CN113094354A - 一种数据库架构方法、装置、数据库一体机和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据库架构方法，包括：从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；预设数量为奇数；利用iscsi存储协议，配置仲裁盘，并将仲裁盘的硬件信息映射至计算节点；当计算节点识别到仲裁盘的硬件信息后，在计算节点安装指定版本的Oracle数据库。该方法能够使数据库一体机安装12cR1之后的Oracle数据库版本，避免了相关技术中数据库一体机无法支持新版本Oracle数据库的缺点，有助于Oracle数据库版本升级，以及数据库一体机的继续研发和推广。本申请同时还提供了一种数据库架构装置、一种数据库一体机和计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

Description

一种数据库架构方法、装置、数据库一体机和存储介质

技术领域

本申请涉及数据库一体机技术领域，特别涉及一种数据库架构方法、装置、数据库一体机和计算机可读存储介质。

背景技术

ORACLE数据库是当今比较流行的数据库，它以性能优异的特征占据了主要的高端市场，广泛应用于众多领域，如：电信、保险、银行、制造业、交通、能源、政府、航天等。传统架构的数据库运行在小型机和集中式SAN存储上。随着业务的高速发展，业务系统的交易量及数据量越来越大，对业务系统的处理能力及存储能力要求越来越高。则需要用更高配置的小型机和更高端存储来代替现有的小型机和存储，技术复杂，实施难度大，周期长。实施一套RAC方案在所有硬件资源齐备的前提下，一般需要4-5天。

为了高效快速部署出成品的RAC(Real Application Clusters，即真正应用集群，能够支持所有类型的主流商业应用程序)，为此推出了Oracle数据库一体机。数据库一体机(以下简称一体机)集成了高性能数据库服务器、可横向扩展分布式存储服务器、高速互联网络，垂直整合计算、存储、网络资源提供一体化解决方案。通过软硬件结合的深度优化，系统数据吞吐量、时延、数据传输速率、应用查询速度较传统数据库有数倍的提升，满足企业客户数据仓库加速、数据分析等复杂数据库业务场景的需求；同时一体机具备统一的系统管理平台，对计算、存储、网络资源实现集成化的监控管理，用户使用便捷，大幅降低运维成本。

目前数据库一体机支持Oracle 10g，11g，12cR1版本数据库，由于Oracle RAC从12cR1之后的版本不再支持GPFS共享文件系统，所以目前数据库一体机无法支持12cR2，18c，19c等新版本Oracle数据库，限制了数据库一体机的推广。

发明内容

本申请的目的是提供一种数据库架构方法，能够使数据库一体机安装12cR1之后的Oracle数据库版本，有助于Oracle数据库版本升级，以及数据库一体机的推广。其具体方案如下：

第一方面，本申请公开了一种数据库架构方法，包括：

从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；所述预设数量为奇数；

利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘，并将所述仲裁盘的硬件信息映射至计算节点；

当所述计算节点识别到所述仲裁盘的硬件信息后，在所述计算节点安装指定版本的Oracle数据库。

可选的，所述从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘，包括：

从所有的存储节点中选取所述预设数量的存储节点，生成目标存储节点集合；

从所述目标存储节点集合的各个存储节点中选取一个硬盘作为所述Oracle数据库的仲裁盘。

可选的，在所述利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘之后，还包括：

设置所述仲裁盘与所述计算节点之间的传输链路为双网卡传输方式。

可选的，在所述利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘之后，还包括：

修改所述仲裁盘的名称。

可选的，还包括：

设置所有的所述存储节点的存储协议为iscsi存储协议。

第二方面，本申请公开了一种数据库架构装置，包括：

选取模块，用于从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；所述预设数量为奇数；

配置模块，用于利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘，并将所述仲裁盘的硬件信息映射至计算节点；

安装模块，用于当所述计算节点识别到所述仲裁盘的硬件信息后，在所述计算节点安装指定版本的Oracle数据库。

可选的，所述选取模块，包括：

生成单元，用于从所有的存储节点中选取所述预设数量的存储节点，生成目标存储节点集合；

选取单元，用于从所述目标存储节点集合的各个存储节点中选取一个硬盘作为所述Oracle数据库的仲裁盘。

可选的，还包括：

设置模块，用于设置所述仲裁盘与所述计算节点之间的传输链路为双网卡传输方式。

第三方面，本申请公开了一种数据库一体机，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述的数据库架构方法的步骤。

第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的数据库架构方法的步骤。

本申请提供一种数据库架构方法，包括：从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；所述预设数量为奇数；利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘，并将所述仲裁盘的硬件信息映射至计算节点；当所述计算节点识别到所述仲裁盘的硬件信息后，在所述计算节点安装指定版本的Oracle数据库。

可见，本申请通过从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘，利用iscsi存储协议配置该仲裁盘，并将仲裁盘的硬件信息映射到计算节点，当计算节点识别到映射的仲裁盘的硬件信息后，就可在计算节点安装指定版本的Oracle数据库，即指定版本的Oracle数据库可以是12cR1之后的Oracle数据库版本，避免了相关技术中数据库一体机无法支持新版本Oracle数据库的缺点，有助于客户的Oracle数据库版本升级以及数据库一体机的继续研发和推广。本申请同时还提供了一种数据库架构装置、一种数据库一体机和计算机可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种数据库架构方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的一种数据库一体机的物理架构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种数据库一体机的逻辑架构参考图；

图4为本申请实施例所提供的一种数据库一体机的计算节点-存储节点架构图；

图5为本申请实施例所提供的一种磁盘划分映射流程图；

图6为本申请实施例所提供的另一种数据库架构方法的流程图；

图7为本申请实施例所提供的一种数据库一体机的仲裁盘和数据磁盘的分布架构图参考图；

图8为本申请实施例所提供的一种iscsi磁盘映射关系示意图；

图9为本申请实施例所提供的Oracle 12cR2版本的Oracle RAC集群软件安装界面；

图10为本申请实施例所提供的一种数据库架构装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在当前的数据库一体机仅支持12cR1版本之前的Oracle数据库，从12cR1之后的版本不再支持GPFS共享文件系统，所以目前的数据库一体机无法支持12cR2，18c，19c等新版本Oracle数据库，限制了数据库一体机的推广和发展。基于上述技术问题，本实施例提供一种数据库架构方法，能够使数据库一体机安装12cR1之后的Oracle数据库版本，有助于Oracle数据库版本升级，以及数据库一体机的推广，具体请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种数据库架构方法的流程图，具体包括：

S101、从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；预设数量为奇数。

可以理解的是，仲裁盘是用来判断计算节点的Oracle数据库是否有损坏。本实施例中从存储节点选取奇数个硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘。本实施例并不限定是从一个存储节点选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘，还是从多个不同的存储节点选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘。本实施例并不限定预设数量的具体个数，可以是1个，可以是3个，也可以是5个。可选的，为了实现高可用、高冗余设计，本实施例中可以选取3个硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘。

在一种具体的实施例中，为了实现高可用设计，本实施例中从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘，可以包括：

从所有的存储节点中选取预设数量的存储节点，生成目标存储节点集合；

从目标存储节点集合的各个存储节点中选取一个硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘。

即，本实施例中首先从所有存储节点中选取预设数量的存储节点，生成目标存储节点集合，再从目标存储节点集合的每个存储节点中选取一个硬盘作为仲裁盘，最终得到来自不同存储节点的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘。可以防止一个存储节点出现问题，导致所有的仲裁盘不能使用的现象，提高了一体机的高可用性，改善一体机的性能。

S102、利用iscsi存储协议，配置仲裁盘，并将仲裁盘的硬件信息映射至计算节点。

可以理解的是，iscsi是通用的标准的网络的IP存储协议，可使用在任意的平台和操作系统，具有广泛的适应性和通用性，具备良好的稳定性和出色的存储性能。本实施例中并不限定仲裁盘硬件信息的具体内容，可以包括硬盘的存储大小，硬盘的逻辑名称和该硬盘来自于哪个存储节点等信息。本实施例利用iscsi存储协议配置仲裁盘，也就是将仲裁盘和对应的计算节点的存储协议设置为iscsi协议。也就是相关技术中的数据库一体机所有存储节点的磁盘/硬盘都用于作为GPFS的NSD硬盘用于创建GPFS文件系统，本实施例只需要从存储节点的磁盘选取3块硬盘来单独的作为Oracle RAC的仲裁盘，通过iscsi协议映射给一体机的计算节点。就可以解决了相关技术中数据库一体机和Oracle数据库的兼容性问题。

在一种具体的实施例中，为了识别方便，本实施例在利用iscsi存储协议，配置仲裁盘之后，还可以包括：

修改仲裁盘的名称。

即本实施例中配置好仲裁盘后，修改仲裁盘的名称，即不使用默认的名称，可以提升映射的速度和效率，有利于快速识别到仲裁盘。本实施例并不限定修改的名称，可以是任意名称，例如LUN。

S103、当计算节点识别到仲裁盘的硬件信息后，在计算节点安装指定版本的Oracle数据库。

本实施例并不限定指定版本的具体版本序号，可以是12cR1版本之前的，如Oracle10g，11g，12cR1等版本，也可以是12cR1版本之后的，如12cR2，18c，19c等新版本Oracle数据库，可以根据实际需求进行选取。

在一种具体的实施例中，为了降低客户成本，还可以包括：

设置所有的存储节点的存储协议为iscsi存储协议。

即通过将一体机的所有存储节点的存储协议设置为iscsi存储协议，也就是放弃GPFS共享文件系统，可以降低客户资金成本，一定程度上提高一体机的销售数量。

本实施例提供一种数据库一体机的物理架构示意图，如图2所示，包含计算节点、存储节点和交换机。集成了K1 Power S922作为一体机的计算节点，部署AIX操作系统和Oracle RAC集群软件即各个计算节点的Oracle数据库的集合。K1 Power S922采用新一代的POWER9技术，可为当今企业的数据密集型工作负载提供前所未有的安全性和可靠性保障。且集成Open POWER产品FP5280G2作为一体机的存储节点，部署Linux操作系统和GPFS分布式文件系统，为计算节点提供可灵活扩展、高可靠的数据存储系统。图3为数据库一体机的逻辑架构参考图，其中DB Server为数据库服务器、DB instance为数据库实例、GPFSclient为GPFS客户端，AIX操作系统；high speed network高速网络；PowerLinux作为存储节点，GPFS服务器；Local disk为本地磁盘。图4为数据库一体机的计算节点-存储节点架构图，利用iscsi技术将存储节点的一块硬盘作为Oracle RAC的仲裁盘，用于安装Oracle集群软件，利用原设计的GPFS磁盘NSD作为Oraccle RAC的GPFS共享文件系统用于存放数据，保持原有设计架构。磁盘划分映射流程图可参考图5，其中，create block device即创建格式为block格式的硬盘设备，create iscsi target即创建iscsi目标，create LUN即设置仲裁盘的逻辑名称，可为LUN；define ID Port即定义端口ID；scan iscsi LUN即识别LUN，create iscsi initiator即创建iscsi发起者。

基于上述技术方案，本实施例利用iscsi技术将存储节点的一块硬盘作为OracleRAC的仲裁盘用于安装Oracle RAC集群软件，利用原设计的GPFS磁盘NSD作为Oracle RAC的共享文件系统用于存放数据，保持原有设计架构，无需做出太大的变动；且在分布式系统中，尤其是在超融合、数据库一体机领域，本发明可以把iscsi、GPFS等分布式技术有效融合，设计出灵活可控的分布式存储系统，提高了一体机的可靠性和高效性能，解决了相关技术中数据库一体机无法支持Oracle 12cR2及之后更高版本的问题。

基于上述实施例，为了能够增加存储链路的高可用性，本实施例提供一种数据库架构方法，具体请参考图6，图6为本申请实施例所提供的另一种数据库架构方法的流程图，包括：

S601、从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；预设数量为奇数。

S602、利用iscsi存储协议，配置仲裁盘。

S603、设置仲裁盘与计算节点之间的传输链路为双网卡传输方式，并将仲裁盘的硬件信息映射至计算节点。

即本实施例中通过设置仲裁盘与计算节点之间的传输链路为双网卡传输方式，也就是采用双网卡做聚合绑定，可以从传输路径上来增加存储链路的高可用性。然后，再利用iscsi存储协议将仲裁盘的硬件信息映射至计算节点，当计算节点识别到仲裁盘的硬件信息后，即可执行后续步骤即安装指定版本的Oracle数据库。

可以理解的是，通过重新分配磁盘，将存储节点的硬盘进行分类，其中来自不同的存储节点的3块硬盘作为Oracle RAC的仲裁盘，用于存放仲裁文件和OCR文件，且采用双网卡做聚合绑定，从传输路径上来增加存储链路的高可用性；存储节点其他的硬盘保持相关技术中数据库一体机设计架构不变，继续作为GPFS的NSD磁盘使用，创建GPFS共享文件系统，然后用于存放Oracle RAC的数据文件和日志文件，也可以作为共享文件系统存放其他文件，数据库一体机的仲裁盘和数据磁盘的分布架构图可参考图7。本实施例中数据库一体机采用power linux作为存储节点，power作为计算节点，操作系统分别是linux和aix，且数据库一体机采用iscsi协议，完全可以兼容相关技术中数据库一体机的架构设计。

S604、当计算节点识别到仲裁盘的硬件信息后，在计算节点安装指定版本的Oracle数据库。

步骤S601-602以及步骤S604的具体内容可以参考上述实施例，本实施例不再进行赘述。

本实施例通过Oracle数据库集群与分布式存储超融合一体机的配置和架构实现方式，并单独设置Oracle的仲裁盘可以解决Oracle 12cR1及后续版本不支持集群文件系统的问题，大大提高了RAC与超融合系统的兼容性，实现了RAC与GPFS集群文件系统的兼容与共存，使数据库一体机的适用范围更广泛；在高可用上利用了Oracle RAC集群、GPFS集群文件系统、iscsi存储技术、多网卡链路聚合技术，各个环节都存在冗余的设计，比如网络负载均衡、3个仲裁盘分布在不同的存储节点等，均体现了高可用、负载均衡、提高高性能的设计思想；还有，核心架构是以廉价的服务器作为存储节点，正式当下流行的超融合思路，利用power linux的性能优势作为存储节点、power服务器的稳定作为计算节点，通过多种高可用技术来实现数据库一体机的架构设计，实现了低成本、高可用、高性能且实施简单的数据库一体机架构。

图8为本实施例提供的一种iscsi磁盘映射关系示意图，计算节点识别到的iscsi映射的LUN，分别来自于三个不同的存储节点，在任何2个存储节点宕机的情况下，还可以继续保留一个硬盘作为Oracle RAC的仲裁盘，继续保证Oracle RAC的正常运行，有效提高了仲裁盘的高可用性。图9为本实施例提供的Oracle 12cR2版本的Oracle RAC集群软件安装界面。

基于上述技术方案，本实施例利用iscsi技术将存储节点的一块硬盘作为OracleRAC的仲裁盘用于安装Oracle RAC集群软件，解决了相关技术中数据库一体机无法支持Oracle 12cR2及以后高版本的问题，还采用双网卡做聚合绑定，从传输路径上来增加存储链路的高可用性，有助于客户的版本升级以及数据库一体机的继续研发和推广。

下面对本申请实施例提供的一种数据库架构装置进行介绍，下文描述的数据库架构装置与上文描述的数据库架构方法可相互对应参照，相关模块均设置于中，参考图10，图10为本申请实施例所提供的一种数据库架构装置的结构示意图，包括：

在一些具体的实施例中，具体包括：

选取模块1001，用于从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；预设数量为奇数；

配置模块1002，用于利用iscsi存储协议，配置仲裁盘，并将仲裁盘的硬件信息映射至计算节点；

安装模块1003，用于当计算节点识别到仲裁盘的硬件信息后，在计算节点安装指定版本的Oracle数据库。

在一些具体的实施例中，选取模块，包括：

生成单元，用于从所有的存储节点中选取预设数量的存储节点，生成目标存储节点集合；

选取单元，用于从目标存储节点集合的各个存储节点中选取一个硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘。

在一些具体的实施例中，还包括：

设置模块，用于设置仲裁盘与计算节点之间的传输链路为双网卡传输方式。

在一些具体的实施例中，还包括：

修改模块，用于修改仲裁盘的名称。

在一些具体的实施例中，还包括：

存储协议设置模块，用于设置所有的存储节点的存储协议为iscsi存储协议。

由于数据库架构装置部分的实施例与数据库架构方法部分的实施例相互对应，因此数据库架构装置部分的实施例请参见数据库架构方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

下面对本申请实施例提供的一种数据库一体机进行介绍，下文描述的电子设备与上文描述的数据库架构方法可相互对应参照。

本申请提供一种数据库一体机，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的数据库架构方法的步骤。

由于数据库一体机部分的实施例与数据库架构方法部分的实施例相互对应，因此电子设备部分的实施例请参见数据库架构方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

下面对本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质进行介绍，下文描述的计算机可读存储介质与上文描述的数据库架构方法可相互对应参照。

本身器提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的数据库架构方法的步骤。

由于计算机可读存储介质部分的实施例与数据库架构方法部分的实施例相互对应，因此计算机可读存储介质部分的实施例请参见数据库架构方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种数据库架构方法、装置、数据库一体机及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据库架构方法，其特征在于，应用于数据库一体机，包括：

从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；所述预设数量为奇数；

利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘，并将所述仲裁盘的硬件信息映射至计算节点；

当所述计算节点识别到所述仲裁盘的硬件信息后，在所述计算节点安装指定版本的Oracle数据库。

2.根据权利要求1所述的数据库架构方法，其特征在于，所述从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘，包括：

从所有的存储节点中选取所述预设数量的存储节点，生成目标存储节点集合；

从所述目标存储节点集合的各个存储节点中选取一个硬盘作为所述Oracle数据库的仲裁盘。

3.根据权利要求1所述的数据库架构方法，其特征在于，在所述利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘之后，还包括：

设置所述仲裁盘与所述计算节点之间的传输链路为双网卡传输方式。

4.根据权利要求1所述的数据库架构方法，其特征在于，在所述利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘之后，还包括：

修改所述仲裁盘的名称。

5.根据权利要求1所述的数据库架构方法，其特征在于，还包括：

设置所有的所述存储节点的存储协议为iscsi存储协议。

6.一种数据库架构装置，其特征在于，包括：

选取模块，用于从存储节点中选取预设数量的硬盘作为Oracle数据库的仲裁盘；所述预设数量为奇数；

配置模块，用于利用iscsi存储协议，配置所述仲裁盘，并将所述仲裁盘的硬件信息映射至计算节点；

安装模块，用于当所述计算节点识别到所述仲裁盘的硬件信息后，在所述计算节点安装指定版本的Oracle数据库。

7.根据权利要求6所述的数据库架构装置，其特征在于，所述选取模块，包括：

生成单元，用于从所有的存储节点中选取所述预设数量的存储节点，生成目标存储节点集合；

选取单元，用于从所述目标存储节点集合的各个存储节点中选取一个硬盘作为所述Oracle数据库的仲裁盘。

8.根据权利要求6所述的数据库架构装置，其特征在于，还包括：

设置模块，用于设置所述仲裁盘与所述计算节点之间的传输链路为双网卡传输方式。

9.一种数据库一体机，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的数据库架构方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的数据库架构方法的步骤。

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