Рубрика: Сеть

  • Сеть — Итоги

    Настройка и управление сетью Oracle

    • Файлы на серверной части – listener.ora (и необязательный) sqlnet.ora
    • Файлы на клиентской стороне – tnsnames.ora (и необязательный) sqlnet.ora
    • Файлы для Oracle Net находятся по умолчанию в папке ORACLE_HOME/network/admin или в папке указанной в системной переменной TNS_ADMIN
    • Определение имения может быть локальным (с помощью файла tnsnames.ora) или централизованным (используя LDAP)
    • Метод Easy Connect не требует какой-либо настройки
    • Один listener может осуществляться подключения ко многим БД
    • Для одной базы данных можно настроить несколько listener-ов
    • Регистрация экземпляров для listener-а может быть статической (в файле listener.ora) или динамической (процесс PMON обновляет информацию для listener-а)
    • Каждый пользовательский процесс имеет постоянной подключение к выделенному серверному процессу

    Использование архитектуры общего сервера

    • Пользовательские процессы подключаются к диспетчеру; эти подключения постоянны
    • Все диспетчеры помещают запросы в общую очередь
    • Общие серверные процессы выбирают запросы из общей очереди
    • У каждого диспетчера своя очередь ответов
    • Общие серверные процессы помещают результат выполнения запроса в очередь ответов соответствующего диспетчера
    • Диспетчеры возвращают результаты назад соответствующему пользовательскому процессу
    • Для настройки общего сервера необходимо указать (минимум) два параметра запуска экземпляра: dispatchers и shared_servers

     

     

    In 10g, oracle used to derive sessions parameter from processes parameter using following formula

    (1.1 * PROCESSES) + 5

    In 11g R1 onwards it changed to

    (1.5 * PROCESSES) + 22

  • Использование архитектуры Shared Server Architecture

    Стандартная архитектура выделенного сервера требует чтобы listener создавал выделенный серверный процесс для каждого подключения к экземпляру БД. Эти серверные процессы существуют пока сессия не будет завершена. В Unix подобных ОС серверные процессы это обычные системные процессы; в Windows это потоки внутри одного процесса ORACLE.EXE. Такая архитектура не поддерживает масштабирование для поддержки большого количества процессов на некоторых платформах. Альтернативой является архитектура общего сервера, ранее известная как многопоточный сервер (MTS).

    Ограничения архитектуры выделенного сервера

    Чем больше пользователей подключаеся к экземпляру БД, тем больше запускается серверных процессов. Это не проблема, так как Oracle продумал эту ситуацию. Listener может запустить столько процессов, сколько необходимо, несмотря на то что могут быть ограничения по скорости запуска сессий. Если происходит большое количество одновременных запросов на соединение – listener будет помещать их в очередь. Этого можно избежать запустив несколько listener-ов на разных портах и распределяя нагрузку между ними. Когда сессия установлена, PMON процесс может обслуживать сколько угодно сессий. Но операционная система может иметь ограничения на количество запущенных процессов, проблемы при операции context switch и работе с памятью.

    Компьютер может выполнять только одну задачу в одим момент времени (если у вас SMP сервер, то тогда каждый процессов выполняет по одной задаче). Операционная система эмулирует параллельное выполнение используя алгоритм распределения тактов процессора между всему текущими задачами. Этот алгоритм, известный как алгоритм распределения времени (timeslicing или timesharing) используется для распределения циклов процессора между процессами для выполнения. Переключения процессора с выполнения одной задачи на другую называется операцией переключения контекста (context switch). Эти операции очень дорогостоящие для производительности: операционной системе необходимо выполнить много работы для восстановления состоянии процесса при его активации и сохранения состояния процесса который становится неактивным. Чем больше пользователей подключается к экземпляру БД, тем чаще будет происходить операция context switch. В зависимости от операционной системы это может привести  к падению производительности вашего сервера. ОС мейнфреймов могут выполнять операцию context switch для десятков тысяч процессов безо всяких проблема, но более новые (и простые) операционные системы как Unix и Windows не слишком хороши при работе с тысячами (даже сотнями) одновременно запущенными процессами. Производительность падает так как большая часть вычислительной мощности тратится на управление операциями смены контекста, и малая часть остаётся для собственно выполнения работы.

    Так же могут возникать проблемы с памятью при подключении новых и новых подключений. Сами по себе серверные процесса не представляют опасности, так как во всех современных ОС используется общая память для процесса запущенного больше чем один раз, т.е. запуск тысячи процессов потребляет столько же памяти сколько запуск одного процесса. А проблема кроется в program global area (PGA). PGA — это участок памяти выделяемый для каждого процесса для поддержки состояния сессии и выполнения такой работы как к примеру сортировка данных. PGA не может использовать общую память – в ней содержатся данные уникальные для каждой сессии. Во многих опреационных системах при отстутствии свободной памяти используется файл подкачки или разбитое место на диске и страницы из памяти записываются на диск для освобождения места для данных рабочего процесса. Когда данные которые записаны на диск опять нужны в памяти, снова неиспользуемые в текущий момент времени страницы памяти записываются на диск а нужные данные считываются с диска в освободившееся пространство. Если такие операции перекачки информации происходят часто – это катастрофически снижает производительность. Так как PGA выделяется для каждой сессии, то чем больше пользователей будет подключаться, тем чаще (при остуствии достаточного количества памяти) будут происходит эти операции перекачки данных из памяти на диск и обратно.

    Таким образом в архитектуре выделенного сервера, производительность может падать если ваша операционная система не поддерживает большого количества одновременно работающих процессов и проблемы могут усугубляться при отсутствии достаточного количества памяти. Надо отметить что на самом деле не важна активность подключенных сессий. Даже для неактивных сессий процесс создан и операционная система будет переключаться на эти процессы и перекачивать данные при необходимости согласно алгоиртму разделения времени. И тогда наступает момент что как бы вы не улучшали аппаратные средства, производительность начинает падать из-за неэффективности операционной системы при управлении операциями context switch и памятью. Для преодоления этих ограничений Oracle предлагает использовать архитектуру общего сервера (shared server architecture). Это позволяет обслуживать большое количество пользовательских процессов относительно небольшим количеством серверных процессов, и таким образом уменьшается количество процессов для управления операционной системой. Как дополнительный плюс уменьшается количество используемой памяти.

    Надо помнить что потребность в архитектуре общего сервера очень сильно зависит от используемой платформы. Некоторые ОС не нуждаются в этом.

    Архитектура общего сервера

    Сразу необходимо отметстьи что архитектура общего сервера полностью реализуется на стороне сервера. Пользовательские процессы и программы не ощущают разницы при работе. Пользовательский процесс преобразует строку подключения в сетевой адрес listener-а и имя сервиса (или экземпляра) и посылает запрос к listener-у на подключение. Результатом подключения будет сетевой процесс. Этот процесс будет использоваться для отправки SQL запросов и получения результатов. Т.е. со стороны пользовательского процесса ничего не изменилось, всё так же как и в случае с выделенным сервером. Но серверная часть существенно отличается.

    Архитектура общего сервера реализуется путём введения дополнительных процессов как части экземпляра БД. Это фоновые процесса запускаемые в момент запуска экземпляра. Эти процессы разделяют на два типа: диспетчеры и общие серверные процессы (dispatchers и shared servers process). Так же создаются дополнительные структуры памяти (очереди) в SGA и listener начинает работать немного по другому. Когда экземпляр БД настроен для запуска как общий сервер, в дополнение к обычным фоновым процессам запускается один или несколько процессов диспетчеров. Диспетчеры, так же как любые другие фоновые процессы, работают на определённом порту выделенном ОС: они могут взаимодействовать с listener-ом и регистрироваться, используя параметр БД local_listener для обнаружения настроенных listener-ов. Также запускается один или несколько общих серверных процессов (shared server process). Концептуально они ничем не отличаются в работе от обычных выделенных серверных процессов, но главное отличие это то что они не привязываются к одной конкретной сессии. Они получают SQL запросы, разбирают их и возвращают результат выполнения – но они не получают SQL запросы напрямую от пользовательских процессов. Эти процессы считывают их из очереди, которая формируется из запросов от любого количества пользовательских процессов. Подобным образом серверные процессы не возвращают результаты выполнения напрямую пользовательскому процессу – вместо этого, они кладут результат выполнения в очередь ответов. Возникает вопрос, как пользовательские запросы попадают в очередь для считывания серверным процессом и как результаты возвращаются пользователям? За это и ответственен диспетчер. Когда пользовательский процесс посылает запрос listener-у, вместо того чтобы создать серверный процесс и вернуть его адрес пользовательскому процессу, listener возвращает адрес диспетчера. Если создан только один диспетчер – listener подключит все входящие запросы к этому диспетчеру. Если созданы несколько диспетчеров – listener будет распределять входящие запросы на подключением между ними. Каждый пользовательский процесс думает что он взаимодействует с выделенным процессом, но это не так: диспетчер работает со многими пользовательскими процессами. Со стороны сети взаимодействие многих пользовательских процессов будет осуществляться по одному порту используемому диспетчером.

    Когда пользователь запускает SQL запрос на выполнение он отсылается к диспетчеру. Диспетчер помещает все запросы в очерель. Эта очередь называется общей очерелью (common queue) так как её используют все диспетчеры. Вне зависимости к какому диспетчеру подключен пользовательский процесс все запросы помещаютяс в общую очередь. Все общие серверные процессы просматривают эту очередь. Когда запрос помещается в очередь – первый доступный серверный процесс забирает запрос. С точки зрения выполнения запроса происходит обычный цикл разбора-привязки-выполнения, но когда наступает этап выборки данных – серверный процесс не может отправить результат обратно пользовательскому процессу – между ними нет соединения. Вместо этого общий серверный процесс помещает результат выполнения в очередь ответов (response queue) которая принадлежит тому диспетчеру который получил этот запрос от пользовательского процесса. Каждый диспетчер просматривает свою очередь ответов, и когда результат готов, диспетчер заберёт его из очереди и отправит соответствующему пользовательскому процессу. На картинке 4-11 показано как три пользовательских процесса работают в архитектуре общего сервера. Пользовательские процессы 1 и 2 подключаются к экземпляру и назначаются диспетчеру 1, а пользовательский процесс 3 соединяется с диспетчером 2.

    36

    37

    Результатом механизма диспетчеров и очередей является то что любой запрос любого пользовательского процесса может быть выполнен первым доступны общий серверным процессом. Всплывает вопрос как управляется состояние сессий. Пользовательский процесс вполне вероятно может выполнить команду SELECT FOR UPDATE, DELETE и COMMIT. В архитектуре выделенного сервера это не вызывает проблем, так как PGA ( привязанная именно к этой сессии) хранит информацию об активности сессии, и сервер знает какие изменения сохранить и какие блоки памяти разблокировать. PGA для сессии в архитектуре выделенного сервера хранит информацию о самой сессии, состояние курсоров, место для сортировки и состояние стека. В архитектуре общего сервера каждый запрос может выбираться из общей очереди разными серверными процессами, которые понятия не имеют о состоянии транзакции. Для преодоления этой проблемы, общие серверные процессы хранят информацию о сессиях в SGA вместо PGA. Таким образом когда бы серверный процесс не выбрал запрос на выполнение из общей очереди, этот процесс обратиться к соответствующем блоку в SGA и получит информацию о состоянии сессии. Область памяти в SGA используемая общими серверными сессиями называется общая пользовательская область (UGA user global area) и включает в себя всё что хранилось в PGA за исключением состояния стека. Вот откуда появляется экономия памяти. Oracle может управлять памятью в shared pool-е гораздо эффективнее чем во многих отдельных PGA. Часть SGA используемая для UGA – это large pool.

    Настройка общего сервера

    Так как архитектура общего сервера является особенностью только сервера, с клиентской стороны не нужна дополнительная настройка кроме создания файлов для Oracle Net (sqlnet.ora и tnsnames.ora). Со стороны сервера настройка требуется только для экземпляра БД. Listener автоматически подхватит конфигурацию shared server с помощью динамической регистрации. Таким образом shared server настраивается путём выставления соответствующих значений параметров инициализации экземпляра. Доступны несколько различных параметров, но два необходимых это: dispatchers и shared_servers.

    Рассмотрим параметр shared_service. Этот параметр контролирует количество общих серверных процессов которые будут запущены в момент запуска экземпляра. Общие серверные процессы используют механизм очереди, но в идеальном случае очередь должна быть пустой: всегда должен быть доступен процесс для выполнения работы, которая появляется в общей очереди. То есть значение shared_servers должно быть установлено таким образом, чтобы быть равным предполагаемому количеству запросов выполняемых одновременно. Но если возникнет всплеск активности, Oracle динамически создат ещё процессы, количество которых ограничего значением  параметра max_shared_servers. По умолчанию значение shared_servers равно единице если установлено значение переменной dispatchers. Если параметр max_shared_servers не установлено то используется значение по умолчанию равное одной восьмой от параметра processes.

    Параметр dispatchers контролирует сколько диспетчеров запускать во время старта экземпляра и определяет их поведение. Это единственный обязательный параметр. Доступно много дополнительных опций, но две самые важные это: сколько процессов запускать и какой протокол использовать. Среди других опций доступны такие, которые позволяют устанавливать сетевой интерфейс и порт для диспетчеров, настраивать адреса listener-ов для регистрации и т.п. Параметр max_dispacthers устанавливает верхнюю границу количества допустимых для запуска диспетчеров, но этот параметр работает не так как max_shared_server. Oracle не будет сам автоматически запускать дополнительные процессы, но вы можете запустить вручную ещё процессы максимальным количеством не превышающим значение параметра max_dispatchers.

    Рассмотрим пример настройки архитектуры общего сервера. Для этого достаточно выполнить команды

     

    alter system set dispatchers=’(dispatchers=2)(protocol=tcp’;

    alter system set shared_servers=20;

     

    Настройка общего сервера очень важна. Всегда должно быть доступно достаточно общих серверных процессов для обработки запросов из общей очереди по мере их поступления и достаточно диспетчеров для обсуживания входящих запросов и возврата результатов обработанных запросов. При использовании архитектуры общего сервера необходимо контролировать потребление памяти общими серверными процессами в SGA. При переходе от выделенного сервера к общему размер SGA необходимо существенно увеличить.

  • Настройка и управление сети Oracle

    Сеть это неотъемлемая часть клиент-серверной архитектуры, которая является фундаментальное составляющей всех современных баз данных. У БД Oracle была возможность для клиент-серверных вычислений с самого начала (версия 1, выпущенная в 1978 году использовала разделение между кодом Oracle и пользовательским кодом), но только в версии 4 в 1984 году Oracle представила разделение между компьютером пользователя и сервером. Настоящая поддержка клиент-серверной архитектуры наступила с версией 5 в 1986 году. В это главе мы рассмотрим сервис Oracle Net, который раньше назывался Sqlnet и некоторые DBA до сих пор используют это название.

    По умолчанию Oracle Net настроена как выделенный сервер (dedicated server). В такой конфигурации каждому пользовательскому процессу, подключенному к БД, будет создаваться свой серверный процесс. Альтернативой этой конфигурации является конфигурация разделяемого сервера (shared server), где все пользовательские процессы используют фиксированный набор серверных процессов, разделяемых между пользовательскими сессиями. DBA неохотно используют shared server архитектуру, однако знание это конфигурации необходимо.

    Oracle Net – это технология позволяющая использовать клиент-серверную архитектуру Oracle. Это механизм для установки сессии с экземпляром БД. Существует несколько программ, которые могут быть использованы для настройки и управления Oracle Net,  хотя можно настроить всё используя только текстовый редактор. Каким бы инструментом вы не пользовались, результатом всё равно будет набор файлов, которые управляет процессом запуска сессий listener-ом при получении пользовательского запроса и определяет каким-образом пользовательскией процесс находит listener.

    Oracle Net и клиент-серверная парадигма

     Пользователя и базу данных разделяет множество уровней. В окружении Oracle ни пользователи не имеют прямого доступа к базе данных, ни пользовательские процессы. Клиент-серверная архитектура гарантирует что любой доступ к БД контролируется сервером.

    Пользователь взаимодействует с пользовательским процесс: это приложение которое запущено на локальной машине. Например Microsoft Acces и ODBC Driver, либо приложение написанное на C и использующее OCI библиотеки или SQL *Plus. Какое бы это ни были приложение, назначение пользовательского процесса одинаковое – позволить пользователю вводить информацию, которую приложение может использовать для генерации SQL запросов. В случае SQL *Plus пользовательский процесс будет просто ждать ввода запроса —  более продвинутые инструменты могут отображать свойства объектов БД, генерировать и валидировать SQL команды, в любом случае будет сформирован SQL запрос, который передаётся серверному процессу.

    Серверный процесс работает на сервере базы данных и выполняет запросы, полученные от пользовательского процесса. Это базовое клиент-серверное разделение: пользовательский процесс создаёт SQL, серверный процесс выполняет. Выполнение SQL запроса происходит в четыре этапа: разбор (parse), связывание (bind), выполнение (execute) и выборка(fetch).  На этапе разбора сервер определяет валиден ли запрос, какие объекты используются и как выполнить запрос максимально быстро. Разбор использует shared pool: стурктуры памями используются для преобразования SQL в исполняемый код. На этапе связсывания – все переменные преобразуются в литералы. Этап выполнения будет использовать SGA и возможно саму базы данных. Во время выполнения данные в буфере кэша будет считываться или обновляться, изменения записываться в буфер логов, и если необходимых блоков нету в буфере серверный процесс считает их из файлов данных. Это единственный момент времени при выполнении запроса когда используется сама база данных. И, наконец, на этапе выборки серверный процесс отправит результирующий набор данных полученный в результате выполнения запроса назад пользовательскому процессу, и пользовательский процесс преобразует результат для отображения.

    Oracle net предоставляет механизм для запуска серверного процесса, который будет выполнять код от имени пользовательского процесса. Этот механизм называют установкой сессии. Также Oracle Net используется для поддержки сессий: передачу SQL запросов от пользовательского процесса к серверному, и получение результатов выполнения запросов от сервеного процесса к пользовательскому.

    На рисунке 4-1 отображены компоненты сессии. Пользователь взаимодействует с пользовательским процессом, пользовательский процесс в свою очередь взаимодействует с серверным процессом используя Oracle Net; серверный процесс работает с экземпляром БД и экземпляр при помощи фоновых процессов работает с базой данных. Клиен-серверное разделение осуществляется между пользовательским процессом создающим SQL запросы и серверным процессом выполняющим их. Это разделение обычно будет и физическим, так же как логическим: обычно серверные и клиентские машины соединены с помощью локальной сети, так же они могут соединяться с помощью сети интернет или вообще работать на одной физической машине. Oracle Net отвечает за установку соединения (создание сессии) и все взаимодействие между серверным и пользовательским процессом.

    25

    Установка соединения (создание сессии)

    Когда пользователь хочет подключиться к БД используется команда вида

    CONNECT STORE/ADMIN123@ORCL11G

    Конечно если используется инструмент с графическим интерфейсом вы не будете писать такую команду, ваше приложение просто спросит все необходимые данные для подключения и команда будет сгенерирована пользовательским процессом. Разберём эту команду. Вначале идёт имя базы данных (STORE) и пароль (ADMIN123) разделённые символом “/”. Затем идёт символ “@” после которого строка подключения “ORCL11G”. Символ “@” является идентификатором для пользовательской сессии указывающим что сетевое подключение необходимо. Если пропустить этот символ и не указывать строку подключения, тогда пользовательский процесс преполагает что экземпляр к которому вы хотите подключиться запущен на локальной машине и он всегда доступен с помощью IPC протокола. Если символ “@” и строка подключения указаны, тогда пользовательский процесс будет использовать сетевое подключение для работы с удаленной машины – хотя фактически, сервер может быть той же локальной машиной и вы будете посылать запрос и принимать одной и той же сетевой картой локальной машины.

    Подключение к локальному экземпляру

    Даже когда вы подключаетесь к экземпляру работающему на локальной машине, вы всё равно используете Oracle Net. Все сессии используют сетевой протокол для разделения пользовательского когда от серверного, но для локального подключения этим протоколом будет IPC: это протокол предоставляемый операционной системой который пользоляет «общаться» процессам работающим на одной машине. Это единственный вид подключения который не требудет listener-а; более того, локальное подключение не требует никакой настройки. Единственная информация которая нужна пользовательскому процессу для подключения, это к какому экземпляру БД вы хотите подключиться. Нужно помнить что могут работать несколько экземпляров на одном компьютере. Эту инфомрацию процесс получает из системных переменных. На рисунке 4-3 показан пример подключения в системе Linux, а на рисунке 4-3 отображено как подключиться к локальной базе данных в Windows

    26

    Единственным отличием будет метод установки системных переменных.

    Определение имени (Name resolution)

     Когда происходит попытка подключения используя Oracle Net, первым делом необходимо определить куда конкретно вы хотите подключиться. Это процесс определения имени. Если команда CONNECT содержит строку подключения “@orcl11g”, Oracle Net необходимо понять что значит “orcl11g”. Строка должна быть преобразована в определённую информацию: протокол, который будет использоваться (предположим TCP), IP адресс на котором запущен listener, порт используемый listener-ом и имя экзкмпляра БД к которому вы хотите подключиться. Можно использовать разные строки подключения: к примеру вместо IP адреса в строке подключения может указываться имя хоста, которое затем определяется в IP адресс используя DNS сервер. Вместо указания имени экземпляра может быть указано имя сервиса, которое (в RAC архитектуре) может обслуживать несколько экземпляров. В single-instance архитектуре тоже могут использоваться сервисы – к примеру для отслеживания нагрузки на базу данных разными группами пользователей. Вы можете насторить разные механизмы выделения адреса сервера и имени экземпляра из строки подключения, но так или иначи процесс определения имени должен давать пользовательскому процессе достаточно информации для нахождения listener-а и создания запроса к экземпляру.

    27

    Запуск серверного процесса

     Listener базы данных, работающий на сервере, использует один или несколько протоколов для мониторинга одного или нескольких портов на одном или нескольких сетевых интерфейсах в ожидании входящих запросов на подключение. Вы можете запустить несколько listener-ов на одном сервере, а также один listener может принимать запросы на подключение для нескольких экзмепляров. Когда listener получает запрос на подключение, вначале он должен проверить доступен ли запрашиваемый экземпляр. Если экземпляр доступен, listener запустит сервеный процесс для обслуживания пользовательского процесса. Таким образом, если к вашей базе данных подключено одновременно тысяча пользователей – на сервере будет работать тысяча серверных процессов. Такая конфигурация называется архитектура выделенного сервера (dedicated server architecture). Существует возможность использования другой конфигурации, когда пользовательские сессии обслуживаются выделенным процессом диспетчером (dispatcher process), но серверные процессы разделяются между пользовательскими сессиями. Эта архитектура называется общий сервер (shared server).

    При использовании TCP протокола, каждому серверному процессу запущенному listener-ом присваивается уникальный номер TCP порта. Это значение устанавливается во время запуска процесса согласно алгоритму маппинга портов вашей операционной системы. Номер порта возващается пользовательской сессии и теперь пользоватеский процесс может работать напрямую с выделенным ему серверным процессом. На этом этапе listener заканчивает свою работу и ожидает других запросов на подключение. Таким образом если listener не запущен – то вы не сможете установить подключение, однако существующие подключения могут продолжать работу.

    Создание listener-а

    Listener определяется в файле listener.ora который по умолчанию находится в папке ORACLE_HOME/network/admin. Как минимум файл listener.ora должен содержать информацию об одном listener-e, включая имя listener-а, протокол и адресс. Вы можете настроить несколько listener-ов в одном файле, однако все они должны иметь уникальное имя и адресс.

    Как идругие файлы для настройки Oracle Net, файл listener.ora очень привередливый к синтаксису. Важны регистр букв, количество пробелов и аббревиатуры. Поэтому многие DBA не любят редактировать файл самостоятельно (несмотря на то что ничего не мешает это делать вручную). Oracle предоставляет три программы для управления Oracle Net: это Enterprise Manager, Net Manager и Net Configuration Assistant. Оба последних написаны на Java. Функционал этих программ сильно пересекается, однако есть некоторые вещи, которые можно сделать в одной программе, но нельзя в другой и наоборот.

    Ниже представлен пример файла listener.ora
    LISTENER =

    (DESCRIPTION =

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = jwlnx1)(PORT = 1521))

    )

    LIST2 =

    (DESCRIPTION =

    (ADDRESS_LIST =

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = 127.0.0.1)(PORT = 1522))

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = jwlnx1.bplc.co.za)(PORT = 1522))

    )

    )

    В первой секции описан listener с именем LISTENER, который использует локальное имя хоста на порту по умолчанию, 1521. Во второй секции определён второй listener с именем LIST2. Он мониторит порт 1522 также на локальном имене хоста и адресе замыкания (loopback/127.0.0.1).

    Для создания listener-а всё что нужно сделать это добавить запись в файл listener.ora и запустить его выполнив команду lsnrctl. В ОС Windows listener будет работать как сервис, но нет нужды создавать его вручную. Он будет создан при первом запуске listener-а. Затем вы можете запускать и останавливать его как обычный сервис windows.

    На рисунке 4-4 показана настройка listener-а LIST2 используя Net Manager, а на рисунке 4-5 тот же listener в окне Net Configuration Assistant.

    В Net Manager вы можете настроить несколько адресов для мониторинга, а в Net Configuration Assistant нет: он работает только с локальным именем хоста.

    28

    Регистрация БД

    Listener должен создать серверный процесс для экземпляра БД. Для этого listener должен знать какие экземпляры доступны на компьютере где он запущен. Listener находит информацию об экземплярах в процессе «регистрации». Используя single-instance архитектуру – listener и экземпляр должны быть запущены на одной машине. RAC пользоляет любому listener-у подключаться к любому instanсe в кластере.

    Существует два метода регистрации экземпляров БД: статическая и динамическая регистрация. Для статической регистрации вы пишете список эезмепляров в файле listener.ora. Динамическая регистрация обозначает что экземпляр во время запуска, находит listener и регистрируется сам.

    Статическая регистрация

    Использование динамической регистрации предпочтительно, однако может возникнуть ситуация когда вам придёстя использовать статическую. Динамическая регистрация появилась с версии 8i, и если вам надо настроить listener для подключения к таким БД, то вам придётся регистрировать их статически. Также некоторые приложения требуют статическую регистрацию, в основном приложения для управления. Для статической регистрации экземпляра необходимо создать соответствующую запись в файле listener.ora.

    29

    В данном примере запись SID_LIST_LIST2 позволит listener-у с именем LIST2 принимать запросы на подключения к экземпляру с именем ocp11g. Это не значит что instance работает или даже существует. Значение ORACLE_HOME необходима только если listener запускается из домашней директории Oracle отличной от экземпляра. Этот путь используется для поиска исполняемого файла который выполняется для запуска серверного процесса. Обычно это используется при настройке listener-а дял разных версий Oracle, установленных в разные домашние директории.

    Динамическая регистрация

    Этот метод регистрации является предпочтительным, когда экземпляр регистрирует себя у listener-а. Инилизационный параметр local_listener указывает экземпляру на сетевой адресс который необходимо использовать для поиска и регистрации у listener-а. Во время запуска экземпляра, процесс PMON использует данный параметр для поиска listener-а и информирует его о имени экземпляра и сервисе(ах) которые запускает экземпляр. Имя экземпляра определено в параметре instance_name, а параметр service_names при остутствии значения составляется из параметров instance_name и db_domain (db_domain по умолчанию пустое значение). Возможно создавать и запускать дополнительные сервисы в любое время как изменяя значение параметра service_name (перечисляя через запятую) либо используя пакет DBMS_SERVICE.

    Любые изменения должны быть зарегистрированы. Если этого не сделать то listener не будет знать что доступен новый сервис, и не сможет установить соединение. Процесс PMON регистрирует изменения автоматически один раз в минуты, но вы в любое время можете запустить процесс регистрации выполнив команду ALTER SYSTEM REGISTER;

    Динамическая регистрации предпочтительнее, так как она позволяет быть увереным что только запущенные экземпляры и доступные сервис зарегистрированы у listener-а и нет ошибок в именах. Очень легко допустить ошибку если вы к примеру редактируете файл listener.ora вручную. Также когда экземпляр останавливается, он автоматически отменить регистрацию.

    Начиная с версии 9i динамическая регистрация может не требовать конфигурации совсем, если ваш listener работает используя порт по умолчанию (1521). Все экезмпляры автоматически пытаются найти listener на локальной машине используя порт по умолчанию и в случае успеха – зарегистрироваться у этого listener-а. Если listener не доступен на локальной машине используя порт по умолчанию, вы должны установить где находится listener и перерегистрироваться. Например:

    alster system set local_listener=list2;

    alter system register;

    В данном примере listener указывается используя имя. Это имя необходимо преобразовать в адресс и порт. Однако можно использовать сразу настройки в значении параметра. Например

    alter system set local_listener='(address=(protocol=tcp)(host=127.0.0.1)(port=1522))’;

    Использование такого значения допускается, однако лучше всё-таки использовать имя, которое настраивается в файле: так как появляется уровень абстракции между именем и физическим адресом. Если адресс listener-а изменится, вы должны сделать изменения в одном месте, а не менять параметры в каждом экземпляре использующим этот listener.

    Методы определения имени

    Вначале главы мы использовали строку подключения для установления сессии. Эта строка преобразуется в адресс машины где запущен listener и имя экземпляра или сервиса. При динамической регистрации логическое имя listener-а тоже преобразуется в сетевой адресс для регистрации. Доступно четыре метода для преобразования имени: easy connect, local naming, directory naming и external naming. Большинство установок использует local naming, но для сложной и большой системы предпочтительно использовать directory naming.

    Easy connect

    Метод easy connect был представлен в версии 10g. Его очень использовать – он не требует настройки. Но доступен при использовании только одного протокола: TCP. Остальные методы могут работать с любыми поддеживаемыми протоколами. Easy connect не может использовать дополнительные возможности Oracle Net, такие как балансировка нагрузки или поддержка сетевой маршрутизации. Этот метод часто используется DBA но для пользователей он не сильно удобен. Пример подключения

    connect store/admin123@jwlnxl.bplc.co:1522/ocp11g

    В этом примере пользовательский процесс использя TCP протокол подключится к порту 1522 по IP адрессу определённому из имени хоста. Если listener запущен на этом порту этого сервера – пользовательский процесс запроси listener создать серверный процесс на instance ocp11g. Можно ещё упростить эту команду

    connect  store/admin123@ jwlnxl.bplc.co

    Такая команда сработает только если listener запущен на порту 1521 и имя сервиса совпадает с именем хоста jwlnxl.bplc.co

    Local Naming

    Используя эту технику пользователь использует псевдоним (Oracle Net service alias) в строке подключения, а псевдоним преобразуется в сетевой адресс, протокол, сервис или имя экземпляра с помощью локального файла. Этот файл и есть пресловутый tnsnames.ora, который доставил много горя DBA. Рассмотрим пример файла tnsnames.ora

     

    ocp11g =

    (DESCRIPTION =

    (ADDRESS_LIST =

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = jwlnx1.bplc.co.za)(PORT = 1522))

    )

    (CONNECT_DATA =

    (service_name = ocp11g)

    )

    )

    test =

    (DESCRIPTION =

    (ADDRESS_LIST =

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = serv2.bplc.co.za)(PORT = 1521))

    )

    (CONNECT_DATA =

    (sid = testdb)

    )

    )

    Этот файл содержит два Oracle Net Service alias: ocp11g и test. Эти псевдоним и есть то, что будут использовать пользователи в строке подключения. Первый псевдоним ocp11g указывает на то, что если в строке подключения найдено «@ocp11g», то пользовательский процесс по протоколу TCP, порту 1522 подключится к машине jwlnx1.bplc.co.za и попросит listener создать сессию для экземпляра с названием сервиса ocp11g. Второй алиас test направит пользовательские процессы по другому адресу, порту и сессии будут создаваться для экземпляра testdb.

    Метод local naming поддерживает все протоколы и возможность Oracle Net, но управление файлами tnsnames.ora на клиентских машинах может быть задачей, занимающей очень много времени. Также tnsnames.ora файл очень чувствителен к ошибкам синтаксиса. Использование графических программ поможет избегать этих ошибок.

    Directory Naming и External Naming

    Метод Directory Naming направляет пользовательскую сессию к серверу LDAP для определения псевдонима. LDAP – это широко распространённый стандарт, которого придерживается Oracle и другие производители ПО. Для использования directory naming метода, вначале вам нужно установить и настроить LDAP сервер на каком либо сервере в вашей сети. Oracle предоставляет LDAP сервер ( Oracle Internet Directory) как часть Oracle Application Server, но необязательно использовать именно его. Если у вас уже есть установленный и настроенный к примеру сервер с Microsoft Active Directory – вы можете использовать его.

    Как и local naming, метод directory naming поддерживает все возможности Oracle Net – но вместо поддержки файлов tnsnames.ora разбросанных по всей сети, используется централизованное хранилище, что несомненно гораздо легче сопровождать.

    External Naming отличается от directory naming только тем, что использует отдельный сервис вместо LDAP – Sun Network Information Services (NIS+) или Cell Directory Services (CDS).

    Программа управления listener-ом

    Можно запускать и останавливать listener через Database Control, но существует так же консольная программа lsnrctl (или lsnrctl.exe в Windows). Утилита lsnrctl может запускаться через командную строку ОС или через простой графический интерфейс. Для всех команд вы должны указать имя listener-а, если не используется имя по умолчанию LISTENER. На рисунках 4-6 и 4-7 показано как проверить статус listener-а, запустить и остановить его путём вызова команд из командной строки операционной системы или с помощью графического интерфейса.

    Необходимо отметить что комнда status всегда отображает адрес по которому listener принимает запросы на подключение, а также имя и местонахождение файла listener.ora, в котором прописан listener и имя и местонахождение файлов логов listenera. На рисунках ниже также видно что listener LIST2 “supports no services”. Это отображается так как не было статически зарегистрировано сервисов и ни один экземпляр БД ещё не зарегистрировался динамически для этого listener-а. На рисунке 4-8 отображено состояние listener-а после динамической регистрации экземпляра БД.

    30

    31

    На рисунке 4-8 результат выполнения команды status показывает нам, что listener с именем LISTENER поддерживает три сервиса, доступных для экземпляра БД orc11g:

    • Сервис orcl11g.jwlnx1.bplc.co.za это обычный сервис БД. Listener может запустить выделенную серверную сессию для работы (ещё ни одной сессии не создано)
    • Сервис orcl11gXDB.jwlnx1.bplc.co.za – это сервис для работы с БД основанный на XML. Данный сервис позволяет подключаться к БД используя протоколы отличные от Oracle Net, к примеру FTP и HTTP
    • Сервис orcl11g_XPT.jwlnx1.bplc.co.za – это сервис для работы Dataguard.

    По умолчанию экземпляры БД версии 11g регистрируют сервисы XDP и XDT, но они не могут использоваться без дополнительной настройки. Эти сервисы отображаются как “status ready” и это обозначает что они были автоматически зарегистрированы процессом PMON: listener знает что они доступны так как PMON при динамической регистрации указал это. Если бы сервисы были зарегистрированы статически, они бы отображались со статусом “status unknown”. Т.е. сервисы прописаны в файле listener.ora, но могут быть не запущены.

    Для просмотра всех доступных команд программы lsnrctl используйте команду HELP

    32

    Назначение команд описано ниже

    • START запуск listener-а
    • STOP остановка listener-а
    • STATUS просмотр состояния listener-а
    • SERVICES отобразить сервисы доступны listener-у (более детальная информация чем в команде STATUS)
    • VERSION отобразить версию listener-а
    • RELOAD перечитать файл ora
    • SAVE_CONFIG сохранить изменения в файл listener.ora
    • TRACE разрешить трассировку деятельности listener-а
    • CHANGE_PASSWORD установить пароль для администрирования listener-а
    • QUIT выйти из программы без сохранения
    • EXIT выйти из программы сохранив изменения
    • SET установить значения параметров, таки как примеру время ожидания ответа
    • SHOW отобразить значения установленных параметров

    Настройка псевдонимов сервисов (alias)

    Выбрав метод определения имени, следующей задачей становится настройка клиентских программ для использования этого метода. Вы можете использовать Database Control, но так как это серверный процесс – вы сможете настроить только программы, которые будут запускаться на том же сервере что и БД. Для настройки можно использовать Net Manager. Это отдельное приложение написанное на языке Java, поставляемое Oracle со всеми клиентскими программами.

    Для запуска приложения в среде Unix запустите команду netmgr. В Windows вы можете найти эту программу в меню Пуск.

    В дереве навигации доступны три ветки. Ветка Profile используется для установки параметров, которые могут применяться и на серверной и на клиентской стороне Oracle Net и которые могут влиять на поведение все сессий. Ветка Service naming используется для настройки определения имени на клиентской стороне, и ветка Listeners используется для настройки listener-ов БД.

    Когда вы выбираете ветку Profile как показано на рисунке 4-9, фактически вы работаете с файлов sqlnet.ora. Этот файл создаётся по умолчанию в папке ORACLE_HOME/network/admin. Он не обязателен, так как для всех параметров доступны значения по умолчанию, но обычно вы будете использовать эту ветку для указания метода определения имени.

    33

    Выбрав ветку Profile, вы увидите доступные методы определения имени и три (TNSNAMES, EZCONNECT и HOSTNAME) выбраны по умолчанию: это и есть local naming, easy connect и host naming. External naming указаны как CDS и NIS. LDAP – это directory naming. Host naming это эквивалент Easy Connect и он существует только для обратной совместимости.

    Затем вы должны настроить псевдонимы сервисов Oracle Net. Это можно сделать в ветке Service Naming, что фактически создает или изменяет файл tnsnames.ora (по умолчанию местонахождения файла ORACLE_HOME/network/admin). Если у вас настроен метод Directory Naming тогда вам не нужно редактировать ветку Service Naming – достаточно выбрать LDAP в ветке Profile. Пример записи в файле tnsnames.ora показан ниже

    OCP11G =

    (DESCRIPTION =

    (ADDRESS_LIST =

    (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = jwacer.bplc.co.za)(PORT = 1521)

    )

    )

    (CONNECT_DATA =

    (SERVICE_NAME = ocp11g)

    )

    )

    Если пользователь использует “ocp11g” в строке подключения то эта запись используется для отсылки запроса к listener-у по адресу jwacer.bplc.co.za на порт 1521 для создания сессии к экземпляру доступному через сервис ocp11g. Для подключения с помощью этого псведонима достаточно выполнить команду

    sqlplus system/oracle@ocp11g

    Используя Easy Connect команда выглядела бы

    sqlplus system/manager@ jwacer.bplc.co.za:1521/ocp11g

    Для проверки строки подключения можно использовать команду TNSPING. Эта программа принимает строку подключения как параметр, находит файлы Oracle Net, преобразует строку подключения и отправляет запрос к listener-у. Если listener запущен и запрашиваемый сервис зарегистрирован – программа отобразит упешный результат теста. Ниже показан пример работы программы TNSPING

    34

    Обратите внимание что результатом команды является имя использованного файла sqlnet.ora, имя метода определения имени и сведения о адресе и порте используемого для теста. Этот инструмент проверяет только listener, т.е. экземпляр может и не быть запущенным.

    Имена файлов и системная переменная TNSADMIN

    Используется три важных файла для настройки Oracle Net:

    • listener.ora файл на стороне сервера, определяющий listener-ы БД. Влючает в себя сведения о протоколе, адресах и портах, используемых listener-ом для ожидания запросов на подключения. А также может содержать информацию о статических зарегистрированных экземплярах БД.
    • tnsnames.ora – файл со стороны клиента используемый для определения имени. Используется пользовательским процессом для нахождения listener-ов БД.Также может быть использован самим экземпляром БД для нахождения listener-ов для динамической регистрации.
    • sqlnet.ora – файл необязательный, может существовать (и даже с разными значениями) как на клиентской, так и на серверной стороне. Содержит настройки которые могут применяться ко всем сессиям к listener-ам, такие как настройки безопасности и шифрования.

    Все три файла по умолчанию находятся в папке ORACLE_HOME/network/admin. Можно изменить путь к ним с помощью системной переменной: TNS_ADMIN. Эта переменная часто используется если сущуствует несколько домашних директорий Oracle. У обычного сервера Oracle будет как минимум три домашних директории Oracle: одна для Enterprise Manager Grid Control Agent, одна для запуска экземпляров и одна для запуска экземпляров ASM (Automatic Storage Management). На клиентских машинах также может быть несколько домашних директорий Oracle, например для клиентов Oracle 10g и Oracle 11g. Установка переменной TNS_ADMIN как указатель на папку одной из домашних директорий (или вообще внешнюю папку) означает, что вам, вместо того чтобы настраивать файлы в двух разных папках, можно будет настраивать файлы в одной папке. Чтобы установить эту переменную в Windows для какой-либо сессии вы можете выполнить команду

    set NTS_ADMIN=C:\oracle\net

    Но лучше устанавливать значение этой переменной в регистре.

    В Unix и Linux синтаксис может отличаться в зависимости от исползуемой оболочки, но обычно выглядит примерно так

    set TNS_ADMIN=/u01/oracle/net; export TNS_ADMIN

    Эту команду можно добавить в файл профила каждого пользователя, или в /etc/profile для всех пользователей.

    На рисунке 4-10 показан процесс обработки пользовательского запроса. Пользователь инициирует создание подключения к серверу указывая имя пользователя, пароль и строку подключения. Если строка подключения отсутствует, клиент Oracle Net пробует использовать системную переменную ORACLE_SID как значение для строки подключения по умолчанию. Если это значение не установлено – обычно происходит ошибка. Если строка подключения указала, клиент Oracle Net пробует выяснить какой метод использовать дря преобразования строки подключения и для этого необходим файл sqlnet.ora, который может находиться в папке определённой в TNS_ADMIN переменной или ORACLE_HOME/network/admin. Если не установлены ни TNS_ADMIN ни ORACLE_HOME – возвращается ошибка.

    Обычно в файле sqlnet.ora находится параметр NAMES.DIRECTORY_PATH, в которой перечислены в порядке предпочтения различные методы определения имени, такие как TNSNAMES, LDAP и EZCONNECT. Если TNSNAMES в списке указан первым, Oracle Net пробует найти файл tnsnames.ora опять же либо в директории указанной в переменной TNS_ADMIN либо в ORACLE_HOME/network/admin. Если файл найден, он используется для преобразования строки подключения в сетевой адрес обычно вида имя хоста:порт:sid или хоста:порт:имя сервиса.

    Наконец клиент Oracle Net готов к установке соединения для пользовательского процесса который ициниировал запрос на подключение к БД. Если в строке подключения присутствует символ “@”, тогда происходит запрос к listener-у указанному в сетевом адресе для проверки доступа к экземпляру или сервису. Если listener работа – пользовательский процесс пробует установить соединение с сервером иначе повзращается ошибка. Если в строке подключения нет символа “@” —  тогда происходит попытка создать локальное подключение используя протокол IPC и если экземпляр или сервис запущены на той же машине, что и клиентский пользовательский процесс соединение может быть успешно установлено.

    35

    Ссылки базы данных

    Oracle Net используется для взаимодействия между пользователями и базой данных. Также Oracle Net может использоваться для взаимодействия БД между собой: пользовательская сессия подключенная к одной базе данных может выполнять SQL запросы к другой БД. Это осуществляется с помощью ссылок БД. Существует несколько вариантов для создания ссылок (все связаны с безопасностью), и простым примером является команда

     

    create database link prodstore connect to store identified by admin123 using ‘prod’;

     

    Эта команда создаёт ссылку из текущей БД к удалённой базе данных определяему строкой подключения PROD. Ссылка доступна и может быть использована только для схемы текущего пользователя. Когда будет выполнена команда

     

    select * from orders@prodstore;

     

    Пользовательская сессия попробует создать сессию к удалённой БД, используя имя пользователя STORE  и выполнить запрос на удалённом сервере. Результат затем будет возвращён к текущей БД и затем пользователю.

    Любые SQL запросы могут быть выполнены используя ссылки БД, если конечно есть соответствующие привилегии доступа. Например рассмотрим такой сценарий:

    У вас есть рабочая БД определённая строкой подключения PROD, в которой находится схема STORE содержащая две таблицы: ORDERS и PRODUCTS. Создана ссылка к этой БД (командой описанной выше). Также есть база данных для разработки, определённая строкой подключения DEV, в которой также есть схема STORE. Вы подключены к третьей базе данных с именем TEST и вам нужно обновить схему базы данных для разработки данными из рабочей БД.

    Для начала создадим ссылку на базу данных для разработки

     

    create database link devstore connect to store identified by devpasswd using ‘dev’;

     

    Затем обновим данные в БД для разработки используя рабочую базу

     

    truncate table orders@devstore;

    truncate table products@devstore;

    insert into orders@devstore select * from orders@prodstore;

    insert into products@devstore select * from products@prodstore;

    commit;

     

    В будущем если вам необходимо проверить были ли добавлены данные в рабочую базу данных и если были, то добавить эти данные в БЛ для разработки вы можете выполнить команду

     

    insert into orders@devstore (select * from orders@prodstore minus select * from orders@devstore)

     

    Если к примеру необходимо обновить имя покупателя вы можете сделать это в двух базах данных одновременно

     

    update customers@prodstore set customer_name=’Coda’ where customer_id=10;

    update customers@devstore set customer_name=’Coda’ where customer_id=10;

    commit;

    Когда необходимо Oracle выполнит дву-фазное подтверждение транзакции, чтобы убедиться что распределённая транзакция (distributed transaction – это транзакция затрагивающая данные в нескольких базах данных) обрабатывается как атомарная транзакция: изменения должны применяться либо ко всем базам данных либо ни к одной. Согласованность чтения данных также управляется во всём окружении.