专利名称：一种利用虚拟化构建数据库集群的方法
技术领域：
本发明涉及数据库集群应用领域，具体涉及一种利用虚拟化构建数据库集群的方 法，利用虚拟机技术对数据库集群系统进行资源优化，快速部署和扩展，动态迁移及资源动
态管理。
背景技术：
数据库集群(OracleReal Application Cluster 简称 Oracle RAC)为大多数关 键业务要求的数据库环境提供了极高的性能和完善的纠错功能。它不仅允许集群系统或大 型并行系统中的多个节点共享同一物理数据库，在多节点间自动进行负载平衡、故障修复 和规划停机时间，以支持高可用性应用程序，而且通过与并行查询选件结合提供节点间的 并行性和节点内的并行性，显著提高了大型数据仓库和决策支持系统的性能。众说周知，随着国家信息化建设不断深入，数据库集群应用也是越来越广泛。但 是，从业务系统实际运行整体情况来看，并不令人满意。一项数据库集群应用问题调查结果 显示接近1/3的相关负责人表示系统没有发挥真实性能，平均系统负载不到20%，存在较 大的资源浪费；接近1/5的负责人表示数据库集群系统部署过程繁琐，部署过程中排错困 难；超过1/10%的负责人表示系统升级、迁移、扩展复杂，必须依靠专业的技术支持才可以 实现；同时将近2/5相关负责人表示系统资源管理不透明，常常会为系统资源使用和管理 举手无措。那么是否有一种优秀的解决方案，保证既能利用数据库集群的技术优势，又可以 实现集群系统资源合理优化，集群系统升级、扩展快捷简便，同时可以实现集群系统的资源 动态管理呢？这正是本发明所尝试解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种构建虚拟化数据库集群的方法。本发明的目的构建虚拟化数据库集群的方法是按以下方式实现的，利用虚拟化的 技术优势，保证数据库集群中的所有处理单元获得最优化的资源，同时提高物理硬件的资 源利用率，实现数据库集群快速部署和扩展、动态迁移、多集群系统的资源隔离及系统资源 的动态管理；其中数据库集群中的所有处理单元获得最优化的资源，是指在虚拟机底层服务器系统 内按照数据库集群中的处理单元对资源的需求，提前对虚拟机定制分配CPU、内存、10资 源；提高系统资源利用率，是指通过在虚拟机底层服务器系统上部署运行多个虚拟机 来提高虚拟机底层服务器资源利用率；数据库集群快速部署和扩展，是指通过虚拟化软件的镜像复制功能，实现数据库 集群的快速扩展；动态迁移，是指利用虚拟化软件实现虚拟机的动态迁移，而数据库集群服务不中
3断；多集群系统的资源隔离，是指在虚拟机上部署多套独立的数据库集群系统，每套 数据库集群系统的资源是相对独立的；系统资源的动态管理，是指通过虚拟化软件的分布式资源调度功能，整合多个资 源池或虚拟机底层服务器动态调整计算资源，并且基于预定义的规则智能分配资源；本发明的优异效果是，利用虚拟化软件技术，将虚拟机及数据库集群配置保存为 模板文件，然后将本模板文件快速复制到其他虚拟机底层服务器中。启动3台虚拟机底层 服务器，同时启动所有虚拟机和数据库集群系统。利用分布式资源调度功能实现不同数据 库集群应用系统的资源动态管理。
附图1为基于虚拟化构建数据库集群解决方案；附图2为虚拟化数据库集群架构图。
具体实施例方式参照说明书附图对本发明的作以下详细地说明。本发明的构建虚拟化数据库集群的方法，引入的利用虚拟化构建数据库集群的方 法便可以有效解决上述问题。为既能保证数据库集群中的所有处理单元获得最优化的资 源，同时提高物理硬件的资源利用率，又可以利用虚拟化的技术优势，实现数据库集群快速 部署和扩展、动态迁移、多集群系统的资源隔离及系统资源的动态管理。假设某用户目前有4套应用系统，用户希望硬件投资要最小化，管理维护要最简 化。应用方面要满足每套数据库应用系统跟其他系统实现资源隔离，同时还需要能够动态 调整系统资源以错开各业务系统的高峰期。另外，用户希望能够快速构建这样一套系统。针对上述用户需求，本发明设计了含有3个虚拟机底层服务器(真实物理服务器) 的解决方案，在由3个虚拟机底层服务器组成的硬件环境中部署虚拟化软件，其中包括虚 拟化底层服务器和虚拟机，然后在虚拟机上部署数据库集群。在3台真实物理服务器裸机上安装部署虚拟机底层服务器(Virtual MachineServer)，接着在虚拟机底层服务器(Virtual Machine Server) VI上分配处理 器(CPU)资源、内存(MEMERY)资源、磁盘(DISK)资源的25%给虚拟机(VirtualMachine Guest)。在虚拟机上安装Linux或Windows操作系统，设置集群系统基本运行环境。然后 在虚拟机(Virtual Machine Guest)操作系统下安装部署数据库集群软件(Oracle RAC) 并进行集群配置。最后部署分布式资源调度软件，对3台真实服务器进行资源分配规则定 义。其结构是由本发明实施的具体步骤如下1)针对用户需求设计基于虚拟化构建数据库集群解决方案，虚拟化软件配合数据 库集群；2)在3台真实物理服务器(命名为V1、V2、V3)上分别部署虚拟机底层服务器软 件；3)在1台虚拟机底层服务器上分别部署4个虚拟机，命名为V1-1/2/3/4 ；
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4)按照用户4套应用系统对资源的需求，对4个虚拟机进行资源定制。如果用户 没有特殊要求，则暂时按照1 1 1 1资源分配方式部署虚拟机(主要是CPU、内存、磁 盘资源分配)；5)在虚拟机V1-1/2/3/4上部署数据库集群单机版，命名为RACA/B/C/D，利用虚拟 化软件的镜像复制功能，将已经配置完毕的V1-1/2/3/4及RACA/B/C/D模板文件直接复制 到V2和V3上面，启动并修改V2-l/2/3/4、V3-l/2/3/4和RACA/B/C/D虚拟机和数据库集群 基本配置；6) RACA/B/C/D 数据库集群又包含 RACA-l/2/3/4、RACB-l/2/3/4、RACC_l/2/3/4 和 RACD-1/2/3/4。其中RACA/B/C/D为应用数据库集群全局名，RACA-1/2/3/4为数据库集群 系统中处理单元的名称。在本设计方案中应用数据库集群RACA/B/C/D在资源方面是完全 隔离的；7)在3台虚拟机底层服务器上部署分布式资源调度软件，在RACA/B/C/D数据库集 群应用系统中某一应用系统峰值状态时，可以从其他应用系统中动态调整资源；8)从步骤5中可以看出，利用本发明方法，在集群系统扩展及迁移方面，也非常便 捷和简单。
权利要求
一种利用虚拟化构建数据库集群的方法，其特征在于，利用虚拟化的技术优势，保证数据库集群中的所有处理单元获得最优化的资源，同时提高物理硬件的资源利用率，实现数据库集群快速部署和扩展、动态迁移、多集群系统的资源隔离及系统资源的动态管理；其中数据库集群中的所有处理单元获得最优化的资源，是指在虚拟机底层服务器系统内按照数据库集群中的处理单元对资源的需求，提前对虚拟机定制分配CPU、内存、IO资源；提高系统资源利用率，是指通过在虚拟机底层服务器系统上部署运行多个虚拟机来提高虚拟机底层服务器资源利用率；数据库集群快速部署和扩展，是指通过虚拟化软件的镜像复制功能，实现数据库集群的快速扩展；动态迁移，是指利用虚拟化软件实现虚拟机的动态迁移，而数据库集群服务不中断；多集群系统的资源隔离，是指在虚拟机上部署多套独立的数据库集群系统，每套数据库集群系统的资源是相对独立的；系统资源的动态管理，是指通过虚拟化软件的分布式资源调度功能，整合多个资源池或虚拟机底层服务器动态调整计算资源，并且基于预定义的规则智能分配资源；具体步骤如下1)针对用户需求设计基于虚拟化构建的虚拟化软件配合的数据库集群；2)在3台真实物理服务器V1、V2、V3上分别部署虚拟机底层服务器软件；3)在1台虚拟机底层服务器上分别部署4个虚拟机，命名为V1-1/2/3/4；4)按照用户4套应用系统对资源的需求，对4个虚拟机进行资源定制，用户没有特殊要求，则暂时按照1∶1∶1∶1资源分配方式部署虚拟机的CPU、内存、磁盘资源分配；5)在虚拟机V1-1/2/3/4上部署数据库集群单机版，命名为RACA/B/C/D，利用虚拟化软件的镜像复制功能，将已经配置完毕的V1-1/2/3/4及RACA/B/C/D模板文件直接复制到V2和V3上面，启动并修改V2-1/2/3/4、V3-1/2/3/4和RACA/B/C/D虚拟机和数据库集群基本配置；6)RACA/B/C/D数据库集群又包含RACA-1/2/3/4、RACB-1/2/3/4、RACC-1/2/3/4和RACD-1/2/3/4，其中RACA/B/C/D为应用数据库集群全局名，RACA-1/2/3/4为数据库集群系统中处理单元的名称，在本设计方案中应用数据库集群RACA/B/C/D在资源方面是完全隔离的；7)在3台虚拟机底层服务器上部署分布式资源调度软件，在RACA/B/C/D数据库集群应用系统中某一应用系统峰值状态时，从其他应用系统中动态调整资源。
全文摘要
本发明提供一种利用虚拟化构建数据库集群的方法，利用虚拟化的技术优势，保证数据库集群中的所有处理单元获得最优化的资源，同时提高物理硬件的资源利用率，实现数据库集群快速部署和扩展、动态迁移、多集群系统的资源隔离及系统资源的动态管理；其中数据库集群中的所有处理单元获得最优化的资源，是指在虚拟机底层服务器系统内按照数据库集群中的处理单元对资源的需求，提前对虚拟机定制分配CPU、内存、IO资源；提高系统资源利用率，是指通过在虚拟机底层服务器系统上部署运行多个虚拟机来提高虚拟机底层服务器资源利用率；数据库集群快速部署和扩展，是指通过虚拟化软件的镜像复制功能，实现数据库集群的快速扩展；动态迁移，是指利用虚拟化软件实现虚拟机的动态迁移，而数据库集群服务不中断。
文档编号G06F17/30GK101859317SQ20101016753
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者李志强 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司