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Exadata Expedition

Die HP Oracle Database Machine aus Anwendersicht

Rainer MarekwiaOracle STU, Oracle Deutschland GmbH

DOAG SIG Database, Köln 18.Juni 2009

Tour 1: Die Database Machine aus Betreibersicht

Tour 2:

Tour 4: Die grüne Database Machine

Tour 2: Datensicherung mit Exadata

Tour 3: Hochverfügbarkeit mit Exadata

Tour 4: Typische Gesamt-konfigurationen

Exadata ExpeditionDie HP Oracle Database Machine aus Anwendersicht

• Die Database Machine aus Betreibersicht

• Datensicherung mit Exadata

• Hochverfügbarkeit mit Exadata

• Typische Gesamtkonfigurationen• Typische Gesamtkonfigurationen

• Die grüne Database Machine

• Fragen und Antworten

Exadata ExpeditionDie HP Oracle Database Machine aus Anwendersicht

• Die Database Machine aus Betreibersicht

• Datensicherung mit Exadata

• Hochverfügbarkeit mit Exadata

• Typische Gesamtkonfigurationen• Typische Gesamtkonfigurationen

• Die grüne Database Machine

• Fragen und Antworten

Die Database Machine aus Betreibersicht

• Keine klassische Rollenverteilung:Storage Administration

+ System Administration + DBA

• Neue Sichtweise → Neue Arbeitsteilung

• Vorteile durch ein dediziertes abgeschlossenenes • Vorteile durch ein dediziertes abgeschlossenenes Datenbank System (Appliance)

• Verwaltung von Platten, OEL, Cluster & Datenbank in einer Hand

• Dienstleistung von Oracle (ACS) beim initialen Aufsetzen der von HP vorkonfigurierten Database Machine inklusive

Die Database Machine aus Betreibersicht

• Wer macht BIOS updates?• Exadata Unified Patching

• Beinhaltet: OEL, Firmware, Linux Packages und Exadata Software

• Kunden dürfen darüberhinaus keine anderen Patches selbst einspielen, sondern nur von Oracle zertifizierte patchesselbst einspielen, sondern nur von Oracle zertifizierte patches

• Online oder offline Patching möglich

• Wer installiert Linux (security) patches?• Die Datenbank Rechner werden - wie auch in nicht-Exadata

Umgebungen - vom Kunden selbst verwaltet

• Oracle RDBMS und Oracle Enterprise Linux

Exadata Zelle Hardware Details HP DL180G5

Redundante 110/220V Stromversorgung

2 Intel Xeon Quad-core Prozessoren

P400 Smart Array Disk Kontroller- 512M Cache – mit Batterie

12 x 3.5” Platten- 7200 RPM 1000GB SATA

8 GB DRAMInfiniband DDR dual port card

LO100c –iLO Management Card

- 15K RPM 450GB SAS

Die Database Machine aus Betreibersicht

• ILO? Was ist das und was macht das?• „Integrated Lights-Out Management“

• Eigenständiger Rechner zur Überwachung der DL-Server

• Ermöglicht Administration ohne physikalischen Zugang zu den Rechnern

• Volle Kontrolle der Rechner von überall per Netzwerk-Zugriff

• Beobachten des Rechner Status - “Gesundheit” –ohne zusätzliche Agenten

• Informationen zum Stromverbrauch

Strom Lüfter Temperatur CPU Speicher Disks NIC

Konfiguration Ja Ja Ja Ja Ja geplant Ja

Statusabfrage Ja Ja Ja geplant geplant geplant geplant

EM Agent

EXADATA

SSH EXADATA

Grid Control Exadata Plug-In

Separater Rechner für Exadata Plug-In

Enterprise ManagerGrid Control OMS

CellCLI

CellCLI

EM Client

OMS Repository

EM AgentEXADATA

EXADATA

SSHCellCLI

CellCLI

Exadata Plug-In Informationen

• Gesammelt werden Informationen über:• Exadata Zellen

• Celldisks

• Griddisks

• LUNs• LUNs

• Disks

• IORM Konfiguration

Exadata Meldungen und Performance Überwachung

• Zwei Arten von Meldungen werden überwacht:• Auf den Exadata Zellen generierte Meldungen

• Vom Enterprise Manager generierte Meldungen

Netzwerk in der Database Machine

• 2 Ethernet Anschlüsse pro Datenbank Knoten

• Je 1 Admin (nicht genutzt) und 1 Public Port

• Optionen 1. Beide gehen an den Pro Curve Gbit-Switch

2. 8 Knoten mit je einem Port ins public LAN (extern),2. 8 Knoten mit je einem Port ins public LAN (extern),Admin Ports an den ProCurve Switch

3. Admin und Public Ports (bonding) ans externe Public LAN

• VLAN ist auf dem Admin Port unterstützt• Beispiel: Backup und Admin auf einem physikalischen Port

Exadata ExpeditionDie HP Oracle Database Machine aus Anwendersicht

• Die Database Machine aus Betreibersicht

• Datensicherung mit Exadata

• Hochverfügbarkeit mit Exadata

• Typische Gesamtkonfigurationen• Typische Gesamtkonfigurationen

• Die grüne Database Machine

• Fragen und Antworten

Empfohlene Backup Architektur

Option 1:Anschluß von Tapes über Linux Server

• Backup Empfehlung: Database Machine → Infiniband → Linux Servers (DL380) → Tape Drives

• Backup Software: Oracle Secure Backup oder Oracle Secure Backup oder HP Data Protector, Tivoli, ...

• Backup Server DL380 (4-8 Cores) mit 3x24GB Bus

• 2 Tape Drives 2 x LTO4 -1760 in einer MSL4048

• Limitierung Entfernung: Infiniband

• Durchsatz bei 2 Laufwerken: 1TB/h

Option 2a: Anschluss an existierendes Backup Ethernet Netzwerk

• Nutzung der 8 Admin Ports 1Gb Ethernet

• Dann Anschluss ins Backup-Haus-Netz

• Anbindung an • Anbindung an exististierende Backup Infrastruktur

Option 2b: Anschluss an existierendes Backup Ethernet Netzwerk

• Voltaire ISR 2004 Switch:Infiniband nach 10GbEthernet Umsetzer

• Dann Anschluss ins Backup-Haus-NetzBackup-Haus-Netz

• Anbindung an exististierende Backup Infrastruktur

Option 3: SAN Integration Anbindung über Voltaire FC Gateway SR4G

• Voltaire Switch ermöglicht die Nutzung von 4 x 4Gbit/s FC Controller

• Realisierung über iSER und iSCSI

SAN Storage Bandlaufwerk

26.02.2009

Marcus

Backup Strategie

• Empfohlene Oracle Backup Strategie• Einmaliges Level 0 Image Copy = Basis Backup

• Tägliches Erstellen von inkrementellen Level 1 Backups

• Nur geänderte Blöcke werden geschrieben

• Geänderte Blöcke werden bereits auf den Exadata Zellen identifiziert und nur diese zum Datenbank Server gesendet

• Backup wird in die FRA geschrieben

• Das inkrementelle Backup des Tages wird mit dem existierenden Backup aktualisiert (Merge)

• Der RMAN Katalog sollte außerhalb der DBM gespeichert werden

• Dazu: Wöchentlich Tape Backups der FRA

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• Die Database Machine aus Betreibersicht

• Datensicherung mit Exadata

• Hochverfügbarkeit mit Exadata

• Typische Gesamtkonfigurationen• Typische Gesamtkonfigurationen

• Die grüne Database Machine

• Fragen und Antworten

Database Machine Hoch Verfügbarkeit

• Keine Single Points of Failure in Exadata Storage Architektur

• Oracle Automatic Storage Management (ASM)• Schutz vor Platten- und Zellen-Ausfällen

• Datenspiegelung über Zellen hinweg

• Oracle Real Application Clusters (RAC)• 8 Knoten RAC als Datenbank Rechner• 8 Knoten RAC als Datenbank Rechner

• Redundante Infiniband Strecken (Disk, Interconnect) und Switches

• Hardware Assisted Resilient Data (HARD) in Exadata Zellen• Schutz vor Datenkorruption

• Data Guard bietet Schutz vor Katastrophen und Datenkorruption• Automatische Pflege einer Datenbank-Kopie

Exadata Architektur

DB Server

DB InstanzDBRM

ASM

Single-InstanceDatenbank

RAC Datenbank

DB Server

DB InstanzDBRM

ASM

DB Server

DB InstanzDBRM

ASM

iDB Protokoll über

EnterpriseManager

…

OELCELLSRV MS

RSIORM

Exadata Zelle

InfiniBand mit

Path Failover

InfiniBand Switch/Netzwerk

Cell Control

CLI

OELCELLSRV MS

RSIORM

Exadata Zelle

OELCELLSRV MS

RSIORM

Exadata Zelle

…

Hochverfügbarkeit mit Data GuardData Guard über 1Gb Ethernet

• Verwendung von standard Database Machine Komponenten

• Benutzt public 1Gb Ethernet + Ethernet Admin port

Redo Transport

Primäre DB “A” Standby DB “A”mit 11g Active Data Guard

Hochverfügbarkeit mit Data GuardData Guard mit Voltaire Switch ISR 2004

• Beide Systeme sind aktiv, Standby für Reports• Einsatz von Voltaire ISR 2004 Switch

(IB -> 10Gb Ethernet Konvertierung)

Bis zu 10 km

Redo Transport

Primäre DB Standby DBmit 11g Active Data Guard

Data Guard mit mehreren DatenbankenData Guard mit Voltaire Switch ISR 2004

• Zwei Datenbanken laufen jeweils primär auf einer eigenen Database Machine

• Standby Seiten laufen kreuzweise auf anderer DBM

• Bessere Ausnutzung der System Komponenten

Bis zu 10 km

Redo Transport

Primäre DB “A” Standby DB “A”mit 11g Active Data Guard

Primäre DB “B”

Standby DB “B”mit11g Active

Data Guard

Data Gaurd mit Exadata

• Forciertes LOGGING wird vorausgesetzt

• Aus anderen Projekten bereits Erfahrungen mit 35 MB/s Standby Recovery (physical standby)

• Latenzzeit wird mit Entfernung natürlich größer

• Zweite Seite muss keine DBM sein• Gleiches Betriebssystem und gleiches Oracle Release• Gleiches Betriebssystem und gleiches Oracle Release

• Mit 11g Active Data Guard kann zweite Seite aktiv genutzt werden

• Extended RAC ist stand heute nicht realisierbar (ASM Failure Group ist eine Zelle)

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• Datensicherung mit Exadata

• Hochverfügbarkeit mit Exadata

• Typische Gesamtkonfigurationen• Typische Gesamtkonfigurationen

• Die grüne Database Machine

• Fragen und Antworten

HP Oracle Database MachineKonfigurations- / Bestellmöglichkeiten

• Eine ganze DBM (Full-Rack)

• Mehrere ganze DBMs

• Eine kleine DBM (Half-Rack)

• Zwei kleine DBMs

• Jeweils Teillizensierte DBMs (RAC & Exadata)• Jeweils Teillizensierte DBMs (RAC & Exadata)• Ausbalanciertes Verhältnis (1:2)

• Minimum 2 RAC Knoten, mindestens 4 Exadata Zellen

• Exadata Zellen• Separate Zertifizierung erforderlich

HP Oracle Database MachineKonfiguriert für High Performance Data Warehousing

• 8 Oracle Datenbank Server• 64 Intel CPU cores

• Oracle Enterprise Linux

• Oracle Real Application Clusters

• 14 Exadata Storage Servers• 21 TB Benutzerdaten (SAS)• 21 TB Benutzerdaten (SAS)

• 46 TB Benutzerdaten (SATA)

• 4 InfiniBand Switches

• Optimiert, zertifiziert und supported von Oracle

Zusätztliche Racks für weitere Skalierbarkeit (8 und mehr)

HP Oracle Database MachineKonfiguriert für High Performance Data Warehousing

• 4 Oracle Datenbank Server• 4 * DL360 - 32 Intel Quad cores

• Oracle Enterprise Linux

• Oracle Real Application Clusters

• 7 Exadata Storage Servers• 10.5 TB Benutzerdaten (SAS)• 10.5 TB Benutzerdaten (SAS)

• 23 TB Benutzerdaten (SATA)

• 2 InfiniBand Switches

• Optimiert, zertifiziert und supported von Oracle

Maximal ein zusätztliches Rack für weitere Skalierbarkeit

Typische Gesamtkonfigurationen

• Blueprints: Typische Gesamtkonfigurationen

• Eine DBM: Produktion

• Zweite DBM: Entwicklung und Test• Zweite DBM: Entwicklung und Test• Kann ggf. eine kleinere Konfiguration sein

• Physikalische Trennung von Produktion ist wichtig, um Patches zu testen

• Entwicklung und Test laufen in einem Cluster mit separaten Disk Groups

Typische Gesamtkonfigurationen

• Welche Software Produkte sind bei einer DBM erforderlich, welche empfehlenswert?• Oracle Enterprise Linux

• Enterprise Edition

• Real Application Clusters

• Partitioning• Partitioning

• Advanced Compression (empfohlen)

• Tuning and Diagnostic Pack (empfohlen)

• Support für Database Machine HW und OEL inklusive• Derzeit für 3 Jahre, bald auch für 5 Jahre

Typische Gesamtkonfigurationen

• ETL Anschluss Möglichkeiten1. Externer Server (DL180) über Infiniband / NFS

2. Dedizierter Infiniband-Storage (z.B. Falconstore)

3. Voltaire SR4G Switch, Infiniband – FC Konverter

• SAS und SATA Platten werden angeboten• SAS empfohlen, da 25% höherer Durchsatz

und höhere Verfügbarkeit

Typische Gesamtkonfigurationen

• Installation zusätzlicher Software auf den Datenbank Rechner innerhalb einer DBM sind erlaubt aber nicht empfohlen

• Hardware Veränderungen in einer DBM sind • Hardware Veränderungen in einer DBM sind nicht erlaubt (nicht supported)

• Zusätzliche Software Installationen auf einer Exadata Zelle sind nicht erlaubt

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Die grüne HP Oracle Database Machine

• Die HP Oracle Database Machine besteht aus hoch energie-effizienten Standard-Komponenten von HP

• Durch die Smart Scan Technologie wird die CPU Last auf den DB Rechnern enorm CPU Last auf den DB Rechnern enorm verringert, somit auch deren Stromverbrauch

Stromverbrauch

Exadata Storage Cell 424 W (typisch)

DL360G5 DB Server 378 W (typisch)

HP Oracle Database Machine (14+8+Switches)

7.5-13.7 kW

Die grüne HP Oracle Database Machine

Daten Größe 25 TB

Oracle Exadata1/2 DBM

Netezza *) MPP *)Lösung

SMP *)Lösung

Stromver-brauch [W]

13700 / 2 = 6850 7500 38000 28600

KühlungKühlung[BTU/nr] 48 000 / 2 = 24000 25600 129900 97600

Strom Effizienz

1 0.93 0.18 0.25

*) Quelle: http://www.netezza.com/documents/whitepapers/power_and_cooling_white_paper.pdf

Jährliche Energiekosten Einsparungen mit der HP Oracle Database Machine

Daten Größe 25 TB

Oracle Exadata1/2 DBM MPP Lösung *) SMP Lösung *)

Stromverbrauch [W] 13700 / 2 = 6850 38000 28600

Kühlung[BTU/nr] 48 000 / 2 = 24000 129900 97600

Jährliche Energie Kosten

6.85kW * 365 * 24 * 2.5 PUE * 0.15

= € 22995 € 124830 € 93951

*) Quelle: http://www.netezza.com/documents/whitepapers/power_and_cooling_white_paper.pdf**) Basierend auf einem Strompreis von €0.15 pro kWh, 365 Tage Betrieb pro Jahr

Eine Database Machine spart bis zu €100.000 pro Jahr an Energiekosten verglichen mit herkömmlichen DWH Architekturen. ...und bietet außerdem viel bessere Leistung bezogen auf eine gegebene Datenmenge.

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• Fragen und Antworten

Die Übernahme

Welchen Einfluß hat die angekündigkte Übernahme von SUN durch Oracle auf die Oracle Exadata Server und die HP Oracle Database Machine?

• Oracle FAQ: „Dies hat keinen Einfluß! Oracle bekennt sich unverändert zu Oracle Exadata und der HP Oracle Database Machine“Machine“

• Larry Ellison: „Exadata basiert auf HP Technologie mit Intel CPUs. Wir haben keine Pläne für ein SPARC-Solaris-Version von Exadata. Wir haben eine ausgezeichnete Beziehung mit HP, die wir fortsetzen werden.

[ Quelle: www.oracle.com/sun/faq.pdf]

1. Hohe IO Bandbreite: 14 GB ↔ 14 GB

2. Intelligenter Smart Scan

3. Reduzierte Anforderungen:RZ Platzbedarf, Energieverbrauch und Kühlung

Unabhängige Untersuchung

4. Transparenz für Anwendungen

5. Einfache Handhabung

6. Hochverfügbarkeit

Veröffentlicht Oracle BenchmarkErgebnisse mit Exadata?• Bestes je veröffentlichtes TPC-H Ergebnis

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