單機模擬 Oracle 10g RAC 集群實戰：White Box Linux + OCFS2 + ASM 全棧部署指南

一、 實驗背景與目標

在無雙機硬件條件下，利用單台 PC + 虛擬 IP + 共享磁盤模擬構建 Oracle 10g RAC 環境，驗證核心特性：

• 故障轉移： 實例故障時服務自動遷移
• 負載均衡： 多實例分擔查詢/事務負載
• 可擴展性： 共享存儲架構支援水平擴展

核心挑戰： 單機缺乏物理共享存儲與私有網絡，需通過 OCFS2 文件系統模擬共享存儲、回環網卡模擬私有互連。

二、 硬體與軟體基線

三、 存儲佈局規劃（關鍵）

單磁盤模擬共享存儲，通過分區隔離：

四、 關鍵部署步驟精要

1. 內核參數與用戶/組預備

# /etc/sysctl.conf 關鍵項
kernel.shmmax = 2147483648
kernel.shmall = 2097152
kernel.shmmni = 4096
kernel.sem = 250 32000 100 128
fs.file-max = 65536
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000

# 用戶組
groupadd -g 501 oinstall
groupadd -g 502 dba
groupadd -g 503 oper
groupadd -g 504 asmadmin
useradd -u 501 -g oinstall -G dba,oper,asmadmin oracle
passwd oracle

2. OCFS2 集群配置

# 1. 安裝 RPM
rpm -ivh ocfs-*.rpm ocfs-support-*.rpm ocfs-tools-*.rpm

# 2. 配置集群 /etc/ocfs2/cluster.conf
cluster:
  node_count = 2
  name = rac_cluster

node:
  ip_port = 7777
  ip_address = 192.168.1.101  # Node1 公網/虛擬IP
  number = 1
  name = node1
  cluster = rac_cluster

node:
  ip_port = 7777
  ip_address = 192.168.1.102  # Node2 虛擬IP (同機器不同IP)
  number = 2
  name = node2
  cluster = rac_cluster

# 3. 格式化 OCR/Voting 分區
mkfs.ocfs2 -L "OCR_VOTE" /dev/hda8

# 4. 掛載 (所有節點)
mount -t ocfs2 /dev/hda8 /u01

3. ASMLib 與 ASM 磁盤準備

# 安裝 ASMLib RPM (同上文)
/etc/init.d/oracleasm configure
# user: oracle, group: asmadmin, boot: y, fix perms: y

# 創建 ASM 磁盤 (標記原始分區)
/etc/init.d/oracleasm createdisk DATA1 /dev/hda9
/etc/init.d/oracleasm createdisk FRA1  /dev/hda10
/etc/init.d/oracleasm scandisks
/etc/init.d/oracleasm listdisks

4. 私有網絡模擬（單機雙 IP）

# 配置回環別名作為私有互連
ifconfig lo:1 192.168.99.1 netmask 255.255.255.0 up  # Node1 私有IP
ifconfig lo:2 192.168.99.2 netmask 255.255.255.0 up  # Node2 私有IP

# /etc/hosts 解析
192.168.1.101   node1-vip  node1
192.168.1.102   node2-vip  node2
192.168.99.1    node1-priv
192.168.99.2    node2-priv

5. CRS 安裝與 Database 創建（OUI 圖形化/靜默）

• 運行 `runInstaller` 先安裝 Clusterware (CRS) 至 `/u01/crs`，指定 OCR/Voting 位於 `/u01/orcl/orcfile`、`/u01/orcl/cssfile`。
• 再安裝 Database 軟體至 `/home/oracle/product/10.1.0/db_1`，選擇「Cluster Installation」，勾選兩節點。
• DBCA 創建 RAC 數據庫：全局名 `orcl`，實例 `orcl1`/`orcl2`，存儲選 ASM（DATA/FRA 磁盤組）。

五、 驗證與測試

# CRS 狀態
$CRS_HOME/bin/crs_stat -t
# 應見：ora.node1.vip, ora.node2.vip, ora.orcl.db, ora.orcl.orcl1.inst, ora.orcl.orcl2.inst 皆為 ONLINE

# SQL*Plus 連接驗證負載均衡
sqlplus scott/tiger@orcl
SELECT instance_name FROM v$instance; -- 執行多次應輪詢 orcl1/orcl2

# 故障轉移測試
# Node1 終端殺死 PMON: kill -9 
# 觀察 Node2 實例自動恢復 Node1 的事務，服務漂移至 Node2

六、 遺留已知限制與生產環境差異

1. 單點存儲風險： 真實生產必須使用外部共享存儲陣列（SAN/NAS/iSCSI）+ 多路徑。
2. 私有網絡性能： 回環設備無延遲/帶寬壓力測試能力，生產需專用千兆/萬兆私有交換機。
3. OCFS2 版本老舊： 10g 時代產物，現代 RAC (12c+) 強制要求 Grid Infrastructure 管理共享存儲，OCFS2 已非主流選項（可用但罕見）。
4. ASM 替代性： 現代部署首選 ASM 直接管理裸設備/多路徑，無需 OCFS2 承載 OCR/Voting。