Release 2. Die neue Generation der Datenbank Grid Technology. Sebastian Solbach

Transkript

1 Release 2 Die neue Generation der Datenbank Grid Technology Sebastian Solbach

2 Grid Computing Virtualisierung & Pooling von IT Ressourcen

3 Virtualisierung 2 Ansätze Grid Computing Virtualisierung Zusammenfassen mehrerer physischer Server zu einem logischen großen Splitten eines physischen Servers in mehrere logische kleine Server (VMs) Virtual Machines Virtualization Layer Hardware Platform

4 Komplementäre Technologien! Server Pooling & Server Virtualisierung sind komplementär: Virtualisierung innerhalb eines Servers (Vertikale Skalierung) Virtualisierung über einzelne Server (Horizontale Skalierung) Server Virtualisierung bietet Einfache, schnelle Konsolidierung nicht ausgelasteter Server Verringerter Platz-, Strom- und Kühlungsbedarf Schnelle Provisionierung neuer Umgebungen Server Virtualisierung bietet nicht Geschäftszuverlässigkeit Skalierung über Rechnergrenzen hinweg Hohe Performance (Overhead von VMs) Reduzierung von Administrationskosten Reine Server Virtualisierung ist ideal für kleinere Nutzlasten, Umgebungen die schnell bereitgestellt werden müssen und nicht kritische Applikationen Reines Server Pooling ist perfekt für größere Nutzlast und Geschäftskritische Applikationen

5 Grid Computing Hochverfügbarkeit Active-Active Failover Verfügbarkeit ohne Unterbrechungen Verwendung aller Rechnerressourcen Ausfall ohne Auswirkung Rolling Upgrade Active-Passive Failover Server Vitualisierung Verwendung von nur 1 Rechner Ausfall einigen Minuten Ausfall mit Auswirkungen Ausfallzeiten kosten pro Minute oder mehr!

6 hosted airlines Uptime on central system world s scheduled network airline seats Physical database accesses / sec bookings processed End-user requests / sec

7 Grid Computing Skalierbarkeit Jahr 1 Jahr 2 Jahr 3 Jahr 4 Jahr 5 Großes SMP System Hohe Investition Hohe Wartungskosten Verringert ROI RAC Cluster + + Kleine Kostengünstige Bausteine Geringer TCO Grüner & trotzdem schneller

8 RAC: Skalierbarkeit ebay in Latin America Betreibt den Marktplatz auf RAC Schritt für Schritt erweitert mit wachsendem Marktplatz 2,000,000 1,500,000 1,000, , Business Volume Nodes 2007

9 Grid Computing Wirtschaftlichkeit & Konsolidierung App A App B App C App D App E Workload Server 1 Server 2 Server 3 Server 4 Server 5 DB A DB B DB C DB D DB E Database Server 6 Server 7 Server 8 Server 9 Server 10 Storage Viel ungenutzte Kapazität Hohe Investition Hohe Wartungskosten Hohe Betriebskosten Green Computing?

10 Grid Computing Wirtschaftlichkeit & Konsolidierung Workload Konsolidierte Applikationen (A-E) Freie Server Server 1 Server 2 Server 3 Server 4 Server 5 Database Cluster Datenbank ABCDE Freie Server Server 6 Server 7 Server 8 Server 9 Server 10 Storage Shared, Consolidated Storage Freier Storage Ausnutzung unterschiedlicher Lastspitzen Höhere Auslastung und Effizienz Geringere Investitions und Betriebskosten Grüner

11 Grid Computing Flexibilität HR SALES ERP Maximale Verfügbarkeit und grenzenlose Skalierbarkeit Server Hardware wird von allen Applikationen verwendet

12 Grid Computing Flexibilität HR SALES ERP Maximale Verfügbarkeit und grenzenlose Skalierbarkeit Server Hardware wird von allen Applikationen verwendet

13 Grid: Bandbreite der Implementierung Gemeinsame Infrastruktur GRID Grid 2.0 Real-Time Infrastruktur Dedizierte Infrastruktur RAC HA Beste Oracle Datenbank HA RAC Scale out Kostengünstige Skalierung Shared Cluster Shared Database Shared Storage Erh Erhöhte hte Flexibilität Verbesserte Ressourcennutzung Storage Effiziente Storage Konsolidierung Effiziente Administration EM RAC RAC RAC EM RAC RAC RAC Regelbasierte Service Level Automatisierung EM AS AS AS AS AS AS AS RAC RAC RAC RAC RAC RAC RAC EM RAC RAC RAC RAC RAC RAC RAC RAC EM RAC RAC RAC RAC RAC RAC

14 Grundgedanken 11gR1 (Bisher) Flexible Infrastruktur Optimierung für einzelne Bereiche Unbreakable Spezielles Deployment Persistenter Speicher für Datenbanken 11gR2 (Neu) Dynamische Infrastruktur End-to-End Optimierung Immer Online Standard Deployment Mehrwert für alle Persistenter Speicher für alle Daten Private Cloud

15 Dynamische Infrastruktur Dynamische Anpassung der Umgebung an die Geschäftsanforderungen Regelbasierte Automatik zur Erfüllung der Service Level Ziele Schnelle Provisionierung und Deprovisionierung von Ressourcen End-to-End Applikation Quality of Service Management

16 Ressourcenverteilung im RAC Server Pools Bisher: Vom Administrator verwaltet Administrator legt fest auf welchen Knoten die Datenbank läuft: Fixe Serverliste Feste Zuordnung der Instanzen Services werden fest definiert (Preferred/Available/None) Oracle11g Release 2: Regelbasiert (Policy Managed) Festlegen der benötigten Ressourcen (In # Rechner) Grid sorgt für entsprechende Anzahl von Instanzen Ziel: Flexibilität Entfernen Abhängigkeiten Knoten Instanz Entfernen Abhängigkeit Knoten Service

17 Ressourcenverteilung im RAC Server Pools Eignet sich für größere Cluster Dynamische Zuordnung der Rechner Gilt für Applikations- und Datenbank- Pools Regelbasierend Zuerst Minimum (Min) Dann Maximum (Max) Gewichtet / Importance (Imp) Nicht zugeordnete Server landen im Free Pool Server Pools Min Max Imp AS OLTP Batch DW Free 1 0

18 Ressourcenverteilung im RAC Server Pools Eignet sich für größere Cluster Dynamische Zuordnung der Rechner Gilt für Applikations- und Datenbank- Pools Regelbasierend Zuerst Minimum (Min) Dann Maximum (Max) Gewichtet / Importance (Imp) Nicht zugeordnete Server landen im Free Pool Server Pools Min Max Imp AS OLTP Batch DW Free 1 0

19 Ressourcenverteilung im RAC Server Pools Fällt ein Pool unter sein Minimum wird neu verteilt Server Pools Min Max Imp AS OLTP Batch DW Free 1 0

20 End-to-End Optimierung Nutzen und Optimieren aller Ressourcen des kompletten Stacks Ziele des Service Level werden end-to-end festgelegt Vom Web Server bis hin zum Storage Infrastruktur ist sich der Tragweite solcher Änderungen bewusst Applikation und Last innerhalb des kompletten Grids verteilen Werkzeuge zum Verwalten der kompletten Infrastruktur Die einzelnen Ebenen kommunizieren über die Ziele des Service Levels Application Server Database Storage

21 Immer Online Immer online heißt mehr als nur vor Fehlern geschützt zu sein Keine ungeplante und keine geplanten Ausfallzeiten! Online Patching, Upgrades und Änderung der Applikation Proaktive Verbesserung der Applikationskomponenten

22 In-Memory Datenbank Cache Grid Hoch- Verfügbarkeit Transaktionskonsistent Application In-Memory Database Cache Application In-Memory Database Cache Application In-Memory Database Cache Peer-to-peer Kommunikation zwischen den Grid Knoten Application In-Memory Database Cache Application In-Memory Database Cache Synchronisation mit Oracle Datenbank Online Knoten hinzufügen und entfernen Skalierbarkeit

23 In-Memory Datenbank Cache Grid Applikation erhält die Daten aus dem Cache, führt Updates durch und Comitted die Transaktion, diese wird automatisch an die Oralce Datenbank automatisch weitergeleitet. App Normalerweise befinden sich die Daten bereits im Cache (Referenz Daten, Preloading etc.)

24 In-Memory Database Cache Grid App App Bei Global verteilten Daten, wird der Block von einem anderen Knoten angefordert oder von der Oracle Datenbank

25 Standard Deployment Grid ist die Standard Infrastruktur aller Applikationen und Ebenen (Tiers) Datenbank Applikationsserver / Applikationen Web Server Storage Grid stellt sich für Applikationen als skalierbare und hoch verfügbare Plattform dar (Private Cloud) Verhält sich wie ein einzelner großer Server Verwaltet wie ein einzelner großer Server Applikationen müssen nicht Grid Aware sein

26 RAC One Node Der Ein Knoten Real Application Clusters (RAC) RAC-Features für "Single Instance": Gemeinsame Infrastruktur für alle Datenbanken Erhöhung Verfügbarkeit Automatisches Umschalten bei Knotenausfall Online Migration Online Rolling Upgrade ASM Cluster Filesystem mit Snapshot Funktionalität Einfaches Upgrade zu RAC Neue Option!

27 Single Client Access Name (SCAN) EIN Name und EINE Adresse zur Verbindung mit einer Datenbank im Cluster Ermöglicht Verwendung von Easy Connect sqlplus SCAN unterstützt: Änderungen des Clusters Failover Loadbalancing Unterschiedlicher Subnetze

28 Mehrwert für alle Server Virtualisierung ist ein Schlüsselelement von Grid um bestehende Funktionalitäten zu ergänzen Virtualisierung und Aggregation von Ressourcen. Virtualisierung und Disaggregation von Ressourcen Verteilung und Optimierung von Ressourcen von der kleinsten bist zur größten Applikation Grid virtualisiert innerhalb einer Ressource und über Ressourcegrenzen hinweg um eine Applikation optimal zu unterstützen Fusion Middleware RAC Node RAC Node Oracle Application OVM OVM

29 Persistenter Speicher für alle Daten Bisher: Persistenten Speicher für Datenbanken und Datenbankfiles und deren Daten Mit 11gR2 ASM verwaltet alle Arten von Files Datenbank Daten Datenbank Files Applikationsobjekte Applikations- Files File System Files Office Dokumente

30 ASM für alle Daten ASM Cluster Filesystem (ACFS) Alle Daten in ASM ASM vollwertiger Volume Manager Kernel Modul/Treiber Dynamic Volume ist ASM Filetyp Stellt OS Device zur Verfügung (/dev/asm/dga/vol1) Standard Filesysteme in ASM (ext3, NTFS) Alle ASM Vorteile (Mirroring, Striping, Rebalance) Eigenes Cluster Filesystem Standard Filesystem (Linux, Windows) Shared Homes (SAP!) Externe Tabellen Log/Tracefiles Bis zu 64 Read-Only Snapshots Database RAC ASM Files Application 3 rd Party FS Automatic Storage Management (ASM) ASM Instance Managing Oracle DB Files DB DB Datafiles DB Datafiles DB Datafiles Datafiles OCR & Voting files OCR & Voting files ACFS Snapshot ASM Cluster & Single Node File System (ACFS) Dynamic Volumes ACFS FS Oracle Bin Dynamic Volume Manager 3 rd Party FS

31 ASM Verbesserungen Verwaltung ASM Install & Configuration Assistant (ASMCA) Alle Befehle in ASMCMD ASM Zugriffskontrolle Umbennen von Disk Gruppen Datafile to Disk Mapping OCR/Voting Disk in ASM Performance Intelligent Data Placement Frequently Accessed Data Infrequently Accessed Data

32 Zusammenfassung Für Oracle ist Grid Computing Kernstrategie Virtualisierung (Server Virtualisierung, Partitionierung und Pooling) sind alles wichtige Technologien von Grid Computing X86 Server Virtualisierung ist perfekt für kleine Applikationen, unkritische Applikationen, Test und Entwicklungsumgebungen Server Pooling eignet sich Hervorragend für Geschäftskritische, große Applikationen und Datenbank Server Server Partitioning ist Nützlich zur Isolation von Applikationen und Datenbanken, sollte aber mit Server Pooling kombiniert werden für Geschäftskritische Applikationen

33 Zusammenfassung RAC ist die Schlüsseltechnologie für das Server Pooling von Datenbank Servern Kontinuität Skalierbarkeit Flexibilität Kostengünstig Andere Oracle Technologien erweitern das Grid über alle Ebenen ASM (Storage), Clusterware, Data Guard, Application Server, EM Grid Control

34 Zusammenfassung Administration nach Zielvereinbarungen und Regeln Keine Notwendigkeit die IT Infrastruktur direkt zu verwalten Die Infrastruktur passt sich dynamisch an um Regeln und Zielvereinbarungen zu erfüllen. Verwaltung aller Arten von Daten, egal ob in der Datenbank oder auf dem Filesystem gespeichert. Paradigma eines Managementwerkzeuges für alle Daten Fokussierung auf geschäftliche Ziele, weniger auf IT Infrastruktur

35 Fragen A n t w o r t e n

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