OFA- Wozu brauche ich das denn?

Die Installation der Oracle Software ist eine der wichtigsten Aufgaben, wenn es darum geht einen neuen Server in Betrieb zu nehmen oder ein Update durchzuführen. Die Optimal Flexible Architecture, kurz OFA Richtlinie soll dabei helfen, einheitlich vorzugehen, um so unter anderem den zukünftigen Betrieb zu erleichtern. Der Fokus des Artikels liegt darauf, die OFA Richtlinie im Umfeld von UNIX-Systemen vorzustellen und näher zu erläutern.

„OFA“ – Wozu brauche ich das denn? Autor: Stefan Panek

Vorwort Die Tätigkeit als Berater im Oracle Datenbank Umfeld bringt es mit sich, dass man häufig zu Kunden kommt und sich dort zuerst einmal einen Überblick über die vorhandenen Installationen auf den Serversystemen verschafft. Öfters findet man dabei Installationen vor, die doch recht „ungewöhnlich“ sind. Die Verzeichnisstruktur für die Oracle Softwareinstallation wird dabei von den Administratoren selbst festgelegt. Vorhandene Standards, wie die Oracle Flexible Architecture (OFA) werden nicht immer angewendet. Dies führt dann unter anderem zu erheblichen Mehraufwänden in der täglichen Administration oder bei Upgrades der Datenbanksysteme. An dieser Stelle sei schon einmal erwähnt, dass die Optimal Flexible Architecture eine der „ältesten“ Oracle Best Practices ist und somit auch fester Bestandteil einer jeden Oracle Software Installation sein sollte.

„From the past to the present” Optimal Flexible Architecture (OFA) Der OFA Standard ist unter anderem eine Richtlinie für das Layout der Dateisysteme und Verzeichnisstrukturen auf einem Oracle Serversystem. Im Jahr 1991 wurde auf der International Oracle User Week in Miami der erste Vortrag zu diesem Thema gehalten. Carry Millsap und sein Performance Team beschrieben in dem Papier Wege, wie ein High Performance System konfiguriert werden sollte. Unter anderem war ein wesentliches Ziel, den Aufwand für die tägliche Administration möglichst gering zu halten. Durch die standardisierte Vorgehensweise in Bezug auf Installation und Setup eines Systems, die das Team um Carry Millsap entwickelt hatte, konnten so viele Fehler bei produktiven Systemen vermieden werden. Im Jahr 1992 veröffentlichte Oracle Services eine erweiterte Version des OFA-Standards. Es kamen Themen hinzu wie z.B. Standards für Namen, Zugriffsrechte, Unix Logins. Im Jahr 1993 integrierte Oracle dann den OFA Standard in die Dokumentation der Oracle Version 7 bevor im Jahr 1995 eine weitere Version von Carry Millsap veröffentlicht wurde. Dieses Dokument ist auch heute noch verfügbar und hat den Titel: „The OFA-Standard – Oracle for Open Systems“. Seite 1 von 8

Schaut man 2012 in die aktuelle Dokumentation der Oracle Release 11gR2, so findet man die Erläuterungen der Optimal Flexible Architecture im Anhang des Installation Guide für die jeweilige Systemplattform. Zum Abschluss des „geschichtlichen“ Hintergrunds möchte ich hier noch einige Punkte der ursprünglichen Motivation für die OFA-Richtlinie nennen, auch wenn sich der eine oder andere Punkt heute überlebt hat:   

OFA ist der Versuch Oracle Software so zu organisieren, dass möglichst keine Performance Engpässe (auf lokalen Disks) auftreten Routine Tätigkeiten wie Software und Datensicherungen sollen fehlerfrei laufen Vermeidung von Daten Korruptionen, wenn zwischen mehreren Datenbanken auf einem Server „geswitched“ wird.

Neben der ursprünglichen Motivation nachfolgend die zentralen Vorteile, die für eine Implementierung der OFA Struktur sprechen:    

Einheitliche Verzeichnis- und Namensstruktur auf Serversystemen, unabhängig von der eingesetzten Plattform Weniger Aufwand bei der Datenbankadministration Mehrere Datenbankversionen lassen sich bequem nebeneinander verwalten Leichtere Fehlersuche für Oracle Support bei Service Requests.

Bestandteile der Oracle Optimal Flexible Architecture (OFA) im Überblick

Im nun folgenden Abschnitt wird die Implementierung des OFA Standards erläutert. Grundlage dafür ist die aktuelle Oracle Dokumentation der Release 11gR2.

Die Erklärung des OFA-Standards ist in die nachstehenden Bereiche gegliedert:    

Dateisysteme (Mount Points) Namenskonvention für Verzeichnisstrukturen Namenskonvention für Datenbankdateien Darstellung einer Dateistruktur nach OFA

Dateisysteme (Mount Points) Folgt man den Empfehlungen von Oracle, so sollten aus Gründen der Redundanz mindestens drei Dateisysteme vorhanden sein. Diese Dateisysteme sind so zu Seite 2 von 8

erstellen, dass Sie auf physikalisch voneinander getrennten Devices basieren. Der Default für die Namenskonvention lautet: „/u[0-9][0-9]“, z.B. /u01, /u02, /u03 oder auch /disk01, /disk02, /disk03.

Namenskonvention für Verzeichnisstrukturen Hinweis: Oracle empfiehlt generell bei der Vergabe von Namen nur ASCII Zeichen zu verwenden! Oracle-Base Verzeichnis Der Startpunkt für die Verzeichnisstruktur ist das Oracle Base Verzeichnis. (Oracle benutzt hier eine eigene Notation mit Variablen, wie pm, s, u und weitere.) Variable pm s u

Beschreibung Mount Point Name Standardverzeichnis Besitzer des Verzeichnis (oracle)

Hier ein Beispiel, wenn die Installation durch den User „oracle“ vorgenommen wurde. /u01/app/oracle

ORACLE_HOME Verzeichnis Damit mehrere Oracle Versionen auf einem System installiert und betrieben werden können, sieht OFA für das ORACLE_HOME Verzeichnis die folgende Struktur vor. Variable pm s u v type n

Beschreibung Mount Point Name Standardverzeichnis Besitzer des Verzeichnis Produktversion Database, Client, Grid Infrastruktur Zahl, die es ermöglicht das gleiche Produkt mehrfach in ein Oracle Base Verzeichnis zu installieren

Beispiel: Installation der Oracle RDBMS Software in der Version 11.2.0. /u01/app/oracle/product/11.2.0/dbhome_1

Administrative Daten zu einer Datenbank Der OFA Standard empfiehlt pro Datenbank eine administrative Verzeichnisstruktur ausgehend vom Oracle-Base Verzeichnis zu erstellen. Seite 3 von 8

Dazu ein Beispiel für die Datenbank DB1: /u01/app/oracle/admin/DB1 Die entsprechende Unterverzeichnisstruktur sieht wie folgt aus. Verzeichnis arch adump create dpdump exp pfile scripts

Beschreibung Archivierte Redo Log Dateien Audit Dateien Default für Data Pump Operationen, Skripte zum Erstellen der Datenbank, etc. Data Pump Logdateien Export Dateien Instance Parameter Datei Adhoc SQL Skripte

Mit der Version 11g führte Oracle zusätzlich das „Automatic Diagnostic Repository“ (ADR) ein, welches die Verzeichnisse /udump, /bdump, /cdump ersetzt. Das ADR_HOME Verzeichnis setzt sich folgt zusammen. Variable h d i

Beschreibung Oracle Base Database Name Instance Name

Hier ein Beispiel für die Datenbank DB1: /u01/app/oracle/diag/rdbms/db1/DB1 Die weiteren ADR Verzeichnisse unterteilen sich dann unter anderem wie folgt. Diagnostic Daten Foreground Process Traces Background Process Traces Alert Log Dateien Core Dumps Incident Dumps

Lokation ADR_HOME/trace ADR_HOME/trace ADR_HOME/alert ADR_HOME/incident/ ADR_HOME/incident/

Namenskonvention für Datenbankdateien Nachstehend eine Tabelle mit den Namenskonventionen. Oracle schlägt aus Sicht von OFA weiterhin vor, die Control Dateien, Redolog Dateien und Datenbankdateien in unterschiedliche Pfade abzulegen. Die Namenskonvention dazu sieht wie folgt aus:

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Variable h q d t n

Beschreibung Oracle Base Ein String zur Unterscheidung z.B. oradata DB_NAME ist normalerweise identisch zur SID bei Single Instance Systemen Tablespace Name Zwei Ziffern zur Nummerierung der Dateien

Beispiel für einen System Tablespace der Datenbank DB1 mit einer Datendatei. /u01/app/oracle/oradata/DB1/system01.dbf

Darstellung der Dateistruktur nach OFA

Das folgende Beispiel zeigt den Standard, wie er in der Dokumentation beschrieben ist. Verzeichnisstruktur Syntax /u[0-9][0-9] /*/home/* /*/app/* /*/app/oracle/product/ /*/app/oracle/product/11.2.0 /*/app/oracle/product/11.2.0/db* /*/app/oracle/product/11.2.0/grid /*/app/oracle/admin/DB1 /*/app/oracle/admin/DB1/arch /*/app/oracle/oradata

Beschreibung User Directory User Home Directory Application Software Directory Oracle Software Struktur Oracle Software Struktur für 11g Oracle Home Struktur für Database11g Oracle Home Struktur für Grid 11g standalone Installation DB1 Datenbank administrative Verzeichnisse DB1 Datenbank Archive Log Files Verzeichnis Oracle Datenfiles Verzeichnisse

Nachstehend die detaillierte Dateizuordnung für eine Oracle Software Installation mit zwei ORACLE_HOME’s und zwei Datenbanken. Die Datendateien sind dabei über drei Dateisysteme verteilt. Verzeichnis / /u01 /u01/app /u01/app/oracle /u01/app/oracle/admin /u01/app/oracle/admin/TAR /u01/app/oracle/admin/db_name1 /u01/app/oracle/admin/db_name2 /u01/app/oracle/doc /u01/app/oracle/fast_recovery_area /u01/app/oracle/fast_recovery_area/db_name1 /u01/app/oracle/fast_recovery_area/db_name2 /u02/app/oracle/oradata /u03/app/oracle/oradata /u04/app/oracle/oradata

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Bezeichnung root Mount Point 1 Unterverzeichnis Application Software Oracle Base Verzeichnis Unterverzeichnis Datenbank Administration Verzeichnis für Support Logfiles Administration db_name1 Administration db_name2 Oracle Dokumentation Unterverzeichnis für Recovery Dateien Unterverzeichnis für Recovery der db_name1 Unterverzeichnis für Recovery der db_name2 Oracle Datenverzeichnis Oracle Datenverzeichnis Oracle Datenverzeichnis

/u01/app/oracle/product/11.2.0/db_home1 /u01/app/oracle/product/11.2.0/grid

Oracle Home Directory für User oracle Oracle Home für Grid Infrastruktur, bei einer standalone Installation

Von der Theorie zur Praxis Wie so oft bestehen zwischen Theorie und Praxis doch Unterschiede, die man bei der Anwendung des OFA-Standards berücksichtigen sollte. Im Folgenden werden einige Anregungen aufgezählt.

Patchset Auslieferung ab der Release 11.2.0.2 Seit der Release 11.2.0.2 liefert Oracle grundsätzlich Software und Patchsets als komplette Versionen aus. Das bedeutet, jedes Patchset ist eine neue Oracle Software Version. Da laut Standard mit „11.2.0“ gearbeitet wird, ist natürlich nicht auf den ersten Blick erkennbar, dass sich hinter „db_1 = 11.2.0.1“ und bei „db_2 = 11.2.0.2“, um eine jeweils eigenständige Oracle Version handelt. Daher findet man in der Praxis des öfteren eine abgewandelte OFA Struktur vor, wie im Folgenden beschrieben: Verzeichnis /u01/app/oracle/product/11.2.0.1/db_1 /u01/app/oracle/product/11.2.0.2/db_2 /u01/app/oracle/product/11.2.0.3/db_1 /u01/app/oracle/product/11.2.0.3/client_1

Bedeutung Release 11.2.0.1 Release 11.2.0.2 Release 11.2.0.3 11.2.0.3 Client Installation

Mit dieser Modifikation des OFA-Standards kann man direkt erkennen, um welche Oracle Release es sich handelt. Es weiterhin dringend empfohlen, die Typbezeichung wie z.B. „db_1“ beizubehalten. Nicht zuletzt wird diese benötigt, da in der Verzeichnisstruktur weitere Produkte installiert sein können, wie z.B. Oracle Client Software „client_1“.

Oracle Net Konfigurationsdateien Bei der Installation einer Oracle Software Release werden automatisch unter dem Verzeichnis „ORACLE_HOME/network/admin“ eine Reihe von Konfigurationsdateien wie sqlnet.ora, tnsnames.ora und weitere abgelegt. Wird auf einem Serversystem eine zweite oder dritte Oracle Release betrieben, müssen diese Dateien mehrfach gepflegt werden, was den administrativen Aufwand deutlich vergrößert. Daher empfiehlt sich hier eine Zentralisierung vorzunehmen, die wie folgt aussehen könnte: Anlegen des Verzeichnis „/u01/app/oracle/admin/common/network“. Dort werden sämtliche „*.ora“ Dateien aus dem oder auch den weiteren ORACLE_HOME’s Seite 6 von 8

abgelegt. Danach werden entsprechende Softlinks zu den ursprünglichen Verzeichnissen erstellt. Somit ist die Möglichkeit geschaffen, die Oracle Net Dateien zentral zu pflegen, unabhängig von der Anzahl der Installationen auf dem Server. Beispielhafte Verzeichnisstruktur Verzeichnis / /u01/app/oracle /u01/app/oracle/admin/common/network

Bezeichnung root Oracle Base Verzeichnis Ablage sämtlicher Oracle Net Konfigurationsdateien

Die Dateien „oratab und oraInst.loc“ Bei jeder Oracle Installation gibt es einige Dateien, die nicht direkt unter der Oracle Software Installation bzw. Oracle Base Verzeichnis abgelegt werden. Dazu gehören die Dateien „/etc/oratab“, und „/etc/oraInst.loc“. Die „oratab“ Datei ist die zentrale Datei, wenn es um die Verwaltung des Environments geht. Die Datei „oraInst.loc“ verweist auf das zentrale Oracle Inventory Verzeichnis. Abhängig von der Betriebssystemvariante liegen diese Dateien an verschiedenen Lokationen im Dateisystem, wie z.B. „/etc“, „/var/opt“ oder „/var/opt/oracle“, um nur einige zu nennen. Hier bietet es sich an, eine Vereinheitlichung über alle Betriebssystem-Plattformen hinweg vorzunehmen. Durch die Zentralisierung erreicht man unter anderem, dass die Dateien mit einem Backup der Oracle Binaries gesichert werden. Um dies umzusetzen, müsste der OFA-Standard wie folgt angepasst werden: Verzeichnis / /u01/app/oracle /u01/app/oracle/admin/common/etc

Bezeichnung root Oracle Base Verzeichnis Ablage von Dateien außerhalb des Oracle-Base Verzeichnisses

Die Dateien werden in das neue Verzeichnis „/u01/app/oracle/admin/common/etc“ verschoben. Abschließend wird ein symbolischer Link zum „original“ Verzeichnis erstellt.

Fazit Die Oracle Flexible Architecture (OFA) kann man mit Fug und Recht als eine der wichtigsten und „ältesten“ Oracle Best Practices bezeichnen. Der OFA Standard sollte berücksichtigt werden, wenn die Installation von Oracle Software ansteht. Mit einer Standardisierung der Oracle Installationen nach OFA wird unter anderem ein stabiler Betrieb der Datenbanken erreicht. Ferner ist so eine Grundlage geschaffen, die es ermöglicht, auch weitere Oracle Produkte ohne Kopfzerbrechen zu integrieren. Seite 7 von 8

Stefan Panek

Quellen Oracle, Database Installation Guide Release 11.2.0, http://docs.oracle.com/cd/E11882_01/install.112/e24321.pdf

Carry Millsap, The OFA Standard-Oracle for Open Systems, http://methodr.com/index.php?option=com_docman&task=cat_view&gid=38&Itemid=149

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