acaricia un exadata propuesta de valor

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© 2012 Oracle Corporation 1

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<Insert Picture Here> Exadata Database Machine

Rafael PlanellaArquitecto de Sistemasavanttic Barcelona, 6-10 febrero 2012

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Agenda

• Visión General de Exadata Database Machine• Arquitectura de la Database Machine• Servidor de almacenamiento• Base de datos 11gR2• Monitorización

• Demostración• Validación del Rendimiento y Compresión

• Ahorros de espacio• Ejecución de cargas de trabajo• Alta disponibilidad y manejabilidad

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‘Procesos intensivos sobre datos’

‘Procesos intensivos en memoria y CPU’

SW Exadata

Servidores de BBDD 11gR2(Joins, agregados, estadísticas,

conversión de datos)

Exadata Storage Server (Aceso, organización y filtrado de datos)

División del TrabajoArquitectura eficiente y escalable

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Exadata Database Machine

Grid de BBDD• 8 servidores de 2 CPU’s y 96 Gb

de RAM cada unoo

• 2 servidores de 8 CPU’s y 1Tb de RAM cada uno

• Linux or Solaris

Grid de almacenamiento• 14 servidores de almacenamiento

• 2 CPU’s por servidor• 100 TB en discos de alta velocidad

o336 TB en discos de alta capacidad

• 5 TB Memoria Flash• Replicación de datos entre todos

los servidores de almacenamiento

Grid de BBDD Completo de servidores “standard” para Procesamiento y almacenamiento• El Grid proporciona el mayor rendimiento, el menor coste y la mejor disponibilidad

InfiniBand Internal Net• Switches a 40Gb/s redundados

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• Todos los datos almacenados en disco• Datos de trabajo almacenados en Flash

• 3x caudal del disco, 20x IOs/sec• Datos “calientes” en memoria RAM

• IOs/sec prácticamente ilimitadas• 4x caudal de la Flash

Exadata Database MachineLas ventajas unidas de disco, flash y memoria

Tecnología Unidades Total CaudalDisco 168 336 TB 21 GB/secFlash 56 Tarjetas 5 TB 50 GB/secDRAM 256 DIMM 2 TB 100 GB/sec

Coste del DiscoIOs de la FlashVelocidad de la RAM

Coste del DiscoIOs de la FlashVelocidad de la RAM

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Start Small and GrowField Upgradeable

Full Rack

Half Rack

Balanced Incremental Scaling for OLTP and DW

Quarter Rack

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Escalabilidad linealCrecimiento bajo demanda

1/4 Rack 1/2 Rack 1 Rack 2-8 Racks

Servidores BD 2 4 8 16-64

Servidores Exadata 3 7 14 28-112

Capacidad bruta disco (High Performance)

21 TB 50 TB 100 TB 200 – 800TB

Capacidad bruta disco (High Capacity)

72 TB 168TB 336TB 672 – 2688TB

I/O Throughput (disks) 4.5 GB/sec 10.5 GB/sec 21 GB/sec 42 - 168 GB/sec

I/O per Second (IOPS) 300,000 750,000 1,500,000 1M – 8M

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Almacenamiento escalable

020406080

100120140

100 TB 200 TB 300 TB

Caud

al –

GB

/ Se

g

Exadata

020406080

100120140

100 TB 200 TB 300 TB

Caud

al –

GB

/ Se

g

Almacenamientotradicional

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Exadata - Configuración del “Quarter”

• Cada celda Exadata es un servidor independiente que contiene los discos y ejecuta el software Exadata

• Cada BBDD Oracle utiliza varias celdas Exadata para su almacenamiento• No existe limite practico de numero de celdas Exadata en el Grid• La BBDD 11g dispone de funcionalidades que le permiten trabajar de

manera cooperativa con las celdas

Exadata Cell

11gR2 RAC Database

Exadata Cell Exadata Cell

InfiniBand Switch/Network

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Exadata Storage Server en detalle• Servidor de almacenamiento de alto

rendimiento construido con componentes standard del mercado.

• 12 discos - 600 GB SAS15000 RPM de Alto Rendimiento o 2TB SAS 7200 RPM Alta capacidad

• 2 CPUS Intel Xeon (L5640) de 6 cores

• Tarjeta dual InfiniBand a 40 Gb/sec

• 386 GB memoria Flash

• Exadata Storage Server Software

• Hardware by Sun• Software by Oracle

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Exadata Storage Server Innovaciones

• Almacenamiento inteligente• “Smart Scan query offload”• Almacenamiento escalable

+ ++

• Hybrid Columnar Compression– 10x para entornos DWH– 15x para entornos de archivado

Datos comprimidos

primary

standby

test

dev’t

backup

Datos sin comprimir

• Smart Flash Cache– Mejora 30x acceso aleatorios

Los datos siguen comprimidos en los acceso y en la Flash

Múltiples beneficiados

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Demo de compresión de datos

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Exadata Hybrid Columnar CompressionMayor capacidad, menor coste

• Los datos se organizan y comprimen por columnas, mejorando dramáticamente la compresión

• Compresión Query Mode pensada para DWH• Compresión típica 10X

• Compresión Archival Mode pensada para ahorrar espacio en datos de acceso infrecuente• Compresión típica 15X a 50X

Quer

y

Rápido y SimpleBackup, DR, Caching, Reorganizaciones, Clonado

Múltiples beneficios

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Compresión de Tablas OLTP

Overhead

Free Space

Uncompressed

Compressed

Inserts NO comprimidos

Se alcanza PCTFREE – triggers compresión

Inserts NO comprimidos

Se alcanza PCTFREE – triggers compresión

• Compresión continua• Compresión automática según porcentaje de uso• Compresión reduce fragmentación y maximiza espacio libre

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More Data CapacityExadata10x Compression

Teradata1.4x Compression(block compression is archival)

IBM Netezza TwinFin2x to 4x Compression

EMC VMAX3x Oracle Compression

Equivalent Capacity SystemsAll with Largest Disks, Best Compression

4X Racks

3X Racks

7X for 2650

41X for 460020X for 6680

3.5X RacksEMC Greenplum DCAup to 4x Compression

Copyright © 2012, Oracle Corporation and/or its affiliates – 16 –

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Acceso a datos tradicional

Identifica

datos

Identificabloques de

datos

2Accede a 1Tb

de datos

3

Retorna 1Tb de datos

4BD Filtra los

clientes

BD Filtra los datos a 1000

clientes

5Retorna filas al

cliente

6

Ejecutamos la select

1

Base de Datos Storage

SELECT name, amountFROM customer

WHERE amount > 200;



4

Cliente

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Exadata Smart Scan

RealizaSmart Scan

2 Storage Server

columnas

Storage Server filtra filas y columnas

3

Retorna 2 Mb de datos a BD

4Procesa los

datos.

5

Filas retornadas6

Ejecutamos la select

1

Cliente Storage

SELECT name, amountFROM customer

WHERE amount > 200;

Retorna 2 Mb de datos a BDRetorna 2 Mb de datos a BD

4

Base de Datos

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Técnicas que se complementan

10 TB de datos 1 TB Compresión 100 GB particionado

20 GB Storage Indexes 5 GB Smart Scan –Memory or Flash

Respuesta inmediata en la Database Machine

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Demo de rendimiento

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5 TB de Flash Cache

PCIe Flash Cards evitanel cuello de

botella de lascontroladoras

de disco

5x Operacionespor segundo

en OLTP

Cache de hasta 50 TB

de datoscomprimidos

10x Menosdiscos para el

mismorendimiento

Flash Cache

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Exadata Smart Flash Log

foreground

client

Log Buffer

Log writer

foreground

client

foreground

client

foreground

client

23



foreground

client

Log Buffer

Log writer

foreground

client

foreground

client

foreground

client

log file parallel write

24



foreground

client

Log Buffer

Log writer

foreground

client

foreground

client

foreground

client

log file sync

25



foreground

client

Log Buffer

Log writer

foreground

client

foreground

client

foreground

client

26


InfiniBand Network

L1L2

S

7

1 1InfiniBand Leaf

switch

… …

InfiniBand Leaf switch

InfiniBand Spine switch

Exadata Cell 1 Exadata Cell 14 DB Server 1 DB Server 8

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Scale to 8 Racks by Just Adding CablesFull Bandwidth and Redundancy

Scale to more than 8 Racks by adding InfiniBand switches

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Demo de alta disponibilidad

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Service

public network

Node1Operating SystemOracle Clusterware

instance 1

ASM1

VIP1

Listener

Node 2

VIP2

Node n

VIPn

/…/

Redo / Archive logs all instances

shared storage

Database / Control files

OCR and Voting Disks

Arquitectura Oracle RAC 11gR2

SCAN

Cluster File Systems for non database data

Service

Operating SystemOracle Clusterware

Instance 2

ASM2

ListenerService

Operating SystemOracle Clusterware

Instance n

ASMn

Listener

/…/

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Organización de discoASM Espejado y grupos de fallo

• Ejemplo de dos celdas con los discos divididos en dos zonas• Zona caliente (mas rápida) y fría (menos rápida)

• Las celdas presentan dos grupos de disco al ASM, uno cada una• ASM distribuye de manera equilibrada los datos entre los grupos • El espejado de ASM se encarga de que cada dato este en dos o tres

celdas diferentes gracias a los grupos de fallo

Celda ED2KCELL01 Celda ED2KCELL07

Hot Hot Hot

Cold Cold Cold

ASMGrupo discos

ASMGrupo de fallo

…Hot Hot Hot

Cold Cold Cold…

ASMGrupo de fallo

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Consolidación de BBDD

• Exadata permite dar servicios de granja/nube para las BBDD• Permite consolidar gran cantidad de

bases de datos en un único entorno• Máximo rendimiento para cargas de

trabajo que mezclan OLTP, DW, batch, reporting

• Administración de I/O y CPU que permite aislar los entornos

ERP

CRM

Warehouse

Data MartHR

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Administración de RecursosCargas de trabajo mixtas en un entorno multi-Database

ERP

Warehouse

• Nos permite asegurar que las BBDD disponen de la cantidad correcta de recursos• Warehouse: 67% recursos• ERP: 33% recursos

• Así como usuarios y tareas dentro de cada BBDD• Warehouse:

• Reporting: 60% of resources• ETL: 40% of resources

• ERP: • Usuarios interactivos siempre

antes que Batch

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Cloud Control 12c

34


Cloud Control 12c

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Exadata en Cloud Control 12c

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Oracle Exadata Database MachineEl mejor sistema en…

Todo tipo de cargas• Warehousing• OLTP• Consolidación BBDD

Todas las capas• Disco• Flash• Memoria

Consolidacion de BBDDDisminución de costesMejor aprovechamiento de los recursosMenores costes de mantenimiento

Consolidacion de BBDDDisminución de costesMejor aprovechamiento de los recursosMenores costes de mantenimiento

AprovechandoCoste de DiscosIOs del FlashVelociad de DRAM

AprovechandoCoste de DiscosIOs del FlashVelociad de DRAM

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