EMC VSPEX FÜR VIRTUALISIERTE ORACLE DATABASE 11g OLTP-UMGEBUNGEN

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1 DESIGNLEITFADEN EMC VSPEX FÜR VIRTUALISIERTE ORACLE DATABASE 11g OLTP-UMGEBUNGEN EMC VSPEX Zusammenfassung In diesem Designleitfaden wird das Design von virtualisierten Oracle Database-Ressourcen in der entsprechenden EMC VSPEX Proven Infrastructure für VMware vsphere beschrieben. Außerdem wird beschrieben, wie Oracle in VSPEX dimensioniert wird, Ressourcen gemäß Best Practices zugewiesen und alle Vorteile, die VSPEX bietet, genutzt werden. April 2013

2 Copyright 2013 EMC Corporation. Alle Rechte vorbehalten. EMC geht davon aus, dass die Informationen in dieser Publikation zum Zeitpunkt der Veröffentlichung korrekt sind. Die Informationen können jederzeit ohne vorherige Ankündigung geändert werden. Die Informationen in dieser Veröffentlichung werden ohne Gewähr zur Verfügung gestellt. Die EMC Corporation macht keine Zusicherungen und übernimmt keine Haftung jedweder Art im Hinblick auf die in diesem Dokument enthaltenen Informationen und schließt insbesondere jedwede implizite Haftung für die Handelsüblichkeit und die Eignung für einen bestimmten Zweck aus. Für die Nutzung, das Kopieren und die Verteilung der in dieser Veröffentlichung beschriebenen EMC Software ist eine entsprechende Softwarelizenz erforderlich. EMC 2, EMC und das Logo von EMC sind eingetragene Marken oder Marken der EMC Corporation in den USA und in anderen Ländern. Alle anderen in diesem Dokument erwähnten Marken sind das Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. Die aktuellen behördlichen Vorschriften für Ihre Produktserie können im Abschnitt Technische Dokumentation und technische Ratgeber auf EMC Online Support abgerufen werden. Art.-Nr.: H

3 Inhalt Kapitel 1 Einführung Zweck dieses Leitfadens Geschäftlicher Nutzen Umfang Zielgruppe Terminologie Kapitel 2 Bevor Sie beginnen Dokumentations-Workflow Grundlegende Dokumente Lösungen im Überblick Implementierun-gsleitfaden für Oracle Database 11g VSPEX Proven Architecture Backup und Recovery Kapitel 3 Lösungsüberblick Übersicht Lösungsarchitektur Wichtige Komponenten Einführung EMC VSPEX Oracle Database 11g VMware vsphere VMware vsphere HA VMware vsphere Distributed Resource Scheduler VMware vsphere PowerCLI EMC VNX-Serie EMC Virtual Storage Integrator Red Hat Enterprise Linux EMC Unisphere EMC Avamar EMC Data Domain

4 Inhalt Kapitel 4 Auswahl einer VSPEX Proven Infrastructure Einführung Schritt 1: Evaluierung des Kundenanwendungsbeispiels mit dem Qualifizierungsarbeitsblatt Schritt 2: Design der Anwendungsarchitekturen Schritt 3: Auswahl einer geeigneten VSPEX Proven Infrastructure Kapitel 5 Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Übersicht Entwerfen des Netzwerks Übersicht Best Practices für das Netzwerk Entwerfen des Speicherlayouts Übersicht High-Level-Architektur Speicherlayout Best Practices für Speicher Beispiel: VSPEX-Speicherlayout Konfiguration von FAST Cache für Oracle Übersicht Best Practices für FAST Cache Entwerfen der Virtualisierungsebene Übersicht Best Practices für die Virtualisierung Entwerfen der Oracle Database 11gR2-Implementierung Übersicht Oracle-dNFS-Clientkonfiguration Automatic Shared Memory Management Aktivieren der HugePages-Einstellung I/O-Vorgänge für Dateisystemdateien Datenbank-dateilayout für NFS Entwerfen von Backup und Recovery Übersicht Übergeordnete Architektur Überlegungen Best Practices für Backup und Recovery Kapitel 6 Methoden zur Lösungsvalidierung Überprüfen der Lösung Übersicht Erstellen der Testumgebung Auffüllen der Testdatenbank

5 Inhalt Implementieren der Lösung Kapitel 7 Referenzdokumentation Whitepaper Oracle EMC VMware Produktdokumentation Oracle EMC VMware Anhang A Qualifizierungsarbeitsblatt Übersicht über das Qualifizierungsarbeitsblatt Drucken des Qualifizierungsarbeitsblatts Anhang B VSPEX-Dimensionierungstool Beispiel für ein VSPEX-Qualifizierungsarbeitsblatt für Oracle Manuelles Dimensionieren einer virtualisierten Oracle Database 11g OLTP für VSPEX-Umgebung Übersicht Verfahren zur manuellen Dimensionierung für Oracle

6 Inhalt 6

7 Abbildungen Abbildung 1. Architektur der validierten Infrastruktur Abbildung 2. VSPEX Proven Infrastructure Abbildung 3. Netzwerkebene: Hohe Verfügbarkeit (VNX) Abbildung 4. Aktivieren der dnfs-client-odm-bibliothek Abbildung 5. Oracle Database 11gR2-Speicherelemente Abbildung 6. Beispiel für das Speicherlayout: Oracle Database 11gR2 für die VNX-Serie Abbildung 7. Avamar-Server und Avamar Plug-In für Oracle Abbildung 8. Qualifizierungsarbeitsblatt für EMC VSPEX für Oracle 11g OLTP Abbildung 9. Druckversion des Qualifizierungsarbeitsblatts Abbildung 10. Anzeigen des Qualifizierungsarbeitsblatts Abbildung 11. Beispiel für ein EMC Qualifizierungsarbeitsblatt für Oracle Abbildung 12. Die init.ora-parameter aus dem AWR-Bericht Abbildung 13. Abfragen der maximalen Anzahl von Benutzersitzungen Abbildung 14. Berechnen der Datenbankgröße mit SQL-Abfrage Abbildung 15. IOStat by Function summary im AWR-Bericht Abbildung 16. Foreground Wait Events im AWR-Bericht Abbildung 17. Transaktionen im Lastprofil aus dem AWR-Bericht Abbildung 18. Beispiel für ein EMC Qualifizierungsarbeitsblatt für Oracle

8 Abbildungen 8

9 Tabelle Tabelle 1. Terminologie Tabelle 2. Bereitstellungsprozess der VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database Tabelle 3. Eigenschaften der virtuellen Referenzmaschine Tabelle 4. Zuordnen des Oracle-Dimensionierungsmodells zur virtuellen VSPEX-Referenzmaschine Tabelle 5. VNX-Speicherlayout für Oracle Database Tabelle 6. Datenbankdateilayout für NFS Tabelle 7. Avamar-Backuptechnologie Tabelle 8. Allgemeine Schritte für die Anwendungsüberprüfung Tabelle 9. Zuordnen des Anwendungsbenutzers zu virtuellen VSPEX- Referenzmaschinen Tabelle 10. RAID-Typ und Schreibverschlechterung sowie Kapazitätsauslastung.. 65 Tabelle 11. Zufällige Laufwerks-IOPS nach Laufwerkstyp Tabelle 12. Beispiel für die Berechnung des Speicherpools Tabelle 13. Zuordnen von virtuellen Referenzmaschinen zum Pool der virtuellen Infrastruktur (Beispiel) Tabelle 14. Auswählen des VSPEX Proven Infrastructure-Modells

10 Tabelle 10

11 Kapitel 1 Einführung In diesem Kapitel werden die folgenden Themen behandelt: Zweck dieses Leitfadens Geschäftlicher Nutzen Umfang Zielgruppe

12 Kapitel 1: Einführung Zweck dieses Leitfadens EMC VSPEX Proven Infrastructures sind optimal auf die Virtualisierung geschäftskritischer Anwendungen ausgerichtet. VSPEX bietet modulare Lösungen, die auf Technologien aufbauen, die schnellere Bereitstellung, verbesserte Anwenderfreundlichkeit, größere Auswahl, höhere Effizienz und weniger Risiko ermöglichen. VSPEX-Partner können damit die virtuellen Ressourcen entwerfen und implementieren, die zur Unterstützung einer vollständig integrierten Virtualisierungslösung für ein relationales Oracle-Datenbankmanagementsystem (RDBMS) in einer VSPEX Private Cloud-Infrastruktur erforderlich sind. Die VSPEX-Architektur für virtualisierte Oracle-Infrastrukturen stellt Kunden ein modernes System zur Verfügung, das eine virtualisierte, skalierbare Datenbanklösung hosten kann und einen konstanten Performancelevel bietet. Für diese Lösung wird VMware vsphere verwendet, unterstützt von einem EMC VNX - Speicherarray sowie EMC Avamar und Data Domain für Backups. Die Datenverarbeitungs- und Netzwerkkomponenten können vom Anbieter definiert werden und wurden so konzipiert, dass sie redundant und ausreichend leistungsstark für die Verarbeitungs- und Datenanforderungen der Umgebung mit virtuellen Maschinen sind. Dieser Designleitfaden enthält eine Beschreibung des Designs der VSPEX Proven Infrastructure für virtualisierte Oracle OLTP Database-Umgebungen und Best Practices zur Auswahl der richtigen VSPEX Proven Infrastructure mithilfe des EMC VSPEX-Dimensionierungstools. Geschäftlicher Nutzen Software für Datenbankmanagementsysteme spielt für das Management von Daten in nahezu allen kommerziellen Segmenten weiterhin eine dominante Rolle. Das Wachstum in diesem Bereich wird sich Erwartungen zufolge trotz steigender Marktanteile anderer Datenmanagementtools weiter fortsetzen. Dieses Wachstum soll sogar noch zunehmen, da Kunden ihre Infrastrukturen und zugrundeliegenden Technologien weiter diversifizieren und zunehmend mehr Hardware- und Software-Appliances und -konfigurationen einsetzen. Der Schwerpunkt dieser VSPEX Proven Infrastructure liegt darauf, EMC Partnern zu zeigen, welchen Wert die VNX-Serie, EMC Backup- und Recovery-Systeme und Oracle für Kunden bieten, die häufig über wachsende isolierte IT-Umgebungen mit serverorientierten Anwendungen verfügen und zunehmend Probleme im Bereich Backup und Recovery mit Oracle haben. 12

13 Kapitel 1: Einführung Diese VSPEX-Lösung wurde konzipiert, um die Oracle- Datenbankherausforderungen von Kunden zu meistern und Kunden gleichzeitig mehr Performance, Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Automatisierung zu ermöglichen. Durch die Konsolidierung ihrer Datenbankanwendungen in EMC VNX erreichen Kunden die Konsolidierung auf einer einzigen zentralisierten Speicherplattform, die ein effektiveres Management der explosionsartig wachsenden Daten ermöglicht, die Unternehmen heute herausfordern. Diese Lösung wurde mit EMC Backup- und Recovery-Systemen dimensioniert und getestet, um folgende Ziele zu erreichen: Reduzierung der Backupspeicheranforderungen und -kosten beim Kunden Einhaltung von Backupfenstern Unterstützung schneller festplattenbasierter Recoveries Umfang In diesem Designleitfaden wird beschrieben, wie Sie eine VSPEX Proven Infrastructure für mit VMware vsphere virtualisierte Oracle Database-Ressourcen planen und entwerfen. Außerdem wird beschrieben, wie Sie das verfügbare VSPEX-Dimensionierungstool für Oracle verwenden, Ressourcen gemäß Best Practices zuweisen und alle Vorteile nutzen, die VSPEX bietet. Zielgruppe Dieser Leitfaden richtet sich an interne Mitarbeiter von EMC und qualifizierte EMC VSPEX-Partner. In diesem Leitfaden wird davon ausgegangen, dass VSPEX-Partner, die diese Lösung bereitstellen möchten, folgende Voraussetzungen erfüllen: Qualifizierung von EMC für den Vertrieb, die Installation und die Konfiguration der EMC VNX-Speichersystemreihe Qualifizierung für den Vertrieb, die Installation und die Konfiguration der erforderlichen Netzwerk- und Serverprodukte für VSPEX Proven Infrastructures Zertifizierung für den Vertrieb von VSPEX Proven Infrastructures Partner, die diese Lösung implementieren, müssen zudem über die erforderlichen technischen Schulungen und das technische Hintergrundwissen für die Installation und Konfiguration der folgenden Komponenten verfügen: VMware vsphere Red Hat Enterprise Linux 6.x Oracle Database 11g oder höher EMC Backup der nächsten Generation einschließlich EMC Avamar und EMC Data Domain In diesem Dokument werden gegebenenfalls externe Referenzen bereitgestellt. EMC empfiehlt, sich mit diesen Dokumenten vertraut zu machen. Weitere Details finden Sie in Kapitel 7, Referenzdokumentation. 13

14 Kapitel 1: Einführung Terminologie Tabelle 1 enthält die in diesem Leitfaden verwendete Terminologie. Tabelle 1. Begriff AWR DNFS DNS F.A.S.T. VP FQDN FRA IOPs NFS NL-SAS ODM OLTP Oracle EE Oracle SE PowerCLI Virtuelle Referenzmaschine SGA Terminologie Definition Automatic Workload Repository Direct NFS-Client Domain Name System Fully Automated Storage Tiering for Virtual Pools Fully Qualified Domain Name (Vollständig qualifizierter Domain- Name) Fast Recovery Area (Oracle) Eingabe-/Ausgabevorgänge pro Sekunde (Input/Output Operations per Second) Network File System Near-Line Serial Attached SCSI Oracle Disk Manager Onlinetransaktionsverarbeitung (Online Transaction Processing) Oracle Enterprise Edition Oracle Standard Edition Eine Windows PowerShell-Schnittstelle zu den VMware vsphereund vcloud-apis Eine Maßeinheit für eine einzelne virtuelle Maschine zur Ermittlung der Datenverarbeitungsressourcen in einer VSPEX Proven Infrastructure System Global Area (globaler Systembereich) Statspack Oracle-Dienstprogramme für Datenbank-Monitoring- und - Reporting TPS VMDK VMFS Transaktionen pro Sekunde VMware Virtual Machine Disk (Virtuelles VMware- Maschinenlaufwerk) VMware Virtual Machine File System (Dateisystem für virtuelle VMware-Maschinen) 14

15 Kapitel 2 Bevor Sie beginnen In diesem Kapitel werden die folgenden Themen behandelt: Dokumentations-Workflow Grundlegende Dokumente

16 Kapitel 2: Bevor Sie beginnen Dokumentations-Workflow EMC empfiehlt, dass Sie den Prozessablauf in Tabelle 2 befolgen, um Ihre VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database zu gestalten und zu implementieren. Tabelle 2. Schritt Bereitstellungsprozess der VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database Aktion 1 Ermitteln Sie mithilfe des Qualifizierungsarbeitsblatts für VSPEX für virtualisierte Oracle-Umgebungen (Anhang A: Qualifizierungsarbeitsblatt) die Kundenanforderungen. 2 Mit dem VSPEX-Dimensionierungstool können Sie die empfohlene VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database 11g-Umgebungen auf der Grundlage der Benutzeranforderungen festlegen, die Sie in Schritt 1 zusammengetragen haben. Weitere Informationen zum VSPEX- Dimensionierungstool finden Sie im Abschnitt zum VSPEX- Dimensionierungstool auf dem EMC Business Value-Portal. Hinweis: Wenn Sie das Tool zum ersten Mal verwenden, müssen Sie sich registrieren. Falls das VSPEX-Dimensionierungstool nicht zur Verfügung steht, können Sie die Anwendung manuell dimensionieren. Weitere Informationen dazu finden Sie in den Dimensionierungsrichtlinien in Anhang B: Berechnen der VSPEX-Speicheranforderungen für Oracle Database 11g Database OLTP 4 Weitere Informationen zur Auswahl und Bestellung der richtigen VSPEX Proven Infrastructure finden Sie auf der Website zur Virtualisierung der Informationsinfrastruktur. 5 Weitere Informationen zum Bereitstellen und Testen der VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database 11g finden Sie im Implementierungsleitfaden für EMC VSPEX für virtualisierte Oracle Database 11g OLTP-Umgebungen. Grundlegende Dokumente EMC empfiehlt, vor der Implementierung der in diesem Dokument beschriebenen Lösung die folgenden Dokumente zu lesen, die im VSPEX-Bereich im EMC Community Network oder unter germany.emc.com und im VSPEX- Partnerportal zur Verfügung stehen. Lösungen im Überblick Implementierungsleitfaden für Oracle Database 11g VSPEX Proven Architecture Backup und Recovery EMC VSPEX-Servervirtualisierung für mittelständische Unternehmen EMC VSPEX-Servervirtualisierung für kleine und mittelgroße Unternehmen Implementierungsleitfaden für EMC VSPEX für virtualisierte Oracle Database 11g OLTP-Umgebungen Referenzarchitektur: EMC VSPEX Private Cloud: VMware vsphere 5.1 für bis zu 500 virtuelle Maschinen White Paper: EMC Avamar-Backup für Oracle-Umgebungen White Paper: EMC Avamar-Backup mit Data Domain 16

17 Kapitel 3 Lösungsüberblick In diesem Kapitel werden die folgenden Themen behandelt: Übersicht Lösungsarchitektur Wichtige Komponenten

18 Kapitel 3: Lösungsüberblick Übersicht Lösungsarchitektur Dieses Kapitel bietet Ihnen einen Überblick über die VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database 11g sowie die wichtigsten in dieser Lösung verwendeten Technologien. Die in diesem Designleitfaden beschriebene Lösung umfasst Server, Speicher, Netzwerkkomponenten und Oracle Database 11g-Komponenten. Mit der Lösung können Kunden eine virtualisierte Oracle Database 11g-Umgebung in der VSPEX Proven Infrastructure schnell und einheitlich bereitstellen. Die Referenzarchitektur nutzt die Ressourcen der virtuellen Referenzmaschinen basierend auf den Dimensionierungshilfen in der VSPEX Proven Infrastructure und fügt zusätzlichen Speicher für die Oracle Database 11g-Anwendungsdaten hinzu. Dieser Designleitfaden unterstützt EMC Mitarbeiter und qualifizierte EMC VSPEX- Partner bei der Bereitstellung einer einfachen, effektiven und flexiblen Oracle Database 11g-Lösung in einer VSPEX Proven Infrastructure für ihre Kunden. Abbildung 1 zeigt die Architektur, die die für ein Oracle Database 11g-Overlay in einer VSPEX-Infrastruktur validierte Infrastruktur charakterisiert. Zur Validierung dieser Lösung haben wir folgende Aktionen ausgeführt 1 : Bereitstellung aller Oracle Database 11g-Server als virtuelle Maschinen auf VMware vsphere 5.1. Ermittlung der Anzahl von und genauen Rechenressourcen für jede Oracle Database 11g-Datenbank mithilfe des VSPEX-Dimensionierungstools für Oracle Database 11g. In Abbildung 1 sind die drei Oracle- Dimensionierungsoptionen dargestellt (klein, mittel und groß). Dimensionieren Sie die Umgebung des Kunden mit den in dieser Lösung bereitgestellten Dimensionierungstools, und wählen Sie die Optionen aus, die für Ihren Kunden am besten geeignet sind. Ermittlung des empfohlenen Speicherlayouts für Oracle Database 11g und den virtuellen Infrastrukturpool in den Speicherarrays der VNX-Serie (mit dem VSPEX-Dimensionierungstool). Hinweis: Für diese Lösung ist mindestens Oracle (oder 11gR2) erforderlich. Diese Version wird in diesem Dokument durchgängig als 11g bezeichnet. 1 In diesem Dokument bezieht sich wir auf das EMC Solutions Engineering-Team, das die Lösung validiert hat. 18

19 Kapitel 3: Lösungsüberblick Abbildung 1. Architektur der validierten Infrastruktur Wichtige Komponenten Einführung Dieser Abschnitt enthält eine Übersicht über die wichtigsten Technologien in dieser Lösung. Dies sind beispielsweise: EMC VSPEX Oracle Database 11g VMware vsphere 5.1 VMware vsphere HA VMware Distributed Resource Scheduler EMC Unisphere VMware vsphere PowerCLI Red Hat Enterprise Linux 6.3 Virtuelle Referenzmaschine Kleines/mittleres/großes Datenbankmodell EMC VNX -Serie EMC Virtual Storage Integrator (VSI) 19

20 Kapitel 3: Lösungsüberblick EMC VSPEX EMC hat in Zusammenarbeit mit den führenden IT-Infrastrukturanbietern der Branche eine umfassende Virtualisierungslösung erstellt, die die Bereitstellung von Private Cloud-Technologien beschleunigt. Auf Grundlage von Best-of-Breed- Technologien erzielt VSPEX eine schnellere Bereitstellung und geringere Komplexität, mehr Auswahlmöglichkeiten, eine höhere Effizienz und ein geringeres Risiko. Die VSPEX Proven Infrastructure ist, wie in Abbildung 2 zu sehen ist, ein modulares und virtualisiertes System, das von EMC validiert und von EMC Partnern geliefert wird. VSPEX enthält eine Virtualisierungsebene, einen Server, ein Netzwerk sowie Speicher und wurde von EMC konzipiert, um eine zuverlässige Performance sicherzustellen. Abbildung 2. VSPEX Proven Infrastructure VSPEX bietet Flexibilität bei der Auswahl der besten Netzwerk-, Server- und Virtualisierungstechnologien, die als umfassende Virtualisierungslösung an die Umgebung des Kunden angepasst werden können. VSPEX stellt eine virtuelle Infrastruktur für Kunden bereit, die die Einfachheit von echten konvergierten Infrastrukturen und gleichzeitig mehr Flexibilität bei den einzelnen Komponenten der Lösung erreichen möchten. VSPEX-Lösungen werden von EMC erprobt und ausschließlich von EMC Vertriebspartnern zusammengestellt und vertrieben. VSPEX bietet Channel-Partnern umfassendere Möglichkeiten, einen schnelleren Vertriebszyklus und mehr Einbeziehung von Anfang bis Ende. Durch eine noch engere Zusammenarbeit können EMC und seine Vertriebspartner jetzt eine Infrastruktur bereitstellen, mit der noch mehr Kunden den Weg zur Cloud beschleunigen können. 20

21 Virtuelle Referenzmaschine Kapitel 3: Lösungsüberblick Zur Vereinfachung der Entscheidungsfindung bezüglich der virtuellen Infrastruktur wurde für die VSPEX-Lösung eine typische Kunden-Workload in Form einer virtuellen Referenzmaschine definiert (in diesem Abschnitt beschrieben). Für VSPEX-Lösungen legt die virtuelle Referenzmaschine eine Maßeinheit für eine einzige virtuelle Maschine zur Qualifizierung der Rechenressourcen in der virtuellen VSPEX-Infrastruktur fest. Tabelle 3 enthält die Eigenschaften dieser virtuellen Maschine. Tabelle 3. Eigenschaft Eigenschaften der virtuellen Referenzmaschine Virtuelle Prozessoren pro virtuelle Maschine 1 Wert RAM pro virtueller Maschine Verfügbare Speicherkapazität pro virtueller Maschine I/O-Vorgänge pro Sekunde (IOPS) pro virtueller Maschine I/O-Muster 2 GB 100 GB 25 Zufällig Verhältnis von I/O-Lese- zu -Schreibvorgängen 2:1 21

22 Kapitel 3: Lösungsüberblick Dimensionierungsmodell für VSPEX für virtualisierte Oracle-Umgebungen Im Rahmen des Validierungsprozesses wurde auch die Skalierung getestet. Die Validierungstests wurden mit einem Standardmodell für die Berechnung der Dimensionierung für Oracle vereinfacht und standardisiert. Auf diese Weise konnten wir auch die erforderliche Konfiguration zum Ausführen einer TCP-Cähnlichen OLTP-Datenbank-Workload mit einem Lese-/Schreibverhältnis von 60:40 ermitteln, die akzeptable Reaktionszeiten ergab. Tabelle 4 zeigt, wie wir das Oracle-Dimensionierungsmodell der virtuellen VSPEX- Referenzmaschine zugeordnet haben. Tabelle 4. Zuordnen des Oracle-Dimensionierungsmodells zur virtuellen VSPEX-Referenzmaschine Oracle-Modell Ressourcen Äquivalente virtuelle Referenzmaschine Klein: virtuelle Maschine für bis zu 150 Benutzer Datenverarbeitungsanforderung 2 vcpus 8 GB Arbeitsspeicher Speicheranforderung (Betriebssystem und Oracle-Binärdateien) 100 GB 25 IOPS 4 Mittel: virtuelle Maschine für bis zu 250 Benutzer Groß: virtuelle Maschine für mehr als 250 Benutzer Datenverarbeitungsanforderung 4 vcpus 16 GB Arbeitsspeicher Speicheranforderung (Betriebssystem und Oracle-Binärdateien) 100 GB 25 IOPS Datenverarbeitungsanforderung 8 vcpus 32 GB Arbeitsspeicher Speicheranforderung (Betriebssystem und Oracle-Binärdateien) 100 GB 25 IOPS 8 16 Die I/O-Schwellenwerte und Kapazität des Datenbankspeichers wurden separat von den erforderlichen I/O-Schwellenwerten und der erforderlichen Kapazität der virtuellen VSPEX-Referenzmaschine berechnet. 22

23 Kapitel 3: Lösungsüberblick Oracle Database 11g Oracle Database 11g ist je nach den Geschäfts- und IT-Anforderungen eines Unternehmens in verschiedenen maßgeschneiderten Editionen verfügbar. In dieser Lösung werden folgende Editionen berücksichtigt: Oracle Database 11g Release 2 Standard Edition (SE) Oracle Database 11g Release 2 Enterprise Edition (EE) Oracle SE ist eine kostengünstige Datenmanagementlösung mit umfassenden Funktionen, die ideal für alle Unternehmen geeignet ist. Sie ist auf einzelnen Servern oder in einem Servercluster verfügbar und kann unabhängig von der Anzahl der Kerne für eine maximale Kapazität von vier Prozessor-Sockets lizenziert werden. Die SE-Lizenz enthält Oracle Real Application Clusters (RAC) als Standardfunktion ohne Aufpreis. Oracle Database 11g EE bietet branchenführende Performance, Skalierbarkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit auf verschiedenen einzelnen Servern oder Serverclustern, die unter Windows, Linux oder UNIX ausgeführt werden. Die Lösung unterstützt erweiterte Funktionen, die entweder enthalten oder gegen Aufpreis als nicht mit Oracle Database 11g SE verfügbare Optionen erhältlich sind. Dazu zählen Sicherheitsfunktionen wie Virtual Private Database sowie Data- Warehousing-Optionen wie Partitionierung und erweiterte Analysen. Oracle Database 11g Release 2 EE erweitert das Prozessorlizenzierungsmodell für Prozessoren mit mehreren Kernen. Der Preis kann mit der folgenden Formel berechnet werden: (Anzahl der Prozessoren) x (Anzahl der Kerne) x (Oracle-Prozessorkernfaktor) Zwei Intel Xeon -Prozessoren der E Serie mit jeweils 10 Kernen (mit Oracle-Prozessorkernfaktor 0,5) werden beispielsweise wie folgt lizenziert: Oracle Database 11g Release 2 SE: 2 Prozessor-Socket-SE-Lizenzen Oracle Database 11g Release 2 EE: 2 x 10 x 0,5 = 10 EE-Lizenzen Die Oracle Database 11gR2 Edition kann sich auf die Lizenzierungskosten sowie die Größe und Anzahl von VMware ESXi-Clustern auswirken, die Sie konfigurieren können. Dies wirkt sich auf die Platzierung und das Management der virtuellen Maschinen aus. Weitere Informationen zu Virtualisierung und Oracle- Prozessorlizenzierung finden Sie im Abschnitt DRS-Hostaffinität und Oracle- Prozessorlizenzierung. VMware vsphere 5.1 VMware vsphere HA VMware vsphere 5.1 abstrahiert Anwendungen und Informationen aus der Komplexität der zugrundeliegenden Infrastruktur durch eine umfassende Virtualisierung von Server-, Speicher- und Netzwerkhardware. Diese Umwandlung erzeugt voll funktionsfähige virtuelle Maschinen, auf denen isolierte und verkapselte Betriebssysteme und Anwendungen genauso wie auf physischen Computern ausgeführt werden. Die Virtualisierung von Hardwareressourcen ermöglicht durch eine Konsolidierung mehrerer Anwendungen auf weniger physischen Servern eine effizientere Nutzung. VMware vsphere High Availability (HA) bietet eine benutzerfreundliche, kostengünstige Lösung für die hohe Verfügbarkeit von Anwendungen, die auf virtuellen Maschinen ausgeführt werden. Falls ein physischer Server ausfällt, werden die betroffenen virtuellen Maschinen automatisch auf anderen Produktionsservern mit freier Kapazität neu gestartet. 23

24 Kapitel 3: Lösungsüberblick Mit HA können Sie ein Cluster aus mehreren ESXi- oder ESX-Servern erstellen und so virtuelle Maschinen schützen. Wenn einer der Hosts im Cluster ausfällt, werden die betroffenen virtuellen Maschinen automatisch auf anderen ESXi-Hosts im selben VMware vsphere-cluster neu gestartet. VMware vsphere Distributed Resource Scheduler VMware vsphere PowerCLI EMC VNX-Serie VMware vsphere Distributed Resource Scheduler (DRS) ist ein Infrastrukturservice, der von VMware vcenter Server (vcenter) ausgeführt wird. DRS fasst ESXi- Hostressourcen in Clustern zusammen und verteilt diese Ressourcen automatisch auf virtuelle Maschinen, wobei die Auslastung überwacht und die Verteilung der virtuellen Maschinen auf die ESXi-Hosts kontinuierlich optimiert wird. DRS kann außerdem vmotion und Storage vmotion verwenden, um den Zugriff der virtuellen Maschinen zu ermöglichen, indem Ressourcenkapazitäten ausgeglichen werden und so Platz für größere virtuelle Maschinen geschaffen wird. VMware empfiehlt die Aktivierung von DRS, um höhere Konsolidierungsraten zu erzielen. VMware vsphere PowerCLI stellt eine Windows PowerShell-Schnittstelle für Benutzer von vsphere 5.x und höher und VMware Infrastructure 4.x und höher bereit. VMware vsphere PowerCLI ist ein leistungsstarkes Befehlszeilentool, mit dem alle Aspekte des vsphere-managements automatisiert werden können, z. B. Netzwerk, Speicher, VM, Gastbetriebssystem und mehr. PowerCLI wird als Windows PowerShell-Snap-In verteilt und enthält 330 PowerShell-Cmdlets für das Managen und Automatisieren von vsphere und vcloud sowie die Dokumentation und Beispiele. Die EMC VNX-Produktreihe ist für virtuelle Anwendungen optimiert und stellt branchenführende Innovationen und Funktionen der Enterprise-Klasse für Datei-, Block- und Objektspeicher in einer skalierbaren, anwenderfreundlichen Lösung bereit. Diese Speicherplattformen der nächsten Generation kombinieren leistungsstarke und flexible Hardware mit modernster Effizienz-, Managementund Protection-Software zur Erfüllung der heutigen Anforderungen von Unternehmen. Die VNX-Serie basiert auf dem Intel Xeon -Prozessor und bietet einen intelligenten Speicher, der automatisch und effizient die Performance skaliert und gleichzeitig für Datenintegrität und Sicherheit sorgt. Vorteile für VNX-Kunden Unified Storage der nächsten Generation, optimiert für virtualisierte Anwendungen Funktionen für die Kapazitätsoptimierung, darunter Komprimierung, Deduplizierung, Thin Provisioning und anwendungsorientierte Kopien Hohe Verfügbarkeit, entwickelt für eine besonders hohe Verfügbarkeit Automatisiertes Tiering mit FAST VP (Fully Automated Storage Tiering for Virtual Pools) und FAST Cache, das für höchste Systemperformance bei niedrigsten Speicherkosten optimiert werden kann Vereinfachtes Management mit EMC Unisphere für eine einzige Managementoberfläche für alle NAS-, SAN- und Replikationsanforderungen Bis zu dreimal höhere Performance mit der neuesten Intel Xeon-Multicore- Prozessortechnologie, optimiert für Flash 24

25 Verfügbare VNX-Softwarepakete FAST Suite: Automatische Optimierung für eine maximale Systemperformance bei geringsten Speicherkosten Kapitel 3: Lösungsüberblick Local Protection Suite: Sicherer Datenschutz und Neuverwendung von Daten Remote Protection Suite: Schutz der Daten vor lokalen Problemen, Ausfällen und Katastrophen Application Protection Suite: Automatisierung von Anwendungskopien und Compliance-Nachweis Security and Compliance Suite: Schutz der Daten vor Änderung, Löschung und böswilligen Aktivitäten Verfügbare Softwarepakete Total Efficiency Pack: Enthält alle fünf Softwarepakete Total Protection Pack: Enthält die Local Protection Suite, die Remote Protection Suite und die Application Protection Suite EMC Virtual Storage Integrator Mit der Unified Storage Management-Funktion von EMC VSI für VMware vsphere können NFS-Datastores (Network File System) auf NAS-Speicher sowie VMFS- Datastores (Virtual Machine File System) und RDM-Volumes (Raw Device Mapping) auf Blockspeicher bereitgestellt werden. Die Funktion ermöglicht außerdem eine arraybasierte Komprimierung und arraybasiertes Cloning von virtuellen Maschinen in NFS-Datastores. Die Cloning-Funktionen umfassen vollständige Clones (Kopien) und schnelle Clones (Snapshots) von VMDK-Dateien (Virtual Machine Disk). Mit dieser Funktion können VMware-Administratoren über die vorhandene vsphere Client-Benutzeroberfläche NAS- und Blockspeicher in VMware-Umgebungen managen. VMware-Administratoren können mit dem Tool folgende Aufgaben ausführen: Bereitstellen von neuem NFS-, VMFS- und RDM-Speicher Erweitern des vorhandenen NFS- und VMFS-Speichers Komprimieren virtueller Maschinen in NFS-Datastores Cloning virt Bereitstellen von Unterstützung für schnelle Clones beschränkt auf dasselbe Dateisystem Red Hat Enterprise Linux 6.3 EMC Unisphere Red Hat Enterprise Linux ist eine vielseitige Plattform für x86 und x86-64, die auf physischen Systemen, als Gast auf allen wichtigen Hypervisors oder in der Cloud bereitgestellt werden kann. Sie unterstützt alle führenden Hardwarearchitekturen mit Kompatibilität zwischen einzelnen Versionen. Red Hat Enterprise Linux 6.3 enthält Verbesserungen und neue Optionen, die umfassende Funktionen bereitstellen, insbesondere Entwicklertools, Virtualisierungsfunktionen, Sicherheit, Skalierbarkeit, Dateisysteme und Speicher. EMC Unisphere ist die zentrale Managementplattform für die VNX-Serie und enthält eine einzige kombinierte Ansicht der Datei- und Blocksysteme mit allen Funktionen, die über eine gemeinsame Oberfläche verfügbar sind. Unisphere ist für virtuelle Anwendungen optimiert und bietet eine branchenführende VMware- Integration, mit der virtuelle Maschinen und ESX-Server automatisch erkannt 25

26 Kapitel 3: Lösungsüberblick werden und eine End-to-End-Zuordnung zwischen virtuell und physisch bereitgestellt wird. Unisphere vereinfacht außerdem die Konfiguration von FAST Cache und FAST VP auf VNX-Plattformen. EMC Avamar Wenn Sie beschließen, eine Backuplösung zu implementieren, empfiehlt EMC EMC Avamar. Avamar, eine Backupsoftware und ein System mit Deduplizierung, führt Deduplizierungen mit variabler Länge auf dem Client durch, sodass die Menge der Backupdaten reduziert wird, bevor sie über ein Netzwerk (LAN oder WAN) übermittelt werden. Avamar identifiziert duplizierte Datensegmente und sendet nur einmalige Segmente über das Netzwerk zu der Backup-Appliance. Dadurch können die Backupzeitfenster verkürzt, der benötigte Backupspeicherplatz reduziert und die verfügbare Bandbreite optimal genutzt werden. EMC Avamar bietet Folgendes: Flexible Bereitstellungsoptionen: Avamar steht für Flexibilität bei der Lösungsbereitstellung, abhängig von der jeweiligen Anwendungsart und den Anforderungen an die Recovery. Avamar ist eine komplette Backup- und Recovery-Lösung für die Integration von EMC zertifizierter Hardware zwecks Bereitstellungsoptimierung. Skalierbarkeit, hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit: Avamar nutzt eine skalierbare Grid-Architektur, bei der Performance und Speicher durch einfaches Hinzufügen von Speicher-Nodes linear skaliert werden. Management und Unterstützung: Sie können über bestehende Netzwerkverbindungen sicher auf Avamar-Systeme zugreifen und diese für den Remotezugriff über SNMP in Management-Frameworks integrieren. EMC Data Domain Wenn Sie Avamar zur Implementierung einer Backup- und Recovery-Lösung verwenden, können Sie Backups an ein EMC Data Domain -System anstatt an den Avamar-Server leiten. Mit Avamar und Data Domain können Partner eine speziell entwickelte Backup-Appliance für Exchange Server einsetzen. Die Data Domain- Deduplizierungsspeichersysteme deduplizieren Daten inline. Die Daten sind also bereits dedupliziert, wenn sie auf der Festplatte gespeichert werden, wodurch sie im Vergleich zum ursprünglichen Datenvolumen weniger Speicherplatz benötigen. Mit Data Domain können Sie Backup- und Archivdaten länger vor Ort aufbewahren für eine schnelle und zuverlässige Wiederherstellung von der Festplatte. Die Data Domain-Software-Suite umfasst folgende Optionen: EMC Data Domain-Replikation Virtuelle Bandbibliothek Data Domain Boost Retention Lock Verschlüsselung Erweiterte Aufbewahrung 26

27 Kapitel 4 Auswahl einer VSPEX Proven Infrastructure In diesem Kapitel werden die folgenden Themen behandelt: Einführung Schritt 1: Evaluierung des Kundenanwendungsbeispiels mit dem Qualifizierungsarbeitsblatt Schritt 2: Design der Anwendungsarchitekturen Schritt 3: Auswahl einer geeigneten VSPEX Proven Infrastructure

28 Kapitel 4: Auswahl einer VSPEX Proven Infrastructure Einführung In diesem Kapitel werden das Design der EMC VSPEX Proven Infrastructure für Oracle und die Auswahl der geeigneten VSPEX-Lösung für Ihre Anforderungen beschrieben. In diesem Kapitel werden die drei Hauptschritte erläutert, die erforderlich sind, um den Auswahlprozess abzuschließen: 1. Evaluierung der Oracle 11g OLTP-Workload des Kunden mithilfe des Qualifizierungsarbeitsblatts für VSPEX für virtualisierte Oracle- Umgebungen basierend auf den geschäftlichen Anforderungen, siehe Qualifizierungsarbeitsblatt in Anhang B 2. Ermittlung der Anforderungen an Infrastruktur, Anwendungsressourcen, System und Architektur mit dem EMC VSPEX-Dimensionierungstool für Oracle 3. Auswahl der geeigneten VSPEX Proven Infrastructure basierend auf den Empfehlungen, die in den Dokumenten zu den Referenzarchitekturen bereitgestellt werden Weitere Informationen finden Sie in dem Dokument Deploying Oracle Database on EMC VNX Unified Storage, das unter germany.emc.com und beim EMC Online- Support zur Verfügung steht. Schritt 1: Evaluierung des Kundenanwendungsbeispiels mit dem Qualifizierungsarbeitsblatt Vor der Auswahl einer VSPEX-Infrastrukturlösung sollten Sie die tatsächliche Workload und das Datenvolumen des Kunden basierend auf den geschäftlichen Anforderungen verstehen. Um Sie beim Verständnis der geschäftlichen Anforderungen an das Design der VSPEX-Infrastruktur Ihres Kunden zu unterstützen, empfiehlt EMC, dass Sie bei der Evaluierung der Workload- Anforderungen für die VSPEX-Lösung das Qualifizierungsarbeitsblatt für VSPEX für virtualisierte Oracle-Umgebungen verwenden. Der Abschnitt Anhang A: Qualifizierungsarbeitsblatt enthält ein Beispiel für dieses Arbeitsblatt. Im Qualifizierungsarbeitsblatt für VSPEX für virtualisierte Oracle-Umgebungen haben wir einfache Fragen verwendet, um die Oracle OLTP-Workload- Anforderungen und die charakteristische Nutzung auf Kundenseite zu ermitteln und zu beschreiben. 28

29 Schritt 2: Design der Anwendungsarchitekturen Kapitel 4: Auswahl einer VSPEX Proven Infrastructure Für diese VSPEX Proven Infrastructure-Lösung wurde eine beispielhafte Kunden- Workload definiert. Weitere Informationen zu virtuellen Referenzmaschinen und ihren Eigenschaften finden Sie im Beispiel für ein VSPEX- Qualifizierungsarbeitsblatt für Oracle. Nachdem Sie die Kundeninformationen gesammelt und in das Qualifizierungsarbeitsblatt für VSPEX für virtualisierte Oracle-Umgebungen übertragen haben, können Sie die Informationen in das VSPEX- Dimensionierungstool im EMC Business Value-Portal übernehmen. Wenn das Dimensionierungstool auf der EMC Support-Website nicht verfügbar ist, verwenden Sie die Dimensionierungsanweisungen in Anhang B Manuelles Dimensionieren einer virtualisierten Oracle Database 11g OLTP für VSPEX- Umgebung. Schritt 3: Auswahl einer geeigneten VSPEX Proven Infrastructure Im Rahmen des VSPEX-Programms wurden zahlreiche Lösungen entwickelt, die die Bereitstellung einer konsolidierten virtuellen Infrastruktur mit VMware vsphere und der EMC VNX-Produktreihe vereinfachen. Nachdem Sie die Anwendungsarchitektur bestätigt haben, können Sie die passende VSPEX Proven Infrastructure anhand der berechneten Ergebnisse auswählen. Weitere Informationen für Oracle OLTP finden Sie im Dokument zur Lösung EMC VSPEX Private Cloud: VMware vsphere 5.1 für bis zu 500 virtuelle Maschinen. EMC empfiehlt, bei der Auswahl einer VSPEX Proven Infrastructure wie folgt vorzugehen: 1. Verwenden Sie das VSPEX-Dimensionierungstool für Oracle 11g OLTP, um die Gesamtzahl der virtuellen Referenzmaschinen und das empfohlene Speicherlayout zu berechnen. Wenn dieses Portal nicht verfügbar ist, verwenden Sie Anhang B. Dort wird die manuelle Dimensionierung des Speichers für eine Umgebung beschrieben. 2. Entwerfen Sie die Ressourcenkapazität der anderen Anwendungen anhand der geschäftlichen Anforderungen. Das VSPEX- Dimensionierungstool berechnet die Gesamtzahl der erforderlichen virtuellen Referenzmaschinen und die empfohlenen Speicherlayouts für Oracle 11g OLTP. 3. Wählen Sie den Netzwerkanbieter, den Hypervisor-Softwareanbieter und die VSPEX Proven Infrastructure mit der Anzahl der erforderlichen virtuellen Referenzmaschinen aus. Weitere Informationen finden Sie auf der EMC VSPEX-Website. 29

30 Kapitel 4: Auswahl einer VSPEX Proven Infrastructure 30

31 Kapitel 5 Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign In diesem Kapitel werden die folgenden Themen behandelt: Übersicht Entwerfen des Netzwerks Entwerfen des Speicherlayouts Konfiguration von FAST Cache für Oracle Entwerfen der Virtualisierungsebene Entwerfen der Oracle Database 11gR2-Implementierung Entwerfen von Backup und Recovery

32 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Übersicht In diesem Kapitel werden das Lösungsdesign und Best Practices für EMC VSPEX für virtualisierte Database 11g OLTP-Umgebungen hinsichtlich Netzwerk, Speicher, Virtualisierung, Anwendung sowie Backup und Recovery beschrieben. Es enthält die folgenden Abschnitte: Entwerfen des Netzwerks Entwerfen des Speicherlayouts Konfiguration von FAST Cache für Oracle Entwerfen der Virtualisierungsebene Entwerfen der Oracle Database 11gR2- Entwerfen von Backup und Recovery Entwerfen des Netzwerks Übersicht Netzwerke in der virtuellen Welt befolgen die gleichen Konzepte wie in der physischen Welt, jedoch werden einige dieser Konzepte in der Software statt über physische Kabel und Switches angewendet. Obwohl viele der Best Practices für die physische Welt auch in der virtuellen Welt gültig sind, gibt es zusätzliche Überlegungen in Bezug auf Datenverkehrssegmentierung, Verfügbarkeit und Durchsatz, die berücksichtigt werden sollten. In Abbildung 3 ist das Design der hohen Verfügbarkeit der Netzwerkebene in der VNX -Serie dargestellt. Die erweiterten Netzwerkfunktionen der VNX-Produktreihe bieten Schutz vor Netzwerkverbindungsausfällen auf dem Array. Jeder Hypervisor- Host verfügt über mehrere Verbindungen zu Ethernet-Benutzer- und Speichernetzwerken, um vor Link-Ausfällen zu schützen. Verteilen Sie diese Verbindungen über mehrere Ethernet-Switches, sodass das Netzwerk vor Komponentenausfällen geschützt ist. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt VSPEX Proven Architecture auf Seite 16. Abbildung 3. Netzwerkebene: Hohe Verfügbarkeit (VNX) 32

33 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Best Practices für das Netzwerk EMC empfiehlt, bei dieser VSPEX Proven Infrastructure für virtualisierte Oracle Database 11gR2-Umgebungen Netzwerkredundanz und die erweiterten ESX- Servereinstellungen zu berücksichtigen, wenn das Netzwerk für die Lösung entworfen wird. Netzwerkredundanz Ein im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz konzipiertes Netzwerk sollte schnell wiederhergestellt werden können, damit Fehler bei den ausgeführten Anwendungen vorübergehend sind. In dieser Lösung umfasst das Netzwerk ein redundantes Switch-Paar. Auch alle Subnetze verfügen über redundante Verbindungen. Erweiterte ESX-Servereinstellungen und Timeout-Einstellungen für NFS Aggregieren Sie mehrere Netzwerkverbindungen, um den Durchsatz über die Leistungsfähigkeit einer einzelnen Verbindung hinaus zu erhöhen und bei einem Verbindungsausfall Redundanz zu ermöglichen. Verwenden Sie in der VMware- Virtualisierungsumgebung beispielsweise zwei physische Netzwerkschnittstellenkarten pro vswitch, und verbinden Sie die physischen Netzwerkschnittstellenkarten mit zwei getrennten physischen Switches. Bei der Konfiguration der NIC-Teaming-Einstellungen hat es sich als Best Practice erwiesen, die Failback-Option für das NIC-Teaming zu deaktivieren. So können Sie einen Flip-Flop-Effekt der Netzwerkschnittstellenkarten bei zeitweilig auftretenden Problemen vermeiden. Wenn Sie die hohe Verfügbarkeit in VMware (VMware HA) einrichten, sollten Sie zudem die folgenden Zeitbeschränkungen und Einstellungen für ESX-Server auf der Registerkarte ESX Server advanced setting festlegen: NFS.HeartbeatFrequency = 12 NFS.HeartbeatTimeout = 5 NFS.HeartbeatMaxFailures = 10 So greifen Sie auf die erweiterten NFS-Optionen zu: 1. Melden Sie sich beim VMware vsphere-client an. 2. Wählen Sie den ESXi-/ESX-Host aus. 3. Klicken Sie auf die Registerkarte Konfiguration. 4. Klicken Sie auf Advanced Settings. 5. Wählen Sie NFS aus. Konfigurieren Sie für Oracle 11g Database die Verwendung der Oracle 11g-dNFS- Client-ODM-Festplattenbibliotheken. Diese Option muss nur einmal festgelegt werden, danach verwendet die Datenbank den von Oracle optimierten systemeigenen Oracle-dNFS-Client anstelle des vom Betriebssystem gehosteten NFS-Clients. Die ODM-Standardbibliothek wurde durch eine Bibliothek ersetzt, die den dnfs- Client unterstützt. Abbildung 4 enthält die Befehle, mit denen die dnfs-client- ODM-Bibliothek aktiviert wird. 33

34 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Abbildung 4. Aktivieren der dnfs-client-odm-bibliothek Weitere Best Practices zum Netzwerkdesign für die VSPEX Proven Infrastructure finden Sie im Implementierungsleitfaden für EMC VSPEX für virtualisierte Oracle Database 11g OLTP-Umgebungen. Entwerfen des Speicherlayouts Übersicht High-Level- Architektur Die Best Practices und Designüberlegungen in diesem Abschnitt dienen als Leitfaden zur effektiven Planung des Speichers für verschiedene geschäftliche Anforderungen in Oracle Database 11gR2-Umgebungen. Abbildung 5 zeigt die übergeordnete Architektur zwischen den Oracle Database 11gR2-Komponenten und -Speicherelementen, die in der VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database 11gR2 auf einer vsphere 5.1- Virtualisierungsplattform validiert wurden. Alle Oracle Database 11gR2-Volumes befinden sich auf NFS-Speicher (Network File System). Abbildung 5. Oracle Database 11gR2-Speicherelemente Speicherlayout EMC empfiehlt, neben dem Infrastrukturpool für virtuelle Maschinen drei zusätzliche Speicherpools zu verwenden, in denen Oracle Database 11gR2-Daten zu unterschiedlichen Zwecken gespeichert werden. Tabelle 5 zeigt ein Beispiel. 34

35 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Tabelle 5. Name des Speicherpools VNX-Speicherlayout für Oracle Database RAID-Typ Festplattentyp Oracle-Datenpool RAID 5 (4+1) SAS-Festplatten mit U/min Oracle-FRA-Pool RAID 6 (6+2) NL-SAS-Festplatten mit U/min Oracle-Redo-Pool RAID 5 (4+1) SAS-Festplatten mit U/min Anzahl der Festplatten Best Practices für Speicher Berücksichtigen Sie die folgenden Best Practices für das Speicher- und Layoutdesign bei der Lösung für die VSPEX Proven Infrastructure für virtualisierte Oracle Database 11gR2-Umgebungen. Oracle Database 11gR2-Datenpool Verwenden Sie SAS-Festplatten mit RAID 5 (4+1)-Schutz für die Oracle- Dateisysteme /data und /temp. Diese Kombination aus RAID-Schutz und Festplattentyp ermöglicht eine hohe Kapazitätsauslastung und eine gute I/O- Performance bei niedrigen Kosten und sorgt gleichzeitig für Datenverfügbarkeit bei einem Laufwerksausfall. Oracle Database 11gR2-Redo-Protokollpool In dieser Lösung wurde das Dateisystem für Redo-Protokolle auf dem physischen Pool konfiguriert, der durch RAID5 auf SAS-Festplatten geschützt wird. Für sehr schreibintensive Workloads oder Workloads, für die zufällige Lesereaktionszeiten wichtig sind, sollten Sie einen separaten Pool für Redo-Dateisysteme auf physisch getrennten Festplatten in Betracht ziehen. Oracle Database 11gR2-FRA-Pool Da nur selten von Clients auf Backups zugegriffen werden muss und der Hauptdesignfaktor die Kapazität ist, wurden für Oracle FRA NL-SAS-Festplatten verwendet. EMC empfiehlt, bei der Verwendung von NL-SAS-Festplatten mit hoher Kapazität RAID-6-Schutz einzusetzen. Anpassung EMC empfiehlt Kunden, die Kapazitäts- und IOPS-Anforderungen für das Speicherlayout gemeinsam mit den Anbietern zu ermitteln. Berücksichtigen Sie beim Speicherlayout zukünftiges Wachstum, und geben Sie das projizierte Wachstum auch in das VSPEX-Dimensionierungstool ein. Administratoren können Pools für Dateisysteme manuell erstellen oder die Funktion Automated Volume Management in Unisphere dazu verwenden. Administratoren, die das Layout der Speicherpool-LUNs manuell erstellen, sollten das Dokument EMC VNX Unified: Best Practices für Performance lesen. Zusätzliche Performanceanforderungen für die FAST Suite Die EMC FAST Suite FAST VP und FAST Cache umfasst zwei wichtige Technologien für die VNX-Serie, die eine extreme Performance auf automatisierte und bedarfsorientierte Weise bereitstellen. Weitere Informationen zur FAST Suite für VSPEX Proven Infrastructures finden Sie auf der Website VSPEX Proven Infrastructure. 35

36 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Die Aktivierung von FAST Cache ist ein transparenter Vorgang für Oracle Database 11gR2, der keine Neukonfiguration oder Ausfallzeiten der Datenbank erfordert. EMC empfiehlt, FAST Cache nur für Speicherpools oder LUNs zu verwenden, bei denen dies erforderlich ist. Wenn Sie FAST-Technologie für Oracle Database 11gR2 aktivieren, wird die Benutzererfahrung für Oracle Database 11gR2 in puncto Reaktionszeit, Lese-/Schreibdurchsatz und Latenz verbessert. Beispiel: VSPEX- Speicherlayout In diesem Abschnitt werden die VNX-Speicherlayouts in dieser VSPEX Proven Infrastructure für virtualisierte Oracle Database 11gR2-Umgebungen auf Grundlage der VSPEX Private Cloud beschrieben. Bei diesem Beispiel werden die zuvor dargestellten Best Practices und Designüberlegungen berücksichtigt. Abbildung 6 zeigt ein Speicherlayout für eine Oracle Database 11gR2- Beispielumgebung für die VNX-Serie. Abbildung 6. Beispiel für das Speicherlayout: Oracle Database 11gR2 für die VNX-Serie Hinweis: Dies ist lediglich ein Beispiel für ein Speicherlayout. Befolgen Sie zum Planen und Entwerfen eigener Speicherlayouts für Oracle Database 11gR2 in einer VSPEX-Umgebung die Anleitung im VSPEX- Dimensionierungstool und die Best Practices unter Entwerfen des Speicherlayouts auf Seite

37 Konfiguration von FAST Cache für Oracle Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Übersicht FAST Cache verwendet Enterprise-Flash-Laufwerke, um zwischen dem DRAM- Cache (Dynamic Random Access Memory) und den rotierenden Laufwerken eine zusätzliche Cacheebene hinzuzufügen und damit ein schnelleres Medium für das Speichern häufig verwendeter Daten zu erstellen. FAST Cache ist ein erweiterbarer Lese-/Schreibcache. Die Anwendungsperformance wird gesteigert, indem die am häufigsten verwendeten Daten von leistungsstarken Flash-Laufwerken bereitgestellt werden und solange wie nötig auf diesem schnelleren Medium verbleiben. FAST Cache verfolgt die Datenaktivität mit einer Granularität von 64 KB und stuft häufig verwendete Daten in FAST Cache hoch, indem sie von den HDDs auf die von FAST Cache zugewiesenen Flash-Laufwerke kopiert werden. Der darauffolgende I/O-Zugriff auf die Daten wird von den Flash-Laufwerken verarbeitet und erfolgt entsprechend mit der Reaktionszeit von Flash-Laufwerken, sodass die Daten mit sehr niedriger Latenz bereitgestellt werden. Wenn die Daten veralten und seltener darauf zugegriffen wird, werden sie von FAST Cache gelöscht und durch häufiger verwendete Daten ersetzt. Eine kleine Anzahl von Flash-Laufwerken, die als FAST Cache implementiert werden, ermöglicht eine höhere Performancesteigerung als eine große Zahl von Short-Stroking-HDDs. FAST Cache eignet sich besonders gut für Anwendungen, die willkürlich und sehr regelmäßig auf Speicher zugreifen, z. B. Oracle OLTP-Datenbanken. Darüber hinaus verfügen OLTP-Datenbanken über eine inhärente Referenzlokalität mit verschiedenen I/O-Mustern. Anwendungen mit diesen Eigenschaften profitieren am meisten von der Bereitstellung von FAST Cache. FAST Cache kann optimal verwendet werden, wenn das aktive Datenvolumen in FAST Cache Platz findet. Best Practices für FAST Cache EMC empfiehlt Folgendes: Aktivieren Sie FAST Cache nur für Pools/LUNs, für die dies erforderlich ist. Dimensionieren Sie FAST Cache ordnungsgemäß abhängig vom aktiven Datenvolumen der Anwendung. Deaktivieren Sie FAST Cache auf Pools/LUNs, auf denen sich Oracle-Online- Redo-Protokolle befinden. Aktivieren Sie FAST Cache nie für Archivprotokolle, da diese Dateien nie überschrieben und selten ausgelesen werden (es sei denn, Sie müssen die Datenbank wiederherstellen). EMC empfiehlt, FAST Cache nur für die Oracle-Datendateien zu aktivieren. Oracle- Archivdateien und Redo-Protokolldateien verfügen über eine vorhersehbare Workload, die hauptsächlich aus sequenziellen Schreibvorgängen besteht. Der Schreibcache und die zugewiesenen HDDs des Arrays können diese Archivdateien und Redo-Protokolldateien effizient verarbeiten. Die Aktivierung von FAST Cache für diese Dateien ist weder hilfreich noch kostengünstig. 37

38 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Entwerfen der Virtualisierungsebene Übersicht Best Practices für die Virtualisierung Oracle Database 11gR2 wird vollständig unterstützt, wenn die Bereitstellung in einer virtuellen Umgebung mit VMware vsphere ESXi -Technologie erfolgt. In den folgenden Abschnitten sind die Best Practices und Speicherüberlegungen für die Oracle Database 11gR2-Virtualisierung beschrieben. In dieser VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database empfiehlt EMC, Best Practices für das Managen der folgenden Ressourcen in Ihrem Virtualisierungsdesign zu befolgen. Datenverarbeitungsressourcen Netzwerkressourcen VMware-Funktionen VMware vcenter Datenverarbeitungsressourcen EMC empfiehlt, die folgenden Best Practices für Datenverarbeitungsressourcen zu befolgen: Aktivieren Sie Hyper-Threading. Mit der Hyper-Threading-Technologie kann ein physischer Prozessor mehrere unabhängige Threads gleichzeitig ausführen. ESXi unterstützt Hyper-Threading, indem logische Prozessoren auf demselben Kern angeordnet und Prozessorzeit intelligent gemanagt wird, um eine gleichmäßige Lastenverteilung über alle physischen Kerne des Systems zu ermöglichen. Verwenden Sie hardwaregestützte MMU-Virtualisierung (Intel EPT und AMD RVI), um die Arbeitsspeicherauslastung zu reduzieren und die Workloads zu beschleunigen, die eine zu häufige Veränderung der Seitentabellen durch Gastbetriebssysteme verursachen. Verwenden Sie Non-Uniform Memory Access (NUMA), eine Computerarchitektur, bei der mit weniger Verzögerung auf Speicher zugegriffen werden kann, der sich näher an einem bestimmten Prozessor befindet, als auf weiter vom Prozessor entfernten Speicher. Achten Sie darauf, dass die Anzahl der vcpus in einer virtuellen Maschine kleiner oder gleich der Anzahl der Kerne in einem Prozessor-Socket ist. Teilen Sie der virtuellen Maschine weniger Arbeitsspeicher zu, als dem NUMA-Node (Prozessor) lokal zur Verfügung steht. Mithilfe des Parameters numa.vcpu.preferht=true für virtuelle Maschinen können Sie die vcpu so zuweisen, dass so wenige Sockets wie möglich benötigt werden. Installieren Sie VMware-Tools, z. B. Dienstprogramme zur Steigerung der Performance des Gastbetriebssystems der virtuellen Maschine und zum Verbessern des Managements von virtuellen Maschinen. Teilen Sie mindestens die doppelte Größe des Oracle System Global Area (SGA) an vram zu. Konfigurieren Sie mindestens die doppelte Größe des Oracle SGA als reservierten Speicher von virtuellen Maschinen. 38

39 Netzwerkressource Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign EMC empfiehlt, die folgenden Best Practices für Netzwerkressourcen zu implementieren: Verwenden Sie das letzte paravirtualisierte virtuelle Netzwerkgerät von VMware, aktuell VMXNET Generation 3 (VMXNET3), das 10 GbE unterstützt. Verwenden Sie aus Sicherheitsgründen und zur Isolation vlans, um vsphere-infrastrukturdatenverkehr vom Datenverkehr der virtuellen Maschinen zu trennen. Aktivieren und konfigurieren Sie in der gesamten virtuellen und physischen Umgebung Jumbo Frames für die vmotion- und IP-Speichernetzwerke. Verwenden Sie einen integrierten NFS-Mount von einem Oracle-DNFS-Client in der virtuellen Maschine anstelle von VMDK auf einem NFS-Datastore. VMware-Funktionen EMC empfiehlt, die Implementierung der folgenden VMware-Funktionen: vsphere HA: Bei dieser Funktion werden mithilfe von mehreren ESXi-Hosts, die als Cluster konfiguriert wurden, eine schnelle Recovery bei Ausfällen ermöglicht und kostengünstige Systeme mit hoher Verfügbarkeit für Anwendungen bereitgestellt, die in virtuellen Maschinen ausgeführt werden. vsphere HA schützt Anwendungen vor Folgendem: Serverausfälle, indem die virtuellen Maschinen auf anderen ESXi- Servern im Cluster neu gestartet werden Anwendungsausfälle, indem virtuelle Maschinen kontinuierlich überwacht und bei Ausfall eines Gastbetriebssystems zurückgesetzt werden VMware DRS: Diese Funktion sorgt dafür, dass Workloads zwischen Hosts beim Migrieren virtueller Maschinen automatisch mit der vmotion-funktion ausgeglichen werden. Wenn die Oracle Database Workload zunimmt, verschiebt DRS eine virtuelle Maschine mit Engpässen ohne Ausfallzeiten automatisch auf einen anderen Host mit mehr verfügbaren Ressourcen. DRS-Affinitätsregeln: Diese Funktion bestimmt die Anordnung von virtuellen Maschinen auf Hosts in einem Cluster. DRS stellt zwei Typen von Affinitätsregeln bereit: Eine VM-Host-Affinitätsregel, mit der eine Affinitätsbeziehung zwischen einer Gruppe von virtuellen Maschinen und einer Hostgruppe angegeben wird Eine VM-VM-Affinitätsregel, mit der angegeben wird, ob bestimmte virtuelle Maschinen auf demselben Host ausgeführt oder auf separaten Hosts verwendet werden sollen 39

40 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign DRS-Hostaffinität und Oracle-Prozessorlizenzierung Die Oracle-Prozessorlizenzierungsoption basiert auf der Interaktion zwischen Software und Hardware. Bei Oracle EE hängt dies von der Anzahl der physischen Kerne ab, die für die installierte Oracle-Software bereitgestellt werden. Bei Oracle SE hängt dies von der Anzahl der Prozessor-Sockets ab, die für die installierte Oracle-Software bereitgestellt werden. Oracle lässt kein Soft Partitioning von CPUs als Methode zum Berechnen oder Einschränken der Anzahl der Softwarelizenzen zu, die für einen physischen Server benötigt werden. Oracle betrachtet VMware vsphere-technologie als Soft Partitioning. In einer vsphere-umgebung müssen alle Hosts lizenziert werden, auf denen ausführbare Oracle-Dateien installiert sind und/oder ausgeführt werden. Dies bedeutet, dass das Design und die Größe des vsphere-esxi-clusters sowie die Anordnung und Verschiebung von virtuellen Maschinen, auf denen ausführbare Oracle-Dateien gehostet werden, enorm wichtig für die Minimierung der Oracle-Lizenzierungskosten sind. Wenn die Oracle-Anforderungen eines Kunden ein dediziertes VMware-Cluster nicht rechtfertigen, kann der Kunde eine Untergruppe von Servern im VMware- Cluster für Oracle Database 11g EE lizenzieren. Verwenden Sie in diesem Fall DRS- Hostaffinitätsregeln, um die Verschiebung von virtuellen Maschinen im Cluster entsprechend einzuschränken, z. B. während eines HA-Ereignisses. DRS- Hostaffinität ist eine Clustering-Technologie und keine Methode für das Soft oder Hard Partitioning auf einem bestimmten Server. (Weitere Informationen finden Sie unter Understanding Oracle Certification Support and Licensing in VMware Environments.) VMware-Vorlagen Bei VMware ist eine Vorlage eine Masterkopie einer virtuellen Maschine, mit der Sie virtuelle Maschinen schnell erstellen und bereitstellen können. Mit einer Vorlage können Sie ein Gastbetriebssystem installieren und es mit minimalen Eingriffen durch den Benutzer mit konfigurierten und einsatzbereiten Anwendungsbenutzern sowie entsprechender Software einer virtuellen Maschine zuweisen. Vorlagen minimieren die Bereitstellungszeit und automatisieren die sich wiederholenden Installations- und Konfigurationsaufgaben, die für die einzelnen virtuellen Maschinen ausgeführt werden müssen. In vcenter gespeicherte Anpassungsspezifikationen vereinfachen die Einführung virtueller Maschinen noch zusätzlich. Diese Vorlagen können von einem Bereitstellungsassistenten, einem Automatisierungstool oder einem Skript verwendet werden, um Servereinstellungen (wie Servername, Zeitzone und Netzwerkkonfiguration) automatisch vor dem Aufbau der neuen virtuellen Maschine zu erstellen oder zu ändern. Regelmäßige Überwachung der VSPEX Proven Infrastructure Überwachen Sie die Performance der VSPEX Proven Infrastructure regelmäßig. Die Performance wird nicht nur für die einzelnen virtuellen Maschinen überwacht, sondern auch auf Hypervisor-Ebene. Bei einem ESXi-Hypervisor etwa können Sie mittels Performance-Monitoring in der Oracle Database-Maschine dafür sorgen, dass die Performance der virtuellen Maschine oder von Oracle Database den Erwartungen entspricht. In der Zwischenzeit können Sie auf Hypervisor-Ebene esxtop zur Überwachung der Host-Performance verwenden. 40

41 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Entwerfen der Oracle Database 11gR2-Implementierung Übersicht Die Designüberlegungen für Oracle Database 11gR2 umfassen viele Aspekte. Die Best Practices und Designüberlegungen in diesem Abschnitt dienen als Leitfaden für die gängigsten und wichtigsten Aspekte, die Sie beachten sollten. Oracle-dNFS- Clientkonfiguration Aktivieren Sie den Oracle-dNFS-Client. Er bietet Ausfallsicherheit und Performance über ein vom Betriebssystem gehostetes NFS mit der Möglichkeit, ein automatisches Failover auf der 10-G-Ethernet-Fabric durchzuführen und gleichzeitige I/O-Vorgänge zu verarbeiten, die die Caches und Schreibreihenfolgensperren des Betriebssystems umgehen. dnfs führt außerdem asynchrone I/O-Vorgänge aus und ermöglicht damit die Fortsetzung der Verarbeitung, während die I/O-Anforderung übermittelt und verarbeitet wird. Automatic Shared Memory Management ASMM (Automatic Shared Memory Management) ist eine Standardmethode für das dynamische Managen von Arbeitsspeicher in Oracle 11g-Datenbanken und ist ab Oracle Database 10g verfügbar. Diese Methode kann mit Linux HugePages verwendet werden. EMC empfiehlt, ASMM zu implementieren, um das Management der folgenden gemeinsamen Speicherstrukturen zu automatisieren: DB_CACHE_SIZE SHARED_POOL_SIZE LARGE_POOL_SIZE JAVA_POOL_SIZE STREAMS_POOL_SIZE Zur Implementierung dieser Funktion müssen die folgenden Initialisierungsparameter festgelegt werden: SGA_TARGET zum Festlegen eines anderen Werts als Null STATISTICS_LEVEL=TYPICAL (oder ALL) Verwenden Sie nicht Oracle AMM (Automatic Memory Management), da AMM nicht mit HugePages kompatibel ist. Wenn Sie HugePages verwenden möchten, achten Sie darauf, dass die Initialisierungsparameter MEMORY_TARGET und MEMORY_MAX_TARGET nicht festgelegt sind. Weitere Informationen finden Sie unter My Oracle Support, Hinweis-ID Aktivieren der HugePages- Einstellung HugePages ist für eine schnellere Oracle-Datenbankperformance unter Linux bei großem RAM und SGA von großer Bedeutung. Wenn die SGAs groß sind (mehr als 8 GB), müssen Sie HugePages konfigurieren. Die Größe des SGA ist entscheidend. Die Aktivierung von HugePages hat folgende Vorteile: Größere Seitengröße und weniger Seiten Bessere Gesamtperformance des Arbeitsspeichers Kein Swapping Keine kswapd-vorgänge 41

42 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign I/O-Vorgänge für Dateisystemdateien Legen Sie FILESYSTEMIO_OPTIONS=SETALL fest. Durch diese Einstellung werden direkte und asynchrone I/O-Vorgänge ermöglicht. Bei asynchronen I/O-Vorgängen wird die Verarbeitung fortgesetzt, während die I/O-Anforderung übermittelt und verarbeitet wird. Direct NFS ist nicht vom Wert für FILESYSTEMIO_OPTIONS abhängig. Direct NFS gibt immer asynchrone und direkte I/O-Vorgänge aus, da keine Abhängigkeit von einer Betriebssystemunterstützung besteht. Bei einem Konfigurationsfehler können Sie jedoch jederzeit ein Fallback auf den NFS-Client des Betriebssystems durchführen. Legen Sie als Vorsichtsmaßnahme für den Parameter filesystemio_options den Wert SETALL fest, wenn dies vom Betriebssystem unterstützt wird. Datenbankdateilayout für NFS Datendateien, Online-Redo-Protokolldateien, FRA-Dateien, temporäre Dateien und Steuerdateien befinden sich auf NFS-Dateisystemen. Diese Dateisysteme wurden für jeden Dateityp passend entwickelt (hinsichtlich RAID-Level und Anzahl der verwendeten Laufwerke). Tabelle 6 zeigt die einzelnen Datei- oder Aktivitätstypen und gibt an, wo sie sich befinden. Tabelle 6. Content Datenbankbinärdateien Datenbankdateilayout für NFS Ort /u01/app/oracle/ Datendateien, Steuerdateien Online-Redo-Protokolle, Steuerdateien FRA-Dateien /u02/app/oracle/oradata/vspex1 /u03/app/oracle/oradata/vspex1 /u05/app/oracle/oradata/vspex1 Entwerfen von Backup und Recovery Übersicht Die Designüberlegungen für das Sichern von Oracle Database 11gR2 umfassen viele Aspekte. In den folgenden Abschnitten werden die erforderlichen Best Practices und Designüberlegungen für das Sichern und Wiederherstellen von Oracle 11gR2 Database erläutert. Übergeordnete Architektur Das Avamar-Plug-In für Oracle führt mit Oracle und Oracle Recovery Manager (RMAN) Backups von Oracle-Datenbanken, -Tablespaces oder -Datendateien auf einem Avamar-Server oder Data Domain-System aus. Das Avamar-Plug-In für Oracle fungiert als Backupmodul und verwendet den Avamar-Server oder das Data Domain-System als Speichergerät. RMAN initiiert die Backup- und Recovery-Vorgänge. Das Avamar-Plug-In für Oracle interpretiert RMAN-Backup- und Recovery-Befehle und leitet die Befehle dann an den Avamar-Server weiter. Der Avamar-Server sendet Befehle an das Avamar-Plug- In für Oracle, um die Backup- und Wiederherstellungsaktivität durchzuführen. Abbildung 7 zeigt, wie der Avamar-Server und das Avamar Plug-In für Oracle mit einer Oracle-Datenbank und RMAN kommunizieren. 42

43 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Abbildung 7. Avamar-Server und Avamar Plug-In für Oracle Hinweis EMC Data Domain kann ebenfalls als Backupziel für Avamar verwendet werden. Der Avamar-Client und die Plug-ins werden auf die gleiche Weise installiert, wie bei Verwendung von Avamar als Backupziel. Kunden, die VMware vsphere mithilfe des Image-Schutzes für virtuelle Maschinen von Avamar schützen, können diese virtuellen Maschinen wiederherstellen, ohne dass auf diesen Hosts eigens ein Avamar-Client installiert werden muss. Benutzer stellen diese Hosts von VMware VADP-basierten Backups wieder her, wenn sie Instanzen oder Datenbanken haben. Bei der Disaster Recovery sorgt die Image-Recovery der virtuellen Maschine dafür, dass eine Recovery auf Ebene des Betriebssystems durchgeführt werden kann. Eine Recovery auf Oracle-Serverebene wird durchgeführt, wenn diese Ressourcen wiederhergestellt wurden. Die Implementierung des Schutzes von vsphere auf Image-Ebene ist nicht im Umfang dieses Leitfadens enthalten, aber es handelt sich dabei um eine praktikable Option zum Wiederherstellen des Basisbetriebssystems. Überlegungen Beim Design einer Avamar-Backuplösung ist es wichtig, sich darüber im Klaren zu sein, wie die Oracle-Datenbank gesichert werden soll. Folgende kritische Designkriterien müssen bedacht werden: Backuptyp: Soll beispielsweise ein komplettes Backup durchgeführt werden oder ein inkrementelles Backup? Backupzeitplan: Sollen Daten beispielsweise täglich, wöchentlich oder monatlich gesichert werden? Backupdatenaufbewahrung: Sollen Daten beispielsweise einen Monat oder ein Quartal lang aufbewahrt werden? 43

44 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Letztendlich müssen Sie nicht nur die Backupvorgänge definieren, sondern auch die in Tabelle 7 beschriebene Avamar-Backupterminologie verstehen. Tabelle 7. Begriff Datasets Zeitpläne Avamar-Backuptechnologie Beschreibung Avamar-Datasets sind Listen mit Verzeichnissen und Dateien, die von einem Client gesichert werden sollen. Wenn Sie einem Client oder einer Gruppe ein Dataset zuweisen, ersparen Sie sich die Backup-Auswahl. Jedes Dataset definiert eine Quelldatenliste, eine Ausschlussliste, eine Einschlussliste und Plug-In-Optionen. Zeitpläne sind wiederverwendbare Objekte, die Systembackupaktivitäten in einem der unterstützten Intervalle steuern. Verfügbare Optionen für die Intervalle sind täglich, wöchentlich, monatlich und nach Bedarf. Aufbewahrungs- Policies Backup-Gruppen Mithilfe von Backupaufbewahrungs-Policies kann festgelegt werden, wie lange ein Backup im System aufbewahrt wird. Die typischen Aufbewahrungseinstellungen beinhalten eine Aufbewahrungsfrist, ein bestimmtes Enddatum oder kein Enddatum. Avamar verwendet Gruppen zur Implementierung verschiedener Policies für die Automatisierung von Backups sowie zur Durchsetzung konsistenter Regeln und Systemverhaltensweisen in einem gesamten Grid oder wahrscheinlicher in einer Gruppe. Gruppenmitglieder sind Clientrechner, die zur Durchführung derselben Policy-basierten geplanten Backups einer bestimmten Gruppe hinzugefügt wurden. Best Practices für Backup und Recovery Beachten Sie die folgenden Best Practices, wenn Sie Oracle 11gR2 Database sichern und wiederherstellen. Netzwerkressourcen Verwenden Sie folgende Netzwerkressourcen: Paravirtualisiertes virtuelles VMware VMXNET Generation 3-10-GbE- Netzwerk (VMXNET3) vlan zum Trennen des Backupdatennetzwerks vom Oracle- Datenbanknetzwerk Oracle RMAN-Parametereinstellungen Folgendes gilt für die Oracle RMAN-Einstellungen: Verwenden Sie keine Datenverschlüsselung oder -komprimierung. Dadurch wird das Datendeduplizierungsverhältnis auf eines der unterstützten Backupziele reduziert. Weisen Sie aus Gründen der Backup- und Wiederherstellungsperformance mehrere Kanäle zu. Es werden maximal sechs Kanäle unterstützt. Legen Sie in der RMAN-Konfigurationsdatei FILEPERSET=1 oder MAXOPENFILES=1 fest, wenn Sie Daten an Data Domain als Zielgerät sichern. 44

45 Flashback-Datenbankwiederherstellung Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign Das Avamar-Plug-In für Oracle unterstützt Oracle-Flashback- Datenbankwiederherstellungen. Sie müssen den FRA konfigurieren, bevor Sie den Flashback-Datenbankwiederherstellungstyp verwenden können. Crosscheck von Backups EMC empfiehlt, regelmäßig einen Oracle RMAN-Crosscheck zu implementieren, um die dauerhaften Backup-Datasets beizubehalten. Sichern und Wiederherstellen mit Oracle RMAN EMC stellt optionale RMAN-Skripte bereit, um Oracle-Datenbanken manuell sichern und wiederherstellen zu können. Dies setzt Erfahrung mit Shell-Befehlen des Betriebssystems auf dem Oracle-Server mit der Oracle-Software und Oracle Recovery Manager (RMAN) voraus. 45

46 Kapitel 5: Überlegungen und Best Practices für das Lösungsdesign 46

47 Kapitel 6 Methoden zur Lösungsvalidierung In diesem Kapitel werden die folgenden Themen behandelt: Überprüfen der Lösung Erstellen der Testumgebung Auffüllen der Testdatenbank Implementieren der Lösung

48 Kapitel 6: Methoden zur Lösungsvalidierung Überprüfen der Lösung Übersicht EMC empfiehlt, das neue Anwendungs-Overlay für die VSPEX Proven Infrastructure für Oracle Database 11gR2 zu testen, bevor Sie es in der Produktionsumgebung bereitstellen. Auf diese Weise können Sie überprüfen, ob die erforderlichen Performance- und Kapazitätsziele erreicht werden, sowie potenzielle Engpässe erkennen und optimieren, bevor sie sich auf Benutzer in einer aktiven Bereitstellung auswirken. Dieser Abschnitt enthält eine zusammenfassende Beschreibung der allgemeinen Schritte, die wir bei der Überprüfung dieser Lösung ausgeführt haben. Überprüfen Sie vor dem Testen der Oracle Database 11gR2-Performance in der VSPEX Proven Infrastructure, ob Oracle Database 11gR2 in der VSPEX Proven Infrastructure gemäß den Implementierungsleitfäden für Oracle Database 11gR2 bereitgestellt wurde. In Tabelle 8 werden die allgemeinen Schritte beschrieben, die ausgeführt werden müssen, bevor Sie die Oracle Database 11gR2-Umgebung in einer Produktionsumgebung implementieren können. Tabelle 8. Allgemeine Schritte für die Anwendungsüberprüfung Schritt Beschreibung Schritt 1 Definieren des Testszenarios (wie im VSPEX- Dimensionierungstool aufgeführt) zur Demonstration eines normalen geschäftlichen Workload-Szenarios Erstellen der Testumgebung 2 Verstehen der Schlüsselkennzahlen Ihrer Oracle Database 11gR2-Umgebung, um eine den geschäftlichen Anforderungen entsprechende Performance und Kapazität zu erreichen 3 Verwenden des VSPEX-Dimensionierungstools für Oracle Database 11gR2, um die Architektur und Ressourcen zu bestimmen, die für die VSPEX Proven Infrastructure-Implementierung erforderlich sind 4 Entwerfen und Erstellen der Oracle Database 11gR2-Lösung in der VSPEX Proven Infrastructure 5 Auffüllen der Daten mit einem Testtool, mit dem eine reale Umgebung simuliert wird 6 Durchführen der Tests, Analyse der Ergebnisse und Optimieren der VSPEX-Architektur Schritt 1: Evaluierung des Kundenanwendungsbeispiels mit dem Qualifizierungsarbeitsblatt EMC VSPEX-Website Implementierungsleitfaden für Oracle Database 11gR2 OLTP Verwenden von Swingbench zum Auffüllen der Datenbank Swingbench für beispielhafte Oracle Database 11gR2- Performance 48

49 Kapitel 6: Methoden zur Lösungsvalidierung Neben dem Testszenario müssen Sie zudem das Ziel der Oracle Database 11gR2- Tests kennen, um leichter entscheiden zu können, welche Schlüsselkriterien erfasst und welche Grenzwerte für jedes Kriterium während der Durchführung der Oracle Database 11gR2-Validierungstests erfüllt werden müssen. Berücksichtigen Sie bei der Überprüfung der VSPEX Oracle Database 11gR2-Lösung die folgenden Schlüsselkennzahlen: Transaktionen pro Sekunde (TPS) Änderungsrate Erstellen der Testumgebung Durchschnittliche Wartezeit für Benutzer-I/O Durchschnittliche Wartezeit für Commit Das VSPEX-Dimensionierungstool unterstützt Sie bei der Definition der grundlegenden Kennzahlen und Grenzwerte, damit Sie die geschäftlichen Anforderungen Ihres Kunden erfüllen können. Weitere Informationen zum VSPEX- Dimensionierungstool finden Sie im VSPEX-Dimensionierungstool für Oracle Database 11gR2 auf der EMC VSPEX-Website. Sobald Sie die Testziele bestimmt, die Kennzahlen definiert und die Kapazitätsanforderungen für Ihre Datenbank berechnet haben, müssen Sie die Testumgebung für die VSPEX-Lösung für Oracle Database 11gR2 entwerfen und erstellen. Die Testdatenbank sollte die Produktionsumgebung so genau wie möglich nachahmen. Berücksichtigen Sie alle zuvor beschriebenen Funktionen einschließlich Speicherlayout, Netzwerklastenausgleich und Netzwerk. In der VSPEX-Lösung für Oracle Database 11gR2 haben wir Swingbench verwendet, um ein typisches Oracle Database 11gR2-Szenario zu simulieren. Weitere Informationen zu Swingbench finden Sie unter Wenn Sie Ihre Testumgebung einrichten, müssen Sie einen Plan für die Server und Oracle Database sowie für die erforderlichen Computer zur Durchführung der Tests erstellen. Verwenden Sie einen der Computer als Swingbench-Server. Die Datenbank wird vom Swingbench-Server getestet, indem eine Workload aus benutzerdefinierten Transaktionen simuliert und Anforderungen an die Oracle Database 11gR2-Datenbank gesendet werden. Speichern Sie die Testergebnisse in einer Oracle-Datenbank. Abgesehen von der Testumgebung und einem Testtool benötigen Sie möglicherweise auch andere Tools, um eine vollständige Testumgebung für Oracle Database 11gR2 vorzubereiten. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie im Oracle Technology Network-Artikel (TechNet) ( 49

50 Kapitel 6: Methoden zur Lösungsvalidierung Auffüllen der Testdatenbank Implementieren der Lösung Ermitteln Sie nach der Erstellung der Testumgebung, welchen Datentyp Sie ausführen. Für diese Lösung wurde eine simulierte OLTP-Workload angewendet, indem Benutzer mit dem Swingbench-Tool skaliert wurden und so eine 500-GB- Datenbank gefüllt wurde. Daraufhin wurde mit verschiedenen, vom Swingbench- Server generierten Sitzungen auf die Datenbank zugegriffen. Lesen Sie nach dem Design der VSPEX-Infrastruktur den Implementierungsleitfaden für EMC VSPEX für virtualisierte Oracle Database 11g OLTP-Umgebungen (das Begleitdokument zu diesem Dokument), um Informationen zum Implementieren der Lösung zu erhalten. 50

51 Kapitel 7 Referenzdokumentation In diesem Anhang werden die folgenden Themen behandelt: Whitepaper Produktdokumentation

52 Kapitel 7: Referenzdokumentation Whitepaper Oracle EMC VMware Die folgenden White Papers von Oracle sind für diese Lösung relevant: Oracle Edition Comparisons Oracle Software Investment Guide Oracle Database Licensing Oracle Processor Core Factor Table Installing and Using Standby Statspack in 11g [ID ] How to Tell if the IO of the Database is Slow [Artikel-ID ] HugePages on Linux: What It Is... and What It Is Not... [ID ] (Anmeldung erforderlich) Die folgenden EMC White Paper sind für diese Lösung relevant: Deploying Oracle Database on EMC VNX Unified Storage EMC Cost-Efficient Infrastructure for Oracle Maximize Operational Efficiency for Oracle RAC with EMC Symmetrix FAST VP (Automated Tiering) and VMware vsphere - An Architectural Overview EMC VNX7500 Scaling Performance for Oracle 11g R2 on VMware vsphere 5.1 Die folgenden White Paper von VMware sind für diese Lösung relevant: Understanding Oracle Certification Support and Licensing in Vmware - Environments Oracle Databases on VMware Best Practices Guide Best Practices for running VMware vsphere on NFS Performance Best Practices for VMware vsphere 5.0 Produktdokumentation Oracle Die folgende Oracle-Produktdokumentation ist für diese Lösung relevant: Oracle Database 11g Documentation Library 11g Release 2 (11.2) Oracle Edition Comparisons Oracle Software Investment Guide Database Licensing Oracle Processor Core Factor Table Understanding Oracle Certification Support and Licensing in VMware Environments 52

53 Kapitel 7: Referenzdokumentation EMC VMware Die folgende EMC Produktdokumentation ist für diese Lösung relevant: VNX-Produktreihe Dokumentation der VNX-Serie auf der EMC Online Support-Website Die folgende VMware-Produktdokumentation ist für diese Lösung relevant: VMware vsphere-dokumentation vsphere PowerCLI-Dokumentation Best Practices for running VMware vsphere on NFS Performance Best Practices for VMware vsphere 5.0 Oracle Databases on VMware Best Practices Guide Understanding Oracle Certification Support and Licensing in VMware Environments VMware vsphere 5.1 Clustering Deepdive von Duncan Epping und Frank Denneman 53

54 Kapitel 7: Referenzdokumentation 54

55 Anhang A Qualifizierungsarbeitsblatt In diesem Anhang wird das folgende Thema behandelt: Übersicht über das Qualifizierungsarbeitsblatt Drucken des Qualifizierungsarbeitsblatts

56 Anhang A: Qualifizierungsarbeitsblatt Übersicht über das Qualifizierungsarbeitsblatt Sammeln Sie vor der Dimensionierung der VSPEX-Lösung die Informationen zu den Oracle-Datenbanken des Kunden mithilfe des Qualifizierungsarbeitsblatts in Abbildung 8. Dieses Arbeitsblatt eignet sich für die Qualifizierung mehrerer Datenbanken. Datenbank Speicher Durchschn. Wartezeit (ms) 2 Datenbank SID SGA (MB) PGA (MB) Anwender DB- Größe (MB) LESE- IOPS 1 SCHR EIB- IOPS 1 TPS 3 Änderungsrate 1 (MB/s) Anwender -I/O commit Prognostiziertes jährliches Wachstum in % Abbildung 8. Qualifizierungsarbeitsblatt für EMC VSPEX für Oracle 11g OLTP Sie können das Oracle Automatic Workload Repository oder Statspack-Berichte verwenden, um diese Informationen abzurufen. Eine Beschreibung dazu finden Sie in der Dokumentation Oracle Database Performance Tuning Guide 11g Release 2 (11.2) unter: 56

57 Anhang A: Qualifizierungsarbeitsblatt Drucken des Qualifizierungsarbeitsblatts Im Anhang zu diesem Dokument finden Sie eine eigenständige Kopie des VSPEX- Qualifizierungsarbeitsblatts für Oracle im PDF-Format. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um diese Datei zu öffnen: 1. Wählen Sie in den PDF-Menüs View->Show/Hide -> Navigation Panes -> Attachments aus, wie in Abbildung 9 gezeigt. Abbildung 9. Druckversion des Qualifizierungsarbeitsblatts Der Anhang wird im linken Fensterbereich angezeigt (siehe Abbildung 10). Abbildung 10. Anzeigen des Qualifizierungsarbeitsblatts 2. Doppelklicken Sie auf das Dokument, um das Qualifizierungsarbeitsblatt zu öffnen und zu drucken. 57

58 Anhang A: Qualifizierungsarbeitsblatt 58

59 Anhang B VSPEX- Dimensionierungstool In diesem Anhang werden die folgenden Themen behandelt: Beispiel für ein VSPEX-Qualifizierungsarbeitsblatt für Oracle Manuelles Dimensionieren einer virtualisierten Oracle Database 11g OLTP für VSPEX-Umgebung

60 Anhang B: VSPEX-Dimensionierungstool Beispiel für ein VSPEX-Qualifizierungsarbeitsblatt für Oracle Die Informationen, die Sie benötigen, um das EMC Qualifizierungsarbeitsblatt für Oracle auszufüllen, können Sie über das Automatic Workload Repository (AWR) aus den einzelnen Datenbanken abrufen. Das Automatic Workload Repository (AWR) und das Statspack Repository enthalten jeweils wichtige Statistiken zu Datenbankperformance, Lasten und Ressourcen (intern und extern). Sie können diese Daten mit von Oracle bereitgestellten Standardskripten aufrufen. Die verbleibenden Informationen erhalten Sie vom Kunden oder mit den einfachen Abfragen aus diesem Anhang. Datenbank Durchschn. Speicher Wartezeit (ms) 2 Datenbank SID SGA (MB) PGA (MB) Anwender DB- Größe (MB) LESE- IOPS 1 SCHR EIB- IOPS 1 TPS 3 Änderun -gsrate 1 (MB/s) Anwender -I/O commit Prognostiziertes jährliches Wachstum in % VSPEX1M , VSPEX1S , Abbildung 11. Beispiel für ein EMC Qualifizierungsarbeitsblatt für Oracle Datenbankarbeitsspeichereinstellungen Berechnen Sie die Werte für SGA (System Global Area) und PGA (Program Global Area) im Abschnitt init.ora Parameters des AWR-Berichts, wie in Abbildung 12 gezeigt. Abbildung 12. Die init.ora-parameter aus dem AWR-Bericht Ermitteln der Anzahl der gleichzeitigen Benutzer Viele Kunden wissen, wie viele Benutzer mit ihrem System verbunden sind. Mit der SQL-Abfrage in Abbildung 13 können Sie die maximale Anzahl der Benutzer, die gleichzeitig eine Verbindung mit der Datenbank herstellen, überprüfen. 60

61 Anhang B: VSPEX-Dimensionierungstool SQL> select SESSIONS_CURRENT, SESSIONS_HIGHWATER from v$license; SESSIONS_CURRENT SESSIONS_HIGHWATER row selected. Abbildung 13. Abfragen der maximalen Anzahl von Benutzersitzungen Datenbankgröße Berechnen Sie anhand der Größe der Datendateien und temporären Dateien in der Spalte DB-Größe (MB) den Gesamtwert, wie in Abbildung 14 gezeigt. SQL> select ltrim(to_char(sum(bytes)/(1024 x 1024))) as Total size (M) from ( select sum(bytes) as bytes from v$datafile union select bytes from v$tempfile); Total size (M) row selected. Abbildung 14. Berechnen der Datenbankgröße mit SQL-Abfrage Ermitteln der Datendatei-IOPS und Änderungsrate für die Redo-Protokolle Die Werte für die Spalten Lese-IOPS, Schreib-IOPS sowie Änderungsrate (MB/s) können Sie dem Abschnitt IOStat by Function summary im AWR-Bericht entnehmen. In Abbildung 15 werden diese Spalten dargestellt. Abbildung 15. IOStat by Function summary im AWR-Bericht Abrufen der Benutzer-I/O-Zeit und Commit-Zeit Die folgenden Oracle-Warteereignisse (siehe Abbildung 16) enthalten wichtige Statistiken zu Reaktionszeiten für die Oracle-Datenbank. Verwenden Sie db file sequential read, um die Spalte Anwender-I/O auszufüllen. Oracle empfiehlt einen Wert unter 20 ms. 61

62 Anhang B: VSPEX-Dimensionierungstool Verwenden Sie log file sync, um die Spalte Commit auszufüllen. Oracle empfiehlt einen Wert unter 15 ms. Abbildung 16. Foreground Wait Events im AWR-Bericht Eine Liste der typischen akzeptablen I/O-Reaktionszeiten finden Sie im My Oracle Support-Dokument mit der ID Transaktionen im Lastprofil aus dem AWR-Bericht Den Wert zum Ausfüllen der TPS-Spalte des Arbeitsblatts können Sie den Transaktionen im Lastprofil entnehmen, wie in Abbildung 17 gezeigt. Abbildung 17. Transaktionen im Lastprofil aus dem AWR-Bericht 2 Referenz: My Oracle Support: How to Tell if the IO of the Database is Slow (Erkennen, ob die I/O- Vorgänge der Datenbank langsam sind) [ID ] 62