Oracle_Exadata_技术架构和主要特点

1、1会计学Oracle_Exadata_技术架构和主要特点技术架构和主要特点高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP智能存储智能存储Share Disk把数据传输到应用代码端Share Nothing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，Share Disk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，Share Nothing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

2、）主要指标主要指标架构优架构优势势Exadata CellInfiniBand 交换网络单节点数据库RAC 多节点数据库Exadata CellExadata Cell智能存储层(Share Nothing)数据库处理层(Share Disk)超高速并发网络层.高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP智能存储智能存储主要指标主要指标架构优架构优势势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扩展高可靠高可靠OLTP智能存储智能存储主要指标主要指标架构优架构优势势-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

3、最好的数据库服务器（Best for Data Warehousing） 基于10 x压缩表的Smart scan 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（Best for OLTP） 唯一基于网格技术扩展的数据库 Smart flash cache 可达到20 x（1M IOPS）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（Best for Consolidation） 唯一的支持所有负载类型的database machine 多个数据库,多个应用,多个用户环境

4、都能提供可预测的响应时间高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP智能存储智能存储主要指标主要指标架构优架构优势势 网格技术之大成 高性能, 低成本, 冗余, 线性扩展 超级性能 &开箱即用Exadata 智能存储服务器网格 14 x高性能低成本存储服务器 100 TB raw SAS 盘 or 336 TB raw SATA 盘 5TB+ 闪存(flash storage)!RAC DB数据库服务器网格 8 x 高性能低成本DB服务器 每个服务器包括2x 4核 Xeons/72GB RAMInfiniBand 网络 每路 40 Gb/sec 的高可用网络高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP智能存储

5、智能存储架构优势架构优势主要指主要指标标Exadata智能存储服务器网格 21 GB/sec 磁盘数据扫描 50 GB/sec 内存数据扫描 1百万+ 随机I/Os /sec, 8K DB块数据库服务器网格 几百万级事务处理能力/每分钟 几千万级查询能力/每分钟 几十亿级记录扫描能力/每分钟InfiniBand网络 880 Gb/sec 累计IO带宽Extreme Performance超级性能高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP智能存储智能存储架构优势架构优势主要指主要指标标Single ServerQuarter RackHalf RackFull RackRaw Disk1SAS7.2 TB

6、21 TB50 TB100 TBSATA24 TB72 TB168 TB336 TBRaw Flash1384 GB1.1 TB2.6 TB5.3 TBUser Data2(assuming no compression)SAS2 TB6 TB14 TB28 TBSATA7 TB21 TB50 TB100 TB1 Raw capacity calculated using 1 GB = 1000 x 1000 x 1000 bytes and 1 TB = 1000 x 1000 x 1000 x 1000 bytes.2 - User Data: Actual space for end-u

7、ser data, computed after single mirroring (ASM normal redundancy) and after allowing space for database structures such as temp, logs, undo, and indexes. Actual user data capacity varies by application. User Data capacity calculated using 1 TB = 1024 * 1024 * 1024 * 1024 bytes.Ref: http:/ Exadata以三种

8、途径解决数据处理带宽瓶颈 大规模智能存储网格并发计算MPP 数据处理带宽与数据量成正比 存储层负责数据密集型处理SmartScan 数据库SQL负荷被分布到存储层实现，利用大量存在的存储层CPU处理本存储节点内的数据 混合型列压缩HCC，数据量降低10倍以上 HCC在降低存储成本的同时，增加了查询性能 通过 Exadata Smart Flash Cache解决随机IO瓶颈 随机I/Os速度提升 20倍以上Exadata Storage Cells高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能

9、存智能存储储I/Os 执行:返回 1 TB 数据DB主机筛选1 TB数据，得到1000行客户要求的数据，计算并返回给客户端返回数据行SELECT customer_name FROM calls WHERE amount 200;DB主机确定表的存储分区发起I/Os请求高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储Oracle 数据库网格问题：昨天的销售业绩如何？Exadata 智能存储层SUMSelect sum(sales) whereDate=24-Sept Smart Scan 在TB 级数据中扫描匹配请求的数据构建并发Smart Scan请求仅仅返回

10、满足条件的数据高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储 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倍压缩高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储压缩的行混合列Row 1Symbol TableRow 2Row 3Database Block很好的随机行访问特性OK 表访问2x - 5x 压缩Column 1Column 2Column 3列数据库很差的随机行访

11、问特性非常好的 Table Scan5x - 40 x 压缩Compression Unit 1Column 1Column 2Column 3Compression Unit 2C1C2C3很好的随机行访问特性非常好的 Table Scan5x - 40 x 压缩高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储Oracle Production E-Business Suite Tables 压缩比率： Query = 14.6X Archive = 22.6X Vary by application and table52高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构

12、优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储 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ABCD135583Min B = 1Max B =5TableIndexMin B = 3 Max B =8Select * from Table where B2 - 仅第一组记录匹配高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储 对常用列自动收集的摘要存储在Exadata Storage Serve

13、r的内存03-NOV-200919-OCT-200901-OCT-200907-OCT-200905-SEP-200919-SEP-2009Ship_dateOrder_dateCust_IDProd_IDAmount03-SEP-2009100753293210,000.0003-SEP-2009200982009820,000.0003-SEP-2009100892001015,000.0003-SEP-2009201001000035,000.0003-SEP-2009803003000010,000.0003-SEP-200910000 203040,000.0003-NOV-2009

14、01-OCT-2009Ship_date07-OCT-200905-SEP-2009Ship_dateData Chunk #103-SEP-200903-SEP-2009Order_date8030010000Cust_ID30000 2030Prod_ID40,00010,000Amount20,00010,000AmountData Chunk #2MINMAXOrder_date03-SEP-200903-SEP-2009Cust_ID1007520098Prod_ID2001032932高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储 存储索引将无关d

15、ata chunk忽略掉 提供类似 分区修剪的功能Netezza relies upon Zone MapsWHERE ship_date between 01-SEP-2009 and 31-SEP-2009排除 data chunk #2 03-NOV-200901-OCT-2009Ship_date07-OCT-200905-SEP-2009Ship_dateData Chunk #103-SEP-200903-SEP-2009Order_date8030010000Cust_ID30000 2030Prod_ID40,00010,000Amount20,00010,000AmountD

16、ata Chunk #2MINMAXOrder_date03-SEP-200903-SEP-2009Cust_ID1007520098Prod_ID200103293203-NOV-200919-OCT-200901-OCT-200907-OCT-200905-SEP-200919-SEP-2009Ship_dateOrder_dateCust_IDProd_IDAmount03-SEP-2009100753293210,000.0003-SEP-2009200982009820,000.0003-SEP-2009100892001015,000.0003-SEP-20092010010000

17、35,000.0003-SEP-2009803003000010,000.0003-SEP-200910000 203040,000.00 x高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储1 TB（压缩）10 TB 的用户数据需要10 TB 的IO100 GB（分区修剪）20 GB（存储索引）5 GB （智能扫描）在Database Machine 上实现亚秒级数据减少10 倍，扫描加快2000 倍高扩展高扩展高可靠高可靠OLTP架构优势架构优势主要指标主要指标智能存智能存储储高扩展高扩展高可靠高可靠架构优势架构优势主要指标主要指标智能存储智能存储OLTP 磁

18、盘可存储大量数据 但每秒的随机I/O 200- 300 I/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flash cards，而非闪存Disk避免控制器瓶颈 在智能存储服务器中部署Flash cards 高带宽, 低延时 数据库逻辑感知300 I/O per SecTens of Thousands of I/Os per Second高扩展高扩展高可靠高可靠架构优势架构优势主要指标主要指标智能存储智能存储

19、OLTPExadata Flash闪存 提供随机I/O的超级性能 数据库一体机提供总计 5 TB 的闪存 每智能存储服务器配置4块高速闪存卡 Smart Flash Cache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Oracle is the First Flash Optimized Database高扩展高扩展高可靠高可靠架构优势架构优势主要指标主要指标智能存储智能存储OLTPExadata Smart Flash Cache超级性能表现Database Mach

20、ine可实现: 20+倍随机I/Os (75K vs. 3.6K per cell) 超过1百万I/Os per Sec 2+倍大数据量顺序I/O (50GB/s vs. 21GB/s) 50 GB/sec 10倍更快的响应时间 18GB/sScale to 14 cells in one rackAdd racks to scale furtherEach cell connects to 2 InfiniBand switches for RedundancyThis delivers 4x the bandwidthInfiniBand links across racks for full connectivity高可靠高可靠高性能高性能智能存储智能存储架构优势架构优势高扩展高扩展主要指标主要指标1/2 Exadata DB主机 13 IBM P570 CPUsEMC CLARiiON 和 DMX 存储阵列 现存系统平均16倍 的性能提升16xAverageSpeedup337个 查询/小时HP Oracle Database Machine10.7个 查询/小时Netapp存储