На этом сайте используются файлы cookie. Нажимая ПРИНЯТЬ или продолжая просмотр сайта, вы разрешаете их использование. Подробнее
ПРИНЯТЬ
Oracle Exadata Database Machine
В единой стойке собраны все конструктивные элементы машины баз данных – серверы обработки данных, серверы хранения данных, сетевые коммутаторы и вспомогательное оборудование. Использованы серверы стандартной архитектуры на базе процессоров Intel Xeon. Машина баз данных работает под управлением операционной системы Oracle Enterprise Linux. На программно-аппаратном комплексе устанавливается и эксплуатируется Oracle Database Enterprise Edition, корпоративная редакция СУБД Oracle, версия 19с, с расширением функциональных возможностей СУБД за счет использования опций корпоративной редакции, таких как Oracle Multitenant, In-Memory Database, Real Application Clusters (RAC), Active Data Guard, Partitioning, Advanced Compression, Advanced Security.
Конструктивной основой обработки данных является модель кластера баз данных с разделяемыми ресурсами (shared everything), реализованная в рамках технологии Oracle Real Application Clusters (и соответствующей по названию опции корпоративной редакции СУБД). Высокую скорость передачи блоков данных между узлами кластера серверов баз данных и серверов хранения данных обеспечивает специализированная внутренняя сеть передачи данных на основе технологии RDMA over Converged Ethernet (RoCE 100GbE).
Такой конструктив представляет собой единый специализированный программно-аппаратный комплекс (машина баз данных Oracle) высокой надежности и живучести, все аппаратные и программные компоненты которого продублированы.
Такой конструктив представляет собой единый специализированный программно-аппаратный комплекс (машина баз данных Oracle) высокой надежности и живучести, все аппаратные и программные компоненты которого продублированы.
В Oracle Exadata Database Machine реализованы следующие технические решения:
-
Высокая скорость исполнения
SQL-запросов за счет применения интеллектуальной системы доступа
к данным - Экономное использование дискового
пространства за счет применения
прогрессивных методов сжатия данных - Интеллектуальное кеширование данных
- Приоритетное выполнение запросов
ввода/вывода
Первой функциональной возможностью Oracle Exadata является частичный перенос операций обработки данных с серверов баз данных на серверы хранения данных.
В традиционной архитектуре при обращении к большой таблице система хранения данных передает весь объем запрошенных данных в оперативную память сервера базы данных, где и выполняется их обработка. Это приводит к высокой загрузке и сервера базы данных, и серверов хранения данных. В Oracle Exadata первичная обработка данных переносится на серверы хранения данных, а на сервер баз данных передается только результат запроса. Для исполнения SQL-запроса каждому из серверов хранения назначается свой объем работы, в результате чего запрос обрабатывается параллельно, а это во много раз сокращает длительность его исполнения.
Второй важной функциональной возможностью
Oracle Exadata является метод сжатия данных, позволяющий повысить плотность хранения данных от 3-4 до 10-40 раз. В результате,
на 1 Террабайт дисковой емкости в машине баз данных Oracle может храниться на порядок больше данных, чем в системах других производителей. Эта технология получила название Hybrid Columnar Compression (HCC).
на 1 Террабайт дисковой емкости в машине баз данных Oracle может храниться на порядок больше данных, чем в системах других производителей. Эта технология получила название Hybrid Columnar Compression (HCC).
Третий важный момент
Отличающий Oracle Exadata от программно-аппаратных комплексов других производителей, это приоритетное выполнение запросов ввода-вывода на уровне системы хранения данных (Input Output Resource Manager – IORM). Данная функциональность позволяет настроить систему приоритетов, при которой наиболее важные запросы на доступ к данным будут выполняться в первую очередь, а второстепенные запросы – в оставшееся время. Это позволяет предоставить наиболее важным сервисам базы данных запас ресурсов для их гарантированного своевременного выполнения. Для исполнения SQL-запроса каждому из серверов хранения назначается свой объем работы, в результате чего запрос обрабатывается параллельно, а это во много раз сокращает длительность его исполнения.
Oracle Exadata Database Machine
предназначена для решения сложных задач, требующих обработки больших объёмов данных в экстремально сжатый отрезок времени (системы оперативной обработки транзакций, OLTP).
В то же время Oracle Exadata позволяет эффективно работать с базами данных как в специализированных системах класса DSS, DWH, OLAP, так и в системах со смешанной нагрузкой. Таким образом, Oracle Exadata позволяет решить три ключевых задачи, характерных для большинства проектов систем транзакционной и аналитической обработки данных:
Ускорение оперативной обработки транзакций
(OLTP-приложений)
(OLTP-приложений)
Сокращение времени исполнения больших запросов (DSS, DWH, OLAP)
Снижение потребности в дисковых емкостях (повышение плотности хранения данных)
Высокая производительность для систем OLTP достигается за счёт использования кэширования в оперативной памяти, работы с быстрой памятью Intel® Optane™ DC Persistent Memory, сохраняющей данные после отключения питания, а также использования flash-памяти.
Высокая производительность для хранилищ данных достигается за счёт массивно-параллельного доступа с поиском и отбором (Smart Scan) данных непосредственно интеллектуальной системой хранения с использованием специального индексирования, а также методов поколоночного сжатия и хранения и обработки данных в оперативной памяти и на flash-памяти. Также следует отметить возможность размещения данных в оперативной памяти (in-memory) и/или в предназначенной для кэширования flash-памяти (cellmemory) в специальном формате, позволяющим отбирать данные при помощи процессорных инструкций SIMD (Single Instruction Multiple Data), что даёт серьёзное повышение эффективности запросов
Oracle Exadata в наилучшей степени подходит для консолидации нескольких баз данных. Затраты на содержание персонала составляют около 40% затрат на поддержание центров обработки данных. Следует иметь в виду, что поддержка 10 баз данных, расположенных на 10 серверах, требует больше человеческих ресурсов, чем обслуживание тех же баз данных на одном программно-аппаратном комплексе. Поэтому, объединив несколько баз данных на одной машине баз данных, можно существенно сэкономить на трудозатратах.
Программно-аппаратный комплекс Oracle Exadata представлен в нескольких фиксированных конфигурациях, которые обозначаются как доли от полной конфигурации (1/8 – Eight Rack, 1/4 – Quarter Rack , 1/2 - Half Rack, Full Rack). Также можно выбрать произвольные, наиболее полно отвечающие потребностям потребителя элластичные конфигурации. То есть, заказчикам предоставлена возможность выбрать ту конфигурацию, которая полностью соответствует требованиям задач по загрузке оборудования. При развитии информационных систем требования по производительности возрастают, и этому требованию отвечает возможность горизонтального масштабирования самого программно-аппаратного комплекса. На практике она реализуется за счет штатной операции обновления (upgrade), то есть перехода, например, от конфигурации 1/4 к конфигурации 1/2 с соответствующим наращиванием вычислительной мощности всего комплекса, а также за счет добавления необходимого числа вычислительных серверов и серверов хранения данных в исходную конфигурацию. На уровне программной инфраструктуры это достигается за счет технологии Oracle Real Application Clusters – в части горизонтального масштабирования внутреннего пула серверов баз данных Oracle, и технологии Oracle Automatic Storage Management – в части горизонтального масштабирования внутреннего пула серверов хранения данных.
При достижении предела максимальных возможностей в полной конфигурации (скомплектована полная стойка), существует возможность горизонтального масштабирования посредством наращивания числа стоек Oracle Exadata - это в том случае, если требуется нарастить вычислительную мощность, или посредством добавления в общую конфигурацию стоек Oracle Exadata Storage Expansion Rack - это в том случае, если требуется нарастить емкости хранения данных. Существует и возможность комбинированного использования обеих этих вариантов.
Высокая производительность для хранилищ данных достигается за счёт массивно-параллельного доступа с поиском и отбором (Smart Scan) данных непосредственно интеллектуальной системой хранения с использованием специального индексирования, а также методов поколоночного сжатия и хранения и обработки данных в оперативной памяти и на flash-памяти. Также следует отметить возможность размещения данных в оперативной памяти (in-memory) и/или в предназначенной для кэширования flash-памяти (cellmemory) в специальном формате, позволяющим отбирать данные при помощи процессорных инструкций SIMD (Single Instruction Multiple Data), что даёт серьёзное повышение эффективности запросов
Oracle Exadata в наилучшей степени подходит для консолидации нескольких баз данных. Затраты на содержание персонала составляют около 40% затрат на поддержание центров обработки данных. Следует иметь в виду, что поддержка 10 баз данных, расположенных на 10 серверах, требует больше человеческих ресурсов, чем обслуживание тех же баз данных на одном программно-аппаратном комплексе. Поэтому, объединив несколько баз данных на одной машине баз данных, можно существенно сэкономить на трудозатратах.
Программно-аппаратный комплекс Oracle Exadata представлен в нескольких фиксированных конфигурациях, которые обозначаются как доли от полной конфигурации (1/8 – Eight Rack, 1/4 – Quarter Rack , 1/2 - Half Rack, Full Rack). Также можно выбрать произвольные, наиболее полно отвечающие потребностям потребителя элластичные конфигурации. То есть, заказчикам предоставлена возможность выбрать ту конфигурацию, которая полностью соответствует требованиям задач по загрузке оборудования. При развитии информационных систем требования по производительности возрастают, и этому требованию отвечает возможность горизонтального масштабирования самого программно-аппаратного комплекса. На практике она реализуется за счет штатной операции обновления (upgrade), то есть перехода, например, от конфигурации 1/4 к конфигурации 1/2 с соответствующим наращиванием вычислительной мощности всего комплекса, а также за счет добавления необходимого числа вычислительных серверов и серверов хранения данных в исходную конфигурацию. На уровне программной инфраструктуры это достигается за счет технологии Oracle Real Application Clusters – в части горизонтального масштабирования внутреннего пула серверов баз данных Oracle, и технологии Oracle Automatic Storage Management – в части горизонтального масштабирования внутреннего пула серверов хранения данных.
При достижении предела максимальных возможностей в полной конфигурации (скомплектована полная стойка), существует возможность горизонтального масштабирования посредством наращивания числа стоек Oracle Exadata - это в том случае, если требуется нарастить вычислительную мощность, или посредством добавления в общую конфигурацию стоек Oracle Exadata Storage Expansion Rack - это в том случае, если требуется нарастить емкости хранения данных. Существует и возможность комбинированного использования обеих этих вариантов.