如何实现Ubuntu Oracle负载均衡

Ubuntu 上实现 Oracle 负载均衡的可落地方案

一、方案总览与选型

数据库层原生：使用 Oracle RAC 实现多实例并行与连接级负载均衡，适合高并发、高可用的生产数据库场景。
连接层代理：在 Ubuntu 上用 HAProxy/Nginx 做 SCAN 地址/VIP 的 4 层转发，透明分发到各节点监听端口（如 1521），实现负载均衡与故障转移。
应用层路由：在应用或中间件侧配置 TAF（Transparent Application Failover） 与 LOAD_BALANCE=YES，实现故障切换与连接负载分配。
高可用增强：在负载均衡器前叠加 Keepalived VIP，消除单点。
若只是“Oracle 应用”（如 ORDS、Tomcat+JDBC）而非数据库直连，可直接用 HAProxy/Nginx 做 HTTP 层负载均衡。

二、数据库层原生负载均衡（Oracle RAC）

架构要点：多节点运行同一数据库，共享存储（如 ASM），通过 Oracle Clusterware/Grid Infrastructure 管理集群；各实例由 PMON 向监听器上报负载，监听器可做服务器端分发。

客户端配置示例（tnsnames.ora）：

ORCL =
  (DESCRIPTION =
    (ADDRESS_LIST =
      (LOAD_BALANCE = YES)
      (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = rac-scan.example.com)(PORT = 1521))
    )
    (CONNECT_DATA =
      (SERVICE_NAME = orcl)
      (FAILOVER_MODE =
        (TYPE = SELECT)
        (METHOD = BASIC)
        (RETRIES = 180)
        (DELAY = 5)
      )
    )
  )

要点：LOAD_BALANCE=YES 启用客户端连接负载；配合 TAF 实现会话故障切换与透明重连。

运维命令（示例）：

启动/停止数据库与监听：

srvctl start database -db orcl
srvctl stop database -db orcl
srvctl start listener
srvctl stop listener

启动单个实例：

srvctl start instance -db orcl -instance orcl1

适用场景：需要数据库层真正并行、零（或近零）停机的 OLTP/高并发业务。

三、连接层代理负载均衡（HAProxy/Nginx，Ubuntu 16.04/18.04/20.04/22.04）

拓扑建议：对外暴露 VIP:1521，HAProxy/Nginx 将连接转发到各节点 1521，健康检查指向监听端口。

HAProxy 示例（/etc/haproxy/haproxy.cfg，4 层 TCP 转发）：

global
    log /dev/log    local0
    log /dev/log    local1 notice
    chroot /var/lib/haproxy
    user haproxy
    group haproxy
    daemon

defaults
    log     global
    mode    tcp
    option  tcplog
    timeout connect 5000ms
    timeout client  50000ms
    timeout server  50000ms

frontend oracle_front
    bind *:1521
    default_backend oracle_back

backend oracle_back
    balance leastconn
    option tcp-check
    server db1 192.168.1.101:1521 check
    server db2 192.168.1.102:1521 check

启动与开机自启：

sudo systemctl restart haproxy
sudo systemctl enable haproxy

Nginx 示例（/etc/nginx/nginx.conf，stream 模块，4 层 TCP 转发）：

events { worker_connections 1024; }

stream {
    upstream oracle_backend {
        least_conn;
        server 192.168.1.101:1521;
        server 192.168.1.102:1521;
    }

    server {
        listen 1521;
        proxy_pass oracle_backend;
        proxy_timeout 50s;
        proxy_responses 1;
    }
}

启用模块与启动：确保安装 nginx-full（含 stream 模块），然后
```
sudo systemctl restart nginx
sudo systemctl enable nginx
```

安全与网络：仅放行 VIP:1521 与节点间管理网；后端数据库 local_listener 与 remote_listener 建议指向 SCAN/VIP，避免直连具体主机名。
适用场景：无 RAC 时的低成本负载均衡与故障转移、统一入口、便于与防火墙/ACL 联动。

四、高可用与验证

高可用增强（可选）：部署 Keepalived + VIP，两台 Ubuntu 负载均衡器主备，VIP 漂移保障单点不中断。
- 思路：Keepalived 监控 HAProxy/Nginx 进程与健康接口，主节点异常时降低优先级，备节点接管 VIP。
验证清单：
- 连接分发：从客户端多次连接 VIP:1521，在各节点监听日志或 v$session 中观察连接分布。
- 故障切换：停止某节点监听或数据库实例，验证新连接是否自动落到健康节点，既有会话在 TAF 配置下是否可透明恢复。
- 回切：恢复故障节点，确认负载再次均衡且无会话中断（取决于应用与 TAF 策略）。

五、关键注意事项

负载均衡粒度：数据库会话粘滞与事务边界相关；短事务更适合连接级均衡，长事务建议结合 服务（SERVICE） 与 实例亲和 策略。
驱动与参数：JDBC URL 使用 SERVICE_NAME 与 LOAD_BALANCE=YES；启用 TAF 提升故障切换体验。
协议选择：数据库直连建议使用 4 层 TCP 代理（HAProxy/Nginx stream）；仅对 ORDS/HTTP 流量使用 7 层 HTTP 代理。
安全合规：限制 1521 来源、启用 TLS/SSL（如 Oracle Advanced Security）、审计与加固操作系统与数据库。
监控告警：对 VIP、监听器、实例、负载均衡器 全链路监控，设置连接失败与延迟阈值告警。

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