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本篇內容主要講解“數據庫緩存融合分析”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓丸趣 TV 小編來帶大家學習“數據庫緩存融合分析”吧!

概念

    簡單地說，緩存融合就是把 Oracle RAC 數據庫中所有數據庫緩存作為一個共享的數據庫緩存，并被 RAC 中的所有節點共享。它是實現 RAC 的基本技術。

    緩存融合主要有如下四個功能：

 （1）提供擴展性的傳輸。

 （2）在實例間傳輸數據庫的映射。

 （3）跟蹤資源的當前位置和狀態。

 （4）在每個實例的 SGA 的目錄結構中保存資源信息。

    圖中描述了兩節點 RAC 數據庫的運行情況。每個節點都運行一個數據庫實例，每個實例包含一組 Oracle 進程和用于緩存的系統全局區（SGA）。除了這些集群中的每個節點都還運行著一組特殊的進程：全局緩存服務進程（Global Cache Service，GCS）和全局隊列服務進程（Global Enqueue Service，GES），GES 主要負責維護字典緩存和庫緩存內的一致性，GCS 主要負責協調不同實例間對數據塊的訪問，它們通過 Global Resource Directory（GRD）來維護和記錄每個數據塊的狀態，使其在群集中的各個節點之間同步和串行處理對數據的訪問。同時，每個數據區塊又隸屬于某一個節點，對于這個數據區塊來說，這個節點稱為主節點（Master）。為了在服務器之間均衡工作負載，群集中所有服務器都可以成為部分數據塊的主節點，GCS 是 oracle 用來實施緩存融合的機制。

緩存融合工作原理

    我們知道，Oracle RAC 是采用共享磁盤方式實現數據庫的群集。群集環境中所有節點共享且并發地對磁盤上的數據庫進行更新，另外還要額外地需要同其它節點進行同步和串行機制，以避免兩個或多個節點同時更新同一數據頁上的記錄，那么 Oracle RAC 是如何利用緩存融合處理數據同步的？下面通過幾種情況模擬分析下緩存的同步原理。

   （1）節點 A 讀取一個全新的數據塊，該數據塊沒有被任何節點讀入

     ①節點 A 的請求發給 GCS，GCS 把這個請求轉發給這個數據塊的主節點，這里假定是節點 B。因為這個數據塊沒有在任何節點的內存中，GCS 標記這個數據塊狀態為 S（shared，共享狀態），并記錄到 GRD 中。

     ②接著 B 告訴節點 A 狀態修改了，準備工作都完成了。然后節點 A 記錄共享狀態在自己的實例中，并讀入該數據塊。這時，節點 A 持有了該數據塊，并在 GRD 中進行記錄，標記持有該數據塊。此時，整個過程發生了一次 IO 操作。

 （2）節點 C 要修改剛才節點 A 讀入的數據塊，這里假定節點 A 剛才讀入的數據塊 SCN 是 100。

    ①節點 C 找到該數據塊的主節點，也就是節點 B，要求能加一個 X 標記（exclusive，獨占狀態），表明要修改數據。但是這個數據塊可能已經存在于多個節點的實例中，每個實例都有個 S 標記。

    ②GCS 會告訴所有持有該數據塊的實例，把狀態 S 標記轉換為 N 標記（null，空狀態）。

    ③最后一個從 S 標記轉換為 N 標記的實例把數據塊發送到需要對其進行修改的節點如節點 C 上。

    ④這時節點 C 的實例就可以對該數據塊加上 X 標記，并通知該數據塊的主節點，也就是節點 B 的 GCS，GCS 將最新的標記與位置記錄到 GRD，并關閉以前節點的資源記錄。這時節點 C 就可以修改該數據塊了，假定把 SCN 從 100 修改成了 101，這個時候磁盤上的數據塊 SCN 還是 100，整個過程是通過內部互聯進行數據交換，沒有磁盤 IO 產生。

   （3）節點 D 也要修改該數據塊

    ①與節點 C 修改該數據塊類似，節點 D 也會找到該數據塊的主節點，也就是節點 B，要求加一個 X（exclusive，獨占狀態）的鎖，表示要修改該數據塊。 

    ②這時 GCS 會告訴上一次修改成功的節點 C，放棄它加上的 X 標記，因為別的節點也要修改這個數據塊。

    ③節點 C 會確保這個數據塊的改變，已經記入聯機日志中，然后轉換 X 標記為 N 標記，并把這個數據塊拷貝到節點 D。

    ④節點 D 加上 X 標記，并通知該數據塊的主節點，也就是節點 B 的 GCS，GCS 將最新的標記與位置揭露到 GRD，并關閉以前節點上的資源記錄。這時節點 D 就可以修改該數據塊了，假定把該數據塊的 SCN 從 101 又修改成 102，但是磁盤的數據塊上的 SCN 還是 100。可以發現 RAC 在這個過程中，也沒有任何磁盤操作，同樣是通過內部互聯來完成的。

   （4）節點 A 要重新讀取該數據塊

     ①節點 A 還是一樣，首先找到該數據塊的主節點，也就是節點 B，希望能讀取最新的數據塊，也就是 SCN 為 102 的內容。

     ②GCS 根據 GRD 得知最新的數據塊在節點 D 上，于是 GCS 通知節點 D。節點 D 需要確保剛才修改過的數據塊已經記錄在聯機日志中，如果已經確定記錄過，則把原來的 X 標記轉換為 S 標記。

     ③節點 D 拷貝數據塊到節點 A 的實例，這時節點 A 獲得該數據塊，并獲得 S 標記。

     ④最后再告訴該數據塊的主節點，也就是節點 B，GCS 記錄最新的標記與位置到 GRD，這個時候，節點 A 與節點 D 同時持有 S 標記的相同的數據塊，數據塊的 SCN 為 102，但是磁盤中的數據塊 SCN 還是 100，最后如果發生寫操作，只要最新的一個節點發生寫操作即可，所以該數據塊雖然在不同節點、不同實例中發生了多次改變，最終卻只有一次寫 IO 操作。

到此，相信大家對“數據庫緩存融合分析”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是丸趣 TV 網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！