Enterprise Flashdrives SSDs in einer Oracle Infrastruktur

Transkript

1 Enterprise Flashdrives SSDs in einer Oracle Infrastruktur Heinz Vennemann EMC Neuss Einleitung Die Businessprozesse, als Treiber des Erfolges für ein Unternehmen, erfordern hohe Performanz, große Skalierbarkeit und eine hohe Flexibilität der darunter liegenden Infrastruktur. Diese Anforderungen werden in den SLAs verankert. Das Datacenter als interner oder externer Dienstleister hat diesen Anforderungen folge zu leisten. Die technologischen Entwicklungen haben in allen Bereichen der IT in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung genommen. Ob dies die Server Technologie betrifft, die sehr leistungsstarke CPUs, Cache und Memory bereit stellt oder die Netzwerk Technologie mit sehr großen Bandbreiten und Durchsatzraten. Die Entwicklung der Disk Devices konnte dieser rasanten Leistungsentwicklung nicht in gleichem Masse folgen. Mit der Einführung der neuen Technologie von Enterpriese Flashdrives oder auch SSDs genannt, ist hier ein großer Schritt nach vorne getan worden. In dieser Präsentation werden Sie erfahren, wie EMC diese neue Technologie über alle Storage Systeme hinweg einsetzt und welchen positiven Einfluß dies für den Businessprozess im Oracle Umfeld hat. Welche Anforderungen auf die Unternehmen zu kommen, erkennt man an der Aussage von IDC. Zu erwartendes Datenachstum liegt bei 60 % Jahr für Jahr Ein Datenwachstum hat immer zwei Seiten. Je mehr Daten zur Auswertung zur Verfügung stehen, desto besser ist die Qualität der Ergebnisse die aus den verfügbaren Daten extrahiert werden. Mehr Daten heißt aber auch mehr Kosten für Infrastruktur (Server, Netzwerk, Storage und Backupkomponenten), höhere Lizenzkosten, höhere Serviceskosten und gegebenenfalls auch Anpassung der Backup-, Restore- und auch Disaster Recovery Prozesse.

2 Schaut man sich die Entwicklung der Disk Technologie über die letzten 30 Jahre an, so stellt man fest, dass die Kapazität einer Disk um den Faktor 1000 vergrößert wurde, die Interface Geschwindigkeit um den Faktor 133 erhöht wurde. Im Bereich der Latenzzeit konnte aber nur eine Verbesserung um den Faktor 4 erzielt werden. Für die Performanz ist aber gerade die Responsezeit bei einem Request die entscheidende Größe. Wollte man die Performanz verbessern, gab es bisher nur zwei Ansatzpunkte. Schnellere und mehr Disk Drives. Dies hat aber immer zur Konsequenz, dass die Anschaffungskosten größer als erforderlich sind, das mehr Stellfläche für größere Storagesysteme benötigt werden und dazu auch noch eine geringere Energieeffizienz erzielt wird. Durch die Bereitstellung von Enterprise Flashdrives in diesem Marktsegment wird nun auch bei der Latenzzeit der Faktor um ein vielfaches erhöht. Enterprise Flashdrives oder auch Solid State Disk (SSD) Devices genannt sind bereits seit vielen Jahren verfügbar und keine neue Technologie. Die Entwicklung in den letzten Jahren hat dazu geführt, dass die Anforderungen wie Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Performanz und Kosten einen Stand erreicht haben, die es uns ermöglichen, in anspruchsvollen Lösungen diese Technologie ergänzend mit ein zu bringen. Die Stärken der HDD Devices liegen in ihrer hohen Kapazität und den Leistungen bei sequentiellem Zugriff auf die Daten. Die Stärken der SSD Devices liegen bei der Energie Einsparung und der Leistung bei random Zugriff auf die Daten. Die Kombination aus beiden Devices in einem Storage System bieten eine Basis für vielfältige Lösungen. Diese Lösungen werden unterstützt durch Technologien, die Oracle in ihrer Datenbank bereitstellt, sowie Technologien, die in unseren EMC Storage Systemen zur Verfügung stehen. Die Leistungsfähigkeit und die Performanz, die den Businessprozessen dadurch zur Verfügung gestellt werden können, ist nicht nur von den Disk Devices abhängig, sondern auch davon, welche Flexibilität ein Storage System im allgemeinen bereitstellt. Durch die Modularität der Clariion Systeme und die Erweiterung des Flare Codes (Betriebssystem der Clariion) besteht die Möglichkeit, diese neue Technologie der Enterprise Flashdrives in bestehende Systeme wie die CX-4 zu integrieren. Dies geschieht durch einfügen eines weiteren Disk Shelf und keiner eigenen Appliance. Das Management für alle Typen von Disk Devices ist gleich. Es stehen alle Funktionalitäten für alle Disk Devices zur Verfügung. Diese Vorsausetzungen machen es sehr einfach, I/O relevante Lösungen für den Businessprozess zu entwickeln und bereit zu stellen.

3 Um die kritischen, I/O relevanten Applikationen und deren erforderliche Daten zu lokalisieren, gibt es eine Vielzahl von Tools, die dabei helfen. Auf der Server Seite stehen Tools für die verschiedensten Betriebssysteme zur Verfügung. Unix: Windows: z/os: sar; sadc perfmon RMF Auf der Applikations Seite werden ebenfalls Datenquellen und Tools bereitgestellt, die eine Grundlage für eine Analyse bieten. Oracle: statspak; WAR Auf der Storage Seite stehen für die Symmetrix wie auch für die Clariion unterschiedliche Tools zur Verfügung. Symmetrix: Clariion: EMC Control Center; Workload Analyzer Navisphere Manager; Analyzer Nutze ich im ersten Schritt die Informationen der Storage Systeme (Symmetrix; Clariion), erhalte ich Hinweise, welche LUNs den größten I/O Anteil verarbeiten müssen. Daraus läßt sich aber nicht ableiten, von welchen Applikationen und wievielen Applikationen Daten auf diesen LUNs gespeichert werden. Dies kann ich in erster Näherung über die Informationen der angeschlossenen Server erhalten. Sollten von mehreren Applikationen Daten auf den LUNs liegen, wäre der erste Schritt, die Daten dieser Applikationen auf andere LUNs zu verlagern, solange dies möglich ist, um eine Verfälschung der Angaben zu vermeiden. Applikationen und Datenbanken stellen ebenfalls unterschiedliche Datenquellen zur Verfügung, die zur Analyse und Auswertung herangezogen werden können. Von Bedeutung sind die Bereiche, die Aussagen zum physikalischen I/O Verhalten widergeben können. Oracle Version 9i stellt dazu das statspak und ab Version 10g AWR zur Verfügung. In dem Beispiel sieht man unter dem Abschnitt der Top 5 Timed Events aus dem AWR die Unterschiede beim Einsatz von HDD s und SSD s bei gleichem Workload sehr klar. Die Avg Waits z. B. zeigen ein Verhältnis von 12:1 zum Vorteil für den Einsatz von SSD s. Zu Grunde liegt eine Baseline von 30 Minuten. Wie häufig welche Daten von welchen Usern oder Applikationen verwendet wurden, kann daraus nicht abgeleitet werden. Um diese Informationen zu erhalten, müssen Daten über einen längeren Zeitraum bereitgestellt

4 werden und über Analyse Methoden ermittelt werden. Wir nutzen dazu das Tool DBclassify von Zettapoint, das Automatisiert die Informationen in einer Repository zusammenstellt. Die daraus erstellten Reports zeigen dann auf, wie oft wurden die Daten von welchem User, welcher Gruppe oder welcher Applikation und über welchen Zeitraum benutzt. An Hand dieser Informationen ist es dann sehr effizienter, Datenbereiche zu identifizieren. Nutze ich die Auswertung von DBclassify als Grundlage weiterer Optimierung, steht mit dem Partitioning von Oracle ein Hilfsmittel zur Verfügung, dass es ermöglicht, völlig transparent für die Datenbank die Datenfiles zu unterteilen. Dies bietet eine Flexibilität, Daten im Storage System zu verlagern, sodass die erforderlichen Performanzansprüche für die einzelnen Datenbereiche eines Datenfiles erfüllt werden können. Das heißt, der Lifecycle der Daten läßt sich sehr einfach und effizient, entsprechend der Vorgaben optimieren. Oracle stellt mit dem ILM Assistent ein Management Tool zur Verfügung, dass das Oracle Environment verwaltet. EMC stellt in seinen Storage Systemen eine Tiered Storage Infrastruktur zur Verfügung, die genau diese Anforderungen unterstützt. Bisher standen nur Disk Devices zur Verfügung, die auf der herkömmlichen HDD Technologien aufsetzten. Durch die volle Integration der neuen SSD Technologie in die bestehende Tiered Storage Infrastruktur kann man nun ganz andere Lösungsansätze einbinden. Um die Integrationen von ILM Konzepten für die Oracle Datenbank völlig transparent zu machen, bietet die Clariion von EMC die Virtual LUN-Technologie. Mit Hilfe dieser Technologie, können die Daten völlig Transparent zwischen den einzelnen Tiered Storage Bereichen online verlagert werden. Dazu muss weder die Datenbank Offline gesetzt oder angehalten werden, noch müssen Konfigurationensänderungen an der Datenbank vorgenommen werden. Diese Verlagerung geschieht auf LUN Basis, also sehr granular und in alle Richtungen. In einem Praxisbeispiel finden Sie in der Präsentation eine Konfiguration mit einem RAC Cluster, einer Oracle Datenbank 10g und einem Storage System die Infrastruktur, auf der die Teste gefahren wurden. Im ersten Fall wurden 80 x 146 GB Disk Devices mit 15k rpm und im Raid 1 Verbund als Basis verwendet und im zweiten Fall 8 x 146 GB EFD s im Raid 5 Verbund. Wertet man die AWR Reports der einzelnen Tesläufe (HDD => SSD) aus, stellt man an Hand der Werte die großen Vorteile der SSD Technologie fest. Es werden nur wenige Enterprise Flashdrives benötigt, um einen sehr großen Gewinn zu erzielen.

5 Nutzt man die Tools und Datenquellen, die Oracle für die Datenbank zur Verfügung stellt, analysiert die vorhandenen Daten mit dem DBclassify, setzt eine Storage Infrastruktur mit der Flexibilität und Funktionalität wie den Systemen von EMC (Symmetrix, Clariion) ein, ist es sehr einfach und für die Datenbank völlig Transparent, effizient Lösungen bereit zu stellen, die alle Anforderungen des Businessprozesses erfüllen. Der Mix aus Enterprise Flashdrives, Fibre Channel Devices und SATA Drives bieten eine sehr kosteneffiziente Grundlage für Lösungen, denn es reichen schon sehr wenige Flashdrives aus, um die erforderlichen Leistungen zu erhalten. Kontaktadresse: Heinz Vennemann EMC Deutschland GmbH Hammfelddamm Neuss Tel.: +49(0) Fax: +49(0) vennemann_heinz@emc.com Internet: