基于Linux平臺Oracle RAC集群數據庫監控系統的設計與實現

孫華友

(高佳太陽能股份有限公司,江蘇 無錫 214174)

基于Linux平臺OracleRAC集群數據庫監控系統的設計與實現

孫華友

(高佳太陽能股份有限公司,江蘇 無錫 214174)

企業構建基于Linux平臺的Oracle RAC集群之后，系統監控成了信息部門每天的必修課。文章利用信息化方法，通過在Linux系統中設置Job運行shell腳本自動收集需要監控的指標信息，并利用Web網頁技術將監控結果顯示到管理者計算機界面，從而簡化每日固定的機械操作Linux命令。

Linux平臺； Oracle RAC集群； Oracle數據庫； 數據庫監控

1 應用背景

數據庫系統的穩定性是企業信息化日常管理中的重中之重，數據庫系統一旦出現異常,對企業信息化來說將是災難性的，輕則延誤正常業務，重則迫使企業停止生產。因此，為了防患于未然，日常對數據庫系統各項核心參數的監控變得尤為重要。

近年來,人力成本的逐年遞增，對于中小企業來說招一名專職DBA(數據庫管理員)也是一個不小的開支，因此，少花錢或不花錢又要把事做好，將是信息部負責人不得不面對的問題。

本文將結合高佳太陽能股份有限公司工作實際情況,基于Linux平臺的Oracle RAC集群數據庫，設計數據庫系統監控系統實現各項指標的自動監控。

2 目標設定

通過開發一套基于.Net環境的集Linux系統監控和Oracle數據庫監控于一體的應用軟件，完成替代人工的日常系統監控。同時,可以根據需要對于超出預設閥值的項目提供短信、微信或者郵件的方式提醒相關責任人，以便及時采取措施，防患于未然，避免給企業生產帶來不利影響。

3 系統架構設計

目前,三層應用是最廣泛的一種設計方式，能提高系統的可維護性和可擴展性，增強系統的安全性，并可以并行開發。

(1) 數據訪問層：負責與數據元的交互，即數據的插入、刪除、修改以及從數據庫中讀取數據等操作。

(2) 業務邏輯層：負責系統領域業務的處理，負責邏輯性數據的生成、處理及轉換。

(3) 表示層：用戶接口部分，負責用戶和系統間的對話功能。主要用于檢查用戶的輸入和輸出結果以及訪問安全性驗證，.Net使用可視化編程界面能夠輕松實現表示層的設計。

該系統主要由以下三個子系統構成，即：平臺監控日志生成子系統、監控日志解析子系統、信息展示子系統。系統的功能模塊結構如圖1所示。

圖1 系統功能結構

其中，各子系統包含的主要功能如下：

(1) 平臺監控日志生成子系統

a.Linux系統參數監控：通過在Linux系統上自動執行腳本，獲取系統磁盤信息，并按照固定格式寫入自定義系統監控日志文件。

b.Oracle數據運行參數監控:通過在Linux平臺上運行SQL語句獲取Oracle表空間信息、Oracle控制文件信息、Oracle RAC運行狀態信息等寫入自定義數據庫監控日志文件。

c.日志文件發送功能:通過在Linux系統上運行FTP指令將上述a、b步驟中生成的監控日志文件發送給Windows NT上的FTP服務器。

(2) 監控日志解析子系統

a.日志文件解析：依據監控內容，解析監控日志文件并將解析內容保存至該監控系統的數據庫。

b.定時任務設定：依據讀取日志需要，在Windows NT環境中設定監控程序運行頻率，以便及時解析監控結果。

(3) 信息展示子系統

a.監控閥值設定：創建、修改、刪除監控內容的上限值，以便監控內容達到或超出該上限值時，系統能夠給出警示(預警功能)。

b.展示面板設定：將監控結果以Web頁面的形式展現給用戶，便于用戶每日查看系統運行狀況，并為系統改善，故障預防提供參考。

c.短信功能設計：對于超出監控預設閥值的條目，除了在Web頁面上給予醒目顏色提醒外，還可以根據需要對于超出預設閥值的項目提供短信提醒，便于不在辦公區的工程師及時了解系統異常，并對系統異常及時做出決策。

4 系統設計

4.1 數據庫設計

根據選擇的數據庫不同，客戶端使用的管理工具也不盡相同。如果選用Oracle數據庫，則需要在個人計算機上安裝PL SQL Dev或者Toad for Oracle管理工具；如果選用SQL Server數據庫，則需要在個人計算機上安裝SQL Server Management Studio。數據庫客戶端的安裝過程以及功能不是本文的重點，所以在此就不再詳細敘述。

本系統使用的是Oracle數據庫，首先在客戶端安裝Oracle數據庫的Client程序，安裝完畢后通過Oracle Net Manager進行數據庫服務器IP、端口、數據庫名稱等信息設置。然后再在客戶端安裝目前流行的PL SQL Dev客戶端。安裝完畢即可正常使用PL SQL Dev進行數據庫表的設計，主要結構如表1、表2、表3所示。

表1 用戶信息

表2 監控明細

表3 警告閾值

4.2 系統監控設計

基于設定的目標，需要從Linux平臺獲取系統的磁盤信息、Oracle RAC集群運行信息、Oracle數據的表空間信息以及歸檔文件使用情況。并且通過FTP命令將獲取結果傳送至Window NT上的FTP服務器。

本文設計將監控日志文件保存在/tools/目錄下的ftp.txt文件里。由于Linux系統對每個文件有著嚴格的權限控制(讀、寫、運行)。因此,為了保證系統運行在不同的用戶下都能正常地讀寫該ftp.txt文件,需要對該文件賦予最大權限。即運行如下命名：chmod 777 /tools/ftp.txt，以保證該文件不受當前登錄用戶的限制。

5 系統實現

5.1 Linux系統監控數據獲取

為了降低操作的復雜性，操作人員通過在Linux系統中執行Shell腳本生成想要的監控數據。具體如下：

1) 監控Linux系統磁盤使用狀況

echo "[HardDesk_Space]" 〉〉 /tools/ftp.txt

df -h 〉〉 /tools/ftp.txt

5.2 Oracle RAC 集群監控數據獲取

1) 監控Oracle RAC集群數據運行狀態

echo "[OracleRAC_Database_Status]" 〉〉 /tools/ftp.txt

srvctl status database -d racdb 〉〉 /tools/ftp.txt

2) 監控Oracle RAC集群節點運行狀態

echo "[OracleRAC_Nodeapps_Status]" 〉〉 /tools/ftp.txt

srvctl status nodeapps 〉〉 /tools/ftp.txt

3) 監控Oracle ASM運行狀態

echo "[OracleRAC_ASM_Status]" 〉〉 /tools/ftp.txt

srvctl status asm 〉〉 /tools/ftp.txt

4) 監控Oracle 數據監聽程序運行狀態

echo "[OracleRAC_TNS_Status]" 〉〉 /tools/ftp.txt

srvctl status listener 〉〉 /tools/ftp.txt

5) 監控Oracle RAC集群SCAN運行狀態

echo "[OracleRAC_SCAN_Status]" 〉〉 /tools/ftp.txt

srvctl status scan 〉〉 /tools/ftp.txt

5.3 Oracle數據庫監控數據獲取

便于解析,使用半角逗號作為分割符號,詳見圖2。

參數說明：

set echo on ——是否顯示執行的命令內容；

set feedback off ——是否顯示 * rows selected；

set heading off ——是否顯示字段的名稱；

set verify off ——是否顯示替代變量被替代前后的語句；

set trimspool off ——去字段空格；

set pagesize 1000 ——頁面大小；

set linesize 50 ——盡量根據需要來設定，大了生成的文件也大。

5.4 日志FTP傳送實現

通過在Linux系統上運行FTP命令，將文件發送到制定的FTP服務器上。具體指令如下：

echo "-----Begin Run FTP------" 〉〉 /tools/SystemMonitor.log;

DATE='date +%Y%m%d%H%M'

echo DATE 〉〉 /tools/SystemMonitor.log;

filename="ftp_DATE .txt"

ftp-niv 10.105.2.13 〈〈EOF

user ftpuser ftpAdmin@0

bin

put /tools/ftp.txt /Linux/filename

bye

EOF

echo "-------End Run FTP-----"〉〉 /tools/SystemMonitor.log

exit;

圖2Oracle表空間信息提取

5.5 監控日志解析程序實現

通過對指定的文件夾進行周期性遍歷，根據監控內容進行解析文件，并把獲取的內容保存到數據庫。把解析完成的文件移除到/BackUp文件夾，以備后期核對使用。

通過該程序能夠設定監控的文件、備份文件夾、設定執行頻率以及解析后的內容保存數據的相應參數(數據庫名稱，數據庫用戶名稱，數據苦登錄密碼)，通過這些靈活的配置，方便后續變更及功能擴展。解析監控日志文件的程序運行界面如圖3所示。

圖3 程序界面

5.6 監控結果顯示頁面設計

通過Web頁面顯示監控結果，并對超過閥值的項目給予醒目顏色提醒。具體顯示界面如圖4所示。

圖4 監控結果顯示

6 總結

本系統借助Linux平臺和Windows NT平臺的命令和任務設定，實現了從監控數據獲取到監控數據展示、短信提醒過程的自動化，大大降低了數據庫系統工程師的手動工作強度，節省了大量工作時間。

[1] 林樹澤，盧芬，柳冬青. Oracle DBA高可用，備份恢復與性能優化[M]. 北京：清華大學出版社，2015.

[2] 馬玉軍，陳連山. Red Hat EnterpriseLinux6.5系統管理[M].北京：清華大學出版社，2014.

[3] Christian Nagel,Bill Evjen,Jay Glynn.C#高級編程[M]. 4版.北京：清華大學出版社，2006.

[4] 高斌.Oracle RAC 核心技術詳解[M]. 北京：機械工業出版社，2015.

DesignandImplementationofOracleRACClusterDatabaseMonitoringSystembasedonLinuxPlatform

SUNHuayou

(Konca Solar Cell Co., Ltd, Wuxi 214174， China)

After enterprises construct the Oracle RAC cluster based on Linux platform, system monitoring is inevitable in their daily work. This paper uses information technology, sets the Job to run the shell script in the Linux system to automatically collect the information index to be monitored and uses the Web page display technology to monitor the result onto the DBA computer interface, which simplifies the daily operation of machinery Linux command DBA.

Linux platform; Oracle RAC cluster; Oracle Database; data monitoring

2017-09-24

孫華友(1980— )，男，安徽蒙城人，高級工程師,研究方向：企業信息化，大數據應用。

10.13750/j.cnki.issn.1671-7880.2017.06.013

TP 311.13

A

1671-7880(2017)06-0046-04

責任編輯劉法虎