Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz Popovics László

2014. Október 2.

Technológiai evolúció – 2000-es évek eleje A 2000-es években főképp monolit rendszereket használtak a magyarországi cégek. A rendszerek adatainak védelmét tároló szintű védelem látta el, amelyet storage szintű tükrözéssel valósítottak meg. A rendszerek csak hardver szinten skálázhatóak. I/O teljesítmény skálázása csak tengelyek számának növelésével skálázató

HOUG Szakmai Nap 2014 Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

Technológiai evolúció – 2010-2011 Oracle adatbáziskezelő egyre több lehetőséget tartalmaz amelyekkel a rendszerek adatainak biztonsága garantálható. Egy szerverbe építhető hardverek teljesítménye exponenciálisan növekszik. Általánosságban elérhetővé válnak a PCIe SSD meghajtók, amellyel a szerverek egyenkénti IOPS teljesítménye összemérhetővé válik a highend központi tárolókkal, ezzel együtt a késleltetés 1-2 nagyságrendet csökken.


Technológiai evolúció – 2012-2014 Az önnálló szerveres megoldások esetében limitációt jelentett a belső bővítőhelyek száma, ezért megjelent az igény a továbbfejlesztésre. Oracle grid infrastructure és iSCSI használatával mind a nagy rendelkezésreállás (ASM), mind hatalmas performancia biztosítható. Oracle RAC segítségével a szerverek I/O és adatfeldolgozási teljesítménye skálázható.


Építő elemek 1 / 5 Nagy teljesíményű memória node   



Akár 6TB kapacitás ami DDR3 RAM-ból kerül kiosztásra. Egy ilyen node akár 400.000 random read/write IOPS-ra képes (8K block mérettel) Infiniband kapcsolat használatával I/O tekintetben 5 GB/s sávszélesség érhető el. Egy egység mérete 4U Több node használatával a sávszélesség lineárisan skálázódik (3 node-os rendszer 1.5m random IOPS elérésére képes és 12.5GB/s sávszélességre, azonban itt már a host a limit amiről a teszt fut. Ideális temp. táblaterekhez.


Építő elemek 2 / 5 Nagy teljesítményű SSD node (PCIe SSD) 

 

Akár 25.6TB kapacitás node-onként. A PCIe SSD kártyák életciklusa limitált, de a legtöbb vállalat esetében jóval hosszabb még így is, mint amit a hagyományos meghajtók elviselnek. Egy egység 2U magas. Főleg tranzakcionális, alacsony késleltetésű, tárterületekhez használható


Építő elemek 3 / 5 Nagy kapacitású SSD node (SAS SSD)    

Belső SAS SSD diszkből a jelenlegi szerverekbe 25 2,5”os drive építhető, amellyel a belső kapacitás így maximum 60TB meghajtók elviselnek. Az elméleti IOPS szám így 1.875m olvasás esetén 0.375m írás esetén. 2U bővítővel node-onként a diszkek száma 50-re bővíthető, amely 120TB kapacitásnak felel meg.A sávszélességet a chipset fogja itt is limitálni 12.5GB/s-re. Ideális alkalmazása nagy átvitelt igénylő rendszereknél (OLAP)


Építő elemek 4 / 5 Nagy kapacitású SAS node (Hagyományos SAS diszk) 

Az előző node-hoz hasonlóan ez a megoldás is SAS diszkeket alkalmaz, amelyből 1.8TB-os a jelenleg kapható legnagyobb 10k-s fordulatszámú diszk.  Ezzel az elérhető kapacitás node-onként 45TB, ami az előző bővítővel 90TB-ra bővíthető. A node I/O teljesítménye 10.500-21.000 IOPS amely jelentősen javítható PCIe SSD alkalmazásával.  2 PCIe kártyával node-onként 12.8TB cache használható. A cache-elt adatok esetében az alábbi adatokkal lehet számolni: 285k Read IOPS(8K), 385k Write IOPS (8k), 5.4/4.200MB/s sávszélesség.  Ideális alkalmazása mind OLAP, mind OLTP esetében a ritkábban használt adatok részére. HOUG Szakmai Nap 2014 Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

Építő elemek 5 / 5 Nagy kapacitású archív SATA node (7.2K-s SATA diszk)    

Archiv adatokhoz ki tudunk alakítani, nagy kapacitású SATA node-okat, Ezekhez a node-okhoz használhatunk 4-5U magas kapacitás optimalizált szervereket szervereket, amelyekkel 60-72db 6TB-os drive használható. Ezekkel a konfigurációkkal 360-432TB kapacitás érhető el node-onként. (6TB-os diszk esetében), 600-720TB 10TBos diszkek használatával. Alkalmas archíváláshoz mind OLTP, OLAP esetében


Software defined vs Storage HW Software defined – szoftverrel valósítunk meg egy tárolót. A nagy gyártók nem ezt használják ?    

DELL Compellent – x86 szerver alapú megoldás EMC VMAX – x86 szerver alapú megoldás Oracle Exadata – x86 szerver alapú megoldás Netapp FAS8000 – x86 szerver alapú megoldás

Kérdés ? Miért nem vesszük meg a storage-ot szerverként ? Így bármikor újraszervezhetjük a rendelkezésre álló hardvereket, ha más bontásban van szükségünk alkalmazás szerverre / tárolóra. HOUG Szakmai Nap 2014 Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

Miért Software defined megoldások ?    

Nincs vendor lock-in – Rengeteg szállító közül választhatunk Bármikor cserélhetjük a szoftvereket, ha találunk jobbat. Olyan storage-ot építhetünk, amelyre ténylegesen szükségünk van, nem csak a kész konfigurációkból építkezhetünk. - Fontos tudjuk mit akarunk! Ha nincs szükség a tárolóra, vagy más konfiguráció kell, bármikor átépíthetjük más célra.


A szoftverek Dönthetünk támogatás vásárlás mellett, vagy használhatunk teljesen szabad disztribúciókat a maguk előnyével, hátrányával:   

Oracle Enterprise Linux Redhat Suse Linux Vagy teljesen szabad disztribúciók, a maguk szabadságával:  CentOS  Debian Linux  Ubuntu Linux


ISCSI initiator Az előbb említett disztribúciók mindegyike tartalmaz iSCSI initiatort, de használhatunk egyedi megoldást is. A főbb initiatorok amelyek használhatóak:   

tgtd scst lio

-

http://stgt.sourceforge.net http://scst.sourceforge.net http://linux-iscsi.org


Egy konkrét példa tervezésre Kiindulási rendszer     

2 RAC node Intel Xeon X7560 processzorral node-onként 2 socket (8 core per socket) – 752 SpecInt rate 2006 RAC-ban (10Gb interconnect a serverek között) 64GB ram / node 40TB adatbázis méret (High-end storage-on : 50.000 IOPS) Cél : Maximális performancia, azonos licence számmal


Egy konkrét példa tervezésre Az új rendszer 

4 RAC node – DB szerverek



2U server - 2 socket (4 core per socket) – E5-2637 v3 3.5GHz – 1888 SpecInt rate 2006 756GB ram / node 4x56Gb infiniband HBA RHEL v. OEL Linux

  

Storage node-ok:  5 node – 2U Storage node-ok (4+1 tartalék)  2 socket (8 core per socket) – E5-2667 cpu  64GB memória  4x6.4TB FusionIO PCIe SSD kártya  2x56Gb infiniband HBA Cél : Maximális performancia, azonos licence számmal HOUG Szakmai Nap 2014 Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

Egy konkrét példa tervezésre Az eredmények         

2,5x nagyobb teljesítmény Adatbázis sávszélesség a storage fele : 50GB/s (eredeti 4GB/s 4x8Gbit) 50K IOPS – 390MB/s Új flash storage : Read IOPS – 5.700.000 Write IOPS – 7.700.000 Read Bandwidth – 54GB/s Write Bandwidth – 42GB/s


Egy konkrét példa tervezésre Hálózati konfiguráció különbség az Exadata megoldással szemben Exadata DB node : 2 IB kapcsolat  2 IB kapcsolat failover mode-ban Custom megoldás : 4 IB kapcsolat  2 kapcsolat failover módban a RAC-nak  2 kapcsolat active-active módban a storage fele.


Egy konkrét példa tervezésre A sikeres bevezetés kulcsa:    

Gondos tesztelés – Terheléses, és hiba tűrés Üzemeltetés dokumentálása Alkalmazás megismerése, amely az infrastruktúrára költözik, hogy ideális infrastruktúrát tudjunk tervezni. Megfelelő performanciájú tároló rétegek kialakítása – Feleslegesen ne használjunk high-end réteget, olyan adatok tárolására, ahol nincs rá szükség.


Technológiai evolúció – 2015 Az idei évben megjelentek az első NVMe interfésszel rendelkező SSD kártyák, amelyek tekinthetőek a PCIe SSD-k új generációjának.    

Nagyobb teljesítményt nyújtanak Hosszabb élettartammal rendelkeznek Alacsonyabb késleltetéssel szolgálnak ki ugyan annyi I/O műveletet. Kevesebb host oldali CPU ciklussal szolgálnak ki ugyan annyi I/O műveletet Az NVMe interfészről bővebben:

http://www.nvmexpress.org/wp-content/uploads/2013/04/IDF2012-NVM-Express-and-the-PCI-Express-SSD-Revolution.pdf HOUG Szakmai Nap 2014 Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

Technológiai evolúció – 2015 Az iSCSI storage node-okkal akkora teljesítmény érhető el, amely már az adatbázis oldal nem képes kihasználni, érdemes elgondolkodni új lehetőségeken. A Storage node-ok akkora teljesítménnyel rendelkeznek, amelyet már DB oldalról nem igazán lehet kihajtani, a déli híd limitációja miatt. A többlet erőforrás új lehetőségeket kínál komplexebb infrastruktúrákhoz!


Software defined backend A jövőben a storage node-ok block device-ai nem fizikai eszközök lesznek, hanem software defined diszkek. Ez általal elérhetőek az alábbi lehetőségek:     

A diszkek hiba esetén újraépítik magukat. Nagyságrendileg gyorsabb gyógyulás hiba esetén. Hardver csere leállás nélkül, online működő rendszeren. Migráció új hardverre, online működő rendszer mellett. A block device alatti hardverek között egy optimalizáló intelligencia képes módosítani a kiosztásokat, úgy hogy a rendszer kiegyensúlyozottabb legyen.

A megoldás már ma is elérhető, de még sok optimalizációra szorul (www.ceph.com) HOUG Szakmai Nap 2014 Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

KÉRDÉSEK ? [email protected]


Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

Recommend Documents