[Oracle] Real Application Clusters(RAC) 설정과 관리: 고가용성 환경 구축하기

Oracle Real Application Clusters(RAC) 이해하기: 고가용성 설정 가이드

기업의 데이터베이스 시스템은 비즈니스 연속성과 안정성에 있어 중요한 역할을 합니다. 특히, 데이터베이스가 다운되면 서비스의 중단으로 이어져 매출 손실이나 고객 신뢰도 하락 등의 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 Oracle은 **Real Application Clusters(RAC)**라는 기술을 제공하여 **고가용성(HA)**과 확장성을 보장하는 강력한 데이터베이스 클러스터링 솔루션을 제공합니다.

Oracle RAC는 여러 서버가 하나의 데이터베이스를 공유하고, 이를 통해 데이터베이스 장애 시 자동 복구와 성능 확장을 가능하게 합니다. RAC의 기본 개념부터 설치, 구성 및 최적화 방법까지 알아보겠습니다.

 

1. Oracle RAC란?

1.1. Oracle RAC의 개념

Oracle RAC는 여러 **서버 노드(Node)**가 하나의 공유 데이터베이스를 동시에 액세스할 수 있도록 해주는 클러스터링 기술입니다. 이를 통해 단일 서버에 의존하지 않고, 여러 서버 간에 부하를 분산시켜 고가용성과 **스케일 아웃(확장성)**을 실현합니다.

Oracle RAC의 핵심 개념은 클러스터링입니다. 여러 서버가 클러스터를 형성하여 데이터베이스에 대한 요청을 처리하고, 하나의 서버에 장애가 발생하면 나머지 서버가 자동으로 그 역할을 대신합니다. 이를 통해 서비스의 중단을 최소화할 수 있습니다.

1.2. 고가용성(HA)와 확장성(Scalability)

• 고가용성(HA): 하나의 서버나 하드웨어에 장애가 발생해도, 다른 노드에서 작업을 계속 처리할 수 있습니다. 이를 통해 시스템의 무중단 운영을 보장합니다.
• 확장성: Oracle RAC는 새로운 노드를 추가하여 클러스터의 성능을 쉽게 확장할 수 있습니다. 성능 향상과 부하 분산을 위한 뛰어난 확장성을 제공합니다.

 

2. Oracle RAC 아키텍처

2.1. Oracle RAC의 주요 구성 요소

Oracle RAC는 여러 서버가 하나의 데이터베이스를 공유할 수 있게 해주는 복잡한 아키텍처를 가지고 있습니다. RAC 아키텍처의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 노드(Node): RAC 클러스터에 포함된 각각의 서버입니다. 각 노드는 Oracle 인스턴스를 실행합니다.
• 공유 스토리지(Shared Storage): 여러 노드가 동시에 접근할 수 있는 스토리지 시스템입니다. SAN(Storage Area Network) 또는 **NAS(Network-Attached Storage)**를 사용하여 클러스터의 모든 노드가 데이터를 공유합니다.
• 인터커넥트(Interconnect): 클러스터 내의 각 노드 간 통신을 담당하는 네트워크입니다. 고속 네트워크가 필요하며, RAC 성능에 큰 영향을 미칩니다.
• Oracle Clusterware: RAC 환경을 관리하고, 클러스터 노드를 모니터링하며, 노드 장애 시 자동으로 재시작하는 클러스터 관리 소프트웨어입니다.

2.2. Oracle RAC의 동작 원리

Oracle RAC는 다중 인스턴스 다중 서버 아키텍처로, 여러 서버가 각각 Oracle 인스턴스를 실행하며, 모든 인스턴스가 하나의 공유 데이터베이스를 사용합니다. 각 인스턴스는 Redo Log, Undo Log, Shared Pool 등 공유 데이터를 관리하면서 데이터 일관성과 동기화를 유지합니다.

• Cache Fusion: RAC 클러스터에서는 각 노드가 캐시 데이터를 공유하는 방식으로, 하나의 인스턴스에서 변경된 데이터가 다른 인스턴스에 실시간으로 전파됩니다. 이를 통해 데이터 일관성을 유지하며, 클러스터 내의 모든 노드는 최신 데이터를 처리합니다.

 

3. Oracle RAC 설치와 구성

3.1. 하드웨어 및 소프트웨어 요구 사항

Oracle RAC를 설치하기 전, 먼저 하드웨어 및 소프트웨어 요구 사항을 충족해야 합니다. 각 노드는 Oracle Linux, Red Hat Enterprise Linux(RHEL), 또는 Oracle Solaris와 같은 지원되는 운영 체제에서 실행되어야 하며, 각 서버에는 충분한 메모리와 CPU가 필요합니다. 또한, 공유 스토리지와 클러스터 네트워크 설정도 필수적입니다.

• 공유 스토리지: 여러 서버에서 데이터를 동시에 액세스할 수 있어야 하므로, SAN 또는 NAS와 같은 공유 스토리지 시스템이 필요합니다.
• 클러스터 네트워크: 각 노드 간의 통신을 위한 고속 네트워크가 필요하며, 이를 통해 클러스터를 효율적으로 관리하고 데이터를 빠르게 전파할 수 있습니다.

3.2. Oracle RAC 설치 절차

1. Oracle Grid Infrastructure 설치: RAC 클러스터를 설정하려면 먼저 Oracle Grid Infrastructure를 설치해야 합니다. 이 패키지는 클러스터 관리, 고가용성 서비스, 인터커넥트 설정 등을 관리합니다.
2. Oracle 데이터베이스 설치: 각 노드에서 Oracle 데이터베이스 소프트웨어를 설치합니다.
3. 클러스터 구성: Oracle Clusterware를 사용하여 각 노드를 클러스터에 연결하고, 클러스터 리소스를 설정합니다.
4. 데이터베이스 생성 및 클러스터 설정: Oracle RAC 환경에서 데이터베이스를 생성하고, 데이터베이스 인스턴스를 추가하여 클러스터를 구성합니다.

3.3. Oracle RAC의 관리 및 모니터링

Oracle RAC 클러스터를 관리하기 위해서는 Oracle Enterprise Manager와 같은 관리 도구를 사용하여 클러스터 상태 모니터링 및 성능 최적화를 수행합니다. 또한, 클러스터 로그와 경고 메시지를 주기적으로 확인하고, 클러스터 상태를 점검해야 합니다.

• 클러스터 리소스 관리: 각 노드의 데이터베이스 인스턴스와 공유 스토리지의 상태를 모니터링하고, 자동으로 복구 작업을 수행합니다.
• 성능 최적화: RAC 클러스터의 성능을 최적화하기 위해, 네트워크 속도 및 저장소 성능을 최적화하고, 쿼리 성능을 조정하는 등의 작업이 필요합니다.

 

4. Oracle RAC의 장점과 활용 사례

4.1. Oracle RAC의 주요 장점

• 고가용성(HA): 클러스터 내 노드 중 하나가 장애가 발생하면, 다른 노드가 자동으로 처리하여 서비스 중단을 최소화합니다.
• 확장성: 더 많은 트래픽을 처리하려면, 클러스터에 새로운 서버 노드를 추가하여 수평 확장이 가능합니다.
• 비용 절감: 높은 가용성 환경을 제공하면서도, 기존의 하드웨어 자원을 효율적으로 활용할 수 있습니다.

4.2. 활용 사례

Oracle RAC는 대규모 기업 환경에서 특히 유용하게 사용됩니다. 예를 들어, 금융이나 헬스케어 산업에서는 시스템 중단이 큰 문제를 일으킬 수 있기 때문에 고가용성 환경을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 또한, 클라우드 환경에서도 Oracle RAC는 성능과 가용성을 동시에 제공하며, 클라우드 인프라에서 무중단 서비스를 구현하는 데 강력한 도구로 활용됩니다.

 

5. Oracle RAC의 장애 복구 및 성능 관리

5.1. 장애 복구 메커니즘

Oracle RAC는 고가용성을 유지하는 핵심 기능 중 하나가 자동 장애 복구입니다. 클러스터에서 노드나 서버에 문제가 발생하면, Oracle RAC는 Failover 및 Failback 기능을 통해 장애를 자동으로 복구합니다. 이를 통해 시스템 다운타임을 최소화할 수 있습니다.

• Failover: 장애가 발생한 노드의 작업을 다른 노드가 자동으로 인계받아 서비스가 중단되지 않도록 합니다.
• Failback: 장애가 해결된 후, 작업을 다시 원래의 노드로 복구하는 과정입니다.

이러한 자동화된 장애 복구 기능을 통해, 수동 개입 없이도 시스템의 신뢰성을 보장할 수 있습니다.

5.2. 성능 관리 및 최적화

Oracle RAC의 성능을 최적화하는 것은 시스템의 효율성을 극대화하고 비즈니스 성과를 향상시키는 중요한 부분입니다. 성능 관리와 최적화를 위해 다음과 같은 방법을 고려할 수 있습니다:

• 클러스터 네트워크 최적화: Oracle RAC는 노드 간 고속 통신을 요구하므로, 네트워크 지연을 최소화하기 위해 10GbE 이상의 고속 네트워크를 사용하는 것이 권장됩니다. 또한, 네트워크 트래픽을 분리하여 관리 네트워크와 클러스터 네트워크를 구분하는 것이 성능을 높이는 데 도움이 됩니다.
• 인스턴스와 데이터베이스 간의 균형 잡기: 여러 인스턴스가 데이터를 동시에 액세스할 수 있지만, 부하 분산을 잘못하면 성능 병목 현상이 발생할 수 있습니다. RAC 클러스터에서는 각 인스턴스 간의 데이터 접근을 효율적으로 분배하여 부하를 균형 있게 조정해야 합니다.
• 캐시 및 데이터 동기화: Oracle RAC의 Cache Fusion 기술을 활용하여 각 노드의 데이터 캐시가 동기화되도록 해야 합니다. 이를 통해 각 인스턴스는 최신 데이터를 실시간으로 처리할 수 있으며, 성능 저하를 방지할 수 있습니다.

 

6. Oracle RAC와 클라우드 환경

6.1. 클라우드 기반의 Oracle RAC

Oracle RAC는 온프레미스 환경뿐만 아니라 클라우드 환경에서도 유용하게 사용됩니다. **Oracle Cloud Infrastructure (OCI)**에서는 RAC 클러스터를 쉽게 설정하고 관리할 수 있는 다양한 도구와 서비스를 제공하고 있습니다. 클라우드 환경에서 Oracle RAC를 구현하는 주요 장점은 다음과 같습니다:

• 유연한 확장성: 클라우드 환경에서는 필요한 만큼 노드 추가가 용이하므로, 트래픽 증가에 따라 클러스터 확장이 가능합니다. 또한, 클라우드에서 자동으로 리소스를 배치하고 최적화할 수 있어 비용 효율적인 운영이 가능합니다.
• 무중단 서비스: 클라우드에서 제공하는 자동 장애 복구 기능을 활용하면, 데이터베이스 서비스가 중단 없이 지속될 수 있습니다. 또한, 클라우드에서 제공하는 자동 백업 및 모니터링 서비스를 통해, 실시간으로 성능을 모니터링하고 장애를 미리 예방할 수 있습니다.
• 다양한 데이터 센터 위치: 클라우드 기반 Oracle RAC는 여러 지역에 걸쳐 다양한 데이터 센터를 활용할 수 있기 때문에, 지역적인 장애를 방지하고 지리적으로 분산된 데이터베이스를 운영할 수 있습니다.

6.2. Oracle RAC와 클라우드 비용 최적화

클라우드 환경에서 Oracle RAC를 운영할 때는 비용 최적화도 중요한 요소입니다. 이를 위해, 사용하지 않는 노드를 일시적으로 중지하거나, 리소스를 수시로 모니터링하여 과도한 비용 발생을 방지할 수 있습니다. 또한, 자원 최적화 도구를 활용해 비용 절감과 효율적인 리소스 분배가 가능합니다.

 

7. Oracle RAC의 보안 관리

7.1. RAC 클러스터 보안의 중요성

Oracle RAC를 운영하는 동안 보안은 매우 중요한 요소입니다. 클러스터 환경에서는 여러 서버가 동시에 데이터를 처리하므로, 이를 보호하기 위한 보안 정책을 수립하는 것이 필수적입니다.

• 네트워크 보안: RAC 클러스터에서 사용하는 네트워크는 반드시 암호화되어야 하며, 클러스터의 네트워크 접근을 엄격히 제어해야 합니다.
• 접근 제어: Oracle Vault나 Oracle Advanced Security를 활용하여, 데이터베이스 접근 권한을 세분화하고, 민감한 데이터에 대한 접근을 엄격히 제한해야 합니다.
• 감사 로깅: Oracle Audit 기능을 사용하여 클러스터의 보안 로그를 기록하고, 불법적인 접근이나 이상 징후를 실시간으로 모니터링해야 합니다.

7.2. RAC 클러스터의 백업 및 복구

Oracle RAC에서는 고가용성을 제공하지만, 데이터 손실에 대비한 백업과 복구 시스템은 필수적입니다. **RMAN(Recovery Manager)**을 사용해 클러스터 내 모든 데이터를 정기적으로 백업하고, 장애 발생 시 빠르게 복구할 수 있는 프로세스를 마련해야 합니다.

• Flashback 기술: Oracle Flashback을 활용하여 실시간으로 데이터 변경을 되돌릴 수 있습니다. 이를 통해 운영 실수나 데이터 오류에 빠르게 대응할 수 있습니다.
• 백업 최적화: RAC 클러스터의 데이터를 백업할 때는 백업 창을 설정하고, 클러스터의 부하가 적은 시간대에 백업 작업을 수행하는 것이 좋습니다.

 

Oracle RAC는 **고가용성(HA)**와 확장성을 제공하는 클러스터링 솔루션으로, 비즈니스에 중요한 무중단 운영을 보장합니다. RAC의 아키텍처와 구성 요소를 잘 이해하고, 올바르게 설치 및 관리하면, 최고의 성능과 안정성을 제공하는 데이터베이스 환경을 구축할 수 있습니다. RAC의 장점과 활용 사례를 통해, 기업 환경에서 시스템의 신뢰성과 유연성을 높일 수 있을 것입니다.