Safe Harbor Statement

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2 Safe Harbor Statement The following is intended to outline our general product direction. It is intended for information purposes only, and may not be incorporated into any contract. It is not a commitment to deliver any material, code, or functionality, and should not be relied upon in making purchasing decisions. The development, release, and timing of any features or functionality described for Oracle s products remains at the sole discretion of Oracle. DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 2

3 Backup und Recovery PoC auf der Recovery Appliance Frank Schneede und Attila Mester Oracle Deutschland B. V. & Co. KG DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland

4 Agenda Motivation: Status der Data Protection Recovery Appliance Was macht sie so einzigartig? Performance PoC bei einer Backup Umgebung mit 200 Datenbanken (US Finanz Institut) PoC für Restore Performance bei sehr großen Datenbanken (Oracle Lab) Fazit DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 4

5 Agenda Motivation: Status der Data Protection Recovery Appliance Was macht sie so einzigartig? Performance PoC bei einer Backup Umgebung mit 200 Datenbanken (US Finanz Institut) PoC für Restore Performance bei sehr großen Datenbanken (Oracle Lab) Fazit DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 5

6 Global Data Protection Index 2016 Einige sehr interessante Aussagen für Deutschland! Quelle: DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 6

7 Backup & Recovery Herausforderungen für HA Risikoeliminierung von Ausfallzeit und Datenverlust (RPO / RTO) Kosteneinsparungen & Return of Investment DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 7

8 Traditionelles Recovery RPO und RTO verstehen Letzter bekannter Stand mit intakten Daten Datenänderungen Ausfallzeitpunkt Anwendung restart Änderungen seit letztem Backup Detection Restore Recover Daten Recovery Point Objective (RPO) Recovery Time Objective (RTO) DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 8

9 Herkömmliche Backup Architektur Gesicherte DB Clients Agenten benötigen starke Ressourcen Teure Lizenzen Fragmentierte Verwaltung Target Devices Skalierbarkeit von Disk- Arrays? Hochverfügbarkeit? Deduplication? Media Server Teure Lizenzen Manuelle Lastverteilung Häufig überlastet Uneinheitliche Infrastruktur Auslagerung auf Band belastet Media Server zusätzlich DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 9

10 Heutige Datenbank Backup Methoden Komplexität wächst mit der Anzahl der zu schützenden Datenbanken S1 Full + Incremental auf Tape Incremental + Update Copy auf Disk, dann auf Tape Full Sicherungen auf Dedupe Appliance S2 Snapshots Keine klare Standardisierung für DB B&R bei den meisten Unternehmen! DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 10

11 Backup Technology Evolution Tape Libraries Network Attached Storage Virtual Tape Libraries (VTLs) Deduplication Purpose-built Backup Appliances (PBBAs) 1980 s 1990 s Early 2000 s Late 2000 s 2010 s Fokussierung liegt auf Optimierung der Storage Kapazität, nicht auf der Verfügbarkeit der Anwendungen! DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 11

12 Optimierung von Backup UND Recovery B Backup: Nur geänderte Blöcke Incremental Forever Block Change Tracking Keine Belastung der Prod. R Restore: Am schnellsten vom Full-Backup Streaming Performance Mit einem passiven Backup Device nicht möglich! DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 12

13 Architektur mit der Recovery Appliance Gesicherte DB Clients Keine Agenten Ressourcen werden durch Fachabteilungen genutzt Keine Lizenzen EM Verwaltung Media Server Sind überflüssig! HW kann anders genutzt werden Weniger Netzwerk Belastung Einfaches Management Target Devices Direkt angebunden DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 13

14 Agenda Motivation: Status der Data Protection Recovery Appliance Was macht sie so einzigartig? Performance PoC bei einer Backup Umgebung mit 200 Datenbanken (US Finanz Institut) PoC für Restore Performance bei sehr großen Datenbanken (Oracle Lab) Fazit DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 14

15 Recovery Appliance: Nutzen für Fachabteilung und IT Datenverlust vermeiden Sofortiger Schutz neuer Transaktionen durch Realtime Redo Transport Minimal Impact Backups Produktions-DBs übertragen nur Änderungen. Eigentliches Backup und Auslagerung wird verlagert auf Appliance Wiederherstellbarkeit auf DB Ebene Sichtbarkeit und Kontrolle aller Prozesse und Datenbanken, nicht nur einzelner Files Skalierbarerkeit für Cloud Sicherung aller Datenbanken im Datacenter durch maximale Skalierbarkeit DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 15

16 Recovery Appliance: Nutzen für Fachabteilung und IT Datenverlust vermeiden Sofortiger Schutz neuer Transaktionen durch Realtime Redo Transport Minimal Impact Backups Produktions-DBs übertragen nur Änderungen. Eigentliches Backup und Auslagerung wird verlagert auf Appliance Wiederherstellbarkeit auf DB Ebene Sichtbarkeit und Kontrolle aller Prozesse und Datenbanken, nicht nur einzelner Files Skalierbarerkeit für Cloud Sicherung aller Datenbanken im Datacenter durch maximale Skalierbarkeit DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 16

17 Einstieg mit Base Rack Konfiguration und wachsen Base Rack (entspricht Exadata Quarter Rack High Capacity) 2x Compute Server mit High Speed Connectivität * 8 x 10 Gb Ethernet Ports pro Rack 12 x 40 Gb InfiniBand Ports pro Rack Optional: 4 x 16Gb Fibre Channel Ports für Tape-Anschluss Extra Storage Recovery Appliance Base Rack 3x Storage Server * 12 x 8TB High Capacity Disks (je Storage Server) 94 TB nutzbare Backup Kapazität Neu 8TB Drives! Jeder Storage Server erweitert nutzbare Backup Kapazität um 32 TB Full Rack: 2x Compute Server, 18x Storage Server 580 TB nutzbare Backup Kapazität Fully Redundant * Siehe: Data Sheet mit aktueller Konfiguration DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 17

18 Zero Data Loss Recovery Appliance - Überblick Gesicherte Datenbanken Delta Push DBs übertragen nur Änderungen Minimale Auswirkung auf Prod Real Time Redo-Shipping (analog Data Guard) schützt neue Transaktionen unmittelbar Recovery Appliance Integrierter Media Manager / 3rd Party Backup Client SW Verlagerung Bandsicherung g Sichert alle DBs im Data Center Bis zu Petabytes Datenvolumen, DB Versionen c, alle Plattformen Keine zusätzlichen DB Backup Agenten Delta Store Validiert, komprimiert und speichert DB Änderungen auf Platte Schnelle Wiederherstellung zu jedem Zeitpunkt über Deltas Basiert auf Exadata Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit OEM überwacht und steuert gesamten Prozeß Repliziert zu Remote Recovery Appliance DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 18

19 Delta-Only Architektur Keine Full Backups mehr: Incremental-Forever Strategie optimiert für die Datenbank Gesicherte Datenbank Komprimierter Delta Store Geänderte Daten Keine Full Backups, nur Änderungen Delta Push Disaster Recovery Delta Push Deduplizierung an der Quelle Fast Incremental Backup - Liest NIEMALS doppelte Blöcke - Sendet NIEMALS doppelte Blöcke Entfernt Undo Blöcke für abgeschlossene Transaktionen Entfernt unbenutze Blöcke Delta Store Backup Management Nur Änderungsdaten werden gespeichert Komprimierung auf Block-Ebene Nur Deltas an Replicas verteilen Hohe Einsparungen Datenbank I/O & Netzwerk! DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 19

20 Platz effizient nutzen mit Virtual Full Backups Keine Full Backups mehr: Incremental-Forever Architektur Gesicherte Datenbanken Tag N Virtual Full Tag 1 Virtual Full Tag 0 Full Tag 1 Incr Delta Store Tag N Incr Nach initialem Full-Backup werden tägliche Virtual Full DB Backups aus den inkrementellen Backups erzeugt Pointer-basierte Darstellung des Full Backups zum Zeitpunkt des inkrementellen Backups Virtual Backups haben etwa 10x effizientere Platznutzung Halten einer langen Backup Historie mit geringstem Speicherverbrauch Time Machine für die Datenbank DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 20

21 Schnelle Wiederherstellung zu jedem Zeitpunkt Keine Belastung der Produktion durch Merge Backup RESTORE DATABASE TO DAY N Gesicherte Datenbanken Tag 0 Full Tag N Full Backup Tag 1 Incr Delta Store Tag N Incr Direktes Restore jeden beliebigen Virtual Full Backups Alle Blöcke des Virtual Full Backup werden über Pointer-Strukturen effizient ermittelt Keine Belastung der Produktion durch Restore und nachträgliches Einspielen der Inkrementellen Sicherungen Skalierbarkeit und Performance der verwendeten Exadata HW Architektur DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 22

22 Enterprise Manager für Backup/Recovery Datenbank Administration Enterprise Manager Cloud Control Backup Administration Recovery Administration ZDLRA Verwaltung Monitoring, Reporting Verwaltung der gesamten B/R Umgebung der Datenbanken RMAN Tape Library DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 24

23 Agenda Motivation: Status der Data Protection Recovery Appliance Was macht sie so einzigartig? Performance PoC bei einer Backup Umgebung mit 200 Datenbanken (US Finanz Institut) PoC für Restore Performance bei sehr großen Datenbanken (Oracle Lab) Fazit DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 25

24 Welche Probleme wurden mit den PoCs adressiert? Customer Pain-Points Sehr grosse, kostspielige Storages für RMAN Zwischenablage Komplizierte Koordination von hunderten von Datenbankbackups Komplexe Integration und Handhabung von Tape Kopien (>30 Tage) Belastung der Datenbankserver während Sicherungen Zero Data Loss Wunsch bei der Sicherung ausgewählter Datenbanken Restores von älteren Backups werden zunähmend langsamer Keine Sicherheit, dass Recovery fehlerfrei ablaufen wird DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 26

25 Large-Scale Datenbank Backup PoC Aufbau 200 Datenbanken, 80 TB gesamt Oracle 10 GbE Switch 4 x 10Gb FC FC Robot0: 2 x LTO 4 x Exadata 2 x X4800 Robot1: 2 x LTO ZFS Storage 4 x Exadata Half Rack Systeme 160 Oracle Datenbanken á 400 GB 2 x X4800 Server mit ZFS Storage 40 Oracle Datenbanken á 400 GB DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 27

26 Testszenarien/Erwartungen für Large-Scale Backup PoC TEST #1 Initial Level 0 (Full) Backups aller 200 Datenbanken in 24 Stunden TEST #2 Copy Full Backups von allen 200 Datenbanken in 7 Tagen TEST #3 Kleiner als 5 Sec. Recovery Point Objective (RPO) bei 160 Datenbanken mit eingeschaltetem Real-Time Redo Transport TEST #4 Täglich Level 1 (Incr.) Backups aller 200 Datenbanken in 7 Stunden Script generiert 12% tägliche Änderungen in den Datenbanken TEST #5 - Restore von 2 Datenbanken in 8 Stunden, während Test #3 und #4 laufen paralell DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 28

27 Ergebnisse Test #1, Full Backup Gleichzeitige Ausführung von 200 Datenbankbackups und Monitoren des Durchsatzes Erfüllt: Beendet in 6 Stunden und 17 Minuten, 4X schneller als gefordert. Backup Durchsatz war 14.7 TB/h (4.2 GB/sec), ohne Tuning erforderlich. Volle Nutzung der 40 Gb/s Bandbreite, minimale CPU Nutzung der RA Ingest Netzwerk CPU DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 29

28 Ergebnisse Test #2, Erstellung von Tape Kopien Gleichzeitige Ausführung von 200 Datenbankbackups auf Tape und Monitoren des Durchsatzes Erfüllt: Backup Kopien auf Tape fertig in 2 Tagen und 3 Stunden, 3X schneller als gefordert bei maximal möglichem Durchsatz der 4 LTO Drives. Durch mehr Tape Drives wäre der Durchsatz höher gewesen. Kein Einfluss auf laufende Level1 Sicherungen DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 30

29 Ergebnisse, Test #3, RPO 160 Datenbanken mit Real-Time Redo Transport eingeschaltet und täglich 12% Änderungen generiert Erfüllt: RPO (unprotected data window) bei allen Datenbanken war immer < 1 sec. RPO war früher im Stunden Bereich, basierend auf Arch.Log Sicherungsfrequenz Mit Redo Transport enabled, keine Arch-Log Sicherung mehr erforderlich! DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 31

30 Ergebnisse Test #4, Level 1 Backups 200 gleichzeitige Level1 Backups nach 12% täglichen Änderungen Erfüllt: Alle Level 1 backups waren fertig in 2.5 Stunden, von Exadata nur in 46 Minuten, 3X schneller als gefordert. X4800 Server waren langsamer wegen sub-optimal IO System Alle Level1 Sicherungen resultierten in katalogisierten virtual full Backups 4 RMAN Kanäle/DB waren konfiguriert, die RA verarbeitet gleichzeitig 128 DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 32

31 Ergebnisse Test #5, Restores Restore von 2 Datenbanken während Level 1 backups von 198 Datenbanken, und enabled redo transport von 159 Datenbanken liefen. Erfüllt: Beide Datenbanken waren in 2 Stunden restored, 4X schneller als gefordert. Restore Rate war 225 GB/h. Ohne gleichzeitig laufende Backups beträgt der Restore Durchsatz TB/h! DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 33

32 Agenda Motivation: Status der Data Protection Recovery Appliance Was macht sie so einzigartig? Performance PoC bei einer Backup Umgebung mit 200 Datenbanken (US Finanz Institut) PoC für Restore Performance bei sehr großen Datenbanken (Oracle Lab) Fazit DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 34

33 2. PoC, 30 TB Große Datenbank Restore Test, Aufbau Traditionelle Backups auf de-dup Disk Systeme werden bei Restores bis zu 10-mal langsamer mit zunehmender Retention! Exadata Oracle 10 GbE Switch 4 x 10Gb Recovery Appliance mit 9 Storage Server 4 x 10 GbE Link Aggregation (40 GbE = 12 TB/h) Exadata X3 mit 4 DB Nodes,16 Storage Server 30 Oracle Datenbanken, 1 bis 30 TB groß DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 35

34 Ergebnisse PoC-2, Restores aus alten Backups Restore Geschwindigkeit mit der RA bleibt konstant hoch, auch von älteren Backups 30 TB Datenbank Backups mit 50 Tage Vorhaltung Note: Bei diesen Restore Tests liefen keine konkurrente Backups DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 36

35 Zusammenfassung der PoC Ergebnisse Alle Anforderungen Erfüllt. DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 37

36 Agenda Motivation: Status der Data Protection Recovery Appliance Was macht sie so einzigartig? Performance PoC bei einer Backup Umgebung mit 200 Datenbanken (US Finanz Institut) PoC für Restore Performance bei sehr großen Datenbanken (Oracle Lab) Fazit DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 38

37 Mehrwerte mit der Recovery Appliance Viele Alleinstellungsmerkmale der Recovery Appliance! Eliminierung von Datenverlust Real-Time Recovery Status für alle Geschützte DBs Gewissheit der Wiederherstellbarkeit Entlastung der DB Server beim Backup Prozess End-to-End Sichtbarkeit des Backup Lifecycles Database Protection as a Service (DPaaS) Incremental Forever Strategie mit Full Virtual Restore Lineare Performance Skalierbarkeit Enterprise Manager Einfaches Mgmt. Oracle Platinum Support Services Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

38 DOAG Mai 2017 in Düsseldorf Datenbank Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

39 DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 42

40 DOAG Konferenz 2016, Nürnberg Copyright 2015 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Frank Schneede & Attila Mester, Oracle Deutschland 43

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