Oracle 11gR2 SCAN 详解

Oracle 11gR2 SCAN 详解（转载整理）

在Oracle 11g R2之前，如果数据库采用了RAC架构，在客户端的tnsnames中，需要配置多个节点的连接信息，从而实现诸如负载均衡、Failover等RAC的特性。因此，当数据库RAC集群需要添加或删除节点时，需要及时对客户端机器的tns进行更新，以免出现安全隐患。

在Oracle 11g R2中，为了简化该项配置工作，引入了SCAN（Single Client Access Name）的特性。该特性的好处在于，在数据库与客户端之间，添加了一层虚拟的服务层，就是所谓的SCAN IP以及SCAN IP Listener，在客户端仅需要配置SCAN IP的tns信息，通过SCAN IP Listener，连接后台集群数据库。这样，不论集群数据库是否有添加或者删除节点的操作，均不会对Client产生影响。

下面具体介绍下SCAN（Single Client Access Name）的架构以及配置。

在Oracle 11g R2中安装RAC发生的巨大变化，在Oracle 10g以及Oracle 11g R1的时代，安装RAC的步骤是先安装CRS再安装DB，而到了Oracle 11g
R2的时代，CRS与ASM被集成在一起合称为GRID，必须先安装GRID后才能继续安装DB，否则无法完成RAC架构安装。而被Oracle 11gR2引入的SCAN，就是包含在安装GRID的过程中。SCAN的定义，有两种途径：

1、在DNS中定义域名。

2、通过Oracle提供的Grid Naming Server（GNS）实现DHCP自定义。

如果通过DNS来定义，则需要在网络中定义3个SCAN IP地址指向同一个域名，这3个IP地址必须处于同一个子网内，同时域名不能太长。另外，SCAN IP是由Oracle Clusterware管理的，因此在主机的集群软件（如：IBM HACMP,HP SERVICE GUARD）中不能将此IP配置进去，类似于Oracle 10g中的VIP，在GRID安装前，此IP是无法ping通的。

范例：

scan-ip.dbaleading.com IN A 192.168.1.111
IN A 192.168.1.112
IN A 192.168.1.113

如果使用GNS的方式，则必须有DHCP服务，在Cluster的配置过程中，将会自动向DHCP服务器申请3个IP地址作为SCAN IP使用。

除了SCAN IP，在Cluster的配置过程中，SCAN IP Listener服务也会被建立，每个SCAN IP对应一个SCAN IP Listener，并且，为了提升高可用性，3个SCAN IP以及其对应的SCAN IP Listener将被独立的分配到各个节点上。如果Cluster中其中某个运行SCAN
IP的节点出现异常，则其余两个正常的SCAN IP节点将自动接管。注意，如果客户端是11g R2的版本，则客户端只需在tns中配置域名解析，即可实现failover，如果客户端版本低于11g R2，则无法通过域名解析出3个SCAN IP地址，因此如果要实现failover，必须在客户端的tns中配置3个SCAN IP的地址进行解析，这也是为何Oracle强烈建议在使用11g R2数据库时，客户端也最好使用11g R2的原因。

范例：

$srvctl config scan_listener
SCAN Listener LISTENER_SCAN1 exists. Port: TCP:1521
SCAN Listener LISTENER_SCAN2 exists. Port: TCP:1521
SCAN Listener LISTENER_SCAN3 exists. Port: TCP:1521
$srvctl config scan
SCAN name: scan-ip, Network: 1/192.168.1.0/255.255.255.0/
SCAN VIP name: scan1, IP: /scan-ip.dbaleading.com/192.168.1.111
SCAN VIP name: scan2, IP: /scan-ip.dbaleading.com/192.168.1.112
SCAN VIP name: scan3, IP: /scan-ip.dbaleading.com/192.168.1.113

介绍了11g R2中 SCAN IP的配置，以及 SCAN IP Listener的配置及其作用。本章，我们来详细了解SCAN IP在数据库中的配置方法，以及如何用SCAN IP，配置Oracle所谓的自动负载平衡（该功能的实际使用，我们将在后续的章节中详细讨论）。

相信很多朋友都有这样一个疑问，既然SCAN IP是跟数据库Instance无关的，例如一个12节点的RAC或者24节点的RAC，都只有3个SCAN IP，并且SCAN IP是随机分布在各个Instance的，那么SCAN IP Listener如何监听各个节点的数据库呢？同时，该怎么配置哪个Instance去哪个SCAN IP Listener注册呢？

首先，补充一个概念，在11g R2中，SCAN IP是作为一个新增IP出现的，原有的CRS中的VIP仍然存在，从这里，就能看出一点端倪，在11gR2的RAC架构中，SCAN IP并非独立存在的，而是和原有的VIP结合在一起的。那么他们是如何工作的呢，先来看下下面这个工作原理图：



从原理图可以看出，SCAN IP其实是Oracle在客户端与数据库之间，新加的一个连接层，当有客户端访问时连接到SCAN IP Listener。而SCAN IP Listener接收到连接请求时，会根据 LBA 算法（所谓LBA算法，就是least loaded instance），将该客户端的连接请求，转发给对应的Instance上的VIP Listener，从而完成了整个客户端与服务器的连接过程。简化如下：

client -> scan listener -> local listener -> local instance

了解了这个过程以后，对SCAN IP的整体架构，就全部清楚了。剩下的，我们再来讲一些技术细节。

SCAN IP和SCAN Listener是独立于RAC的各个节点的，而每个节点的VIP、VIP Listener是跟Instance绑定的，每个节点的VIP Listener，会监听自己所属节点的Instance。因此在数据库中，我们需要设置remote_listener参数。这个参数设置很有讲究，因为SCAN
IP有3个，SCAN Listener也有三个，但是他们对应的是同一个域名，因此在数据库中，我们需要使用easy connect naming method方式，就是在sqlnet.ora的配置文件中，必须有NAMES.DIRECTORY_PATH=(tnsnames,ezconnect)存在。

另外，配置remote_listener的方式也有讲究，以前的版本中，我们通常是在tnsnames.ora中写好remote_listener的地址以及端口，但是对于SCAN Listener，不能这么做，必须按照标准格式，设置成REMOTE_LISTENER=SCAN:PORT的形式，以我的测试系统为例，就是 REMOTE_LISTENER=scan-ip.dbaleading.com:1521，而不需要在tnsnames.ora中进行额外设置。

经过以上设置后，RAC数据库的每个节点的PMON进程，会用广播的方式向每个SCAN Listener进行注册，同时CRS的后台进程ONS，会采集各个节点的负载状况，通知SCAN Listener，以便SCAN Listener根据负载情况，将新连接分配到当前负载最低的节点上。