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Oracle OpenWorld 的熱門話題
Steven Schuettinger
Steven Schuettinger
作者:Oracle 技術聯盟經理

NetApp 在 2013 年 9 月的 Oracle OpenWorld 活動中,觀察到我們推出的您的資料 + 任何雲端 具有極大吸引力,此方法可讓您輕鬆搬移及使用私有與公有雲端中的資料。FlexPod® 資料中心平台持續獲得許多關注。一篇近期的 Tech OnTap 文章 介紹 FlexPod 的最新增強功能,包括 Cisco® Validated Designs for Oracle® 組態。

DBA 與事業部經理也開始承認叢集式 Data ONTAP® 是改變遊戲規則的要素。當您主要是針對尖峰負載來配置資料庫儲存資源時,所費不貲的儲存基礎架構大部分時間可能是處於閒置不用的狀態。而使用叢集式 Data ONTAP 後,您將能在儲存層之間輕鬆搬移資料,視需求適應變化,並充分發揮高效能儲存設備和快閃技術投資的效益。

有一家大型石油和天然氣公司計劃使用這個方法來支援 SAP® 檢修寫入模組。在停油檢修時,他們將(對應用程式而言是透明的)必要資料移至使用快閃加速的媒體。等到完成程序後,再將資料移回原處。因為不再需要將資料永遠放在快速儲存設備上,所以更為經濟實惠。如果特定資料集需要加速,也可以使用加速功能。

今年,有三大主題引起共鳴:

  • 利用 Flash 技術加速 Oracle。
  • 透過自動化和效率功能來降低 RTO/RPO。
  • 使用精簡實體複本來提高營運敏捷度。

我想花點時間詳細解釋這三項。

將 Flash 技術整合至您的 Oracle 環境

每個人都在談論 Flash 以及 Flash 如何提高資料庫的效能。但在此同時,資料庫世界的大多數人對於未經充分實證的科學實驗並不感興趣,這是非常明顯的現象。

我想這正是為何 NetApp® Flash 技術會獲得廣大共鳴的主因。我們 EF 系列快閃陣列所採用的技術以超過 65 萬部儲存系統的部署經驗為基礎,能提供備受肯定的效能、可靠性、可用度及管理能力。

NetApp 提供三種 Flash 解決方案來滿足 Oracle 需求:

  • All-Flash 全快閃陣列(可與 FAS 配對使用)。
  • 使用 Flash Pool™ 智慧型快取的混合式系統。
  • 使用 Flash Cache™ 智慧型快取的混合式系統。

All-Flash 全快閃陣列加上 FAS

第一套解決方案結合了 Oracle 的強大功能與 NetApp EF540 或 EF550 快閃陣列的卓越效能,以及 NetApp FAS 系統的資料保護功能。此解決方案使用 Oracle Automatic Storage Management (ASM) 來分割資料,並將所有寫入作業同時傳送至 EF 陣列和 FAS 陣列。因為其備受肯定的寫入基礎架構會將傳入寫入作業記錄至 NVRAM,然後執行完整等量磁碟區寫入至傳統磁碟,因此 FAS 陣列就算未啟用快閃加速,也能夠處理大量寫入工作負載。

All-Flash 全快閃陣列加上 FAS

圖 1)混搭可提供低於毫秒延遲與高交易處理效能的 EF,以及提供備援和資料管理的 FAS,達到兼具兩種平台優勢的目標。

EF 陣列是偏好的讀取路徑,而 FAS 陣列提供備援和資料保護功能。此解決方案在 TR-4145 中有更完整的說明。

當然了,對 DBA 來說,使用兩個資料路徑看起來有點像「科學實驗」。所以 NetApp 與 AppDynamics 合作,後者負責從應用程式到儲存基礎架構進行深度分流。如果發生效能瓶頸,此工具可迅速找出並解決問題。AppDynamics 產品同時適用於 Data ONTAP 和 EF 陣列所執行的 SANtricity®,所以您可立刻同時查看這兩個資料路徑的效能,也可以分別查看。如此可協助您提供優異的效能和管理能力,以及降低風險。

Flash Pool 快閃資源池

NetApp Flash Pool 快閃資源池技術能為十分具體的 Oracle 工作負載提供可預測的效能,您甚至不用另外購買 All-Flash 全快閃陣列。TR-4195 說明如何在 Oracle 環境中使用 Flash Pool 快閃資源池。

此報告觀察新增小量快閃記憶體(佔總 HDD 容量的 1% 至 12%)對於 OLTP 效能的影響。新增 SSD 以建立 Flash Pool 快閃資源池快取,同時結合使用 80-15K 硬碟,可將每分鐘測量到的交易量增加達三倍之多,並將延遲降至低於未加速工作負載的三分之一。如果您在相同延遲條件下,比較單用磁碟和使用 Flash Pool 快閃資源池(磁碟加上 SSD)可達成的處理量,則處理量可增加 9 倍。

Flash Pool 快閃資源池

圖 2) 新增 SSD 至現有磁碟組態以建立 Flash Pool 快閃資源池快取,將可增加 9 倍處理量。

另一項類似的測試結合使用 108-3TB SATA 磁碟機和 11-200GB SSD,增加處理量將近 2.5 倍,並將延遲降低三分之二。

Flash Pool 快閃資源池技術能夠:

  • 針對大型作用中資料集提供持續、快速的讀取回應時間。
  • 增加系統處理量。
  • 可能減少 HDD 用量,並可使用低成本的大容量 HDD 來取代高效能 HDD。

Flash Cache 快閃快取

許多 Oracle on NetApp 客戶在 2009 年首度推出 Flash Cache 快閃快取時,便已開始執行 Flash Cache 軟體。Flash Cache 部署是在 FAS 控制器上直接安裝 PCIe 快閃記憶卡,提供數 TB 大小的加速讀取快取(使用多張卡的 FAS6290 目前上限可達 16TB)。我們所有與 Oracle 相關的 FlexPod 解決方案都包含 Flash Cache 在內,因此任何需要大量讀取的 Oracle 工作負載都能受益於此技術。測試結果顯示,對現有純 HDD 組態新增 Flash Cache 後,可將 I/O 處理量增加 75%、平均回應時間縮短 30%。

TR-4162 提供在 Oracle 資料庫上使用 Flash Cache 快閃快取和 Flash Pool 快閃資源池的其他指引。

備份與恢復

我知道 Tech OnTap® 的前期文章已討論過 Oracle 備份與恢復,但許多 DBA 對此仍有疑慮,而這也是 NetApp 和 NetApp Snapshot™ 快照技術可以大幅增強競爭優勢之處。

競爭優勢有多大?我們使用 Oracle Automated Stress Test (OAST) 架構(這是 Oracle 所提供的測試工具和架構),對 8TB 資料庫進行測試。使用 Oracle 傳統備份工具 RMAN 時,採用二進位壓縮的備份需費時 26 小時。相較之下,採用 SnapManager® for Oracle(可將資料庫置於熱備份模式)的一致性 NetApp Snapshot 備份先是執行 Snapshot 快照備份複製,再繼續執行正常資料庫作業,只花了 1 分鐘又 47 秒。如需詳細資訊,請參閱 FlexPod 上的 Oracle CVD 中的「測試環境」和「結果與結論」章節。

除了迅速備份,還提供顯著的附加好處。Oracle RMAN 在伺服器上執行:您需針對執行應用程式所需的核心數購買 Oracle 授權,其中包括執行備份所需的運算能力。如果能將此工作從伺服器卸載至儲存設備,表示您只需購買較少的 Oracle 授權,就能讓應用程式擁有一樣好、甚至更好的執行效能。實際上,人們通常不會退還授權,但這麼做可將 Oracle 資源釋出給其他任務,例如開發 / 測試。

這時候您可能會想:「但是每一家儲存設備廠商都有快照技術,我為什麼要選 NetApp,而不是其他的儲存設備?」其他廠商的快照技術是採用寫入時複製 (copy-on-write) 方法。每次有區塊被覆寫時,都必須先將原始區塊複製到其他位置。如此會降低寫入資料的速度,進而減緩資料庫的執行速度。NetApp WAFL® (Write Anywhere File Layout) 絕不會覆寫現有區塊,因此不必進行寫入時複製,也不會影響效能。每個磁碟區最多可保留 252 個 Snapshot 複本,對效能的影響微不足道。只有對使用中的資料庫進行變更時,才會消耗儲存空間。

另一個異議是:「我聽說 Snapshot 複本不是『真正』的備份,因為『真正』的備份應該可從基礎架構或整個站台故障事件中恢復。」所以,當您在 NetApp 儲存設備上建立 Snapshot 複本時,我們提供將複本鏡像或保存至二線和三線遠端位置的方法,您可視需要使用。同樣地,這項任務由儲存系統執行,不會妨礙資料庫伺服器。當您擁有一致的 Snapshot 複本後(這只花不到 2 分鐘時間,所以您可以盡量頻繁地執行),我們還提供許多資料保護與資料管理選項。

最後一個問題是,許多 Oracle DBA 熟悉其現有的工具,因此對於改變操作方式裹足不前。數年前,NetApp 為 RMAN 打造一個介面,讓您使用已習慣的工具來執行 NetApp Snapshot 備份、NetApp SnapRestore®(用於還原 Snapshot 備份)以及 NetApp FlexClone®(下一節將詳細討論),降低風險同時也簡化採用難度。

使用精簡實體複本來提高營運敏捷度

我要討論的最後一項技術是採用 NetApp FlexClone 技術進行複製。FlexClone 讓您建立可寫入的磁碟區「複本」,這種複本只使用增量儲存,所以稱為「精簡實體複本」(Thin Clone)。如果您不熟悉此項 NetApp 技術,請參閱從基礎談起:FlexClone

從 Oracle 觀點來看,FlexClone 的優勢是您可在需要時隨時獲得資料庫的可寫入複本。FlexClone 的優勢為何,取決於您的角色:

  • 儲存管理員會欣賞 FlexClone 減少儲存設備實體佔用空間的效率特性。您不再需要到處搜刮可用的磁碟空間給資料庫複本使用。
  • DBA 則會欣賞 FlexClone 降低風險的能力。當需要對正式作業執行個體安裝修補程式時,您可以建立複本、將修補程式安裝在那裡、確定一切如常運作後,再正式部署修補程式。
  • 事業部員工會喜歡 FlexClone 是因為每個開發團隊成員都能擁有自己的複本,讓開發進展得更快更順利。

簡化應用程式測試流程

不論是新的或現有的資料庫版本,測試應用程式永遠是複雜、耗時且可能所費不貲的過程:

  • 為了確保應用程式正確運作,您必須使用正式作業資料進行測試,您可能也需要準備該份資料的大量複本,以免測試造成瓶頸。
  • 由於使用正式作業資料庫的實際資料,所以您可能也需要保護姓名、地址、帳戶、信用卡等敏感資訊。
  • 您需要一個可以真正根據測試資料庫對應用程式進行測試的方法。

結合使用 NetApp 和 Oracle 的功能,您就能簡化 Oracle 11g 上的應用程式測試流程:

  • NetApp FlexClone 技術可讓您製作所需數量的資料集精簡實體複本。
  • Oracle Data Masking Pack 會根據規則套用一致的遮罩格式,以達成法規遵循要求。豐富、可延伸的格式庫可支援多種遮罩格式。
  • NetApp SnapManager for Oracle 將複製、資料遮罩和其他程序自動化,將效率發揮到極致,同時降低操作失誤的可能。
  • Oracle Real Application Testing 於 Oracle Database 11g 中推出,搭配使用 NetApp 技術時,將可快速測試應用程式,確保應用程式正常運作與執行。

圖 3 說明使用這些技術的測試處理流程。

結合 NetApp 和 Oracle 技術以建立測試環境並進行測試的處理流程。

圖 3)結合 NetApp 和 Oracle 技術以建立測試環境並進行測試的處理流程。

結論

NetApp 會持續發表新的創新技術,來改善 Oracle 資料庫運作。我們提供多種 Flash 解決方案,讓您可在預算內選擇最符合效能需求的選項。快照與複製雖然不是新技術,但能有效簡化並加速各種資料管理工作,讓 DBA 更有餘力發掘自己的價值所在。

最近推出的 FlexPod CVD 可協助您輕鬆使用適當的基礎架構來部署新的應用程式,叢集式 Data ONTAP 則提供新的主機功能,讓您的 Oracle 環境更加靈活。

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Steven Schuettinger, NetApp Oracle 技術聯盟團隊

Steve 的 IT 職涯始於擔任 Oracle 第 5 版的開發人員,之後成為 DBA,重點工作為改善效能和管理能力。他是 Sun Microsystems 的首位 Oracle DBA,曾擔任 Sun 的 Oracle 技術聯盟經理一職。Steve 於 2005 年加入 NetApp,擔任客戶諮詢顧問,並負責管理 NetApp 和 Oracle 之間的技術關係。Steve 內心仍以 DBA 為己任,因此將重點放在解決 DBA 面臨的獨特挑戰上,並以 DBA 語言進行多方溝通。

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本期 Tech OnTap 內容

本期 Tech OnTap 收錄兩篇公告新平台的文章。全新 EF550 可以更快驅動 Oracle 資料庫、VDI 和其他需要大量 I/O 的應用程式,而 E 系列也是相當優越的儲存選項,適用於透過應用程式進行大部分資料管理的任何環境。

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