Hochverfügbarkeit Konzepte und Lösungen für Datenbanken

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1 Hochverfügbarkeit Konzepte und Lösungen für Datenbanken

2 softgate Gründung 1992 über 20 Jahre Erfahrung über 90 spezialisierte Mitarbeiter "Information Technology Services" Lösungsanbieter für System- und Anwendungs-Software Hauptsitz Erlangen Niederlassung Software Factory, Prag, Tschechien Representative Office, Shenzhen, China softgate gmbh 2

3 Leistungsangebot System- und Anwendungs-Software Bildbearbeitung und Systemsoftware für Medizintechnik Embedded Systems und Echtzeit-Anwendungen Datenbanklösungen im technischen und kaufmännischen Bereich Dokumenten Management System - Scannen, Erkennen, Archivieren 2013 softgate gmbh 3

4 Medical IT-Solutions Service-Software Steuerungssoftware Bildbetrachtung Bildverteilung Bildverarbeitung 2013 softgate gmbh 4

5 Embedded Systems Robotik in der Medizin Systemsteuerung Patientenpositionierung CAN-Bus Kommunikation ABS-Steuersoftware Videomodul für Auto 2013 softgate gmbh 5

6 Database + Business Solutions Betriebsdatenerfassung Internetbasierende Datensysteme Erweiterung vorhandener Software (kaufm. / techn.) DB-Design und Tuning Hochverfügbarkeit DB-Backup & Recovery 2013 softgate gmbh 6

7 DB-Solutions: Kompetenzfelder Kompetenz Beratung, Analyse Konzeption, Design Realisierung, Test Installation, Einweisung Nachsorge, Anpassung Lösungen Workflow- Systeme Data Mining Case- Management Kollaborationlösungen Überwachung von Anlagen Reporting DB- Consulting Leistungen Individualsoftware Systemdatenerfassung Weboberflächen Visualisierung Datenbankanwendungen DB Tuning Technologien Windows Linux C#.NET JAVA Oracle MySQL MS SQL 2013 softgate gmbh 7

8 Themenbereiche (Hoch)-Verfügbarkeit Probleme Motivation Ziele Möglichkeiten im Bereich der Hochverfügbarkeit Backup und Recovery Vorbeugende Hochverfügbarkeit Rückgängig machen von Aktionen Verfügbarkeit von historischen Daten Clusterlösungen Schatten -Datenbanken 2012 softgate gmbh 8

10 Probleme Einem Transportunternehmen, das die Auftragseingänge Die Ladelisten die Bereitstellung des Transportgutes an der Rampe die Steuerung seiner Fahrzeugflotte die Erstellung der Rechnung mit einer Oracle-Datenbank als Datenhaltungssystem abwickelt, fällt der zentrale Server durch ein Prozessorproblem aus. Der Betrieb hat eine maximal tolerierbare Ausfallzeit seiner DB von 4 Stunden. Ansonsten übersteigen die finanziellen Einbußen beispielsweise durch Konventionalstrafen bei verspäteter Zustellung des Transportgutes die finanziell verfügbaren Mittel des Betriebes softgate gmbh 10

11 Probleme Ein kunststoffverarbeitender Betrieb steuert seine kompletten Fertigungsprozesse über ein PPS-System. Nach Fertigungsende werden die produzierten Güter zu Waagen transportiert, um ihr Gewicht festzustellen und anschließend die Papiere für die Verladung an den LKW-Rampen zu erstellen. Ein Ausfall der Datenbank, von denen diese Waagen ihre Informationen beziehen, stoppt die Waagensteuerung und damit indirekt den gesamten Produktionsprozess, da nicht nur keine Waren die LKW-Rampen erreichen, sondern auch keine Waren produziert und zu den Waagen weggebracht werden können, da diese blockiert sind softgate gmbh 11

12 Probleme Hardwareprobleme Softwareprobleme Umgebungsrisiken Menschliche Fehler 2012 softgate gmbh 12

14 Motivation Die Verfügbarkeit eines Systems oder einer Systemkomponente ist definiert als prozentualer Zeitanteil, in dem dieses System bzw. die Komponente problemlos funktioniert softgate gmbh 14

16 Ziele Verbesserung der Verfügbarkeit Verbesserung des Managements bei Ausfällen Schärfung des Bewusstseins für die Möglichkeit von Ausfällen Verbesserung der Erweiterbarkeit Bessere Skalierung Aktive Ausfallsicherheit Kosteneffizienz 2012 softgate gmbh 16

18 Backup und Recovery Backup- und Recovery-Tool seit Jahrzehnten Recovery Manager (RMAN) Keine teuren, proprietären Storagelösungen notwendig dank automatischer Funktionen zur Datenspiegelung (Data Mirroring) für Backup und Recovery hält DB-Backup, Logs etc. vor Automatisiertes Backup Vollständiges, inkrementelles, differentielles Backup Neu: Change Tracking File - SQL> ALTER DATABASE ENABLE BLOCK CHANGE TRACKING; 2012 softgate gmbh 18

19 Backup und Recovery Recovery Manager (RMAN) Steuerung über Kommandozeile 2012 softgate gmbh 19

20 Backup und Recovery Recovery Manager (RMAN) Steuerung über GUI (Oracle Enterprise Manager) 2012 softgate gmbh 20

22 Vorbeugende Hochverfügbarkeit Anwenderfreundliche Managementkonsole (Oracle Enterprise Manager) Browserbasierte, ortsunabhängige Kontrolle mit Statusinformationen in Echtzeit 2012 softgate gmbh 22

23 Vorbeugende Hochverfügbarkeit High Availability Console 2012 softgate gmbh 23

25 Rückgängig machen von Aktionen Zurückreisen in die Zeit???????? Flashback Einsatzgebiete: Sehr komplexe und umfangreiche Fehlerfälle Fehler des Administrators Testsysteme 2012 softgate gmbh 25

26 Rückgängig machen von Aktionen Flashback Query Nutzt den Undo-Tablespace Daten auf Tabellenebene rückwirkend zu einem bestimmten Zeitpunkt anzuzeigen Flashback Table Nutzt den Undo-Tablespace Daten auf Tabellenebene rückwirkend zu einem bestimmten Zeitpunkt zurückzusetzen 2012 softgate gmbh 26

27 Rückgängig machen von Aktionen Flashback Drop Nutzt den Recycle Bin Stellt gelöschte Tabellen wieder her Flashback Database Nutzt die Technik before block image auf Datenblockebene dreht eine gesamte Datenbank auf einem bestimmten Zeitpunkt zurück Nicht userspezifisch RMAN> FLASHBACK DATABASE TIMESTAMP to_timestamp (' :00:00', 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS'); 2012 softgate gmbh 27

29 Verfügbarkeit von historischen Daten Total Recall - Flashback Data Archive Kundenproblem: Daten aufbewahren und ihre (Nicht-) Veränderung nachweisen können - z.b. gesetzliche Bestimmungen (SOX, Sarbanes-Oxley, Basel II,... ) Bisherige Lösungswege - Anwendung, Datenbanktrigger, spezialisierte Werkzeuge Weiterentwicklung der Flashback-Technologie - FLASHBACK DATA ARCHIVEs - Ziele Zentrales Management zum Archivieren, Schützen und Löschen von Datensätzen Transparent für Applikationen 2012 softgate gmbh 29

30 Verfügbarkeit von historischen Daten Total Recall - Flashback Data Archive Zeichnet den historischen Verlauf von Oracle Daten sicher und effizient auf Historische Daten werden in der Datenbank gespeichert Spezielle Kerneloptimierungen minimieren die zusätzlich benötigte Performance diese Informationen zu speichern Historische Daten werden komprimiert Die Datenbank erlaubt keine Änderung der historischen Daten 2012 softgate gmbh 30

32 Clusterlösungen Oracle Real Applications Clusters (Oracle RAC) 2012 softgate gmbh 32

33 Clusterlösungen Oracle Real Applications Clusters (Oracle RAC) 2012 softgate gmbh 33

34 Clusterlösungen Oracle Real Applications Clusters (Oracle RAC) Alle Hard- und Softwarekomponenten des Clusters werden produktiv genutzt Load Balancing - Oracle Clusterware sorgt für eine automatische Lastverteilung auf den Clusterknoten Sehr gute Skalierbarkeit bei Hinzufügen von weiteren Clusterknoten Rolling Upgrades Die Oracle-Cluster-Lösung ist in der Standard-Edition kostenlos enthalten 2012 softgate gmbh 34

35 Clusterlösungen Oracle Real Applications Clusters (Oracle RAC) Anwendungs-Hochverfügbarkeit!!! Keine Daten-Hochverfügbarkeit!!! 2012 softgate gmbh 35

37 Schatten -Datenbanken Clients Primary Site Physical Standby LAN/WAN Redologs Oracle Standby Database Mit Oracle 11g und den neuen Funktionalitäten im RMAN und Data Guard ist der Aufbau einer Standby Datenbank fast eine Sache von wenigen Minuten 2012 softgate gmbh 37

38 Schatten -Datenbanken Technik: Kopie oder Clone einer Primärdatenbank Ausfall der Produktionsdatenbank Standby- Datenbank übernimmt Standby-DB durch Loginformationen mit Primärdatenbank synchronisiert Nur geringe Performanceeinbußen durch Synchronisation der Primär-DB mit der Standby-DB 2012 softgate gmbh 38

39 Schatten -Datenbanken Typen: Physikalische Standby-Datenbank - Blockidentische Kopie der Primärdatenbank - Redolog-Dateien werden recovert - Entweder Recovery Modus oder Read-Only Logische Standby-Datenbank - Logische Kopie der Primärdatenbank - Log Miner extrahiert aus den Redo-Logfiles SQL- Statements und nur diese werden auf die logische Standby-DB angewendet - Online Reporting, Rolling Upgrades 2012 softgate gmbh 39

40 Schatten -Datenbanken Werkzeug: Data Guard Automatisiert das Anlegen und den Betrieb einer oder mehrerer Standby-Datenbanken 2012 softgate gmbh 40

41 Schatten -Datenbanken Data Guard neue Möglichkeiten in 11g: Snapshot Standby: - Physical Standby Read/Write öffnen Testen, Daten ändern und danach einfach auf Knopfdruck wieder zurückstellen Dabei Zero Data Loss erhalten Real Time Query: - Physical Standby für Abfragen öffnen Log Apply läuft im Hintergrund weiter Volles Disaster Recovery Voll-aktive Nutzung der Standby-Datenbank 2012 softgate gmbh 41

42 Kontakt Bei Fragen und für weitere Informationen wenden Sie sich an: Florian Höpfl (Teamleiter Database + Business Solutions) (09131) florian.hoepfl@soft-gate.de Jürgen Häffner (Senior Consultant) (09131) juergen.haeffner@soft-gate.de Telefon Zentrale: (09131) Fax: (09131) Internet: softgate gmbh 42

43 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit