Oracle Exadata 技术架构和主要特点.ppt

EXADATA技术架构和主要特点,高扩展,高可靠,OLTP,智能存储,ShareDisk和ShareNothing架构分析,ShareDisk和ShareNothing是两种主要的数据库架构Exadata提供一种混合式的数据库架构,能够有效解决两者的冲突,吸取两种架构长处;既可以满足OLTP的高并发、高可用特点；又可以满足OLAP的大数据量处理要求；,ShareDisk把数据传输到应用代码端,ShareNothing把应用代码移到数据端运行,当应用代码量很大（高并发）、相关数据量比较小时，ShareDisk更加适合这种典型的OLTP应用；主要特点：高并发、高可用性（由于数据共享，当节点故障可以透明切换到其他数据库节点运行作业）,当相关数据量很大、而应用代码并发量很小时，ShareNothing更加适合这种典型的OLAP应用；主要特点：大数据量处理、低并发、低可用性（由于数据非共享，当节点故障，其他节点要接管故障节点数据）,主要指标,架构优势,Exadata架构概述,智能存储层(ShareNothing),数据库处理层(ShareDisk),超高速并发网络层,.,高扩展,高可靠,OLTP,智能存储,主要指标,架构优势,全新的技术架构ShareNothing与ShareDisk的结合,Exadata智能存储服务器（ShareNothingArchitecture）在存储部件中实现数据密集型处理进行表及索引扫描，过滤查询无关数据数据库服务器承担计算密集型处理（ShareDiskArchitecture）求和,统计,数据转换,等.,数据密集型处理智能存储池,计算密集型处理数据库服务池,Infiniband高速互联的数据交换,全双工系统架构,完全消除单点故障,高扩展,高可靠,OLTP,智能存储,主要指标,架构优势,EXADATA概述-为所有的数据管理系统提供超级的性能,适用于数据仓库应用的最好的数据库服务器（BestforDataWarehousing）基于10 x压缩表的Smartscan基于内存数据的并行查询整体上比11.1版本快5倍适用于OLTP系统的最好的数据库服务器（BestforOLTP）唯一基于网格技术扩展的数据库Smartflashcache可达到20 x（1MIOPS）快的IOPS,或者节省20 x的磁盘对于归档数据可达到50 x的压缩率安全,容错适用于混合负载的最好的数据库服务器（BestforConsolidation）唯一的支持所有负载类型的databasemachine多个数据库,多个应用,多个用户环境都能提供可预测的响应时间,高扩展,高可靠,OLTP,智能存储,主要指标,架构优势,Exadata数据库一体机,网格技术之大成高性能,低成本,冗余,线性扩展超级性能,DB主机确定表的存储分区,发起I/Os请求,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,Oracle数据库网格,SmartScan处理技术Exadata为什么快10-100 x倍?,问题：昨天的销售业绩如何？,Exadata智能存储层,SUM,Selectsum(sales)whereDate=24-Sept,SmartScan在TB级数据中扫描匹配请求的数据,构建并发SmartScan请求,仅仅返回满足条件的数据,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,Exadata混合列压缩,数据按列存储，然后压缩针对数据仓库的查询模式为提高速度进行了优化通常压缩比可达10倍扫描成比例增长针对不常访问数据的归档模式为减小空间进行了优化通常可达15倍压缩对某些数据可达50倍压缩,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,压缩的行,混合列,CompressionUnit1,Column1,Column2,Column3,CompressionUnit2,很好的随机行访问特性非常好的TableScan5x-40 x压缩,行压缩vs列数据库vs混合列压缩,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,实际环境压缩比OracleProductionE-BusinessSuiteTables,压缩比率：Query=14.6XArchive=22.6XVarybyapplicationandtable,52,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,Exadata存储索引无需任何开销即可透明地消除I/O,Exadata存储索引在内存中保存表数据的汇总信息存储列的MIN和MAX值通常每MB磁盘空间建立一个索引项如果MIN和MAX值不匹配查询的“where”子句，则不访问磁盘I/O完全地自动化和透明,MinB=1MaxB=5,Table,Index,MinB=3MaxB=8,Select*fromTablewhereB2-仅第一组记录匹配,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,Exadata存储索引示例表SALES,对常用列自动收集的摘要存储在ExadataStorageServer的内存,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,Exadata存储索引示例表SALES,存储索引将无关datachunk忽略掉提供类似分区修剪的功能NetezzareliesuponZoneMaps,WHEREship_datebetween01-SEP-2009and31-SEP-2009排除datachunk#2,x,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,对大型扫描的优化,1TB（压缩）,10TB的用户数据需要10TB的IO,100GB（分区修剪）,20GB（存储索引）,5GB（智能扫描）,在DatabaseMachine上实现亚秒级,数据减少10倍，扫描加快2000倍,高扩展,高可靠,OLTP,架构优势,主要指标,智能存储,OLTP应用特点与传统存储的局限性,OLTP注重数据的计算、记录的插入、删除与修改，以及简单的查询和统计。它的主要任务是进行事务处理，所关注的是事务处理的及时性、完整性和正确性。衡量OLTP性能主要看TPS和响应时间影响OLTP性能的主要是存储系统的IOPS性能传统高端存储架构的特点导致IOPS性能的不足，典型高端阵列只能达到100k+IOPS。数据库与存储之间互不了解，无法进行智能优化处理,高扩展,高可靠,架构优势,主要指标,智能存储,OLTP,解决磁盘随机I/O瓶颈,磁盘可存储大量数据但每秒的随机I/O200-300I/Os(8K块)Flash闪存技术可存储少量数据（但远大于DRAM）但却能提供每秒几万级的I/O理想解决方案-两者结合保存大容量数据于磁盘保存大比例常用数据于闪存(5%-10%)在磁盘和flash间透明传递数据采用flashcards，而非闪存Disk避免控制器瓶颈在智能存储服务器中部署Flashcards高带宽,低延时数据库逻辑感知,300I/OperSec,TensofThousandsofI/OsperSecond,高扩展,高可靠,架构优势,主要指标,智能存储,OLTP,ExadataFlash闪存提供随机I/O的超级性能,数据库一体机提供总计5TB的闪存每智能存储服务器配置4块高速闪存卡SmartFlashCache缓存热数据，但不是采用简单的LRU算法,库逻辑感知基于数据库数据使用逻辑，知道那些数据应该缓存,那些不应该缓存允许基于应用表进行指定优化，如提示高优先级驻留于缓存,OracleistheFirstFlashOptimizedDatabase,高扩展,高可靠,架构优势,主要指标,智能存储,OLTP,ExadataSmartFlashCache超级性能表现,DatabaseMachine可实现:20+倍随机I/Os(75Kvs.3.6Kpercell)超过1百万I/OsperSec2+倍大数据量顺序I/O(50GB/svs.21GB/s)50GB/sec10倍更快的响应时间18GB/s,Scaleto14cellsinonerack,Addrackstoscalefurther,Eachcellconnectsto2InfiniBandswitchesforRedundancyThisdelivers4xthebandwidth,InfiniBandlinksacrossracksforfullconnectivity,高可靠,高性能,智能存储,架构优势,高扩展,主要指标,GiantEagle5TB零售数据仓库,1/2ExadataDB主机,13IBMP570CPUs,EMCCLARiiON和DMX存储阵列,现存系统,平均16