X5 die fünfte Generation Engineered Systems. Ingo Frobenius Systems Consultant

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1 X5 die fünfte Generation Engineered Systems Ingo Frobenius Systems Consultant

2 Tech Data Azlan Gegründet 1990 als Workstation Umbenennung von Workstation 2000 in TD Midrange 2006 Zusammenführung TD Midrange und Azlan in den Value Added Geschäftsbereich Azlan Firmensitz D: München Teil des finanzstarken Tech Data Konzerns (Fortune 500: Rang 109) Umsatz TechData weltweit: ca. 27,7 Milliarden US $ FY 2015 Anzahl Mitarbeiter in Deutschland: 150 Kunden: >3800 Vertriebspartner (D/A/CH) Produktportfolio der weltweit führenden Hersteller im Midrange - und Enterprise Solution Umfeld Firmensitz Tech Data, München

3 Sprichst Du über Engineered Systems sprichst Du über den Red Stack 3

4 4 Google

5 Oracle Red Stack Software und Hardware aus einer Hand 5

6 Oracle Engineered Systems Exalytics Big Data Appliance SPARC Supercluster Virtual Compute Appliance Exalogic ZDLRA Exadata Oracle Database Appliance ZFS Filer 6

7 Oracle Engineered Systems Exalytics Big Data Appliance SPARC Supercluster Virtual Compute Appliance Exalogic ZDLRA Exadata Oracle Database Appliance ZFS Filer 7

8 Oracle Engineered Systems Exalytics Big Data Appliance SPARC Supercluster Virtual Compute Appliance Exalogic ZDLRA Exadata Oracle Database Appliance ZFS Filer 8

9 Oracle Engineered Systems Exalytics Big Data Appliance SPARC Supercluster Virtual Compute Appliance Exalogic ZDLRA Exadata Oracle Database Appliance ZFS Filer 9

10 X5 Server Fünfte X86 Servergeneration seit der Übernahme von Sun durch Oracle Die Building-Blocks für Oracles Engineered Systems Quelle: Wikimedia Commons, Allgemeinfrei 10

11 Oracle folgt der Intel Roadmap EP 2 Sockel (E5-2600) Tack = Neuer Core Tick = Kleinere Struktur Sandy Bridge Ivy Bridge Haswell Broadwell Skylake Tack Tick Tack Tick Tack Sun Server X3-2 Sun Server X4-2 Oracle Server X5-2 Oracle Server X6-2 Oracle Server X7-2 X5-2 X5-2L 11

12 Oracle s x86 Fokus Nur Server mit Enterprise Features Maximale RAS Features Sehr großer Hauptspeicherausbau Formfaktor: 2 Sockel, 1 RU und 2 RU 4 Sockel, 3 RU 8 Sockel, 5 RU 12

13 Oracle Server X5-2 / X5-2L Haswell CPU Compute 1 oder 2 E v3 Prozessoren mit 8, 10, 12 oder 18 Cores 24 DDR Dimms 768 GB RAM mit 32GB LR DDR DIMMs I/O PCIe Gen3 Slots Kombination aus HDD, SSD und NVMe SSD Verfügbarkeit HDD, SSD und NVMe sind hot-swappable Hardware RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 Redundante Netzteile Hot-swappable Lüfter Management Oracle Integrated Lights Out Manager (Oracle ILOM) Dediziertes oder Sideband Management Netzwerk 13

14 NVMe Non Volatile Memory Express Neuer Standard zum Anschluss von Flash PCI-Karten und SSDs 14

15 NVMe im Unterschied zu SAS Herkömmliche SSD Memory PCIe Root Complex PCIe SAS Controller 12 Gb/sec SAS3 SAS3 to Flash Controller Flash Flash Flash Flash Flash Flash Oracle Server X5-2 or X5-2L Flash Standard SSD Flash NVMe SSD Memory PCIe Root Complex 32 Gb/sec PCIe Gen3 (4 lanes) PCIe to Flash Controller Flash Flash Flash Flash Flash Flash Oracle Server X5-2 or X5-2L Flash NVM Express SSD Flash Bis zu 2.6 mal mehr Durchsatz bei der NVMe Lösung 15

16 NVMe in Oracle Produkten PCIe Karten F160 Karten 1.6TB Flash 1.6TB NVMe SSDs Support 1.6TB Flash im 2.5 SSD Format Oracle Linux Oracle Solaris Derzeit kein Support mit OVM Falls NVMe SSDs in einem X5-Server eingesetzt werden sollen, so ist dies bei Neubeschaffung anzugeben! Einbau einer Adapterkarte 16

17 17 NVMe Steckplätze X5-2 und 8-bay X5-2L

18 Vorsicht bei der X5-2L mit 24 Steckplätzen Standard X5-2L mit Steckplätzen SLOT 0 SLOT 1 SLOT 2 SLOT 3 SLOT 4 SLOT 5 SLOT 6 SLOT 7 SLOT 8 SLOT 9 SLOT 10 SLOT 11 SLOT 12 SLOT 13 SLOT 14 SLOT 15 SLOT 16 SLOT%17% % SLOT%18% % SLOT%19% % SLOT 20 SLOT 21 SLOT%22% % SLOT%23% % NVMe Slots Für die Exadata gibt es eine spezielle modifizierte Variante mit 8 NVMe Steckplätzen 18

19 19 Exadata X5-2

20 Neue Building Blocks X5-2 als Compute Nodes mit je 2 x 18 Core CPUs 256 GB aufrüstbar auf 768GB (pro Knoten) X5-2L mit 8 x 1.6TB NVMe SSDs für die EF-Variante (Extreme Flash) Keine PCIe Flash Karten X5-2L mit 12 x 4TB Disks für die HC-Variante (High Capacity) 4 x PCIe NVMe Flash Karten mit je 1.6TB 20

21 Freie Konfigurationen X5-2 Quarter Rack EF HC Maximal 22 Server oder 38U Servers X5-2 Databank Server X5-2 Storage Server Extreme Flash High Capacity Start mit ¼ Exadata 2 DB-Server 3 Storage Knoten Extreme Flash High Capacity Beliebiges Hinzufügen von Datenbank oder Storage Servern Weiterhin fixe Konfigurationen verfügbar Capacity-on-Demand für alle fixen Konfigurationen 21

22 Workload optimierte Exadata Konfigurationen DB In-Memory Machine Extreme Flash OLTP Machine Data Warehousing Machine 576 DB Cores 13.3 TB RAM 32 TB Flash 240 TB Disk 288 DB Cores 2 TB RAM 102 TB Flash 288 DB Cores 224 Storage Cores 90 TB Flash 672 TB Disk 16 Datenbank Server + 5 High Capacity Storage Server 8 Datenbank Server + 8 Extreme Flash Storage Server 8 Datenbank Server + 14 High Capacity Storage Server 22

23 Weitere Verbesserungen Alle Festplattencontroller in den Knoten sind nicht mehr Batterie-abgesichert Absicherung ab sofort durch wartungsfreien Super Cap Infinibandkarten laufen im Active-Active Modus Bei den Dual-Port Karten ist eine (theoretische) Bandbreite von 80GB möglich Doppelte Anzahl privater IP Adressen notwendig Bei Ausfall eines Ports läuft alles über den verbliebenen Port Nur supported in neuen X5-2 Exadatas 23

24 Ebenfalls verbessert mit X5-Storage Servern Exadata Storage Expansion Spezielles Rack nur mit Exadata Storage Servern 4 to 19 X5-2 Storage Server X4-8 Database Machine 2 to 4 8-Sockel Xeon DB Server DB Server mit 2TB bis 6TB RAM 3 bis 14 X5-2 Storage Server High End In-Memory DB SuperCluster 2 8-Sockel Sparc T-5 DB Server 4 bis 8 X5-2 Storage Server ZFS Storage und Solaris Virtualisierung zur Applikations Konsolidierung 24

25 ZDLRA Zero Data Loss Recovery Appliance Redo Transport in Echtzeit Redo Logs werden aus dem Hauptspeicher der Produktiv DB gelesen (geringer Overhead) Online Inkrement Backups Schutz vor Bedienfehlern Anschluss von Tapelibraries möglich Positioniert für Oracle DB Installationen ZDLRA 25

26 ZDLRA Basiert auf Exadata HC Komponenten Compute Server X5-2 2 x 18 Core E5-2699v3 256 GB DDR4 Speicher Storage Server X5-2L 2 x 8 Core E5-2630v3 12 x 4TB Festplatten 26

27 Virtual Compute Appliance 27

28 Virtual Compute Appliance General Purpose Maschine für den Betrieb von Applikationen in virtuellen Maschinen Fertiges System Einfache Bedienoberfläche Minimaler Setup Aufwand Reduziert Risiken bei der Einführung neuer Infrastruktur Bereitstellung von Anwendungen mit vorgefertigten Templates Vollständige Virtualisierung inklusive SDN 28

29 Virtual Compute Appliance Neue X5-2 Compute Server Voraussichtlich mit je 2 CPU a 18 Cores und 256GB RAM Derzeit kein NVMe Support NVMe werden vom Oracle Hypervisor nicht supported Ideale Plattform für virtualiserte Umgebungen Kunde möchte viele kleine Oracle Datenbanken in VMs betreiben Applikationsserver vorgefertigte Images von Oracle vorhanden Interne Infinibandverbindung 29

30 0 Exalogic Elastic Cloud

31 Exalogic Elastic Cloud Hochperformante Plattform für Middleware und Applikationen in einer Privat-Cloud-Umgebung Integrierter NAS-Filer ZS3-2 Neue Compute-Nodes in der Maschine Je 2 mal 18 Core Haswell Prozessoren 256 GB DDR4 RAM 400 GB SAS-3 SSDs 31

32 Big Data Appliance

33 Big Data Appliance Vorgefertigtes System für Big Data Anwendungen Hardware: Bis zu 18 X5-2L Server 12 x 4TB Festplatten 128GB RAM, erweiterbar auf 768GB pro Knoten Betriebssystem: Oracle Linux Oracle Java JDK Cloudera Softwarestack: Hadoop (verteilte, parallele Java Applikationen) Impala (Parallele SQL Engine für Hadoop) HBase (Verteilter Storage)... 33

34 34 Oracle Database Appliance

35 Was ist die Oracle Database Appliance? Engineered System Oracle Datenbank Applikationen, die auf Oracle DB aufbauen Einfachste Bereitstellung und Administration Hochverfügbar Capacity On Demand Man kauft nur die Lizenzen, die man wirklich braucht 35

36 Oracle Database Appliance X5-2 2 Server jeweils mit 2 Intel E CPUs mit je 18 Cores (2.3GHz) Je Server 256GB Hauptspeicher Erweiterbar auf 768GB (je Server) Redundanter Infiniband Interconnect 10 GbE Netzwerk (Kupfer) Neuer Storage Shelf 800GB Flash für Log-Dateien 4 x 200GB schreiboptimierte SSD 1,6TB Flash als Flash-Cache 4 x 400GB leseoptimierte SSD 64TB Festplattenkapazität 16 x 4 TB Disks 36

37 Kein Single Point of Failure Jeder Knoten mit 2 HBAs Infiniband Node 0 Node 1 HBA HBA HBA HBA Zwei IO Module im Storage IO Module IO Module P0 P1 Redundante Netzteile in den Systemen Slot 20 Slot 21 Slot 22 Slot 23 Slot 16 Slot 17 Slot 18 Slot 19 Slot 12 Slot 13 Slot 14 Slot 15 Slot 8 Slot 9 Slot 10 Slot 11 Slot 4 Slot 5 Slot 6 Slot 7 Slot 0 Slot 1 Slot 2 Slot 3 37

38 38 Verkabelung

39 Darf s a bisserl mehr sein? Zweiter Storage Shelf ebenfalls mit 800 GB SSD Log File 1.6 TB SSD Flash Cache 64 TB Festplatte Administrationsfreier Anschluss Automatische Integration Daten werden automatisch zwischen den Shelfs verteilt Hot-plug Anschluss Ohne Datenbank Downtime 39

40 40 Verkabelung

41 Besonderheiten Kein NVMe Support in der Oracle Database Appliance NVMe ist mit OVM nicht supported OVM ist die Virtualisierungssoftware für die ODA 10 GbE standardmäßig nur über Kupferkabel (Cat 6) 10 GbE optisch möglich Verlust der Infinibandverbindung der Server Infinibandkabel gut für In-Memory-Option Die Infinibandkabel nicht scharf knicken!!!!!! 41

42 Netzwerkanschlüsse Interconnect Port IB 1 (ibbond0) Interconnect Port IB 2 (ibbond0) External 10GBase-T net 3 (bond1) External 10GBase-T net 2 (bond1) External 10GBase-T net 1 (bond0) External 10GBase-T net 0 (bond0) 42

43 ODA V1 Oct 2011 ODA X3-2 Mar 2013 ODA X4-2 Dec 2013 ODA X5-2 Feb 2015 Processor Intel X5675 Intel E Intel E V2 Intel Xeon E V3 processors Node Built-in (X4370 M2) X3-2 X4-2 X5-2 Sockets/node Cores / node (total) 12(24) 16(32) 24(48) 36(72) Max Memory / node (total) 96GB (192GB) 256GB (512GB) 256GB (512GB) 256GB, upgradeable to 768 Boot disks (Free space) 500GB (250GB) 600GB (350GB) 600GB (350GB) 600GB (350GB) Networking 6 x 1GbE NICs 2 x 10GbE fiber NICs 4 x 10GbE Copper NICs 4 x 10GbE Copper NICs (opt public fiber interface) 4 x 10GbE Copper NICs (opt public fiber interface) Form Factor/RU Single 4U chassis 2 x 1RU servers & 1 x 2RU disk shelf 2 x 1RU servers & 1 x 2RU disk shelf 2 x 1RU servers & 1 x 4RU disk shelf Shared Storage 292GB SSDs 12TB SAS raw 800GB SSDs 18TB SAS raw 800GB SSDs 18TB SAS raw 800GB SSD REDO 1.6TB SSD ODA Cache 64TB SAS raw 43 Storage Expansion N/A Additional Storage Shelf Additional Storage Shelf Additional Storage Shelf

44 Preisvergleich ODA X4-2 versus X5-2 ODA X ,00 Liste 48 Cores 2 x 256GB RAM 18 TB Storage 800 GB Log Flash ODA X ,00 Liste 72 Cores 2 x 256GB RAM (aufrüstbar auf 768GB) 64 TB Storage 800 GB Log Flash 1.6 TB ODA Flash Cache Infiniband Interconnect 44

45 ODA als Datenbankplattform Einfachste Installation Betrieb als Single Node, RAC oder RAC One-Node 11gR2 und (In-Memory Option) Inbetriebnahme in ca 1 2 Stunden One-Button Patch Über CLI des Appliance Managers Ein Kommando für alles oakcli Ideal für alle Kunden, die keine dedizierte IT Abteilung besitzen Für Aussenstandorte / Filialen Die ODA ist optimiert für einfachste Administration Für maximale Performance nimmt man die Exadata einfach genial 45

46 Betriebsmodus Bare Metal (Factory Default) Optimiert für reinen Datenbankbetrieb Knoten 0 Knoten 1 Oracle Datenbank Grid Infrastructure Clusterware ASM ACFS Oracle Linux Appliance Manager Oracle Datenbank Grid Infrastructure Clusterware ASM ACFS Oracle Linux Appliance Manager 46

47 Betriebsmodus Virtualisiert (Reimage notwendig) Optimiert für den Betrieb von Datenbank UND Applikationen Knoten 0 Knoten 1 Gast Domain Gast Domain Gast Domain Gast Domain DOM0 VM Storage Repository ODA Base Oracle DB Grid Infrastructure Clusterware ASM ACFS Appliance Manager DOM0 VM Storage Repository ODA Base Oracle DB Grid Infrastructure Clusterware ASM ACFS Appliance Manager 47

48 Virtualisierte Plattform Spezifika Dom0 Default Domain nach Reimaging Zum Bootstrappen des gesamten Systems ODA Base Privilligierte VM für die Datenbank Fast gleich Geschwindigkeit wie bei einer Bare-Metal Installation Aufsetzen als Single-Instance, RAC oder RAC One-Node Gast Domains VM für Applikationen, Middle Tier Frameworks etc. Unterstützt Oracle VM Templates Support für VM Auto-Restart und Failover 48

49 ODA als Applikations Plattform Alle Tiers auf einer Plattform Solution-in-a-box Oracle Applications JD Edwards, E-Business Suite, PeopleSoft, Weblogic... E- Business People Soft Enterprise Manager JD Edwards ISV Apps ISV Applications O-Box, Temenos Selbstentwickelte Applikationen 49

50 Lizensierung Capacity-on-Demand Lizensiere nur das, was Du brauchst Kleinste Datenbank mit 2 Cores pro Knoten 2 x Oracle DB Enterprise Edition 2 x Oracle RAC Geht auch Standard Edition? Im Prinzip ja, aber man verliert die einfache Administration man verliert den Support 50

51 Blickwinkel Was der Buchhalter sieht Enterprise Edition Lizenzen bei der ODA 36 CPU Lizenzen DB EE = CPU Lizenzen RAC = Standard Edition Lizenzen bei der ODA 4 CPU Lizenzen DB SE = Total = Server, 2 Sockets pro Server, 18 Cores pro Socket Oracle DB EE: Prozessor Lizenz Oracle RAC: Prozessor Lizenz Oracle DB SE: Prozessor Lizenz 51

52 Testszenario 2 DB Server mit je 2 x 6 CPU Cores aktiv DW Star Schema mit zentraler ordersfact-tabelle departments departmentid varchar2(20) departmentname varchar2(80) middepartmentid varchar2(20) middepartmentname varchar2(80) subdepartmentid varchar2(20) subdepartmentname varchar2(80) salespersonid varchar2(20) salespersonname varchar2(80) supervisorid varchar2(20) regionid varchar2(6) regionname varchar2(30) time timeid varchar2(8) year number quarter varchar2(2) month number day number weekday number weekno number timeid2 date ordersfact orderid varchar2(8) departmentid varchar2(20) department_regionid number buyerid varchar2(20) buyer_regionid varchar2(20) salespersonid varchar2(20) productid varchar2(8) timeid varchar2(20) amount varchar2(8) units number costs number planamount varchar2(20) planunits varchar2(6) buyers buyerid varchar2(20) buyername varchar2(20) regionid varchar2(8) regionname number salespersonid number salespersonname varchar2(20) offrate varchar2(20) products productid varchar2(8) productname number categoryid number categoryname varchar2(80) midcatagoryid varchar2(20) midcategoryname varchar2(80) subcategoryid varchar2(20) subcategoryname varchar2(80) listprice number 52

53 Testszenario - Datenvolumen Departments Zeilen Time 1095 Zeilen (365 Tage x 3 Jahre) Ordersfact Zeilen (1M Zeilen x 28 Tage x 36 Monate) 108 GB (3GB / Monat) Buyers Products

54 Query Die Performance wurde gemessen durch eine Abfrage, die die Top 10 eines Monat der Tabelle ordersfact und buyers ermittelte. select D1.c1 as c1, D1.c2 as c2 from (select D1.c2 as c1, D1.c1 as c2, case when D1.c2 is not null then Rank() OVER( ORDER BY D1.c2 DESC NULLS LAST) end as c3 from ( select sum (T862.AMOUNT) as c1, T812.BUYERNAME as c2 from TIME T898, BUYERS T812, ORDERSFACT T892 where (T812.BUYERID = T862.BUYERID and T862.TIMEID = T898.TIMEID and T898.MONTH=? and T898.YEAR=? ) group by T812.BUYERNAME where (D1.c3 <= 10) oder by c2 desc; 54

55 Testergebnis Oracle Database Standard Edition (2 Server, je 6 Cores, RAC) Nutzt nur 1 CPU pro Query Keine Parallelisierung einer einzelnen Query Antwortzeit: 208 Sekunden 55

56 Testergebnis Oracle Database Enterprise Edition (1 Server, 2 Cores) Oracle Database Enterprise Edition parallelisiert auch Queries Antwortzeit: 87 Sekunden Die Enterprise Edition ist hier 2,3 mal schneller 56

57 Testergebnis Oracle Database Enterprise Edition (2 Server, je 2 Cores, RAC) Oracle Database Enterprise Edition parallelisiert auch Queries Antwortzeit: 53 Sekunden Die Enterprise Edition ist hier 3,9 mal schneller als die Standard Edition 57

58 Vergleich s s s 0 SE 72 Cores RAC (2 Server) EE 2 Cores RAC One Node EE RAC 4 Cores 58

59 Abschluss / Summary ODA Deep-Dive: Inspire IT Veranstaltung Fridays with Sohan Webcasts Azlan Webseite 59

60 Fragen?