR磁盘中，供以后集群读写使用，其中公共业务网络所有节点的身份信息是指相关网卡名称、IP等。

第二网络根据实际情况选择是否启用，同时集群提供了是否选择启用第二网络的途径，选择则集群开启所有节点的公共业务网络IP做为第二网络，不选择则不开启第二网络功能。

同时集群会不间断的对第二网络进行维护，对第二网络进行维护的方法是：采用192.168.33.0网段，对不同的实施例可以设置不同的网段，所有节点的IP都在这个网段中。

为集群增加命令oifcfg getbackif查询集群中第二网络信息，显示信息包括：第二网络IP、第二网络网卡名称、IP所在节点等；

使用命令oifcfg setbackif-global bond0/192.168.33.0:cluster_interconnect；会将网卡bond0上192.168.33.0网段的IP做为第二网络添加到集群；

添加后使用oifcfggetbackif可以查询到该第二网络；

使用命令oifcfg delbackif-global bond0；会将网卡bond0上192.168.33.0网段的IP从集群数据库中删除。

当网络交换机1管理下的第一网络发生故障时，从网络交换机2管理下的第二网络所有网段中选择正常工作IP，替代网络交换机1管理下的第一网络工作。

启用所述第二网络替代第一网络工作时，集群优先选择正常工作节点的IP,对出现故障节点的IP不予选择。

通过以上第二网络功能和维护命令的设计，可以实现数据库集群中第二网络对故障第一网络的自动替换以及对第二网络的维护管理。该功能设计避免了第一网络故障可能引起的集群异常，并且通过维护命令可以方便的查看以及增删第二网络。同时集群随时检测第二网络内部所有节点，对第二网络内出现故障的节点重启。

实施例2具体的流程为：

在步骤S400中，首先由网络交换机1管理下的第一网络传输缓存数据及心跳信息。

在步骤S402中，判断网络交换机1管理下第一网络传输是否正常，如果判断结果为“是”，则跳返回步骤S400继续由网络交换机1管理下第一网络传输缓存数据及心跳信息。

如果判断结果为“否”，则继续执行以后的步骤。

在步骤S404中，判断网络交换机2管理下的第二网络传输是否正常，如果判断结果为“是”则跳由步骤S406由网络交换机2管理下的第二网络传输缓存数据及心跳信息。

如果判断结果为“否”，则该处理步骤在步骤S412中结束。

在步骤S406中，由网络交换机2管理下的第二网络传输缓存数据及心跳信息。

在步骤S408中，判断网络交换机2管理下的第二网络是否正常，如果如果判断结果为“是”则继续执行以后的步骤。

如果如果判断结果为“否”，则该处理步骤在步骤S412中结束。

在步骤S410中，由网络交换机2管理下的第二网络传输缓存数据及心跳信息的同时，随时检测网络交换机1管理下的第一网络是否恢复正常，如果如果判断结果为“是”，则跳返回步骤S400继续由网络交换机1管理下的第一网络传输缓存数据及心跳信息。

如果如果判断结果为“否”，则返回步骤S406继续由网络交换机2管理下的第二网络传输缓存数据及心跳信息。

集群检测第一网络是否恢复正常的方法是：

本实施例中第一网络采用192.168.36.20节点，对不同的实施例可以设置不同的网段，所有节点的IP都在这个网段中。

使用ping命令检测第一网络是否正常，ping-c3-W1192.168.36.20，这个ping命令检查192.168.36.20是否连接，ping命令会发送3次消息，如果超过1秒没有返回则认为网络不能。

如果在第一网络故障的情况下，第二网络也出现故障，那么集群会重启节点。在第一网络正常的情况下，第二网络故障或异常不影响集群的运行，不会引起节点重启。

如图5所示，针对本发明实施例2的方法流程图，还提供了一种基于数据库集群的网络维护系统架构图。其中，公共业务网络，用于业务应用系统或工具软件访问数据库；第二网络，借用公共业务网络，在第一网络故障时替代第一网络工作；网络交换机，用于管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；计算机节点，用于传送或接收数据。

实施例2在实施例1的基础上增加了一台网络交换机2，网络交换机1管理第一网络，网络交换机2管理第二网络。网络交换机1通过第一网络连接至计算机A的网卡1和计算机B的网卡1。网络交换机2通过第二网络连接至计算机A的网卡2和计算机B的网卡2。当网络交换机1管理下的第一网络故障时，由网络交换机2管理下的第二网络传输缓存数据以及心跳消息。增加一台网络交换机2的好处是，避免实施例1中网络交换机1出现故障的情况下，第一网络和第二网络都无法工作，同时保证第一网络冗余。

同时计算机A和计算机B还通过公共业务网络连接到应用业务系统，通过这个网络，单位或公司的应用系统业务就可以通过计算机A上的网卡3和计算机B上的网卡3访问到RAC集群的数据库。其中第二网络只能选择公共业务网络，即借用公共业务网络做为第二网络使用。

尽管说明书及附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.基于数据库集群的网络维护方法，其特征是，包括以下步骤：

S1：在数据库集群中增加第二网络；

S2：对第二网络进行维护；

S3：当第一网络发生故障时，从第二网络所有网段中选择正常工作IP，替代第一网络工作。

2.根据权利要求1所述基于数据库集群的网络维护方法，所述在数据库集群中增加第二网络的方法包括：

数据库集群中增加公共业务网络作为所述第二网络；

将所述第二网络的身份信息写入到OCR磁盘。

3.根据权利要求1所述的基于数据库集群的网络维护方法，对所述第二网络进行维护的方法包括：

查询集群中所述第二网络信息；

查询完成后，将查询到的所述第二网络中所有网段中的IP添加到集群；

添加完成后，查询添加到集群中所述第二网络所有网段中的IP；

删除添加到集群中所述第二网络网段中的IP。

4.根据权利要求3所述的基于数据库集群的网络维护方法，对所述第二网络进行维护的方法还包括：

集群随时检测所述第二网络内部不同节点的通信情况，对出现故障的节点予以重启。

5.根据权利要求1所述的基于数据库集群的网络维护方法，对所述当第一网络发生故障时，从第二网络所有网段中选择正常工作IP，替代第一网络工作的方法还包括：

启用所述第二网络替代第一网络工作时，集群优先选择正常工作节点的IP,对出现故障节点的IP不予选择。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的基于数据库集群的网络维护方法,其特征是，还包括：

S4：在所述第二网络替代所述第一网络正常传输缓存数据及心跳信息的同时，集群会不间断的检测所述第一网络是否恢复正常，如果检测到所述第一网络恢复正常，缓存数据及心跳信息则转由所述第一网络进行传输。

7.基于数据库集群的网络维护系统,其特征是，包括：

第一网络，用于传输缓存数据和心跳检测信息；

公共业务网络，用于业务应用系统或工具软件访问数据库；

第二网络，借用公共业务网络，在第一网络故障时替代第一网络工作；

网络交换机，用于管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；

计算机节点，用于传送或接收数据。

8.根据权利要求7所述的基于数据库集群的网络维护系统，所述网络交换机包括：

网络交换机1通过第一网络或者第二网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；

网络交换机3通过公共业务网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配。

9.根据权利要求7所述的基于数据库集群的网络维护系统，所述网络交换机包括：

网络交换机1通过第一网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；

网络交换机2通过第二网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配；

网络交换机3通过公共业务网络管理在独立执行工作的计算机节点之间的作业分配。

10.根据权利要求7所述的基于数据库集群的网络维护系统，所述计算机节点有唯一的网络地址。