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< Beitrag von Robert Riemer

Oracle-Datenbank auf All Flash Storage von Pure Storage

Oracle-Datenbanken benötigen eine stabile und gute Performance.

Wenn man z. B. bei Google den Begriff „Datenbank Performance“ in das Suchfeld eingibt, erscheinen sofort Ergebnisse mit: „Performance Tuning “, „Tune DB Performance“ und „SQL DB Statements Tuning“. Dies zeigt, wie hoch die Performance-Anforderungen an Datenbanken sind. Infolgedessen sind leider 90 % der DB-Administratoren mit dem Tuning der Datenbanken beschäftigt, wie z. B. mit der Änderung der Abfragen, den Parameteranpassungen und der Indexverwaltung.

Einfluss von Storage-Systemen auf die Datenbank-Performance

Stellen Sie sich vor, der DB-Administrator ist ausschließlich damit beschäftigt, die Performance der Datenbank stetig zu verbessern, um den Performance-Anforderungen gerecht zu werden. Als Folge stagniert die Administration der Datenbank, wie z. B. das Patchen, Monitoring und Backup. Es wäre also gut, mit weniger Zeitaufwand für den DB-Administrator eine hohe Performance zu erhalten. Dazu könnten andere Faktoren untersucht werden, die Einfluss auf die Performance haben, z. B. das Storage-System, und diese zu optimieren.

Festplatte vs. Hybrid vs. Flash

Herkömmliche Storage-Systeme mit drehenden Festplatten können nur über die Anzahl der Spindeln die nötigen I/Os liefern. Daher kommt es nun immer mehr zu Hybridlösungen (Festplatte + Flash) im traditionellen Storage-Markt. Jedoch ist der Hybridansatz nur eine momentane Verbesserung. Die Anwender brauchen All Flash im Storage-Bereich, um mit den hohen Transaktions-Workloads, die Oracle-Datenbanken generieren, Schritt zu halten.

Typische I/Os bei Oracle bewegen sich zwischen 4/8/16 KB (OLTP) und 64 KB (DSS). Die meisten Performance-Engpässe werden in OLTP-Workloads festgestellt. Typischerweise mit 8 KB IO Block-Size. Viele Transaktionen mit kleinen Blöcken → hohe Lesezeiten auf der Disk → Latenzen in der Applikation → schlechte Benutzererfahrung. Das ist der typische Lauf beim Einsatz von Datenbanken auf herkömmlichen Storage-Systemen.

Oracle-Datenbank auf All Flash Storage – Erfahrungsbericht

Da wir gute Erfahrungen mit den All Flash Storage-Systemen von Pure Storage gemacht haben, haben wir getestet, welche Performance-Steigerung durch die Kombination von Oracle-Datenbanken und dem All Flash Storage erzielt werden kann.

Die Speichersysteme von Pure Storage wurden so entwickelt, dass sie optimal mit verschiedenen Blockgrößen umgehen können. So eignen sie sich gerade beim Einsatz von kleinen Random-Blöcken, um die Applikation mit sehr guten Zugriffszeiten zu versorgen, mit Latenzen unter 1 ms. Performance ist jedoch nur ein Bereich, den Pure Storage ideal abdeckt. Im Folgenden ein Erfahrungsbericht von meinem Kollegen Christoph Förster, Oracle-Experte bei ORBIT:

Anforderungsanalyse und Design

Nach der Installation des All Flash Arrays von Pure Storage beim Kunden habe ich mit ihm besprochen, wie wir vorgehen und wie wir die LUN des Systems designen. Oracle empfiehlt, separate Bereiche auf dem Storage für Datafiles, RedoLogs, ArchivedLogs und Control Files anzulegen, um die Performance zu beeinflussen. Dies insbesondere im Hinblick darauf, dass die ArchviedLogs die wichtigsten Files sind und daher auf schnellen Platten abgelegt werden sollen, um die Performance zu erhöhen.

Die Control Files sollen ebenso wie die RedoLogs gespiegelt werden, um beim Ausfall einer Disk keinen Verlust zu erleiden. Dies haben wir bei diesem Storage-System bewusst ignoriert und alles in eine LUN geschoben. Das ist im Hinblick auf die Ausfallsicherheit natürlich nicht empfehlenswert. Eine weitere wichtige Information war, dass der Lade-Job (Laden und Verarbeitung) im Data Warehouse zurzeit ca. 12 – 14 Stunden benötigt. Diese lange Lade-Zeit ist heutzutage für das Treffen von geschäftskritischen Entscheidungen nicht mehr vertretbar.

Testlauf Oracle-Datenbank auf All Flash Storage

Unser erster Testfall war, die Oracle-Datenbank (Version 11g R2) auf das All Flash Storage zu verlagern und die Verarbeitung der folgenden Nacht abzuwarten. Am nächsten Morgen zeigte sich – dank ausführlicher Log-Informationen –, dass diese nur noch sechs Stunden benötigt hat. Wir haben die Entwickler des Data Warehouse hinzugezogen, damit geprüft wird, ob inhaltlich alles soweit richtig ist.

Da die kürzere Dauer ein Einzelfall gewesen sein könnte, haben wir die folgenden Nächte beobachtet. Auch hier ergaben sich massive Zeitvorteile bei der Verarbeitung. Und dies, ohne dass inhaltlich an Abfragen, Indizes o. Ä. etwas geändert wurde, um die Performance zu steigern.

Weitere Testfälle beim Kunden vor Ort haben wir nicht durchgeführt, da uns das Ergebnis positiv überraschte und zufriedenstellte. Wir haben ORBIT-intern weitere Tests durchgeführt und uns dabei an die Best Practices des Herstellers Oracle gehalten.

Cloning innerhalb von 45 Sekunden

Hier konnten wir uns die Erfahrung von Charles Dye, Database Solutions Architect bei Pure Storage, der bereits einige skript-basierte Tests auf dem Storage-System veröffentlicht hat, zunutze machen. Er hat unter anderem eine Oracle-Datenbank mit Boardmitteln des All Flash Arrays in nur 45 Sekunden geklont. Die Datenbankgröße betrug 500 GB. Dazu nutzte er die in dem All Flash-System verankerten Möglichkeiten, um einen Snapshot zu erzeugen, diesen zu mounten und mittels der vorhandenen ArchivedLogs diese neue Datenbank zu recovern. Mittels Skript hat er neue Control Files erzeugt, um die Datenbank zu renamen.

Fazit – konstante Performance, höhere Produktivität

Der Einsatz von Oracle-Datenbanken auf einem All Flash Storage-System von Pure Storage schafft konstante Performance und somit dem Datenbank-Administrator wieder die nötige Zeit für das eigentliche Tagesgeschäft. Auch eine Produktivitätssteigerung durch beschleunigte Anwendungen und der Einblick in Echtzeit-Analysen können zu schnelleren geschäftsrelevanten Entscheidungen führen. Der Mehrwert des oben beschriebenen Szenarios – Snapshoting und Zero Cloning – hat ebenfalls überzeugt. Ein All Flash Array für Oracle-Datenbanken ist eine sehr gute Möglichkeit, um die Datenbank in Richtung Performance zu optimieren.

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Kategorie: Datacenter, Oracle-Database | Schlagwörter: , , , | Kommentare: 0

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