Datenbank Cloud Computing Sebastian Solbach Bu Database ORACLE Deutschland B.V. & Co. KG

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1 Datenbank Cloud Computing Sebastian Solbach Bu Database ORACLE Deutschland B.V. & Co. KG Agenda Überblick Cloud Computing Gibt es nur eine Cloud? Oracle Cloud Strategie Passt eine Datenbank in die Cloud? Private Datenbank Cloud Welche Datenbank Cloud passt zu mir? Beispiele

2 NIST Definition of Cloud Computing Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction. Source: NIST Definition of Cloud Computing v15 Cloud Computing Umgebungen Resource Pooling Schnelle Bereitstellung Hoch elastisch Dynamische QoS Self-Service Pay-for-use

3 Platforms as a Service standardisation flexibility Infrastruktur Platformen sind integrierte Software Bausteine Auf Standards basierend und vorkonfiguriert Zentralisiertes einheitliches Management zur Administration der Infrastruktur Plattform Private versus Public Cloud? Security concerns 43.4% Quality of Service concerns 25.3% Long-term cost 25.3% Services already existed internally 22.5% Regulatory compliance concerns 15.9% Difficulty to customize 14.3% Difficulty to integrate with in-house systems 8.7% Other 19.0% Preliminary findings from the IOUG ResearchWire member study on Cloud Computing, conducted in August-September 2010.

4 Agenda Überblick Cloud Computing Gibt es nur eine Cloud? Oracle Cloud Strategie Passt eine Datenbank in die Cloud? Private Datenbank Cloud Welche Datenbank Cloud passt zu mir? Beispiele Oracle Cloud Platform & Cloud Management Application 1 Application 2 Application 3 Platform as a Service Shared Services Cloud Management Oracle Enterprise Manager Integration: SOA Suite Process Mgmt: BPM Suite Application Grid: WebLogic Server, Coherence, Tuxedo, JRockit Database Cloud: Oracle Database, RAC, ASM, Partitioning, QoS, DBRM, Active Data Guard, Database Security Operating Systems: Oracle Enterprise Linux Virtualization: Oracle VM Servers Storage Security: Identity Mgmt Infrastructure as a Service User Interaction: WebCenter Configuration Mgmt: Discovery, Gold Templates, Change Detection, Rollback, Compliance Database Cloud: Oracle Database, RAC, ASM, Lifecycle Management: Provisioning, VM Templates, Large-Scale Automation Partitioning, QoS, DBRM, Active Data Guard, Database Security Application Performance Management: RUEI, SLA Managment, Monitoring, Diagnostics Application Quality Management: Testing, Patch Management

5 Roadmap to Database Cloud Years of continuous Oracle innovation Self-Service provisioning Consolidation Planning Oracle EM 12c Metering and Chargeback OneCommand Rapid Deployment Oracle Exadata Flex-Pools Smart Scans and Flash Cache Hybrid Columnar Compression Oracle Database 11g InfiniBand support Quality of Service Management I/O resource management Oracle Database 10g Server Pools Instance caging Automatic Storage Management Dynamic Database Services Real Application Clusters Database Services Oracle9i Database DB Resource Management Database Agility Multi-Tenancy Engineered Solutions 2011 Oracle Corporation Database Cloud In welche Cloud gehört die Datenbank? Software-as-a-Service Platform-as-a-Service Database Cloud Infrastructure-as-a-Service

6 Database as a Service 2 Alternativen Software-as-a-Service Platform-as-a-Service Database Cloud Infrastructure-as-a-Service Database in a Cloud Database Cloud (DBaaS) verwendet Oracle Datenbank Funktionaltitäten für die Cloud Database in a Cloud basiert auf einer Infrastruktur Cloud Definitionen der Datenbank Cloud Allen gemeinsam: Gemeinsamer Ressourcenverbrauch & Elastizität Andere selektivere Characteristika On-demand self-service Beschränkt, meist im Development Umfeld Measured Service und Chargeback Keine Messungen Fixes Kostenmodell basierend auf Service Klassen Benutzungsstatistiken, ohne Abrechnung Benutzungsstatistiken mit Abrechnung Breiter Netzwerk Zugriff Standardisierung ist der Schlüssel zum Erfolg Cloud Services Cloud Bausteine Isolation ist wichtig! Fault, Operational, Resource, Security

7 Warum Database Cloud? weniger: CapEx Server Storage S/W Lizenzen OpEx Maintenance Management Weniger komplexe: Konfigurationen Services Standardisieren: DB Versionen Ermöglichen: Elastische Ressourcen Schnelle Bereitstellung Schnelle SW Verteilung Erweitern: IT Service Zeiten Verfügbarkeit Sicherheit Private Database Cloud Greatest consolidation, maximum ROI ROI Database Cloud Schema Database Infrastructure Cloud Servers Storage Consolidation 2011 Oracle Corporation

8 Datenbank Cloud Architekturen Gemeinsame Bausteine sind Shared Server und Storage Pools Infrastructure Cloud HR CRM ERP Hypervisor Database Cloud Database Cloud HR ERP CRM HR ERP CRM HR + HR + HR Hypervisor Server Deploy in dedicated VMs Server virtualization Operating System Database Schema Share server pool Share database instances Real Application Clusters Real Application Clusters Extreme Scalability VPD, Sharded, or Partitioned 2011 Oracle Corporation Infrastruktur Cloud Provision a Database in a VM Warum? Einfach zu Implementieren Exzellente Isolation Unterstützt heterogene Umgebungen As-is Konsolidierung Legacy Support HR CRM ERP Warum nicht? Nur Server Konsolidierung Performance (latency) Gleicher Management Aufwand Skalierung beschränkt sich auf den Server 2010 Oracle Corporation Hypervisor

9 Demo Private PaaS SC-Cloud Private Datenbank Cloud Provision Databases Natively Warum? Gute Konsolidierung (Storage/Server und ) Gute Performance Gute Isolation Unterstützt jede Applikation HR ERP CRM Warum nicht? Benötigt Konsoldieriung Nur Datenbank 2010 Oracle Corporation

10 Private Datenbank Cloud Provision a Schema to a Shared Database Warum? Effizient Schnelle Provisionierung Hohe Konsolidierung (+Memory + DB) Performance Effizienter Memory Auslastung HR ERP CRM Warum Nicht? Qualifikation der Applikationen erforderlich und Datenbank Standardisierung Isolation 2010 Oracle Corporation Customer Case Study Example of services for large commercial bank Service Levels Silver OLTP Gold OLTP Platinum OLTP Platinum OLAP Platinum OLTP+OLAP High Availability VM High Availability Dual Node Cluster 2N+1 Clustering 2N+1 Clustering 2N+1 Clustering Support Hours Office Hours Only Extended Office Hours 24 x 7 24 x 7 24 x 7 Disaster Recovery Point Objective Zero Data Loss Zero Data Loss Zero Data Loss Zero Data Loss Zero Data Loss Disaster Recovery Time Objective 2 Business Days < 4 Hours < 4 Hours < 4 Hours < 4 Hours Performance Point-in-Time Recovery Typical Applications Not Defined 1 Weekly + Daily Incremental Backup Departmental Applications Defined Minimum 1 Weekly + Daily incremental + REDO Logs Line of Business Applications Dedicated Benchmark Environment Historical Data Management Dedicated Benchmark Environment Historical Data Management Dedicated Benchmark Environment Historical Data Management Enterprise Transaction Enterprise Datawarehouse Near-Real Time Analytics Processing Applications Infrastructure Database Cloud Cloud (Leverage existing H/W) Database Cloud (on Exadata)

11 Oracle Cloud Architekturen Passend für jede Anforderung Business Value Server Database Schema Implementation Easy Easy Difficult* Application Suitability Some All Homegrown Isolation Best Excellent Least Availability High Best Best Scalability Limited Excellent Excellent ROI Low Good Best * = Requires some level of standardization at the and Database Level Technologien für die Cloud Infrastruktur Cloud Warum? Einfach zu Implementieren Exzellente Isolation Unterstützt heterogene Umgebungen As-is Konsolidierung Legacy Support HR CRM ERP Warum nicht? Nur Server Konsolidierung Performance (latency) Gleicher Management Aufwand Skalierung beschränkt sich auf den Server Hypervisor 2010 Oracle Corporation

12 Oracle VM Server Virtualisierung & Management Oracle VM besteht aus Oracle VM Server Oracle VM Manager Oracle VM Server Open Source Server Software von Oracle angepasst Schnelle Installation von CD auf bare-metal Servern x86 and x86_64 basierende Intel und AMD Systems Oracle VM Manager Web Browser basierende Management Konsole Java-basierter Management Server Datenbank-Repository: XE (incl.), SE, EE (ggf. mit RAC) Alternative: Enterprise Manager 11g Grid Control Oracle VM Konzeptioneller Überblick Server Pools: Pool Ressourcen Lastverteilung Migration Automatisches Failover VM VM VM VM Server Pool Browser Oracle VM Manager: Browser-basierend Java Server Skalierbar & Ausfallsicher VM VM VM VM Server Pool Oracle VM Servers Oracle VM Manager Oracle VM Servers NAS, SAN, iscsi XE, SE, EE or RAC Database NAS, SAN, iscsi Oracle VM Server: Host Guest VMs Enterprise Linux Windows Shared Storage Pool: NAS/NFS SAN iscsi

13 Oracle VM Konzeptioneller Überblick Server Pools: Pool Ressourcen Lastverteilung Migration Automatisches Failover VM VM VM VM Server Pool Browser Oracle VM Manager: Browser-basierend Java Server Skalierbar & Ausfallsicher VM VM VM VM Server Pool Oracle VM Servers Oracle EM Manager Oracle VM Servers NAS, SAN, iscsi XE, SE, EE or RAC Database NAS, SAN, iscsi Oracle VM Server: Host Guest VMs Enterprise Linux Windows Shared Storage Pool: NAS/NFS SAN iscsi Oracle VM Features Unterstützt Linux & Windows Para-Virtualisiert & Hardware-Virtualisiert Oracle Enterprise Linux 4 & 5 RHEL 5, RHEL 4, RHEL 3(U9) JRockIt Hardware virtualisiert (auf Hardware-Virtualisierungs-fähiger Hardware) Windows 2008 SP1, Windows 2000, Windows Server 2003 & XP Solaris 10 Paravirtualisierte Treiber für Network und I/O verfügbar 64-bit und 32-bit Gastsysteme Bis zu 64 CPUs bis zu 32 CPUs für die Gäste Unterstützt sowohl Oracle- als auch Nicht-Oracle-Produkte

14 Oracle Produkte zertifiziert mit Oracle VM Oracle Database Oracle Application Server Oracle Enterprise Manager Oracle BerkeleyDB Oracle TimesTen Oracle E-Business Suite Oracle PeopleSoft Oracle Siebel Oracle Hyperion Oracle Database Fusion Middleware Oracle Applications Non-Oracle Applications Non-Oracle Applications Oracle Enterprise Linux Oracle Enterprise Linux Oracle Enterprise Linux Oracle or Red Hat Enterprise Linux Microsoft Windows Oracle VM Metalink Note : Certified Software on Oracle VM Oracle VM Manager Browser-basierte Verwaltungsoberfläche Kostenfreier Zusatz zum Oracle VM Server Vollständiges VM lifecycle management : Create Configure Clone Share Boot Migrate

15 OVM Command Line Interface OVM CLI Oracle VM Manager >= verfügt über Web Services API OVM CLI basiert auf dieser API Installation über ULN oder public-yum (Channels: el5_<arch>_addons und el5_<arch>_oracle_addons) ovmcli el5.noarch.rpm python-zsi-2.1-a1.el5.noarch.rpm Enthält Kommandos für komplette OVM Manager Funktionalität, z.b.: Anlegen, Starten, Stoppen, Klonen von VMs Management von Usern, Pools, Ressourcen Deployment: Oracle VM Templates Templates sind von Oracle Podukten vorkonfigurierte Virtual Machines (VMs), die sofort auf einer Oracle VM virtualisierten Infrastruktur einsetzbar sind * Upcoming

16 Oracle VM Templates Rapid Application Deployment E-Delivery Download von Oracle Fertige, vorkonfigurierte VM Enthält Anwendung, Middleware, DB installation z.z.: verfügbar: Siebel CRM, Database 11g, Enterprise Manager Immense Zeitersparnis beim Installieren / Konfigurieren Siebel CRM VM VM VM VM Oracle VM Server Pool VM Customize & Save as Golden Images Start-Up in Oracle VM Pool Oracle VM Servers NAS, SAN, iscsi Siebel CRM VM Oracle VM Template Builder Funktionalität verfügbar über Skripte und GUI

17 Oracle Enterprise Linux Je Das Basis Linux Minimiertes OEL Klein: Spart 2GB pro VM Sicher Betriebssystem für Oracle VM Templates Skripte für einfaches Deployment Vom Oracle VM Template Builder verwendet Geringe Betriebskosten Installation & Konfiguration Wartung Kostenlos verteilen Support Oracle Enterprise Linux Je Das Basis Linux Linux Je Config.. Files Commands Command Params. 50,000 10,000 Admin Tools Boot Time (s) Size (MB) Reduction Ratio from Linux 1 ~2

18 Verwaltung Benötigte Features beim Verwalten von VM Umgebungen Resource Monitoring Optimierte Nutzung physischer Ressourcen Verbesserte Möglichkeiten für performance management und Problemlösung Configuration Management Server-Wildwuchs reduzieren Nachverfolgen was sich wann geändert hat Service Level Management Verwalten der virtuellen Infrastruktur im Kontext von Geschäfts- Services Agile Automation Schnelleres Ausrollen von Applikationen Updaten/Patchen von Applikationen in virtuellen Umgebungen Enterprise Manager Grid Control mit Oracle VM Management Pack Application Application Application Application Oracle Oracle Enterprise Enterprise Manager Manager Monitor Administer Provision Live Migrate Patch Software stack Linux / OEL Middleware Middleware Cluster Cluster Database Database Cluster Cluster Guest Guest Middleware Middleware Cluster Cluster Database Database Cluster Cluster Guest Guest Track configuration Guest Virtual Machines Virtual Server (Oracle VM) Hypervisor/VMM Hypervisor/VMM

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20 Technologien für die Cloud DBaaS Warum? Gute Konsolidierung (Storage/Server und ) Gute Performance Gute Isolation Unterstützt jede Applikation HR ERP CRM Warum nicht? Benötigt Konsoldieriung Nur Datenbank 2010 Oracle Corporation Was ist RAC? 1 Clustered Datenbank 1 Gemeinsames gespiegeltes Plattensystem Kein Single Point of Failure Zentrale Verwaltung High Speed Interconnect

21 Schnelle Bereitstellung von Services 1 Clustered Datenbank Schnelle Bereitstellung von Services 1 Clustered Datenbank Auteilung nach Funktion in Services Schnelles & einfaches Hinzufügen neuer Server Schnelles & einfaches Änderung der Zugehörigkeit Order Entry Data Warehouse

22 Schnelle Bereitstellung von Services 1 Clustered Order Datenbank Entry hat Auteilung nach alle verfügbaren Funktion in Services Ressourcen Schnelles & einfaches Hinzufügen neuer Server verbaucht. Data Schnelles Warehouse & einfaches Änderung hat der Zugehörigkeit aber noch Kapazität frei Order Entry Data Warehouse Schnelle Bereitstellung von Services 1 Clustered Datenbank Wechsel eines Auteilung nach Funktion in Services Servers vom Schnelles & einfaches Hinzufügen Data Warehouse neuer Server Pool zum Order Schnelles & einfaches Änderung der Zugehörigkeit Entry Pool Order Entry Data Warehouse

23 Syntax Beispiel srvctl modify srvpool g OLTP l 3 Schnelle Bereitstellung von Services 1 Clustered Datenbank Data Warehouse Auteilung nach Funktion in Services hat einen Schnelles & einfaches Hinzufügen neuer Server Kapazitätsengpass Schnelles & einfaches Änderung der Zugehörigkeit Order Entry Data Warehouse

24 Schnelle Bereitstellung von Services 1 Clustered Datenbank Hinzufügen eines Auteilung nach Funktion in Services neuen Servers zum Data Schnelles & einfaches Hinzufügen neuer Server Warehouse Pool Schnelles & einfaches Änderung der Zugehörigkeit Order Entry Data Warehouse Schnelle Bereitstellung von Services 1 Cluster (Grid Infrastuktur) 2 (Clustered) Datenbanken Auteilung nach Funktion in Services Order Entry Data Warehouse

25 Schnelle Bereitstellung von Services 1 Cluster (Grid Infrastuktur) 2 (Clustered) Datenbanken Auteilung nach Funktion in Services Order Entry Data Warehouse Syntax Beispiel srvctl modify srvpool g OLTP l 3

26 Database Cloud Deployment Life Cycle Database Cloud Deployment Phases Deploy Cloud Define Services Provision Services Cloud Agility Metering & Chargeback Cloud Owner Services Developer Cloud Users Cloud Owner Cloud Owner Database Cloud Demos Custom Deploy Define Self-Service Self-Service Provision Service Elasticity Charge Back Cloud Deploy Define IT Service IT Provision Cloud Elasticity = Existing Capability = Service Offering, EM 12c Apex Provision Off-Premise Elasticity Best Practices in der Cloud Ressourcen Setup VMs mit Min-Max CPUs und Memory Network QoS, IO QoS (vcpus?) Hard Partitionierung zur CPU Isolation Nachteil: Verringertes Resource Sharing = Limitierte Live Migration Fehler /Datenbank Fault Isolation pro Domain VM Server Hardware Fehler betrifft alle Abhilfe: Live Migration/HA Restart Sicherheit Security Standards mit Hilfe von Templates VLAN Segmentation Root account lock down Management /Datenbank Wartung ist isoliert Monitoring und Tuning einzelner VMs

27 Best Practices in der Cloud Ressourcen Instance Caging limitiert CPU Verbrauch pro Datenbank Fehler Datenbank Fault Isolation pro Applikation Abhilfe: RAC/RAC One Sicherheit Getrennte Datenbanken bieten Sicherheit Verbesserungen durch DBVault, Verschlüsselung etc. Rollenverteilung auf DBA Ebene bieten Sicherheit auf Administrationsebene Management Datenbanken können separat gepatched werden Einzelne Instanzen können getuned werden innerhalb der Ressourcen Limitation der Knoten Best Practices in der Cloud Ressourcen Database Resource Manager QoS Management IO Resource Management Fehler Fehler innerhalb der Datenbank können andere Applikationen betreffen. Hang Manager und andere Tools verringern die Auswirkungen. Sicherheit Security Technologien der Datenbank trennen Applikationen Verbesserungen durch DBVault, Verschlüsselung etc. Management Patching betrifft die ganze Datenbank. Möglichkeit I: Rolling/Online Patches Möglichkeit II: Data Guard und Golden Gate

28 Q & A 2010 Oracle Corporation