Oracle内存融合

内存融合概念

内存融合技术比较复杂，需要先了解基本的相关概念，再来理解内存融合。

1：全局资源目录

GRD（global resource directory）: 保存和组织内存融合相关资源的一种方式，是内存融合的基础。每个实例都包含GRD信息

2：PCM 锁

   模式（mode）: N ,S X 

 nsx

nyyy

syyn

xynn

3:角色（role ） PCM锁的角色表示对应的数据库被修改的范围，它可以是本地（L）或者全局（G），本地表示对应的块只在本地被修改过，全局表示块在另外一个或者多个远程实例被修改。

4：旧镜像（pass image ,Pi）这部分值为1或者0.如果为1表示存在对应的PI块，如果表示0不存在PI块。角色为L的PCM锁不会存在PI，PI只会对角色G的PCM锁才会存在。

当PI产生时，对应的改变的信息一定要被写入redo log,PI 的存在主要是为了避免RAC过多的访问回滚段避免物理读。

5：节点

资源申请节点、资源持有节点、资源主节点

资源申请过程：

1：资源申请节点发送申请到主节点

2：主节点将请求发给对应的资源持有节点

3：资源持有节点将本地的资源锁信息（PCM）进行改变，之后将资源发送给资源申请  

   节点

4：资源申请节点获取资源，并通知主节点更新资源的相关锁信息。

6：消息机制

步骤1：资源节点向主节点发送消息，要求持有一个资源，这个消息需要被立刻处理，而且主节点会立刻响应这个消息，之后资源申请节点进入等待状态

步骤2：资源主节点发送消息给资源持有节点。这个消息需要被乐可处理，而且资源持有节会马上回复资源主节点。

步骤3：资源持有节点发送消息给申请节点，并同时将资源也发送给申请节点。

步骤4：申请节点通知资源主节点申请已经结束。

7：内存融合举列说明

   以一个4节点的RAC数据库为例，说明各种场景内存融合的原理

   7.1节点C要求读取一个数据块（SCN 1000），第一次读取

       步骤1：SCN 1000的数据块的主节点被HASH 到 D节点，之后节点C向主节点发送请求，要求以S模式持有改块。这是PCM资源锁的属性是SL0(S 表share ,L表示local ,0表示没有PI )

       步骤2:主节点发现这个是第一个请求，没有不兼容的锁存在，把对应的锁赋予C。

       步骤3：节点C从数据文件读取对应的数据库块

       步骤4：读取完成，节点C获得对应的锁，属性为SL0。

       步骤5：节点C获取对应的锁之后，通知主节点。

    7.2节点B要求读取改数据块

        步骤1：节点B向主几点D申请获取这个数据块的最新版本。

        步骤2：主节点发现最新的块保存在C节点，要求C节点发送给B节点

        步骤3：节点C将数据块发送给B节点，这时候节点B的锁属性为SL0

        步骤4：节点B收到数据库块后，通知主节点更新资源锁信息

    7.3实例B要求修改数据块，把SCN改成1009

        步骤1：节点B向主节点D申请获取这个数据块更高级别的锁（X）

        步骤2：主节点发现数据块在C节点存在S模式的锁，要求C节点释放该锁

        步骤3：节点C将数据块上的锁释放，同时将对应的数据库变成一个CR快，因为这个时候数据块的最新版本在节点B上，而且节点C也没有修改过这个快，之后通知节点B锁已经释放

         步骤4：节点B收到消息后，修改数据块，并通知主节点更新资源锁信息，这时候数据块最新版本存在B节点上，对应的锁信息为XL0

    7.4节点A要求修改数据块把SCN 改成1013

        步骤1：节点A向主节点D要求获取这个数据块X模式的锁

        步骤2：主节点发现数据块在B节点存在X模式的锁，要求B节点释放锁

        步骤3：B节点将数据块上的锁释放，并将修改数据块的操作写入重做日志

同时将对应的数据块变成一个PI块，之后通知节点A该锁已经释放，并将数据块发给节点A，这时候节点B对应的锁信息为NG1

         步骤4：节点A收到消息之后，修改数据块并通知主几点更新锁信息。这时候数据库的最新版本在节点A（XGO）

   7.5节点C要求读取数据块

        步骤1：节点C向主节点要求获取这个数据块的S 锁

        步骤2：主节点D发现这个数据块在节点A存在X模式锁，要求A释放X锁

        步骤3：节点将数据块上的X锁释放（降级S），并将修改的操作写入重做日志文件中，同时将数据块变成PI块，之后通知C节点锁已经释放，将数据块发送给C节点，这是A节点的锁为SG1

         步骤4：节点C收到消息之后，更新本地节点锁信息（SG0）,并通知主节点更新锁信息。

        7.6节点B要求读取数据块

         步骤1：节点B向主节点D要求或者这个块的S锁

         步骤2：主节点D发现数据块在C和A节点存在S模式锁，选择C节点发送数据块

         步骤3：节点C收到请求后，将最新的数据库发送给B

         步骤4：节点C收到消息之后，更新本地节点的锁信息，并通知主节点更新锁信息。这是数据块SG1

          7.7节点A要求执行检查点

          步骤1：节点A向主节点要求写入数据库块

          步骤2：主节点发现数据块在节点A存在最新的版本，通知A节点将数据写入磁盘。

          步骤3：节点 A 将数据的最新版本写入数据文件发送I/O请求

          步骤4：数据文件被写入，I/O请求完成

          步骤5：节点A通知主节点块已经被写入，这是节点A锁为（XL0）

          步骤6：主节点通知所有包含数据块PI的节点消除PI，锁属性为（NL0）