RAC层原理与数据库并发控制：一致性与隔离级别

Oracle RAC (Real Application Cluster) 是一个高可用性和可扩展性的数据库解决方案，它允许在多个物理服务器上运行数据库实例，从而提供无单点故障的业务连续性。RAC的核心原理基于分布式架构，由RAC层管理和维护集群状态。 在RAC层，关键组件包括LMON进程。LMON是资源管理器监控（Resource Manager Monitor）的缩写，负责集群的全局视图和协调。LMON提供两种服务：Cluster Global Services (CGS) 和 Node Management (NM)。CGS负责协调不同节点之间的资源同步，而NM则作为节点间通信的桥梁，确保每个节点对集群资源有最新的认识。 NM服务至关重要，它不仅负责本地节点的资源状态同步，还接收其他节点的资源状态信息，形成集群层面的全面视图。此外，RAC的实例进程（如DBWR、LGWR）被组织成一个NM Group，确保当其中一个进程出现问题时，其他进程不会对共享存储上的数据造成破坏。LMON作为主成员负责管理组内的资源状态，而其他进程作为从属成员共享同一Member ID。 数据库层面，RAC处理并发访问和数据一致性是通过并发控制机制来实现的。并发访问允许多个用户同时操作数据，但这也可能导致数据不一致性问题，如脏读、更新丢失、不可重复读和幻影读。这些问题是不同隔离级别的体现，数据库管理系统通过设置隔离级别来平衡数据一致性与并发性能： - **ReadUncommitted** (默认的Oracle级别)：允许脏读、不可重复读和幻影读，牺牲数据一致性以提高性能。 - **ReadCommitted**：避免脏读，但仍然存在不可重复读和幻影读。 - **RepeatableRead**：避免脏读和不可重复读，但可能出现幻影读。 - **Serializable** 和 **ReadOnly**：Oracle特有的级别，提供最高的数据一致性，但可能导致较低的并发性能。 Oracle数据库支持ReadCommitted（默认级别）以及Serializable和ReadOnly，后者是Oracle的增强隔离级别，能提供更强的数据保护。在RAC环境中，这些特性对于保持跨节点事务的一致性至关重要。 Oracle RAC通过复杂的集群管理和并发控制机制，实现了高可用性和数据一致性，使得企业级应用程序能够在多节点环境中高效、安全地运行。