Components of the Db2 pureScale Feature

IBM Db2 pureScale Feature 将多个紧密集成的软件组件组合到高可用性数据库解决方案中。 部署 Db2 pureScale Feature时，将自动安装和配置这些软件组件。

图 1。 Db2 pureScale 环境中的主要组件的视图，与连接到数据服务器的 Db2 客户机一起显示。
Db2 pureScale 环境中主要组件的视图的图形，其中显示了连接到数据服务器的 Db2 客户机。 Db2 成员处理数据库请求，集群高速缓存工具 (CF) 提供必需的基础架构服务。 数据存储在共享磁盘存储器上，可供所有成员访问。

Db2 成员 处理数据库请求， 集群高速缓存工具 (CF) 提供必需的基础结构服务。 数据存储在共享磁盘存储器上，可供所有 成员 访问

以下部分提供了 Db2 pureScale 环境的关键组件的概述。

Db2 成员

当 Db2 客户机连接到数据库时，该连接将路由到 成员，然后由该成员处理请求。 通过将请求从 Db2 客户机定向到具有最低工作负载的 成员 ，可自动平衡 成员 的工作负载。 对各个请求进行工作负载均衡的方式取决于您是使用较不频繁的连接级别工作负载均衡，还是使用较频繁的事务级别工作负载均衡。 所有 成员 在共享磁盘上读取和写入同一数据库; 完整的数据集在它们之间共享。 每个 成员 都运行自己的 db2sysc 进程和线程，而每个 成员 都包含自己的缓冲池，内存区域和日志文件。

建议的配置是每个主机一个 成员 。 主机可以是计算机，也可以是逻辑分区 (LPAR)。 要利用持续可用的环境的设计并帮助提供最佳性能，请创建至少两个 Db2 成员，每个成员都在其自己的计算机上。 Db2 pureScale Feature 最多支持 128 个 成员。 通常，要确保每个 成员 都能够在一个或多个 成员 不工作时处理额外的工作负载，最佳实践是在所有成员之间具有同类配置 (处理器和内存)。 例外情况是将互斥 成员 子集配置为处理不同类型的工作负载。 在该场景中，同一子集中的 成员 应该具有相同的硬件规范，但不同子集中的 成员 可能具有不同的硬件规范。

不应将 Db2 成员 主机用于任何其他用途。

集群高速缓存工具 (CF )

Db2 pureScale Feature 包含 集群高速缓存工具，也称为 Db2 pureScale 环境中的 CF 组件。 此工具用于通过 全局锁定管理器 协调锁定，以防止不同 成员对相同表数据的冲突访问。 集群高速缓存工具 还用于通过共享组缓冲池在所有 成员 之间保持页面高速缓存一致。 组缓冲池协调可能存在于 成员的 (本地) 缓冲池中的页面副本。

集群高速缓存工具 还提供 共享通信区 (SCA)。 成员可使用此共享通信区域仿真集群范围的共享内存。

在 Db2 成员 处于联机状态时，必须至少有一个 集群高速缓存工具 处于联机状态才能使数据库可用。 要利用连续可用的环境的设计，请使用多个 集群高速缓存工具。 将元数据和数据库数据都复制到辅助 集群高速缓存工具 可确保在其处于活动状态时，它仍处于 对等状态 (具有主 CF)。 如果主 CF 发生故障，那么辅助服务器可以接管以保持数据库可用性。

CF 可以在自己的计算机上运行，也可以通过在自己的逻辑分区 (LPAR) 上运行来与 成员 共享主机。 不应将 集群高速缓存工具 主机用于除 Db2 pureScale Feature以外的任何其他主机。 如果必须在 集群高速缓存工具 主机上运行其他软件，那么可能需要对数据库配置进行其他手动调整。

DB2 集群服务

Db2 集群服务 是提供自动脉动信号故障检测的软件，在检测到故障后自动启动必要的恢复操作。 它还提供集群文件系统，使 Db2 pureScale 实例 中的每个主机都能够访问公共文件系统。 Db2 集群服务 包含来自 IBM Tivoli® System Automation for Multiplatforms (Tivoli SA MP) 软件， IBM Reliable Scalable Clustering Technology (RSCT) 软件和 IBM General Parallel File System (GPFS) 软件的技术。 此技术打包为 Db2 pureScale Feature的组成部分。

如果 Db2 pureScale 环境 中的组件未能响应脉动信号检测协议，那么 Db2 集群服务 将向 成员 和 集群高速缓存工具发出警报，从而使发生故障的组件与共享存储器 (如果需要) 隔离，并启动组件重新启动。 此重新启动过程设计为自动进行，不需要您的干预。 当恢复已发生故障的组件时，实例的其余部分仍然可用，并且可继续处理入局数据库请求。 通过自动 Db2 客户机重新路由支持，连接到失败的 成员 的应用程序将自动重新路由到其他 成员。

Db2 pureScale Feature 的安装过程使用集成的 IBM General Parallel File System 软件在共享磁盘上创建 Db2 集群文件系统 。

共享磁盘存储器

用于设置实例的磁盘存储器在 Db2 pureScale 环境中的所有组件之间共享。 该磁盘存储器用于下列目的：
  • 存储数据库数据本身。
  • 存储实例配置以及其他数据库信息，例如日志、元数据、日志归档和备份。
  • 存储来自 成员 和 集群高速缓存工具的问题确定信息，例如 db2diag 日志文件和首次出现数据捕获 (FODC) 信息。
  • 在严重通信故障导致一半主机无法与另一半通信的情况下，帮助 Db2 集群服务 仲裁哪些 成员 和 集群高速缓存设施 将保持正常运行。 此仲裁过程会阻止主机集合相互独立地处理数据库请求。 如果发生严重通信故障，其中一组主机无法与另一组主机通信，那么 Db2 集群服务 将自动允许较大的集合保持可操作状态。 如果这些集合大小相等，那么系统会使用仲裁共享磁盘仲裁哪个集合保持运行。

网络连接

在 Db2 pureScale 环境中，使用以下类型的网络:
  • 用于访问共享磁盘的存储区域网络 (SAN) ，供 成员 和 集群高速缓存工具使用。 Db2 pureScale Feature 利用内置在 IBM Power Systems 计算机上运行的 AIX® 操作系统中的某些增值功能，例如基于光纤通道的存储区域网络 SCSI-3 持久性预留支持。 此支持允许快速检测失败的 成员 以及从共享磁盘隔离这些 成员 ，以便保留数据的一致性并缩短 成员 恢复时间。
  • 用于 Db2 成员 与 集群高速缓存工具之间通信的低延迟高速互连。 此网络的性能很关键，因为它用来在集群上传递锁定和高速缓存信息。 实例中的所有主机都必须使用同一类型的互连，并且 Db2 pureScale Feature 需要使用:
    • 基于 InfiniBand (IB) 的远程直接存储器存取 (RDMA) 协议网络。
    • 基于融合以太网的 RDMA 协议 (RoCE) 网络，或
    • 基于以太网的 TCP/IP 协议 (TCP/IP) 网络。
    InfiniBand 是业界标准通信链路，提供服务质量和故障转移支持，并且设计为实现可伸缩性。 使用 RDMA 将在 member 主机内存中启用直接更新，而无需 member 处理器时间。 从 Db2 Cancun Release 10.5.0.4 和更高版本的修订包开始，您可以在基于以太网的 TCP/IP 网络上运行 Db2 pureScale Feature ，而不需要支持 RDMA 的特殊适配器。 但是，与支持 RDMA 的适配器不同，必须将每个 成员 和 CF 上使用的 TCP/IP 适配器绑定在一起。
  • 允许 Db2 客户机与 Db2 pureScale 实例(例如 EtherChannel 或网络接口备份技术) 连接的公司网络。 Db2 pureScale Feature 会自动将连接请求路由到工作负载最低的 成员 。 或者，您可以指定 Db2 客户机将连接到 Db2 pureScale 实例中的特定活动 成员 。 首次连接到 成员 后，会将可用 成员 及其 IP 地址和当前工作负载的列表发送回 Db2 客户机。 Db2 客户机随后可以使用 IP 地址连接到这些 成员 中的任何成员。