说说Oracle监听器（ alter system register）

说说Oracle监听器（一）

上一篇 / 下一篇  2010-12-26 23:18:59 / 个人分类：oracle工作机制

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一直想写写监听器。

 

Oracle监听器listener是一个重要的数据库服务器组件，在整个Oracle体系结构中，扮演着重要的作用。

 

监听器Lisener功能

 

从当前的Oracle版本看，Listener主要负责下面的几方面功能：

 

1、 监听客户端请求。监听器运行在数据库服务器之上，与Oracle实例（可为多个）相关关联，是一个专门的进程process，在windows的服务项目或者Linux的运行进程列表中，都会看到对应的运行进程。Windows上名为TNSLSNR，Linux/Unix平台上是lsnrctl。监听器守候在服务器制定端口（默认为：1521），监听客户端的请求。

2、 为客户端请求分配Server Process。监听器只负责接听请求，之后将请求转接给Oracle Server Process。在Oracle的服务模式下，客户端进程是不允许直接操作数据库实例和数据，而是通过一个服务进程Server Process（也称为影子进程）作为代理。监听器接受到请求之后，就向操作系统（或者Dispatcher组件）要求fork（或分配）一个Server Process与客户端相连。

3、 注册实例服务。本质上将，listener是建立实例和客户端进程之间联系的桥梁。Listener与实例之间的联系，就是通过注册的过程来实现的。注册的过程就是实例告诉监听器，它的数据库数据库实例名称instance_name和服务名service_names。监听器注册上这样的信息，对客户端请求根据监听注册信息，找到正确的服务实例名称。目前Oracle版本中，提供动态注册和静态注册两种方式。

4、 错误转移failover。Failover是RAC容错的一个重要方面功能，其功能是在数据库实例崩溃的时候，可以自动将请求转移到其他可用实例上的一种功能。可以提供很大程度上的可用性（Availability）功能。这个过程中，发现实例已经崩溃，并且将请求转移到其他实例上，就属于是listener的功能。

5、 负载均衡衡量。在RAC架构中，Oracle实现了负载均衡。当一个客户请求到来时，Oracle会根据当前RAC集群环境中所有实例的负载情况，避开负载较高的实例，将请求转移到负载较低的实例进行处理。在早期RAC版本中，负载轻重的衡量是根据监听器当前维护连接数目来确定的，而不是实时查看多实例的负载。RAC环境中的监听器之间进行沟通通信。

 

下面的部分，会从几个方面对监听器进行简单介绍。

 

监听器操作

 

监听器在Windows和Linux/Unix平台上，都是可以直接操作的。下面以Windows平台操作为例，其他平台类似。

 

在命令行窗口（CMD），输入lsnrctl，就可以进入监听器控制窗口。

 

C:\Documents and Settings\Administrator>lsnrctl

 

LSNRCTL for 32-bit Windows: Version10.2.0.1.0 - Production on 26-12月-2010 21:5

3:04

 

Copyright (c) 1991, 2005, Oracle. All rights reserved.

 

欢迎来到LSNRCTL,请键入"help"以获得信息。

 

LSNRCTL>

 

通过输入命令help，可以查看支持的监听器操作。下面仅介绍常用的几个。

 

1、 查看当前监听器状态

敲入status，可以查看当前监听器的状态，对应操作日志信息和服务注册信息等内容。如下：

 

LSNRCTL> status

//连接监听器的名称和信息：主机名+监听端口号

正在连接到(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=www-0e6111dff74)(PORT=1521)

))

LISTENER的STATUS

------------------------

别名                     LISTENER

版本                     TNSLSNR for 32-bit Windows: Version10.2.0.1.0 – Production//Listener版本信息，在一台机器多实例的情况下，很重要！因为版本对应向下兼容

启动日期                 26-12月-2010 19:38:03//启动服务时间

正常运行时间             0天2小时23分51秒

跟踪级别                 off //调试信息，可以设置针对监听器的跟踪

安全性                   ON: Local OS Authentication //表明启动、关闭监听器的操作权限是通过OS验证实现的。也就意味着，可以对监听器设置密码项目，也是Oracle安全配置的一个重要方面；

SNMP                     OFF//SNMP协议开启情况

监听程序参数文件         D:\oracle\network\admin\listener.ora//使用的参数

监听程序日志文件         D:\oracle\network\log\listener.log//操作日志位置

监听端点概要...

 (DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=www-0e6111dff74)(PORT=1521)))

服务摘要..//当前已经注册在监听器中的服务列表

服务"PLSExtProc"包含1个例程。

 例程"PLSExtProc",状态UNKNOWN,包含此服务的1个处理程序...

服务"orcl"包含1个例程。

 例程"orcl",状态READY,包含此服务的1个处理程序...

服务"orclXDB"包含1个例程。

 例程"orcl",状态READY,包含此服务的1个处理程序...

服务"orcl_XPT"包含1个例程。

 例程"orcl",状态READY,包含此服务的1个处理程序...

命令执行成功

 

上面通过红字，已经对结果进行一定程度说明。其中，需要额外注意的下面几项内容。

 

监听程序参数文件         D:\oracle\network\admin\listener.ora//使用的参数

 

监听器启动时依据参数文件的，当然没有参数文件监听器也是可以启动，那时监听器依据默认的行为操作。这个参数指定了监听器参数文件的位置，listener.ora。这个文件是一个文本类型参数文件，描述了监听器监听端口，主机名称和静态注册信息。Listener.ora是随着数据库实例的建立之后，建立监听器的过程中动态配置的。

 

监听程序日志文件         D:\oracle\network\log\listener.log//操作日志位置

 

监听器日志，是一个记录和描述监听器工作和错误的信息库。通过仔细研究日志内容，可以帮助我们发现当前的监听器的问题、解决连接故障和深入理解监听器工作原理。

 

服务"orcl"包含1个例程。

 例程"orcl",状态READY,包含此服务的1个处理程序...

 

上文中已经说明，监听器有注册功能，通过status命令（services命令同样效果）。可以查看到当前有什么服务被注册上，用来检查连接服务失败，是常用的工具。

 

2、开启/关闭监听器

监听器的行为受到参数文件的控制，我们有时候需要调整监听器的参数。调整监听参数的方法，可以通过Oracle提供的GUI界面完成，还可以通过手工修改listener.ora来完成。

 

因为参数文件listener.ora是一个文本文件。Oracle对于文本类型的参数文件，大多数情况下是不支持热加载的。Pfile和listener.ora都是如此。

 

使用界面GUI，就是使用Net Configuration Assistant来配置。配置完成后，配置程序会自动重新启动监听器程序，来加载修改的参数文件。如果采用手工修改listener.ora，就必须要手工的进行监听程序关闭和启动。

 

LSNRCTL> stop

正在连接到(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=www-0e6111dff74)(PORT=1521)

))

命令执行成功

LSNRCTL> start

启动tnslsnr:请稍候...

 

TNSLSNR for 32-bit Windows: Version10.2.0.1.0 - Production

系统参数文件为D:\oracle\network\admin\listener.ora

写入D:\oracle\network\log\listener.log的日志信息

监听: (DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=www-0e6111dff74)(PORT=1521)))

 

正在连接到(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)(HOST=www-0e6111dff74)(PORT=1521)

))

LISTENER的STATUS

------------------------

别名                     LISTENER

版本                     TNSLSNR for 32-bit Windows: Version10.2.0.1.0 - Production

启动日期                 26-12月-2010 22:32:34

正常运行时间             0天0小时0分2秒

跟踪级别                 off

安全性                   ON: Local OS Authentication

SNMP                     OFF

监听程序参数文件         D:\oracle\network\admin\listener.ora

监听程序日志文件         D:\oracle\network\log\listener.log

监听端点概要...

 (DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=www-0e6111dff74)(PORT=1521)))

服务摘要..

服务"PLSExtProc"包含1个例程。

 例程"PLSExtProc",状态UNKNOWN,包含此服务的1个处理程序...

命令执行成功

 

这里多说一句关于监听器的参数配置。使用GUI可以满足大部分的情况，而且可以避免拼写错误引发的监听器故障（监听器不会检查配置项目的正确与否）。但是，在一些比较复杂的情况下，比如一台机器绑定多个IP的情况，或者RAC的复杂功能配置上，还是倾向于使用手工编写listener.ora的方法。

 

此外，lsnrctl提示行还提供了reload命令，可以在listener启动的情况下，重新加载文件和SID信息。但是笔者还是比较喜欢stop+start的组合。

 

如果是在windows平台下，启动关闭监听器还可以在系统服务项目列表中操作，效果是一样的。

 

 

了解了监听器工具，下期让我们看看监听器是怎么工作的。

说说Oracle监听器（二）

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监听器工作过程

 

下面我们谈谈监听器的工作过程。一般，监听器作为一个独立process在操作系统中运行，守候在特定网络端口（默认为：1521），等待客户端请求的到来。注意：我们在客户端配置命名服务的时候，输入的1521也就是为了与监听器程序建立连接。

 

当一个请求“如期而至”，监听器对照已经注册的服务列表，查找对应的数据库实例信息，获取到指定实例的ORACLE_HOME路径。相当于表明可以进行连接。

 

客户端与实例的交互不是直接的，是通过Server Process作为代理中介来实现的。所有指令SQL都是客户端通过Server Process发送到实例中，这种体系结构是Oracle对于实例和数据库文件一种保护机制。

 

当监听器获得请求之后，要从Oracle实例中分配一个Server Process与之对应。这里不同的Oracle连接方式存在一些差别。

 

如果是专用连接模式，也就是一个客户端连接对应一个Server Process。监听器就会向OS请求fork（创造）出一个Server Process，与监听器尝试交互。

 

如果是共享连接模式，也就是多个客户端共享一个Server Process（注意：这里还不是连接池）。监听器就会向Dispatcher进程（管理共享模式连接的进程）请求一个Server Process与之交互。

 

Server Process与监听器的连接，实际上就是相互信息的交换。Server Process将自身在OS中的进程编号、连接地址信息发给监听器。监听器将客户端信息传递给Server Process。

 

监听器获取到Server Process的信息之后，将其返回给客户端连接程序。客户端获取到信息之后，进行重连接，根据返回的信息与Server Process在制定的服务器端口进行联系。

 

直到这个时候，客户端程序才将连接用户名、密码等信息发给Server Process，进行登录验证等操作。监听器的工作也就到此结束。

 

这里面有一个技术细节，就是Server Process与客户端连接的时候，是允许不使用1521端口的。具体连接的端口，是带有随机因素的。在9i版本Windows平台下，如果安装了防火墙，只允许1521端口通信，是会带来一些连接问题。好在在其他平台上和之后的版本中，实现了一种端口共享技术，连接可以和监听器一起使用1521端口。

 

介绍了监听器工作原理，下面我们说说动静态注册的机制。

 

 

 

动静态注册机制

 

在上面的内容中，我们已经初步了解了注册的作用，就是实现数据库实例名和服务名注册到运行的监听器程序中。目前的Oracle，支持静态注册和动态注册两种注册方式。

 

静态注册顾名思义，就是显示的指定出监听器程序要为那个实例以哪个服务名做监听。在启动监听器的时候，监听程序是不知道所监听实例服务是否存在。直到有客户端请求指定的服务。

 

指定静态注册的位置是在listener.ora参数文件，下面是一个典型参数文件的结构。

 

# listener.ora Network Configuration File: D:\oracle\product\10.2.0\db_1\network\admin\listener.ora

# Generated by Oracle configuration tools.

 

SID_LIST_LISTENER =

 (SID_LIST =

   (SID_DESC =

     (SID_NAME = PLSExtProc)

     (ORACLE_HOME = D:\oracle)

     (PROGRAM = extproc)

   ) 

   (SID_DESC =

     (GLOBAL_DBNAME = orcl)

     (ORACLE_HOME = D:\oracle)

     (SID_NAME = orcl)

   )

 

 )

 

LISTENER =

 (DESCRIPTION_LIST =

   (DESCRIPTION =

     (ADDRESS = (PROTOCOL = IPC)(KEY = EXTPROC0))

     (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = 127.0.0.1)(PORT = 1521))

   )

 )

 

其中，SID_LIST配置节点中的SID_DESC就是配置静态注册的节点项目。SID_LIST里用来配置当前监听器注册的服务项目，通过多个SID_DESC进行配置，每个SID_DESC基本上就是一个配置项目。默认是动态注册的时候，只有PLSExtProc项目。

 

静态配置项目中，通过GLOBAL_NAME配置服务项目，通过SID_NAME指定数据库实例的名称，通过ORACLE_HOME配置Oracle数据库软件安装的基本目录。

 

动态注册是与静态注册相对应的一种注册方法。同样也是通过listener.ora进行配置。下面是一个典型的配置参数文件。

 

# listener.ora Network Configuration File: D:\oracle\product\10.2.0\db_1\network\admin\listener.ora

# Generated by Oracle configuration tools.

 

SID_LIST_LISTENER =

 (SID_LIST =

   (SID_DESC =

     (SID_NAME = PLSExtProc)

     (ORACLE_HOME = D:\oracle)

     (PROGRAM = extproc)

   )

 )

 

LISTENER =

 (DESCRIPTION_LIST =

   (DESCRIPTION =     

     (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP)(HOST = www-0e6111dff74)(PORT = 1521))

   )

 )

 

对比上面的静态注册文件，可以发现显示指定服务名称和数据库实例名的项目不见了。只有本地地址和监听器端口信息。

 

动态注册的动作是监听器所在主机上数据库实例完成。动态注册是Oracle上一个不能关闭的功能。实例的background process PMON，每隔一段时间（一到两分钟）就会将实例的参数信息注册到监听器上，实现动态注册。

 

注册的信息是数据库参数service_name和instance_name。可以通过Show Parameter命令查看。

 

SQL> show parameter instance_name;

 

NAME                                TYPE       VALUE

------------------------------------ ----------- ------------------------------

instance_name                       string     orcl

 

SQL> show parameter service_names;

 

NAME                                TYPE       VALUE

------------------------------------ ----------- ------------------------------

service_names                       string     orcl

 

一般数据库在建立的时候，这两个参数都是已经设置好的，不会轻易的发生变化。

 

如果instance_name参数没有设置，则系统会选取参数db_name作为实例名称返回。如果service_names没有设置，则会将db_name和db_domain两个参数组合成服务名实现注册。

 

值得注意的一个问题是，service_names参数是一个可以指定多个服务名称的参数，以逗号分隔。也就是说，一个Oracle实例时可以同时作为多个服务名向外提供服务的。Service_name是Oracle在新近版本中提出，替代SID_NAME的概念。使用Service的指定方式，多个Oracle实例就可以统一提供一致的数据访问服务（也就是RAC）。

 

 

通常，对instance_name和service_name两个参数，还是建议设置上。因为会在一定程度上影响到动态注册的效果。

 

如果没有显示的指定这两个参数，那么只有在数据库实例启动在监听器实例之后的时候，才会一次动态注册。一旦之后监听器重新启动，动态注册的信息就不会存在，而且很难再次注册上。所以，我们是推荐将这两个参数设置上的。

 

只有显示设置两个值的情况下，PMON才会周期性的将注册信息加以注册。通过命令行，也可以强迫PMON立即执行一次注册操作。

 

SQL> alter system register

 2 ;

 

System altered

 

 

最后，我们聊一聊动态注册的作用，支持错误转移failover。注册操作的发动方是PMON后台进程，PMON是Oracle实例最重要的后台进程，很多资料和DBA都是以该进程的状态确定数据库实例的状态。PMON负责动态注册，如果不能进行动态注册，说明PMON已经失去了工作能力，也就意味着监听程序所服务的实例已经不能工作。

 

通过动态注册的机制，监听程序是可以知道所服务的服务器实例已经崩溃，对于客户端的请求，可以实现错误转移。

 

当然，我们这里谈到的崩溃是实例的崩溃。如果监听器程序崩溃了，情况又是另一种样子了。