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公開：2024-09-01

Oracle RAC(Oracle Real Application Clusters)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

Oracle RAC(Oracle Real Application Clusters)とは

Oracle RACはOracle Real Application Clustersの略称で、Oracleデータベースを複数のサーバー上で運用するための技術です。Oracle RACを利用することで、高可用性と拡張性を実現できます。

Oracle RACでは、複数のサーバーが同一のデータベースを共有し、アプリケーションからは単一のデータベースとして認識されます。これにより、一部のサーバーに障害が発生しても、他のサーバーでデータベースの処理を継続できるため、可用性が向上します。

また、Oracle RACではサーバーの追加によるスケールアウトが可能となっています。業務の拡大に伴いデータベースへのアクセスが増加した場合でも、サーバーを追加することで性能を維持できます。

Oracle RACを構成する主要なコンポーネントとして、Oracleクラスタウェア、Automatic Storage Management(ASM)、Oracle Clusterware Servicesなどがあります。これらのコンポーネントが連携し、クラスター環境を実現しています。

Oracle RACを導入することで、計画的なメンテナンスやサーバーの障害時でもデータベースの可用性を維持でき、ビジネスの継続性を高められます。また、負荷分散によるパフォーマンスの向上も期待できるでしょう。

Oracle RACの構成要素と仕組み

「Oracle RACの構成要素と仕組み」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• Oracle RACを構成する主要なコンポーネント
• Oracle RACにおけるノード間の通信方式
• Oracle RACでのデータ同期とキャッシュ・フュージョン

Oracle RACを構成する主要なコンポーネント

Oracle RACを構成する主要なコンポーネントには、Oracleクラスタウェア、Automatic Storage Management(ASM)、Oracle Clusterware Servicesなどがあります。Oracleクラスタウェアは、クラスター内のノード間の調整や管理を行います。

ASMは、複数のディスクをまとめて管理し、データファイルの冗長化と負荷分散を実現します。Oracle Clusterware Servicesは、クラスター内のサービスの起動や停止、監視などを行う役割を担っています。

これらのコンポーネントが連携することで、Oracle RACによる高可用性と拡張性が実現されます。各コンポーネントは、クラスター環境における重要な機能を提供しているのです。

Oracle RACにおけるノード間の通信方式

Oracle RACでは、クラスター内のノード間でデータの同期や情報の共有を行うために、高速かつ信頼性の高い通信方式が採用されています。その代表的な方式が、プライベート・インターコネクトと呼ばれるものです。

プライベート・インターコネクトは、クラスター内のノード間を専用のネットワークで接続し、ノード間の通信を高速化します。これにより、データの同期やキャッシュの共有がスムーズに行われ、パフォーマンスが向上するのです。

また、Oracle RACではパブリック・ネットワークも利用されます。パブリック・ネットワークは、クライアントからのアクセスを受け付けるために使用され、負荷分散装置などと連携して高可用性を実現します。

Oracle RACでのデータ同期とキャッシュ・フュージョン

Oracle RACでは、クラスター内の各ノードがデータファイルを共有し、データの整合性を保つ必要があります。そのために、データの同期とキャッシュ・フュージョンという仕組みが用いられています。

データの同期では、ノード間でデータファイルの変更内容を共有し、全てのノードで同じデータを参照できるようにします。一方、キャッシュ・フュージョンは、各ノードのメモリ上に保持されたデータのキャッシュを共有する仕組みです。

キャッシュ・フュージョンにより、あるノードが必要とするデータが他のノードのキャッシュに存在する場合、ディスクアクセスを発生させずにデータを取得できます。これによって、パフォーマンスの向上と、ディスクI/Oの削減が図られるのです。

Oracle RACの高可用性と障害対策

「Oracle RACの高可用性と障害対策」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• Oracle RACにおける高可用性の実現方法
• Oracle RACでのノード障害時の自動フェイルオーバー
• Oracle RACを用いた災害対策とデータ保護

Oracle RACにおける高可用性の実現方法

Oracle RACは、複数のノードでデータベースを運用することで高可用性を実現します。仮に一部のノードに障害が発生しても、他のノードがデータベースの処理を引き継ぐことができるのです。

この高可用性は、Oracleクラスタウェアによるノードの監視と管理、ASMによるデータファイルの冗長化、Oracle Clusterware Servicesによるサービスの自動フェイルオーバーなどによって実現されています。これらの機能が連携し、障害発生時もシステムの継続運用を可能にしているのです。

また、Oracle RACではロードバランサを用いて負荷分散を行うことができます。これにより、特定のノードに負荷が集中することを防ぎ、システム全体の可用性を高められます。

Oracle RACでのノード障害時の自動フェイルオーバー

Oracle RACでは、ノードに障害が発生した場合、自動的にフェイルオーバーが行われます。フェイルオーバーにより、障害が発生したノードで実行されていた処理が他の正常なノードに引き継がれるのです。

このフェイルオーバーは、Oracleクラスタウェアによって実現されています。Oracleクラスタウェアは、ノードの状態を常に監視しており、障害を検知するとただちにフェイルオーバーを開始します。

フェイルオーバーが完了すると、アプリケーションからはデータベースの処理が継続されているように見えます。これにより、ノード障害が発生してもサービスを継続でき、ダウンタイムを最小限に抑えられるのです。

Oracle RACを用いた災害対策とデータ保護

Oracle RACは、災害対策やデータ保護の観点からも有効です。Oracle RACでは、地理的に離れた複数のサイトにノードを配置することで、災害時のデータベースの可用性を確保できます。

たとえば、あるサイトが自然災害などで被災した場合でも、他のサイトのノードでデータベースの運用を継続できるのです。これにより、事業継続性を高め、災害によるシステムダウンのリスクを軽減できます。

さらに、Oracle RACではデータガードと呼ばれる機能を用いて、データベースの複製を作成し、リアルタイムにデータを同期することができます。これによって、データの冗長化とバックアップが実現され、データ損失のリスクを最小限に抑えられるでしょう。

Oracle RACの性能特性とチューニング

「Oracle RACの性能特性とチューニング」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• Oracle RACにおけるスケーラビリティの実現
• Oracle RACの性能に影響を与える要因
• Oracle RACの性能を最適化するためのチューニング

Oracle RACにおけるスケーラビリティの実現

Oracle RACは、優れたスケーラビリティを実現できる技術です。スケーラビリティとは、システムの処理能力を拡張する能力のことを指します。Oracle RACでは、ノードを追加することで、システムの処理能力を向上させられます。

たとえば、データベースへのアクセスが増加し、既存のノードでは処理しきれなくなった場合、新たなノードを追加することで性能を維持できるのです。このようなスケールアウトが可能なため、柔軟にシステムを拡張できます。

ただし、ノードを追加すればするほど性能が向上するわけではありません。ノード数とデータベースの性質によっては、ノード間の通信オーバーヘッドが増大し、かえって性能が低下する場合もあるため注意が必要です。

Oracle RACの性能に影響を与える要因

Oracle RACの性能は、様々な要因によって影響を受けます。たとえば、ノード間の通信速度、ディスクI/Oの性能、SQLの効率性などが挙げられます。

ノード間の通信速度が遅い場合、データの同期やキャッシュ・フュージョンの効率が低下し、パフォーマンスが悪化します。また、ディスクI/Oの性能が十分でないと、データアクセスがボトルネックになってしまうでしょう。

加えて、非効率的なSQLや不適切なデータベース設計は、Oracle RACの性能に大きな影響を与えます。したがって、これらの要因を適切に管理し、最適化することが重要なのです。

Oracle RACの性能を最適化するためのチューニング

Oracle RACの性能を最適化するためには、様々なチューニングが必要です。たとえば、インターコネクトの帯域幅を十分に確保したり、ディスクのストライピングを行ったりすることで、I/Oパフォーマンスを改善できます。

また、SQLの最適化も重要です。実行計画を確認し、インデックスの設定やSQLの書き方を工夫することで、SQLの効率を高められるでしょう。さらに、データベースのパラメータを適切に設定することも、性能向上に役立ちます。

加えて、ワークロードに応じたノード構成の最適化も欠かせません。処理内容や負荷の特性を分析し、最適なノード数やリソース配分を決定することが求められるのです。これらのチューニングを総合的に行うことで、Oracle RACのパフォーマンスを最大限に引き出せるでしょう。

参考サイト

1. Oracle. https://www.oracle.com/jp/

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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