解读RAC若干最新特性.pdf

盖国强

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2021-06-09

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解读RAC若干最新特性

作为数据库领域皇冠级技术的Oracle RAC，自 2001年9i版本推出之后，历经20年的发展，不

仅在全球各行各业得到了广泛深入的运用，而且Oracle公司一直在不断优化RAC技术本身，每个

版本都推出了涵盖RAC高可用性、高性能等领域的若干新特性。以下就是9i至19c的RAC新特性发

展路径图：

本文主要介绍几个12c之后与性能有关的RAC新特性，并发表自己的解读和观点。

1. 18c的Undo Block RDMA-Read概述和解读

 18c的Undo Block RDMA-Read概述

首先，18c版本推出的Undo Block RDMA-Read只针对Oracle数据库一体机Exadata，在普通

商用服务器并没有提供该特性。以下就是该特性的示意图：

• Automatic Undo Management

• Cache Fusion

• Oracle Real Application Clusters

• Session Affinity

• PDB & Services Isolation

• Service-Oriented Buffer Cache

• Leaf Block Split Optimizations

• Self Tuning LMS

• Multithreaded Cache Fusion

• ExaFusion Direct-to-Wire Protocol

• Smart Fusion Block Transfer

• Universal Connection Pool (UCP) Support for Oracle RAC

• Support for Distributed Transactions (XA) in Oracle RAC

• Parallel Execution Optimizations for Oracle RAC

• Affinity Locking and Read-Mostly Objects

• Reader Bypass

• Connection Load Balancing

• Load Balancing Advisory

• Cluster Managed Services

• Automatic Storage Management

10g

11g

12c

18c

• Scalable Sequences

• Undo RDMA-Read

• Commit Cache

• Database Reliability

Framework

19c

• Dynamic Resource Allocation

features (for ATP-D)

Instance 1 Instance 2 Instance 3

UNDOUNDO

RDMA RDMA

即在Exadata一体机的RAC架构中，通过Undo Block RDMA-Read新特性，为保持数据一致性，

RAC一个实例将以新的RDMA协议和算法直接从另一个实例的缓冲区（Buffer Cache）中读取UNDO

数据块，而不是基于传统的Cache Fusion技术，即通过LMS进程去读取UNDO数据块。据官方测试

结果，读取效率从传统的50微秒降到了现在的10微秒。通常而言，很多应用的RAC节点间数据流

量中UNDO信息占了很大一部份，例如据统计EBS应用的15%私网流量是UNDO数据块。因此，Undo

Block RDMA-Read特性将大大提升RAC环境中UNDO信息的传输效率，降低LMS进程负载，进而整体

提升RAC环境运行质量。

 解读Undo Block RDMA-Read

首先，Undo Block RDMA-Read新特性只在Exadata一体机推出，可见Oracle公司的一个重大

策略就是强化自身一体机的竞争能力。其次，任何优化技术无外乎就是或开源或节流，Undo Block

RDMA-Read显然属于节流策略，即直接从Buffer Cache中读取UNDO数据块，减少了LMS进程传输

UNDO数据块的更多环节。第三，我想也是最重要的，该新特性毕竟只是针对UNDO数据块的传输优

化，而在RAC私网流量中，我想绝大部分应用最主要传输的还是应用数据本身。因此，即便UNDO

优化了5倍以上，对RAC私网流量和节点间数据访问冲突的全局性影响还是有限的。应用部署的总

体优化对降低RAC私网流量和节点间数据访问冲突依然是更主要的。

总之，Oracle已经在自己的系统层面竭尽所能了，但IT系统是个整体，IT系统优化效果依然

是架构设计和应用开发所占的比重更大。

2. 18c的Commit Cache概述和解读

 18c的Commit Cache概述

与Undo Block RDMA-Read新特性一样，18c的Commit Cache也是针对Exadata一体机的，而

且也是针对UNDO信息传输优化的。在传统的RAC架构中，UNDO信息同步是直接传输UNDO数据块，

例如8K。而且在一个会话中，可能需要针对多个远程事务都去检查提交信息，导致串行传输多个

UNDO数据块。另外，访问远程UNDO头信息还需要等待日志刷新到磁盘之后才能进行。这些都导致

了UNDO信息同步的低效率。

18c的新特性Commit Cache则有效解决了上述多种问题，Commit Cache在每个实例中部署和

维护一个内存表，并记录了每个事务的提交时间。当某个会话需要检查远程事务是否提交时，

LMS进程直接到这个内存表中去读取提交时间。通过Commit Cache技术，不仅不需要读取整个UNDO

数据块，而且只需一次性读取远程提交时间，而不需要多次传输UNDO数据块。再者，Commit Cache

技术不再需要将日志信息写到硬盘再读取，而是直接读取远程节点的内存中的提交信息，访问效

率显著提升。最后，当本地节点读取到其它节点的提交信息之后，也将存储在本地内存表中，这