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[프로 오라클 데이터베이스 11g RAC 리눅스]는 오라클 데이터베이스 11g RAC를 리눅스에 설치하고, 구성하고, 튜닝하기 위해 필요한 저자들의 경험과 지식을 집대성한 책이다. 저자들은 이 책이 리눅스에서 오라클 11g 릴리스 2를 사용한 그리드 및 클라우드 컴퓨팅 진화의 다음 단계로 나아가는 안내자가 될 수 있도록 철저하게 연구하고 테스트하였으며 모든 과정을 자세히 설명했다.

오라클 클러스터링을 사용한 강력하고 확장 가능한 데이터베이스 시스템 구축 비법!

많은 기업의 정보시스템 부서에서는 고가용성을 제공하는 데이터베이스를 구축하기 위해 오라클 RAC를 도입한다. 오라클 RAC는 이미 DB 분야에서 생소한 단어가 아니며, 오라클 관련 강좌나 서적에서도 쉽게 찾아볼 수 있는 용어다. 특히, 비용적인 측면을 제외한다면 DBMS 아키텍처를 설계할 때 검토 대상 상위에서 빠지지 않고 등장하는 솔루션인 만큼 그 활용에 대해 충분히 고려할 필요가 있다.

이 책은 오라클 데이터베이스 11g RAC를 리눅스에 설치하고, 구성하고, 튜닝하기 위해 필요한 우리의 경험과 지식을 집대성한 결과물이다. RAC 기술은 확장 가능하면서도 결함에 강한 데이터베이스를 구축함으로써 단연 오라클 업계를 선도하고 있다. RAC는 단순히 서버를 추가하거나 제거함으로써 규모를 확장하거나 축소할 수 있도록 여러 대의 서버를 사용한 중복 구성을 제공한다.

저자들은 이 책을 쓰면서 독자가 오라클 11g 릴리스 2나 리눅스를 이미 알고 있다고 가정하지 않았다. 이 책의 목표는 필수 기본 개념부터 아키텍처에 이르기까지 독자가 필요로 하는 모든 정보에 관한 완벽한 참조 문서를 제공하는 것이다. 또한, 저자들은 이 책이 리눅스에서 오라클 11g 릴리스 2를 사용한 그리드 및 클라우드 컴퓨팅 진화의 다음 단계로 나아가는 안내자가 될 수 있도록 철저하게 연구하고 테스트하였으며 모든 과정을 자세히 설명했다.

이 책의 핵심 주제
● 11g 릴리스 2 클러스터 환경을 위한 인프라 구축의 모든 단계
● 오라클의 자체 가상화 솔루션인 오라클 VM을 설치하고 구성하는 방법
● 단일 서버에서 완전히 가상화된 RAC 구현하기
● 업그레이드 시 오라클 그리드 인프라스트럭처와 RAC 데이터베이스 소프트웨어를 성공적으로 구현하는 방법
● 워크로드 관리, 성능 모니터링, 병렬 실행 등을 통해 신규 클러스터를 관리, 모니터링하는 방법

1장 들어가며 1
오라클 RAC 소개 1
RAC 아키텍처 살펴보기 4
RAC 구축하기 6
고가용성 유지하기 6
확장성 정의 9
수직 확장 vs 수평 확장 10
관리 용이성 향상 11
소유 비용 평가하기 14
리눅스에서의 오라클 클러스터링 19
오라클과 리눅스 24
유닉스의 역할 이해하기 25
자유 소프트웨어 26
리눅스 개발 27
오픈 소스를 통한 자유의 개념 확장하기 29
오라클, 오픈 소스, 리눅스 31
언브레이커블 리눅스 파헤치기 32
레드햇 엔터프라이즈 리눅스의 탄생 및 성장 33
레드햇을 확장한 오라클 엔터프라이즈 리눅스 35
SuSE 리눅스 엔터프라이즈 서버 파헤치기 36
리눅스를 아시아로 38
요약 38

2장 RAC의 개념 39
클러스터링 개념 40
Active/Active 클러스터 구성하기 40
Active/Passive 클러스터 구현하기 41
Shared-All 아키텍처 구성하기 42
Shared-Nothing 아키텍처 구성하기 43
주요 RAC 개념 살펴보기 43
클러스터 노드 44
인터커넥트 44
클러스터웨어/그리드 인프라스트럭처 47
ASM 활용하기 57
RAC 설치하기 64
GRD 73
캐시 퓨전을 통한 인스턴스 간 데이터 전송 75
읽기 일관성 달성하기 77
SCN 동기화 77
11g 릴리스 2의 새로운 기능 알아보기 78
GPnP 활용하기 78
서버 풀을 사용한 리소스 모델링 81
POSIX를 준수하는 ACFS 83
RAC 대신 오라클 리스타트 사용하기 85
SCAN 리스너를 사용하여 RAC 데이터베이스 접속 단순화하기 87
요약 89

3장 RAC 아키텍처 91
가용성 고려사항 91
노드 수 결정 93
페일오버 고려사항 105
TAF 106
FCF와 FAN 108
확장성 고려 110
확장성을 개선하는 요소들 110
확장성을 저해하는 요소들 114
스탠바이 데이터베이스 116
오라클 스탠바이 데이터베이스 117
스탠바이 데이터베이스의 종류 120
장거리 클러스터 129
오라클 스트림 131
스트림 처리 133
오라클 스트림을 사용하기 위해 필요한 것들 135
클러스터 토폴로지 136
요약 138

4장 하드웨어 139
오라클 가용성 140
서버 프로세서 아키텍처 142
x86 프로세서의 기초 143
멀티코어 프로세서와 하이퍼스레딩 149
CPU 캐시 153
CPU 전력 관리 158
가상화 161
메모리 161
가상 메모리 161
물리적 메모리 163
NUMA 167
메모리 신뢰성 179
그 밖의 플랫폼 기능 180
온보드 RAID 스토리지 181
머신 체크 아키텍처 181
원격 서버 관리 및 IPMI 182
네트워크 인터커넥트 기술 183
서버 I/O 184
프라이빗 인터커넥트 188
스토리지 기술 195
RAC I/O 특성 196
하드 디스크와 SSD 성능 207
RAID 214
리눅스용 스토리지 프로토콜 223
요약 240

5장 가상화 241
가상화의 정의 및 장점 242
오라클 VM 245
오라클 VM 서버 아키텍처 247
오라클 VM 설계 255
오라클 VM 서버 설치 261
오라클 VM 관리자 설치 266
오라클 VM CLI 설치 및 구성 269
오라클 VM 구성 271
네트워크 구성 271
서버 풀 구성 278
게스트 설치 및 구성 296
템플릿 import하기 296
템플릿에서 게스트 생성하기 298
게스트 액세스하기 300
RAC용 게스트 구성 301
도메인 관리 304
오라클 VM 에이전트 304
오라클 VM 관리자 307
오라클 VM 관리자 CLI 310
XM 명령행 인터페이스 312
요약 323

6장 리눅스 설치 및 구성 325
리눅스 소프트웨어 선택하기 3 26
하드웨어 요구사항 검토 327
네트워크 요구사항에 대한 상세 분석 328
GNS 구성 vs 수동 IP 구성 328
DNS와 DHCP 구성 331
리눅스 소프트웨어 다운로드 340
네트워크 설치 준비 341
오라클 엔터프라이즈 리눅스 5 설치 346
설치 시작하기 346
설치 미디어 점검하기 347
아나콘다 설치 347
설치 및 업그레이드 347
디스크 파티셔닝 348
부트 로더와 네트워크 구성하기 360
타임 존 선택 362
Root 패스워드 구성 363
기본 패키지 설치 검토 363
패키지 그룹 선택 363
패키지 설치 365
최종 구성 설정 365
라이선스 계약 동의 366
방화벽 구성 366
SELinux 구성 366
Kdump 활성화 367
날짜 및 시간 설정 368
유저 생성 368
추가 CD 설치 369
오라클 엔터프라이즈 리눅스 5 구성 369
오라클 검증 RPM으로 서버 구성하기 370
오라클 검증 RPM 동작 살펴보기 375
오라클 검증 RPM 구성 이후 394
RAC를 위한 리눅스 구성 완료하기 409
공유 스토리지 구성 419
SAN 디스크 탐색 및 구성 421
네트워크 채널 본딩 440
IPMI를 사용한 I/O 펜싱 446
요약 452

7장 그리드 인프라스트럭처 설치 453
설치 준비 454
소프트웨어 배포판 얻기 454
X 윈도우 환경 구성 455
구성 유형 결정 460
고급 설치: 수동 구성 461
네트워크 구성 461
DNS 구성 463
설치 옵션 선택 464
설치 유형 선택 467
언어 선택 468
GPnP 구성 469
클러스터 노드 구성 470
네트워크 인터페이스 지정 472
스토리지 옵션 지정 473
ASM 디스크그룹 생성 474
ASM 패스워드 지정 475
IPMI를 위한 유저 이름과 패스워드 지정 476
특권 운영체제 그룹 구성 477
설치 위치 지정 478
중앙 인벤토리 위치 지정 479
선행조건 검사 수행 479
요약 페이지 검토 485
설치 페이지 486
구성 스크립트 실행 살펴보기 486
구성 어시스턴트 모니터링 492
자동 구성을 위한 고급 설치 수행 493
네트워크 구성 494
DNS 구성 495
DHCP 구성 497
GPnP 구성 497
클러스터 노드 구성 499
요약 페이지 검토 500
일반 설치 501
설치 유형 선택 501
클러스터 노드 구성 502
설치 위치 지정 502
일반 설치를 위한 요약 페이지 검토 503
독립형 서버 설치 504
설치 옵션 선택 505
ASM 디스크그룹 생성 505
독립형 설치를 위한 요약 페이지 검토 506
구성 스크립트 실행 507
그리드 인프라스트럭처 소프트웨어 제거 508
요약 510

8장 클러스터웨어 511
클러스터웨어 소개 511
하드웨어 및 소프트웨어 요구사항 검토 513
오라클 클러스터웨어에서 공유 스토리지 사용하기 514
OCR에 클러스터 정보 저장하기 515
OLR에 정보 저장하기 516
보팅 디스크를 통한 펜싱 516
GPnP 프로파일에 정보 기록하기 517
백그라운드 프로세스 사용 519
그리드 인프라스트럭처 소프트웨어 계층 519
고가용성 계층 파헤치기 520
CRS 계층 파헤치기 522
그리드 인프라스트럭처 에이전트 사용하기 524
구동 절차 시작하기 526
오라클 클러스터웨어 관리하기 529
엔터프라이즈 관리자 사용하기 529
클러스터웨어 제어 유틸리티 사용하기 530
srvctl로 리소스 관리하기 534
CVU로 클러스터 검증하기 536
oifcfg로 네트워크 인터페이스 구성하기 539
ocrconfig로 OCR 및 OLR 관리하기 539
ocrcheck로 OCR 및 미러 상태 점검하기 540
ocrdump로 OCR 내용 덤프하기 540
서버 측 콜아웃 정의 540
클러스터웨어로 애플리케이션 보호하기 543
리소스 프로파일 관리하기 543
오라클 데이터베이스를 Active/Passive 클러스터로 구성하기 546
아파치 톰캣을 위한 Active/Passive 클러스터 구성 551
오라클 리스타트 사용하기 557
트러블슈팅 560
구동 문제 해결하기 560
자바 유틸리티에서 발생하는 문제 해결 570
그리드 인프라스트럭처 패치 571
노드 추가 및 제거 576
노드 추가 576
노드 제거 584
고급 주제 살펴보기 590
리스너 포트를 1521이 아닌 포트로 변경하기 590
SCAN 리스너 포트를 1521이 아닌 포트로 변경하기 594
설치 후 SCAN 변경하기 595
보팅 디스크 유지 관리 597
OLR과 OCR의 유지 관리 602
요약 610

9장 ASM 613
ASM 소개 614
ASM에서 사용되는 용어 615
ASM에서 지원하는 파일 유형 616
ASM 관리 617
ASM과 RDBMS에 대한 지원 618
ASM 설치 620
ASM 구성요소 및 개념 620
ASM 인스턴스 621
Failure Group 628
ASM 파일 629
중복 구성 633
스트라이핑 634
미러링 635
지능형 데이터 배치 636
접근 제어 637
ASM 유지 관리 644
ASM 디스크그룹 생성하기 644
ASM 디스크그룹 증설하기 648
ASM 디스크그룹에서 디스크 드롭하기 649
디스크 탐색 활성화 650
ASM 헤더의 이해 651
그리드 인프라스트럭처 설치 652
ASM 디스크 재생성 653
ASM 클러스터 파일 시스템 654
ASMCA를 사용한 ACFS 생성 및 마운트 657
명령행에서의 ACFS 생성 및 마운트 662
ACFS 유지보수 666
오라클 리스타트에서 ACFS 사용하기 668
ASM 관리 669
SQL*Plus를 사용한 ASM 관리 669
SRVCTL을 사용한 ASM 관리 673
ASM 파일에 접근하기 675
디바이스 대신 파일 사용하기 676
가상화와 공유 디스크 677
요약 678

10장 RDBMS 설치 및 구성 681
RAC 소프트웨어 설치 681
설치 프로그램 실행 682
보안 업데이트 구성 페이지 설정 683
설치 옵션 페이지 설정 684
노드 선택 페이지 설정 685
제품 언어 선택 페이지 설정 686
데이터베이스 에디션 페이지 설정 686
설치 위치 페이지 설정 688
특권 운영체제 그룹 페이지 설정 689
전제 조건 확인 페이지 설정 689
요약 페이지 검토 690
구성 스크립트 실행 690
DBCA 사용하기 691
DBCA 시작 및 작업 선택 692
데이터베이스 생성 694
요약 페이지 검토 711
데이터베이스 옵션 설정 712
데이터베이스 제거 714
템플릿 관리 715
데이터베이스 생성 스크립트 만들기 715
관리자 관리형 데이터베이스 스크립트 설정 716
정책 관리형 데이터베이스 스크립트 생성 730
RDBMS 소프트웨어 제거 734
요약 736

11장 워크로드 관리 737
서비스 소개 738
관리자 관리형 데이터베이스 생성 vs 정책 관리형 데이터베이스 생성 739
데이터베이스 스케줄러와 서비스 관리 741
공유 서버와 서비스 사용하기 744
서비스 관리 745
SRVCTL로 서비스 관리하기 746
엔터프라이즈 관리자로 서비스 관리하기 752
DBMS_SERVICE로 서비스 관리하기 755
워크로드 밸런싱 756
클라이언트 측 로드 밸런싱 구성하기 757
서버 측 로드 밸런싱 구성하기 759
로드 권고자 프레임워크 살펴보기 763
TAF 사용하기 764
FCF 구현하기 772
리소스 관리자 사용하기 787
인스턴스 케이징 791
데이터베이스 상주 연결 풀 792
요약 797

12장 오라클 성능 모니터링 799
엔터프라이즈 관리자 데이터베이스 컨트롤 801
클러스터 탭 804
데이터베이스 탭 805
성능 탭 805
AWR 보고서 808
AWR 보고서에서 RAC 통계 해석 813
Top 5 Timed Foreground Events 섹션 814
Global Cache Load Profile 섹션 815
Global Cache Efficiency Percentages 섹션 816
Global Cache and Enqueue Services - Workload Characteristics 섹션 817
Global Cache and Enqueue Services - Messaging Statistics 섹션 817
Cluster Interconnect 섹션 818
Foreground Wait Class 섹션 818
Wait Event Histogram 섹션 818
SQL 구문 섹션 819
RAC와 관련된 세그먼트 통계 섹션 820
Dictionary Cache Stats (RAC) 섹션 821
Library Cache Activity (RAC) 섹션 821
Global Messaging Statistics 섹션 822
Global CR Served Statistics 섹션 822
Global CURRENT Served Statistics 섹션 823
Global Cache Transfer Statistics 섹션 823
Interconnect Statistics 섹션 824
Dynamic Remastering Statistics 섹션 825
ASH 826
ADDM 828
ADDM 보고서 실행 828
ADDM 제어 829
보고서 형식 831
AWR SQL 보고서 831
SQL*Plus를 사용한 성능 모니터링 833
GV$ 뷰 833
시스템 통계 834
세그먼트 통계 835
GCS: Consistent 읽기와 Current 읽기 836
GCS: Current 블록 활동 840
글로벌 인큐 서비스 842
라이브러리 캐시 843
딕셔너리 캐시 844
락 변환 845
ADR 847
요약 857

13장 리눅스 성능 모니터링 859
uptime과 last 명령어 860
ps 명령어 861
free, ipcs, pmap, lsof 명령어 863
free 명령어 863
/proc 파일 시스템 864
/sys/devices/system/node 파일 시스템 866
ipcs 명령어 867
pmap 명령어 867
lsof 명령어 869
top 870
vmstat 872
strace 873
netstat, ss, tcpdump 875
인터페이스 통계 살펴보기 875
요약 통계 876
리스닝 소켓 통계 877
Well-Known 포트 찾기 878
ss를 사용한 소켓 통계 보고 878
네트워크 패킷 캡처 879
iostat 880
mpstat 881
sar와 kSar 883
sar 구성하기 883
sar 직접 호출하기 884
결과를 그래픽으로 보기 885
오라클 클러스터 헬스 모니터 888
오라클 클러스터 헬스 모니터의 설치 888
오라클 클러스터 헬스 모니터의 시작 및 중지 891
아키텍처의 이해 892
클라이언트 측 GUI 설치 892
현재 활동 및 캡처된 활동 살펴보기 893
OSWatcher 895
OSWatcher 설치 895
OSWatcher 시작하기 896
OSWatcher 중지하기 897
결과를 그래픽으로 보기 897
nmon 899
요약 900

14장 병렬 실행 901
병렬 실행의 개념 903
순차 실행 904
병렬 실행 904
생산자와 소비자 907
블룸 필터 913
파티셔닝 916
병렬 실행 구성 919
cluster_interconnects 919
db_block_size, db_cache_size, db_file_multiblock_read_count 920
instance_groups와 parallel_instance_group 922
large_pool_size, parallel_execution_message_size, shared_pool_size 922
parallel_adaptive_multi_user 924
parallel_automatic_tuning 925
parallel_ degree_limit 925
parallel_degree_policy, parallel_min_time_threshold, parallel_servers_target 926
parallel_force_local 932
parallel_io_cap_enabled 932
parallel_max_servers, parallel_min_servers, parallel_threads_per_cpu, processes 932
parallel_min_percent 934
pga_aggregate_target 934
병렬 실행 성능 935
AWR 보고서 935
SQL*Plus 940
트레이스 파일 941
요약 942

15장 오라클 11g 릴리스 2로 업그레이드 943
그리드 인프라스트럭처 구성요소 업그레이드 944
필수 구성요소 설치 945
설치 프로그램 실행 947
옵션 지정 948
업그레이드 실행 953
RAC 소프트웨어 업그레이드 958
설치 프로그램 실행 958
구성 스크립트 실행 961
데이터베이스 업그레이드 준비 962
업그레이드 경로 확인 963
업그레이드 방법 결정 964
업그레이드 절차 테스트 965
사전 업그레이드 도구 967
기타 점검 수행 972
현재 데이터베이스 파라미터 저장 972
데이터베이스 백업 973
리스너 프로세스 구성 974
DBUA를 사용하여 자동 업그레이드하기 975
수동으로 데이터베이스 업그레이드하기 983
파라미터 파일 준비 985
패스워드 파일 준비 986
초기화 파라미터 수정 987
데이터베이스를 업그레이드 모드로 재시작 987
카탈로그 업그레이드 스크립트 실행 988
SPFILE 구성 989
업그레이드 후 상태 확인 도구 989
업그레이드 후 스크립트 실행 991
Invalid 패키지 재컴파일 993
/etc/oratab 업데이트 995
환경 변수 업데이트 995
OCR 업데이트 996
새 버전을 위한 초기화 파라미터 설정 997
업그레이드 후에 999
업그레이드 후의 필수 작업 999
업그레이드 후의 권장사항 1000
혼합 데이터베이스 환경에서의 문제 해결 1003
스윙 키트 사용 1004
요약 1006

그리드 인프라스트럭처는 RAC 데이터베이스의 토대이며, 노드 멤버십 관리와 RAC가 필요로 하는 클러스터 간 통신 인프라를 제공한다. 그런 다음 RAC에서 데이터베이스 저장 옵션으로 오라클이 선호하는 ASM을 살펴보았다. ASM은 모든 물리적 데이터베이스 구조를 저장하는 데 사용되는 클러스터 환경을 지원하는 완성도 높은 논리 볼륨 관리자다. 오라클 역시 ASM을 강력하게 밀고 있다. ASM을 사용하지 않더라도 이 기술에 대해 자세히 알아두는 것이 좋다. ASM은 다른 논리 볼륨 관리자와 유사한 기술을 사용하기 때문에 개념을 이해하기 쉽다.
_90

설계자와 개발자에게 있어 가장 중요한 주제는 장애에 관계없이 애플리케이션의 지속적인 가용성을 보장하는 것이다. RAC는 뛰어난 고가용성 옵션을 제공하지만, 애플리케이션이 RAC를 최대한 활용할 수 있도록 하려면 약간의 노력이 필요하다. 서드파트 도구를 사용하는 애플리케이션보다는 자체 개발한 애플리케이션에 RAC를 적용하는 것이 쉬운 편이다. 특히 소스 코드에 대한 접근이 불가능하고, 애플리케이션에 대한 RAC 사용이 서드파티 벤더와 합의되어 있지 않을 때 그러하다. FAN 프레임워크가 게시하는 이벤트를 활용하기 위해 연결 풀을 사용할 수 없는 패키지화된 애플리케이션이라면, OCI 라이브러리를 사용하는 애플리케이션에서 제공되는 세션 모드의 TAF를 사용하여 최소한의 장애 복구 능력을 제공할 수 있을 것이다.
_138

ASM은 여러 가지 측면에서 리눅스의 LVM과 비슷하지만, ASM은 볼륨 그룹과 논리 볼륨을 유지 관리하거나 파일 시스템에서 커널 전환을 위한 시스템 콜 등의 오버헤드가 없다. 그리고 ASM의 추가 장점은 기본적으로 클러스터링을 지원한다는 것이다. 11.2 버전에서 가장 근본적인 변화는 그리드 인프라스트럭처에 ASM이 통합된 것이다. 11.1과 10.2의 모범 사례 문서는 이제 쓸모가 없어졌으며, RAC에서 더 이상 ASM을 별도로 설치할 필요가 없어졌다.
_678

업계에서 애플리케이션과 워크로드 통합(consolidation)은 세계적인 추세이며, 바로 여기가 RAC가 주목받을 수 있는 분야다. 통합 프로젝트가 성공하기 위해서는 이러한 애플리케이션이 함께 공존할 수 있도록 적절한 메커니즘이 존재해야 한다. 관리자는 오라클이 서비스하는 애플리케이션에 대한 중요도 수준을 정의할 수 있어야 하며, 중요도가 떨어지는 애플리케이션이 중요도가 더 높은 애플리케이션의 자원을 빼앗아서는 안 된다.
_737

오라클 11g RAC 데이터베이스 환경의 성능 모니터링에서 가장 핵심은 이들 인프라를 활용하는 도구이다. 따라서 우리는 오라클 엔터프라이즈 관리자(EM) 데이터베이스 컨트롤이라는 표준 오라클 그래픽 인터페이스 환경을 사용한 성능 모니터링을 다룰 것이다. 또한, AWR 보고서와 ASH 보고서를 통해 수집된 성능 데이터를 검토한 후 ADDM(Automatic Database Diagnostic
Monitor) 사용에 관해 살펴보고, AWR SQL 보고서를 사용하여 개별 구문의 성능을 분석해볼 것이다. 더불어 SQL*Plus를 사용한 성능 모니터링을 다루고, 마지막으로 ADR(Automatic Diagnostic Repository)을 이용한 성능 모니터링 기능과 장애 진단에 관해서 몇 가지 살펴볼 것이다.
_800