Zadrala oracle что это
Обновлено: 07.07.2024
Exadata – машина баз данных. Представляет собой высокопроизводительную платформу для использования Oracle Database. Система представлена в комплектации от 1/8 до полной стойки. Она обеспечивает высокий коэффициент производительности и гарантирует оперативное совершение транзакции. Система эффективно работает с крупными приложениями, а также её легко внедрять на предприятия различных масштабов.
Платформа представляет собой масштабируемую архитектуру, которая поддерживает унифицированные отраслевые стандарты. Все элементы системы объединены между собой внутренним высокоэффективным ресурсом связи InfiniBand. Специально разработанные алгоритмы дают возможность реализовать анализ баз данных с высоким показателем производительности при минимальных затратах. [Источник 1]
Содержание
Обзор
Oracle Exadata Database Machine предназначена для решения таких задач, как онлайновая обработка данных (OLTP), создание хранилищ данных (Data Warehousing), а также объединение разрозненных серверов баз данных Oracle в одной компьютерной стойке.
Построенная на базе аппаратных и программных решений, являющихся стандартными на рынке и потому относящимися к классу доступных и прекрасно изученных продуктов, интегрированное решение Oracle Exadata обладает выдающимися характеристиками по производительности в работе с базами данных. Высочайшая производительность достигается в первую очередь за счет использования выверенного набора инструментов и прецизионной настройки компонентов. Oracle Exadata является законченным оптимизированным продуктом. Простая и быстрая в установке, Oracle Exadata Database Machine сразу после доставки готова к работе с самыми большими и важными приложениями Заказчиков. При этом, как правило, работа этих приложений ускоряется в 10 и более раз.
Уникальная технология, ведущая к превосходству в производительности всей Oracle Database Machine, основана на использовании Oracle Storage Server. Поскольку объемы данных растут практически экспоненциально, а время доступа к ним требуется, как минимум, сохранить на достигнутом уровне или даже сократить, как следствие этих взаимоисключающих процессов на первый план выходит задача не просто предоставить место для хранения больших объемов информации, но и обеспечить доступ к этим данным со скоростью, необходимой для работы ключевых для бизнеса приложений. Exadata обеспечивает высокую пропускную способность за счет массово-параллельного доступа к данным, обеспечивающего пропускную способность до 75ГБ/с «сырого» ввода-вывода и до 1.5 миллионов операций ввода-вывода в секунду. Во многом эти показатели определяются наличием в Oracle Database Machine специального устройства Exadata Smart Flash Cash. При объединении 14 Oracle Storage Server в стойке высотой 42U, общий объем информации, хранимой в Exadata Smart Flash Cash, составляет 5.3ТБ.
При этом объем форматированного дискового пространства, доступного для данных пользователя, без учета возможного сжатия, составляет до 504ТБ. Также имеется возможность объединять в единый комплекс до 8 таких машин без потерь в скорости доступа. [Источник 2]
Архитектура
Архитектура Так что же из себя представляет Oracle Exadata внутри? Это набор серверного оборудования стандартной архитектуры X86-64 для серверов хранения и серверов баз данных, коммутаторов транспортной подсистемы на основе Infiniband и инфраструктурных компонент (Ethernet коммутатор внутренней сети управления и KVM-переключатель). Все это компактно упаковано в один стандартный 19" серверный шкаф. Транспортная подсистема Exadata включает в себя два коммутатора Oracle Data Center Infiniband Switch (leaf-switch или коммутаторы подключения серверов) для организации взаимодействия внутри комплекса между серверами баз данных и серверами хранения. На основе коммутаторов формируется единая резервированная сеть Infiniband. Каждый сервер включен двумя портами Infiniband QDR 40Gb/s: основным и резервным (в режиме failover), что гарантирует автоматическое переключение на резервный канал связи при выходе из строя одного Infiniband-кабеля или одного из коммутаторов транспортной системы. В зависимости от типа серверов СУБД, различают две модели Exadata: Oracle Exadata X2-2 и Oracle Exadata X2-8. Oracle Exadata X2-2 может поставляться в трех конфигурациях: Quarter Rack (2 сервера баз данных и 3 сервера хранения), Half Rack (4 сервера баз данных и 7 серверов хранения) и Full Rack (8 серверов баз данных и 14 серверов хранения).
Cерверы стандартной архитектуры В основе Exadata используются серверы стандартной архитектуры Oracle Sun Fire X4170M2, X4270M2 и X4800. Серверы хранения во всех вариантах комплекса представляют собой серверы Oracle Sun Fire X4270 M2. Каждый сервер хранения укомплектован дисковым шасси на 12 дисков. В зависимости от инсталлированных дисков весь сервер хранения будет маркирован как HP (High Performance) либо HC (High Capacity). В настоящее время смешивание серверов хранения разных типов в рамках одной Exadata не поддерживается. Необходимо отметить, что никаких избыточных структур (RAID) на уровне серверов хранения не создается, резервирование дисковых ресурсов выполняется средствами Oracle Automatic Storage Management (Oracle ASM) на уровне серверов баз данных.
История
Exadata под наименованием Oracle Database Machine представлена на ежегодной конференции Oracle Open World в Сан-Франциско в сентябре 2008 года, появление в линейке продуктов такого комплекса было оценено наблюдателями как претензия на рынок аппаратного обеспечения. Комплекс был основан на серверах архитектуры x86-64 корпорации Hewlett-Packard, иногда упоминался как HP/Oracle Database Machine.
Наименование торговой марки (с использованием экса- — кратной приставки, множителя 10^18) использовано в пику наименованию компании-поставщика аппаратно-программных комплексов — кластеров баз данных Teradata (тера- — 10^12). Однако, в отличие от конкурирующих аппаратно-программных комплексов Teradata и Netezza,
Oracle позиционирует Exadata не только как продукт для организации хранилищ данных для аналитической обработки, но и как решение консолидации баз данных, в том числе для оперативной обработки транзакций. Изначально, слово Exadata фигурировало только для наименования системы хранения данных комплекса — Exadata Storage Server. В дальнейшем первую версию всего комплекса стали идентифицировать как Exadata I, или Exadata V1.
После объявления о поглощении корпорацией Oracle в 2009 году крупного поставщика аппаратного обеспечения Sun Microsystems, комплексы были перепроектированы на основе оборудования Sun. Выпущенные на основе нового оборудования — Exadata V2, X2-2, X2-8, X3-2, X3-8, X4-2 — иногда фигурируют под наименованием Exadata II.
На конец 2010 года на комплексы поступило заказов на сумму $2 млрд. Exadata положила начало большой линейке аппаратно-программных комплексов Oracle (называемых производителем engineered systems): по схожим принципам начиная с 2010 года последовательно спроектированы и выпущены предконфигурированный кластер серверов приложений Exalogic, аналитический комплекс Exalytics, малый комплекс для СУБД Database Appliance, RISC-комплекс SuperCluster, Hadoop-кластер Big Data Appliance, конвергентная инфраструктурная платформа Virtual Compute Appliance, комплекс резервирования СУБД Zero Data Loss Recovery Appliance.
С 2015 года заказчикам представлена возможность докупать отдельные узлы в комплексы, до этого Exadata поставлялась только в строго ограниченном наборе конфигураций. [Источник 3]
Модели
Младшая конфигурация решения Oracle Exadata — Oracle Exadata Eights Rack. В нее входит два вычислительных модуля на платформе Intel Х86, два сервера баз данных. Большинство заказчиков использует для коммутации классических систем хранения и классических серверов Fibre Channel со скоростью передачи данных 10 или 16 Гб, но это решение чревато серьезными задержками отклика при масштабировании, поэтому Oracle использует для коммутации высокоскоростную сеть InfiniBand со скоростью 40 Гб. Infiniband обладает минимальной латентностью и обеспечивает минимальное время отклика при большом количестве пользователей.
Система хранения данных, используемая в Oracle Exadata, называется Exadata Storage Server, и существенно отличается от классических решений. Кратко особенность Exadata Storage Server заключается в том, что система «понимает», что работает с базой данных Oracle, оптимизирует передачу блоков с уровня систем хранения на уровень базы данных, и обеспечивает выполнение части операций с базами данных, включая SQL-запросы, на уровне системы хранения. Таким образом Exadata Storage Server обеспечивает уменьшение трафика с уровня систем хранения на уровень базы данных, и обеспечивает наивысшую общую производительность системы в целом.
Exadata Storage Server использует сервер Х4-2, в котором установлены два 6-ядерных процессора, 96 Гбайт памяти, PCI Flash Card для ускорения ввода-вывода и жесткие диски объема 1,2 Тбайт или 4 Тбайт для долговременного хранения данных.
Exadata Database Server имеет два 12-ядерных процессора, объем оперативной памяти — 256 или 512 Гбайт. Все интерфейсы: и сетевые, и InfiniBand — продублированы.
Более высокими конфигурация Oracle Exadata Database Machine, чем Oracle Exadata Eighth, являются Oracle Exadata Quarter, Oracle Exadata Half и Oracle Exadata Full Rack. На начальном этапе клиент может приобрести Eighth или Quarter, а затем по мере необходимости стандартным путем масштабировать конфигурацию до любой более мощной, при этом не нужно задумываться о сетевых мощностях, обеспечении доступа серверов к системе хранения данных и т.д., все это решается заранее, клиенту нужна только классическая сеть Ethernet.
В России самым популярным решением является Oracle Exadata Quarter, в него входят два сервера баз данных (суммарно 48 ядер), оперативная память 512 Гбайт или 1 Тбайт, дублируемый InfiniBand, три системы хранения, PCI Flash Cash объемом 9,6 Тбайт, и хранилище файлов баз данных с полезным объемом от 19 Тбайт (быстрые диски) до 63 Тбайт (диски высокой емкости) с учетом дублирования, реорганизации RAID-групп и т.д.
Производительность
Производительность — это то, ради чего все затевалось, поэтому она заслуживает отдельного разговора.
Еще раз остановимся на Oracle Exadata Quarter. Давайте представим себе, что у нас есть только обычные диски и нет SSD-дисков и PCI Flash Cash. В этом случае 50 тыс. операций ввода-вывода — это полный шкаф с дисками. PCI Flash Cash обеспечивает 570 тыс. операций чтения и 420 тыс. операций записи в секунду.
Благодаря чему это достигается? Дело в том, что современные базы данных приложений SAP, как правило, не превышают 15 Тбайт по объему. Такая база практически целиком умещается в быстрый кэш. Но даже если база данных занимает 50 Тбайт, то в PCI Flash Cash попадает практически вся ее рабочая часть — потому что средняя система обновляет менее 10% данных, а высоконагруженная, как правило, не более 20% данных. [Источник 4]
Программное обеспечение
Основой всех комплексов линейки Exadata является Oracle Database с опцией Real Application Cluster, позволяющей нескольким физическим серверам работать с единым хранилищем как единая база данных без программных модификаций прикладного программного обеспечения. Специально для Exadata разработана такая возможность Oracle Database как гибридное колоночное сжатие (англ. hybrid columnar compression), основанная на принципах колоночного хранения (англ.) (с конца 2011 года эта возможность доступна также на системах хранения Pillar Axiom и сетевых хранилищах ZFS Storage Appliance). До 2014 года устанавливалась версия Oracle Database 11g, после — поддерживается СУБД версии как 11g, так и 12c.
Серверные узлы работают под управлением 64-битной редакции Oracle Linux, а с августа 2011 года на серверы комплексов X2-2 и X2-8 может быть как альтернатива Linux установлена операционная система Solaris Express версии 11.
На каждый узел сети хранения предустанавливается специализированное программное обеспечение — Storage Software, лицензируемое по цене $10 тыс. за дисковый накопитель для конфигураций HC и HP, а для конфигураций EF — $20 тыс. за каждый твердотельный накопитель. [Источник 5]
В первой части статьи мы рассказали об основных подходах, заложенных в основу engineered systems Oracle Exadata. А теперь копнем глубже.
Что такого умеет Exadata, что не умеет делать классическая база данных? Как вы уже, наверное, догадались, инкрементальное резервирование производятся только на уровне системы хранения, и не влияют на производительность серверов баз данных.
Те операции, которые требуют массивного ввода-вывода, и сильно прогружают уровень баз данных, также перенесены на уровень системы хранения. И если в классической архитектуре массив возвращает в систему набор блоков, с которым работает сервер баз данных, то Exadata Storage Server выдает законченный набор строк и колонок, который и требовался по запросу — так называемый recordset, только те колонки и столбцы, которые требуются. В результате процессорные ресурсы сервера баз данных существенно разгружаются.
База данных Oracle использует классическое сжатие данных, OLTP-компрессию. Exadata осуществляет гибридное колоночное сжатие — это значит, что при использовании Hybrid Columnar Compression данные хранятся в поколоночном формате, что очень эффективно для больших хранилищ данных, поскольку это более компактный формат, который позволяет получать высокие показатели производительности, и очень высокий коэффициент сжатия. На всякий случай Oracle сообщает в маркетинговых материалах, что для приложений SAP достигается 10-кратная компрессия — просто потому, что в более высокие показатели сходу никто не поверит. Но на практике для приложений SAP достигается гораздо более высокий коэффициент сжатия — для реальных данных.
Архитектура PCI Flash повышает производительность системы не только потому, что работает быстрее, чем диски. В решение по умолчанию включена возможность перемещения «горячих» данных с обычных дисков на PCI Flash Cash. Система очень быстро реагирует на изменения нагрузки, и если базе данных активно требуются те или иные блоки данных, они мгновенно перемещаются в быстрый PCI Flash Cash. Но, разумеется, как и другие дополнительные возможности, это можно отключить.
Прежде, чем внедрить ту или иную систему, заказчик всегда вынужден прибегать к сложному и трудоемкому тестированию, которое покажет, насколько корректно и продуктивно решение будет работать на ИТ-инфраструктуре заказчика. Для этого необходимо построить испытательный стенд, разработать методику тестирования, выделить наиболее критичные для бизнеса задачи, продумать генерацию нагрузки и отвлечь ИТ-специалистов от текущих задач, как минимум, на несколько недель. В случае Oracle Exadata для SAP эту проблему решает бесплатный для заказчиков специализированный сервис, который называется Oracle Exadata SAP Acceleration Pre-Check.
Отчет содержит информацию о таких показателях, как общее время реакции системы и время реакции приложения и базы данных. При этом всегда дается самый пессимистический прогноз производительности приложений. На практике же решение работает гораздо быстрее, чем показывает предварительный анализ.
Как работает классический подход к сопровождению и модернизации системы? Вы эксплуатируете систему в течение года, а затем либо сами, либо привлекая ИТ-партнеров, делаете достаточно масштабный аудит решения — насколько загружены сети, насколько загружена система ввода-вывода и серверы, оптимально ли собрана конфигурация, насколько заметна деградация производительности и чем она вызвана. В случае Exadata все гораздо проще — вы запускаете программу Oracle Exadata Exachk, которая выполняет комплексную диагностику всех компонентов системы и выдает полную информацию о конфигурации Exadata — например, программа укажет на то, что дисковые группы в системе размечены не так, как рекомендовано Oracle. Если в системе не установлены очередные обновления, это также будет отражено в отчете.
Не нужно объяснять, что для адекватной работы программно-аппаратных комплексов исключительно важна организация технической поддержки. Для технической поддержки решений Exadata, Exalogic и SuperCluster у Oracle существует специализированная программа. В рамках этой программы клиентские кейсы рассматриваются и на аппаратном, и на программном уровне — этому способствует архитектура программно-аппаратных комплексов.
Процедура обновления системы существенно проще, чем в классических архитектурах — вы просто получаете квартальное обновление, уже протестированное инженерами Oracle. Время, необходимое для обновление систем, как и риски, характерные для таких обновлений, таким образом существенно снижаются.
Принципиально важно, что компания SAP сертифицирует весь комплекс Oracle Exadata целиком — и серверы, сети, кластерно-программное обеспечение, системы хранения, даже кабели. Это гарантирует качество и правильную работу решения, и именно благодаря этому все стадии и сроки запуска системы у заказчика очень четко детерминированы.
Разумеется, для того, чтобы сервис баз данных функционировал на Exadata или SuperCluster, необходимо, чтобы базы данных Oracle были лицензированы. Возможно лицензирование решения как через SAP, так и непосредственно у Oracle.
Самое важное, хотя и очевидное — компания SAP уже подтвердила, что новая версия базы данных Oracle Database 12.1.0.2, будет портирована и протестировано под работы с приложениями SAP. Это будет первый релиз Oracle Database 12, с которым будет работать SAP. Так же остается важным ограничение, что в вашей компании должен использоваться SAP NetWeaver 7 версии и выше, соответственно, миграция таких решений, в которых используется NetWeaver 7 версии и выше, возможна и на 12 версию.
Как вы знаете, версия Oracle Database 12.1.02 поддерживает технологию In-Memory, смысл которой в том, что рядом с нашим привычным буферным кэшем, который хранит строки таблиц и блоки индексов, она создает новый кэш, точнее — новую разделяемую область для данных в оперативной памяти, в которой информация о таблицах хранится в колоночном формате, причем данные одновременно активны и транзакционно согласованы. Все изменения, как обычно, сначала производятся в обычном буферным кэше, после чего отражаются в колоночном, или, как его называют наши англоязычные друзья, «колумнарном» кэше.
В настоящий момент ведутся работы по сертификации этой опции компаний SAP, и это обязательно произойдет — хотя и не с самым первым релизом, который будет сертифицирован SAP.
Окружение приложения SAP в трехзвенной архитектуре состоит из двух компонентов: серверы приложений и сервисы баз данных. Сервисы баз данных можно разворачивать на Oracle Exadata, но где можно развернуть серверы приложений SAP? Это можно сделать на Oracle SuperCluster.
Oracle SuperCluster — самодостаточный программно-аппаратный комплекс, который содержит все необходимое для функционирования сервисов баз данных и серверов приложений — систему хранения, серверы баз данных, систему виртуализации, кластерное решение и серверы приложений.
Oracle SuperCluster поставляется в двух вариантах — Half Rack Supercluster и полный вариант. В Half Rack Supercluster входят два вычислительных модуля с процессорами Oracle T5. База данных выполняется на Exadata Storage Server. Конфигурация полностью дублирована с точки зрения аппаратных средств, приложения защищены с помощью технологии Solaris Cluster, которая также входит в решение. Для защиты географической конфигурации от катастроф используется ZFS SA-репликация с основной площадки на резервную, для защиты сервиса баз данных — технология Oracle Data Guard, для защиты серверов приложений — Oracle Solaris Cluster. Таким образом, Oracle SuperCluster представляет собой комплексное решение, защищенное от любого сбоя, включая полную потерю основного или резервного ЦОДа.
В рамках программы обслуживания Oracle ACS предлагается услуга миграции продуктивной базы данных для SAP на Oracle Exadata или Oracle Supercluster. Проекты миграции выполняются на различных операционных системах: UNIX, Linux, Windows, возможна кросс-платформенная миграция, миграция с обновление версий Oracle Database. Скорость миграции в основном зависит от скорости аппаратной платформы, как правило 0,5–1 Тбайт в час.
Бизнес-решения все чаще принимаются на основе анализа данных, которые поступают из самых разных систем — традиционных транзакционных решений, социальных сетей, устройств интернета вещей. Поток данных стремительно нарастает (90% существующих ныне данных созданы в последние 2-3 года), и становится ясно, что развитие систем работы с данными отстает от потребностей бизнеса в получении информации. Возможности решения Oracle Exadata X8M позволяют «расшить» узкие места процесса обработки данных и резко поднять его скорость, не жертвуя ни безопасностью, ни надежностью, ни корпоративным ИТ-бюджетом.
Oracle Exadata X8M, представленная в сентябре 2019 г., оказалась не просто следующим новым релизом, а отражением новой философии рынка, которую сама Exadata и задала: ИТ-инфраструктура стала основой для инновационного прорыва в компаниях, ее использующих, а скорость, масштабирование и способность к интеграции — ключевыми технологическими инструментами для этого.
Самым большим препятствием на пути повышения скорости работы СУБД является необходимость передачи данных из системы хранения в систему обработки. Это общепризнанное узкое место стало настолько привычным, что не все догадывались о том, что его можно устранить.
Оптимизированный комплекс Oracle Exadata стал первым, допускающим обработку данных без лишних перемещений по инфраструктуре. Где данные хранятся — там они и обрабатываются. Эти преимущества предлагает и новое поколение X8M. При этом в нем появились уникальные возможности кардинального ускорения доступа к данным в транзакционных OLTP-системах.
В Exadata X8M «просто» поставили мостик к постоянной памяти (в решении использована энергонезависимая Intel Optane DC, имеющая сходство как с DRAM, так и с flash), которым стала технология 100-гигабитного удаленного прямого доступа к оперативной памяти другого компьютера (Remote Direct Memory Access, RDMA) посредством конвергентного Ethernet. Весь фокус в том, что благодаря Optane DC в системе появилось дополнительное интегрированное хранилище данных типа Persistent Memory (PMem), емкостью 1,5 ТБ на каждый сервер хранения данных. Эта память почти такая же быстрая, как DRAM, и намного более быстрая, чем обычная flash. Но, в отличие от DRAM, она способна сохранить информацию даже при отказе питания.
Благодаря всем этим свойствам в названии модели и появилась литера «М», означающая Memory — память, обеспечивающая скорость, и ставшая новым технологическим трендом, изменившим сам подход к обмену информацией. Задержки доступа к данным на общем СХД в сравнении с моделью X8 сократились в 10 раз. А с помощью технологии Ethernet 100 Гбит/с, пришедшей на смену сетевому стандарту Infiniband 40 Гбит/с, обеспечивается объединение всех компонентов системы между собой.
«Сокращение времени отклика на порядок благодаря прямому доступу базы данных к общей энергонезависимой памяти ускоряет любое приложение OLTP. Это прорыв для приложений, которым требуется доступ в реальном времени к большим объемам данных, таким, как задачи выявления мошенничества и персонализированного процесса покупок», — считает Алексей Курочка, директор Oracle Systems в России и СНГ.
Что принципиально для бизнеса, получение описанных технологических преимуществ не требует каких-либо изменений или донастроек в приложениях, они реализуются автономно на уровне внутренних механизмов Oracle Database 19c и Oracle Database 20c.
В каждой стойке Exadata X8M содержится “сырое” дисковое пространство емкостью до 3 ПБ, до 920 ТБ NVMe Flash и до 27 ТБ PMem, в зависимости от наполнения. Это и приносит производительность, в разы превышающую показатели предыдущей версии системы.
Конкретные показатели — увеличение интенсивности проведения операций ввода-вывода в 2,5 раза и в 10 раз меньшая задержка ввода-вывода (до 19 мкс). Это особенно ценно для крупных клиентов корпорации, которые по достоинству оценили преимущества Exadata, расширяют использование, переходят на новую версию. Среди более полутысячи инсталяций — такие гиганты российского рынка, как банки ВТБ, «Открытие», Альфа-Банк, сотовый оператор «Мегафон», торговые сети «Ашан», «Магнит», «Лента», «Подружка» и многие другие.
Что комплекс Oracle Exadata уже дал российскому бизнесу?- Альфа-Банк: консолидировано 60-70% данных, накопленных за 10 лет работы
- ВТБ: ускорена подготовка отчетов в пять раз, а по отдельным видам документов — в 180 раз
- «Лента»: в четыре раза ускорена обработка информации в контуре бизнес-приложений
- «МегаФон»: реализована возможность готовить индивидуальные предложения для 77 млн абонентов
Парадоксально, что перемены в Exadata X8M носят больше технологический характер, но полученные в результате преимущества позволяют бизнесу не думать о технологиях. Высокий уровень производительности СУБД дает менеджменту понимание происходящего в компании, облегчает выработку бизнес-стратегии и повышает операционную гибкость.
Упрощение инфраструктуры и уход от стандартного сценария ее построения также открывают путь к облачной миграции, прямо влияя на рост бизнеса и доходов.
Другой важный аспект использования Exadata — возможность сократить затраты, которые неизбежно возникают при внедрении и эксплуатации мультивендорных решений. Единая инфраструктура традиционно считается более управляемой и простой в обслуживании, а большое количество поставщиков — причиной роста затрат на эксплуатацию и модернизацию.
Компаниям доступны три модели развертывания решения. Exadata может работать на непосредственно на предприятии, в облаке Oracle Cloud или в облаке у потребителя (Exadata Cloud at Customer). В последнем случае оплата идет по подписке, но система функционирует за файерволлом клиента. Модель Exadata Cloud at Customer учитывает требования регуляторов и внутренние политики самих компаний, в том числе особенности работы с персональными данными.
Эта модель достаточно популярна в России, и тому есть явные причины: окупаемость инвестиций при использовании Exadata Cloud at Customer, согласно ряду исследований, наступает всего через полгода эксплуатации при ускорении показателя time-to-market на 40%. Это сопровождается 69-процентным ростом эффективности ИТ-инфраструктуры и 40-процентным сокращением расходов на нее.
«Используя инфраструктуру от нескольких поставщиков, компания может получить медленно работающие приложения или даже дорогостоящие простои. А разрастание базы данных затрудняет защиту конфиденциальных данных из-за несовпадений в стандартах безопасности у разных поставщиков. Слаженная работа аппаратного и программного обеспечения позволяет значительно сократить время простоя системы. Закрытая система, состоящая из одного объекта, более защищена благодаря встроенному шифрованию», — добавляет Алексей Курочка.
Согласно IDC, количество незапланированных простоев при использовании Exadata снижается на 94%. Цена таких простоев может оказаться для бизнеса трагической, но важнее — появление возможности создания новых бизнес-процессов в режиме реального времени, большая доступность глубокой аналитики и шанс получить более быстрые и точные ответы на самые сложные запросы бизнеса.
Быстрая бесперебойная работа X8M позволяет глубже анализировать бизнес, в режиме реального времени получать ответы на важнейшие вопросы.
«По данным Oracle, Exadata X8M при работе с Oracle Database 19c обеспечивает в 2,5 раза более быстрый ввод-вывод и в 10 раз меньшую задержку, чем Exadata X8. Благодаря высокому уровню производительности OLTP, компании могут обрабатывать больше бизнес-транзакций на Exadata X8M без необходимости увеличивать мощность системы. Это важно, учитывая ускоряющиеся темпы роста бизнеса и требования к обработке транзакций, предъявляемые не только к традиционным ERP-системам и инструментам продаж, но и к новым решениям, таким как средства обнаружения вторжений в сеть, системы высокочастотной биржевой торговли, приложения для обработки данных интернета вещей, антифрод-системы, работающие в режиме реального времени, а также различные онлайн- и мобильные приложения для работы с клиентами», — говорится в исследовании IDC. *
Традиционная система баз данных имеет три уровня — вычислительный, хранения и сетевой. Проблема в том, что на первых двух уровнях используются решения, которые не могут автоматически масштабироваться под критичные рабочие нагрузки. Гиперконвергентные инфраструктуры, которые объединили эти три уровня, позволили частично решить эту проблему. Но компромисс — это почти всегда что-то, далекое от идеала.
«В Exadata мы революционно преобразовали традиционную модель, и теперь все запросы отправляются не на уровень вычислений, а сразу в систему хранения данных, — объясняет Алексей Курочка. — Фильтрация данных там происходит параллельно на всех серверах хранения, и уже потом отобранные данные уходят на вычисления. Exadata Smart Scan значительно снижает загрузку ЦП на серверах баз данных, ускоряет выполнение запросов, а вдобавок еще и устраняет узкие места в сетевых соединениях между серверами СУБД и СХД».
Для идеальной работы такой системы данные должны быть хорошо проиндексированы. Но чем данных больше, тем длительнее этот процесс. Поэтому умное сканирование в X8M дополняется автоматической индексацией, которую раньше надо было проводить в ручную. Фактически этот инструмент на базе машинного обучения позволяет непрерывно анализировать выполнение SQL-задач и создавать новые индексы, что в конечном итоге улучшает и улучшает производительность.
«В основе автоматического индексирования — те же технологии, благодаря которым существует автономная база данных Oracle. Это открывает новые возможности для транзакционных систем (OLTP), таких как биллинг в телекоме, процессинг в банках, массовые бизнес-приложения , которым теперь доступны совершенно другие скорости», — уверен Алексей Курочка.
Все новое поколение комплексов Exadata X8 совершенно иначе работает с данными. Они получили возможность объединянть в один пул структурированные и неструктурированные данные и работать с ними, как с единым пулом на одном сервере. Oracle добавила в свое решение дополнительный слой хранения для исторических данных, которые обычно отправляются храниться на медленные архивные носители. Поэтому «под рукой» у клиентов X8M находятся и актуальные данных, необходимые для бизнеса «прямо сейчас», и исторические, которые также индексируются и могут быть использованы, как только понадобятся.
При этом в основе процесса не подходы обычных реляционных баз данных, а NoSQL, которая все чаще используется для работы с большими данными. Они более привлекательны из-за другой структуры представления данных, из-за чего скорость работы с ними зачастую увеличивается. Вкупе с балансировкой рабочих нагрузок и высоким ростом производительности в Exadata X8M, это может давать возможности горизонтального масштабирования кластеров и более высокую доступность. Потенциально такие сервера хранения могут вытеснить озера данных, хотя пока говорить об этом рано.
Почему можно больше не беспокоиться за сохранность данныхТехнологии Exadata X8M лежат в основе комплекса Oracle Zero Data Loss Recovery Appliance X8M (ZDLRA), представленного также в сентябре 2019 г. Для передачи данных на ячейки хранения используется 100-гигабитный удаленный прямой доступ у памяти RoCE (RDMA over Converged Ethernet).
«Существующие защитные решения на самом деле не отвечают требованиям критически важных баз данных, поскольку они рассматривают их как набор файлов. А на самом деле они являются транзакционными системами с конкретными требованиями к целостности данных, производительности и доступности. Поэтому не надо удивляться, что при использовании популярных сегодня решений данные теряются, а работа с ними и управление становятся очень сложными и фрагментированными», — подчеркивает Алексей Курочка.
Комплекс Oracle ZDLRA проводит детальный анализ всех узких мест работы системы, главным из которых, в отсутствие единой точки отказа, стал человеческий фактор. Фактически речь идет о быстром восстановлении после ошибки любой точки состояния базы в любой момент времени. В работе с ZDLRA также доступен весь инструментарий, который используется администратором базы данных для резервного копирования и восстановления.
Журналирование всех операций с базой данных ведется в режиме реального времени, что и дает возможность восстановления базы на любой момент времени. Инструмент Real-Time Redo Transport впервые был опробован еще Oracle Data Guard и за годы использования доказал свою эффективность в работы с тысячами критически важных баз данных.
Бэкапы из локальной версии комплекса можно делать доступными удаленно на случай проблем в филиалах компании в регионах. При этом топология репликации будет автоматически адаптирована к требованиям конкретного дата-центра.
Oracle Database
Oracle – это крупнейшая в мире компания по разработке программного обеспечения для предприятий. Специализацией Oracle является разработка систем управления базами данных, таких как Oracle Database, а также других бизнес-приложений.
Oracle Database — это объектно-реляционная система управления базами данных (RDBMS или Relational DataBase Management System). Многие крупнейшие компании мира в качестве системы хранения баз данных выбирают именно Oracle Database.
В названии каждой версий Oracle Database мы наблюдаем номер версии и букву, например 11g, где g – это «grid» или сеть, символизируя тем самым поддержку grid-вычислений.
В 2013 году вышла версия 12c, где c означает cloud (облако).
В 2018 году вышла версия 18c, а на текущий момент активно используется версия 19с, которая вышла в 2019 году.
Данная СУБД поддерживает работу на многих платформах, включая: Linux, Windows, Oracle Solaris, Mac OS X Server и т.д.
В Oracle Database используется язык программирования PL/SQL (Procedural Language / Structured Query Language) — это расширение языка SQL, которое разработала компания Oracle.
Редакции Oracle Database
У компании Oracle есть несколько предложений в отношении продукта Oracle Database, при этом есть редакции, которые можно использовать локально (On-Premise) и в облаке (Cloud).
Давайте коротко рассмотрим эти редакции.
On-Premise
Oracle Database Standard Edition 2 (SE2)
Стандартная редакция, включающая в себя все средства, необходимые для создания критически важных бизнес-приложений. Данная редакция не поддерживает кластеризацию Oracle Real Application Clusters (Oracle RAC).
Примечание. Oracle Database Standard Edition 2 доступна, начиная с Oracle Database 12 c Release 1 (12.1.0.2). Для версии 12.1.0.1 доступны Oracle Database Standard Edition One и Oracle Database Standard Edition.
Oracle Database Enterprise Edition (EE)
Oracle Database Enterprise Edition обеспечивает производительность, доступность, масштабируемость и безопасность для разработки приложений, таких как: приложения для обработки больших объемов транзакций (OLTP), хранилища данных с интенсивными запросами и требовательные интернет-приложения.
Oracle Database Enterprise Edition содержит все компоненты Oracle Database, но может быть дополнительно расширена путем приобретения опций и пакетов.
Oracle Database Enterprise Edition on Engineered Systems (EE-ES)
Специальная редакция для установки в локальной системе Oracle Exadata Database Machine или Oracle Database Appliance.
Включает в себя все компоненты Oracle Database, но может быть дополнительно расширена путем приобретения опций и пакетов.
Политики лицензирования EE-ES различаются в зависимости от того, установлена ли она на Oracle Exadata Database Machine или Oracle Database Appliance.
Oracle Database Personal Edition (PE)
Редакция Oracle Database Personal Edition поддерживает однопользовательские среды разработки и развертывания, требующие полной совместимости с Oracle Database Standard Edition 2 и Oracle Database Enterprise Edition.
Данная редакция включает в себя все компоненты и опции, входящие в Enterprise Edition, за исключением опции Oracle RAC One Node и Oracle Real Application Clusters, которые нельзя использовать с Personal Edition. Кроме этого пакеты управления Oracle также не получится использовать с редакцией Personal Edition.
Oracle Database Express Edition (XE)
Oracle Database Express Edition – это бесплатная редакция, которую можно использовать для обучения или для разработки небольших приложений.
Безусловно данная редакция имеет много ограничений как в части функциональности, так и в объеме использования ресурсов, но об этом чуть позже.
Кроме этого, поддержка предоставляется только на онлайн-форуме.
Cloud
Кроме редакций, которые можно установить локально, есть еще и несколько облачных редакций:
- Oracle Database Cloud Service Standard Edition (DBCS SE)
- Oracle Database Cloud Service Enterprise Edition (DBCS EE)
- Oracle Database Cloud Service Enterprise Edition – High Performance (DBCS EE-HP)
- Oracle Database Cloud Service Enterprise Edition – Extreme Performance (DBCS EE-EP)
- Oracle Database Exadata Cloud Service (ExaCS)
Более подробно о редакциях, их возможностях и ограничениях можете почитать на официальном сайте в разделе – Информация о лицензировании базы данных.
Ну а мы перейдем к знакомству с редакцией Oracle Database Express Edition (XE), которую можно использовать абсолютно бесплатно.
Oracle Database Express Edition (XE)
Oracle Database Express Edition (Oracle Database XE) – это бесплатная редакция системы управления базами данных Oracle Database.
Данная редакция хоть и бесплатна, но обладает достаточно хорошим функционалом, это и Oracle Database In-Memory, и секционирование, функционал для аналитики и безопасности данных и многое другое.
Иными словами, не нужно думать, что в этой редакции нет никакого функционала, он есть, и может удовлетворить многие предприятия. Безусловно, для крупных компаний данная редакция не подойдет, но для компаний, которые только стартуют, Oracle Database Express Edition будет неплохим выбором, а если вдруг компания вырастет и ей нужно будет масштабироваться, то она легко может перейти на более функциональные редакции Oracle Database, и тем самым получать регулярные исправления и круглосуточную поддержку.
Ограничения редакции Oracle Database Express Edition (XE)
Данная редакция имеет ограничения как в части функциональности, так и в объеме использования ресурсов, а также в формате поддержки:
- Размер баз данных до 12 ГБ
- Объем оперативной памяти, который может быть задействован, 2 ГБ
- До 2 потоков CPU
- До 3 подключаемых баз данных
- Поддержка только в формате онлайн-форума
Для чего можно использовать Oracle Database Express Edition (XE)
Давайте поговорим о том, в каких случаях нам может пригодиться данная редакция, кто и для чего ее может использовать.
Для разработки приложений
Если Вы планируете разрабатывать различные приложения для клиентов, при этом эти приложения должны иметь возможность хранения и обработки данных, то в качестве системы хранения данных Вы можете использовать бесплатную редакцию Oracle Database Express Edition (XE) и тем самым снижать стоимость своего продукта и, как следствие, первоначальные расходы своих клиентов.
А в случае, если компания клиент вырастет, и у него возникнет необходимость масштабироваться, то он без каких-либо проблем сможет это сделать путем приобретения лицензии и обновления системы до соответствующей редакции. Таким образом, никаких проблем с миграцией данных, адаптации приложения у клиента не возникнет.
Для хранения и анализа небольших данных
Если в Вашей компании возникла необходимость в хранении, обработке и анализе данных, при этом текущая информационная система не обладает теми преимуществами, которыми обладает реляционная система управления базами данных, то Вы можете использовать бесплатную редакцию Oracle Database Express Edition (XE) и тем самым хранить какую-то часть данных в реляционном виде и решать определенные задачи.
Для изучения языка SQL
Если Вы хотите изучить язык SQL, то Вам обязательно необходима площадка для обучения, где бы Вы смогли практиковаться и решать различные задачки.
Однако для таких целей покупать целую систему управления базами данных, конечно же, не стоит, да и не требуется, так как есть бесплатные системы, которые отлично справятся с такой ролью. В число таких систем входит как раз Oracle Database Express Edition (XE), которую можно использовать для изучения языка SQL или языка PL/SQL, который является процедурным расширением языка SQL в Oracle Database.
Например, если Вы планируете устроиться в компанию, где используется Oracle Database и требуются знания языка SQL, или Вы уже работаете в такой компании и Вам предстоит работать с этой системой, то Вы можете абсолютно свободно установить Oracle Database Express Edition (XE) к себе на домашний компьютер с целью изучения языков SQL и PL/SQL.
Заметка! Если Вас интересует язык SQL, то рекомендую почитать книгу «SQL код» – это самоучитель по языку SQL для начинающих программистов. В ней очень подробно рассмотрены основные конструкции языка.
Для тестирования функционала Oracle Database
Безусловно, данную редакцию не стоит рассматривать в качестве системы хранения данных для крупных Enterprise проектов, так как ограничения этой редакции не позволят Вам в полном объёме использовать возможности и функционал этой системы.
Однако, крупные компании перед покупкой лицензии, с целью тестирования функционала системы, планирования инфраструктуры, а также тестирования приложений, могут абсолютно свободно использовать для таких задач бесплатную редакцию Oracle Database Express Edition (XE).
Для реализации разовых проектов
Кроме всего вышеперечисленного Вы можете использовать данную редакцию в проектах, в которых требуется применение реляционной базы данных или конкретно технологий Oracle Database, но при этом нет жестких требований к функциональности и производительности.
Например, у меня как-то раз стояла задача мигрировать данные с Microsoft SQL Server в Oracle Database, дело в том, что компания внедряла новую информационную систему, разработкой которой занимался подрядчик, и этому подрядчику необходимо было предоставлять данные из нашей прежней системы в формате дампа Oracle Database.
Но, как было уже отмечено, наша система работала с Microsoft SQL Server, поэтому чтобы представлять данные в формате дампа Oracle, мне пришлось установить бесплатную редакцию Oracle Database Express Edition (XE), загружать данные с Microsoft SQL Server в эту промежуточную систему, и затем выгружать данные в дамп.
Подробно о том, как создать дамп базы данных Oracle Database, я рассказывал в материале – Экспорт и импорт дампа базы данных Oracle с помощью утилит expdp и impdp.
Таким образом, Oracle Database Express Edition (XE) можно использовать не только для хранения данных на постоянной основе, но и для хранения промежуточных данных при реализации того или иного проекта.
На сегодня это все. В следующих материалах мы продолжим знакомство с Oracle Database Express Edition (XE) и начнем с рассмотрения процесса установки, поэтому следите за выходом новых статей в моих группах в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Одноклассники, Twitter и Tumblr. Подписывайтесь, и Вы не пропустите выход нового материала!
Читайте также: