Oracle Exadata - Consolidação & Migração

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Consolidação & Migração com Oracle Exadata

Rodrigo AlmeidaOracle ACE e Exadata Specialist Implementation

Rodrigo AlmeidaOracle ACE e Exadata Specialist Implementation

GUOB EXADATA SIG


Agenda

• Palestrante• O que é Oracle Exadata?• Consolidação• Migração• Dúvidas

Palestrante

Rodrigo Almeida

DBA há mais de 14 anos; Analista de banco de dados na Veris IBTA; Pós-graduando em Business Inteligence (BI) na Faculdade IBTA; Vice-presidente do GUOB; Diretor do GUOB Exadata SIG; Colunista Oracle do portal iMasters; Articulista das revistas SQL Magazine e Revista YEP; Colaborador da OTN Latina América; Professor da disciplinas de banco de dados das principais faculdades paulistas. Instrutor oficial de Oracle Exadata e SuperCluster para Oracle University Brasil.

Implementação de 5 Exadatas e 1 Super Cluster


O que é Oracle Exadata

Oracle Exadata Database Machine

O Oracle Exadata Database Machine é uma máquina customizada para bancos de dados que fornece alta performance para ambientes OLTP e Data Warehouse.

O Oracle Exadata roda em Oracle Enterprise Linux 5.5 ou Solaris 11 e trabalha com o banco de dados Oracle Database 11g Release 2.

Quais as tecnologias que vamos encontrar?

Sun Infiniband switches; Smart Flash Cache; Smart Scan; Storage Index; EHCC – Exadata Hybrid Columnar Compression;

Objetivos da solução: Acabar com problemas de gargalos de I/O e CPU, com extrema performance em seus componentes.

Infiniband Switch

Infiniband Swtich é um dos componentes principais de performance do Oracle Exadata, Open Source é fabricado para oferecer computação em alta-performance onde oferece os seguintes recursos:

Baixa latência na transmissão dos dados (100 nanosegundos); QoS (Quality of Service) – Qualidade de Serviço; Failover; Escabilidade; Troughtput de 40/GBs (COMERCIAL), o verdadeiro é 32/GBs ; Oracle Kernel do RAC customizado; Trabalha com protocolos como iDB, SDP, IPoIB ou ZDP;

Todos podem ser baseados em RDS.

Smart Flash Cache

O Smart Flash Cache é uma tecnologia similar ao SSD (Solid State Disk), porém, específico para realizar CACHE dos dados e não armazena os dados fisicamente.

Uma das principais vantagens de se usar Flash Cache em BD é:

Alta performance em leituras dos blocos de dados; Utilização da capacidade máxima do Infiniband para Troughtput de I/O; Pode ser implementado diretamente por comando SQL, especificando a

tabela do modelo de dados que deseja utilizar; Na versão FULL RACK X2-2, o Exadata pode oferecer até 5 TB de Flash

Cache, na versão X3-2 existe a opção de 22TB; RMAN customizado para backup incrementais e em alta performance;

Smart Scan

O Smart Scan é um software específico do Oracle Exadata Storage Server (células) e só ocorre é influência pela otimização de uma Query, não governado pelo otimizador:

Quando o objeto está armazenado no Storage Server; Algum mecanismo de Direct Path Reads.

Podendo alternar entre 4 modos de trabalho, são eles:

1. Predicate Filtering;2. Column Filtering;3. Join Fitering;4. Para operações de FULL TABLE ou INDEX SCANS;

Diminui o valor de dados para o banco de dados, aumenta a performance das consultas, otimizado no binário oracle e otimizado pelo uso do protocolo iDB.

Storage Index

O Storage Index é uma tecnologia específica do Oracle Exadata Storage Server para agilizar a indexação dos blocos de dados nas células de storage, evitando a utilização dos índices B*Tree e Bitmap comuns das aplicações.

• Trabalha diretamente com as tecnologias de Smart scan para facilitar a interpretação dos comandos SQL enviados pelo protocolo iDB e capaz de processar em pacotes de 1MB o menor e maior valor dos dados para realizar a completa indexação dos dados;

• Evita a utilização de índices desnecessários por parte da aplicação;

• Aumenta a capacidade de armazenamento dos storages;

IO Resource Manager

O IO Resource Manager é um recurso do Oracle Exadata Storage Server para segregar e controlar a capacidade de IO geradas pelas células de storage, de forma que obtenha o melhor controle sobre as operações de IO e remanejamento de recurso quando necessário.

O IORM pode trabalhar em conjunto com o Database Resource Manager para oferecer o controle ao nível de banco de dados.

VEJA O EXEMPLO A SEGUIR

IO Resource ManagerIORMallocation

Intradatabase

Interdatabase

Categories

AllUser I/Os(100%)

70

%

30

%

Database A

70

%

30

%

15%

CG116.8%

10%

CG211.2%

Database B

22%

CG56.6%

18%

CG65.4%

Database A

35%

CG319.6%

40%

CG422.4%

Database B

15%

CG74.5%

45%

CG813.5%

40%BATCH

60%INTERACTIVE

EHCC – Hybrid Compression Column

O EHCC é uma tecnologia voltada para compressão de dados presentes somente no Oracle Exadata capaz que controlar e implementar diversos tipos de compressão de dados ao nível de segmentos do banco de dados Oracle.

É possível trabalhar com diversos modos de compressão, tais como:

QUERY LOWUsa o algoritmo LZO no nível 1, com taxa de compressão de 4x.

QUERY HIGHUsa o algoritmo ZLIB (gzip) no nivel 2, com taxa de compressão 6x.

ARCHIVE LOWUsa o algoritmo ZLIB (gzip) no nível 3, com taxa de compressão de 7x.

ARCHIVE HIGHUsa o algortimo BZIP2 no nível 4, com taxa de compressão de 12x.


Consolidação

Quantidade de Hardware

Algumas informações importantes que devemos ter em mente quando estamos consolidando um banco de dados no Oracle Exadata:

Exadata X2-2 Q X2-2 H X2-2 F X3-2 Q X3-2 H X3-2 F X2-8 X3-8

Cores 24 48 96 32 64 128 128 160

Storage - HP 21.6TB 50TB 100TB 21.6TB 50TB 100TB 100TB 100TB

Storage - HC 72TB 168TB 336TB 108TB 252TB 504TB 336TB 504TB

Flash Cache 1.1TB 2.6TB 5.3TB 4.8TB 11.2TB 22.4TB 5.3TB 22.4TB

Memória 192GB 384GB 768GB 512GB 1TB 2TB 2TB 4TB

DB Nodes 2 4 8 2 4 8 2 2

CELL Nodes 3 7 14 3 7 14 14 14

Legenda:Q – Quarter Rack HP – High PerformanceH – Half Rack HC – High CapacityF – Full Rack

Perguntas básicas

Para montar um bom plano de consolidação, alguns questionamentos devem ser realizadas, tais como:

Qual o tipo e versão do Oracle Exadata? (X2-2 ou X3-2, Quarter/Half/Full) Quantos ORACLE HOMES serão instalados? (Esse pode ser perigoso) Volumetria de cada banco de dados? Qual o tipo de discos escolhidos no Oracle Exadata? (HP ou HC) Qual será os tipos de GRID DISK para o ASM? (HOT ou COLD Part) Existe algum produto de banco de dados no Exadata? (Audit Vault) Sua rede (LAN) Ethernet possui acesso à 10Gb? Qual é a arquitetura das aplicações que utilizam do Oracle Exadata? Qual será o Plano de Backup & Recover? Qual será o Plano de Contingência? Existe um Plano de Capacidade do ambiente legado? Quais os recursos do Oracle Exadata que devemos utilizar?

Outros pontos importantes

Oriente as equipes sobre como utilizar o Oracle Exadata, alguns pontos que você deve orientar:

O Oracle Exadata é somente para BANCO DE DADOS, e não deve ter instalado nenhuma aplicação ou web server;

Utilize o recurso do Database File System (DBFS) para arquivos externos e ajudar no processo de migração ou backup posteriormente;

A versão do banco de dados é sempre 11gR2 ou superior; Os únicos agentes homologados para Exadata (DB Node) é:

Oracle Data Integrator (ODI); Oracle Golden Gate; Oracle Enterprise Manager Grid Control 11G; Oracle Enterprise Manager Cloud Control 12c; Oracle Enterprise Manager Exadata Management Pack; IBM Tivoli; Xymon.Se usar o NAGIOS, deixe apenas no DBNODE e não nos demais componentes do Exadata.

Mantenha-se atualizado com o documento Oracle Exadata Database Machine [ID 1306791.2] disponível no My Oracle Support (MOS).

Cenário de Exemplo

Cenário Consolidação x Exadata

Conclusões

1. Necessário criações distintas de GRID DISK para criação de Disk Groups do ASM com e sem criptografia;

2. Avaliar o volume x Performance desejado para cada novo banco de dados, para criação dos GRID DISK em HOT, COLD ou INTERLEAVED PART.

3. Segregar o acesso por SERVICES no Oracle Clusterware;4. Preparação do Plano de Backup com FITA e Storage Disk com RMAN e

Data Pump;5. Processos de Exchange Partition para os recursos de ILM;6. Avaliar o volume para o ponto único de armazenamento para arquivos

TXT/CSV das aplicações ou External Tables;7. Evitar muitos criação de muitos bancos de dados, opção de consolidação

por Schemas e cada um com suas tablespaces;8. Criação de Grupos de cargas conforme as demandas de carga das

aplicações OLTP/DW/OLAP/Segurança;9. Avaliar os requisitos de Segurança e Firewall;10.Mensurar o valor de SGA e PGA para cada tipo de banco de dados;

Conclusões

11.Caso necessite de uma contingência, caso utilize o EHCC em algum modelo de dados, será necessário outro Oracle Exadata ou Storage com ZFS para criar o Oracle Data Guard;

12.O AU_SIZE do Group disks no Oracle Exadata é sempre 4MB;13.Utilizar o recurso de Instance Caging para separar a utilização de CPU por

banco de dados para não criar gargalos de CPU;14.Separar o IORM grupos de DESENVOLVIMENTO, HOMOLOGAÇÃO e

PRODUÇÃO para utilização do Exadata Storage Server;15.Avaliar os modelos de dados para utilização dos Flash Cache;16.Utilizar o DBRM para separar os recursos por Schema;17.Cuidado para criar muitas instalações dos binários de banco de dados, isso

pode impactar no espaço em disco dentro dos DB Nodes;18.Sempre deixar cerca de 30% dos recursos livres (CPU/Memória/Storage)

para crescimento pós migração;19.Cuidado com o uso de PARALELISMO para os bancos de dados;20.Seu Oracle Exadata Storage, o disk group de DATA sempre deverá estar

em HIGH MIRROR (3 cópias), porém, menos espaço.

Controle

Banco de dados Ambiente IORM DBRM FC Volume ASM Group DBNODE SC Service

DB1 Desenvolvimento IODEV DBDEV N 2TB DATA e RECO 1 e 2 S DEV

DB2 Homologação IOHMG DBHMG N 2TB DATA e RECO 1 e 2 S HMG

DB3 Produção 1 IOPRD1 DBPRD S 5TB DATA1 e RECO1

3 e 4 S PRDSAP

DB4 Produção 2 IOPRD2 DBPRD S 6TB DATA2 e RECO2

3 e 4 S PRDBI

DBFS Todos DBFS - - 1TB DBFS 1 e 2 N DBFS

Exemplo para um Exadata Quarter Rack

Legenda: FC – Flash Cache, SC – Smart Scan, TBS - Tablespace

Schema Origem Volume Disponibilidade ILM TBS Restrição

SAPR3 SQL Server 400GB ALTA S SAPR3 JDBC, Segurança, Patch

BIEE Oracle 700GB BAIXA N BIEE Paramêtros de BI, Cache

CRM DB2 200GB ALTA S CRM Mainframe, Segurança e Cache


Migração

Considerações

• A Plataforma é 64-bit Intel do Oracle Exadata• Byte order é little endian

• Exadata, ASM e database software devem estar executando na versão 11.2.0.1 ou superior.

• Os atributos do ASM disk group:• COMPATIBLE.ASM=11.2.0.0.0• COMPATIBLE.RDBMS=11.2.0.0.0• CELL.SMART_SCAN_CAPABLE=TRUE• AU_SIZE=4M

• Paramêtro de inicialização do banco de dados:• COMPATIBLE=11.2.0.0.0• DB_BLOCK_CHECKSUM=TYPICAL

• Os extents do banco de dados sempre deve ser múltiplos de 4MB, que deverá ser ajustado no modelo de dados para cada tablespace e tabela.

• Executar o CALIBRATE no Oracle Exadata Storage Server.

Migração Lógica

Tipo Fonte DB é 11.2 Tempo e Esforço Tempo de Parada

Logical standby database Não Alto Baixo

Streams Não Alto Baixo

Data Pump Não Alto Alto

Se adotar o Data Pump, deverá configurar o DBFS para armazenar os arquivos de DMP.

Migração Física

Tipo Fonte DB é 11.2

ASM com 4MB

Suporte Plataforma

Tempo e Esforço

Tempo de

Parada

ASM Online Migration Sim Não Tranquilo Médio Baixo

Recovery ManagerTablespace level migration

Sim Sim Tranquilo Médio Baixo

Create new tablespacesIn conjunction with rolling partitions

Sim Sim Tranquilo Médio Baixo

Physical standby databaseMigration of DB server and storage

Não Sim Limitado Baixo Baixo

Transportable DatabaseMigration to a different platform with the same endian format

Sim Sim Little endian Baixo Médio

Transportable TablespaceMigration to a different platform with different endian format

Não Sim Amplo Médio Médio

Outros pontos de atenção

• Ferramentas para migração com Downtime mínimo:• Oracle GoldenGate• Oracle Data Integrator

• Customização do código• Query com database link, alterar protocolo do SQL*NET• Rotinas PL/SQL com Result Cache• Avaliar o modelo de dados para utilização do EHCC;• Avaliar o modelo de dados para Flash Cache;

• Storage Index irá influênciar nas suas queries;• Retirar os índices somente após a migração completa da

aplicação e a primeira fase de validação;• Se atentar com a configuração do OTIMIZADOR;

Avaliação dos Ambientes

RelatórioAWR

OracleDatabase

Size IOPS MBPS

…ExadataExadataStorageStorageServerServer

SQL ServerDB2Oracle

SQL ServerDB2Oracle

Após avaliação, reconfigurar:

1.IORM2.DBRM3.Instâncias4.Modelo de dados5.Queries


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