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Exadata - aus “alt” mach “neu”

Frank Schneede

Leitender Berater, Oracle BU DB


Safe Harbor Statement

THE FOLLOWING IS INTENDED TO OUTLINE OUR GENERAL

PRODUCT DIRECTION. IT IS INTENDED FOR INFORMATION

PURPOSES ONLY, AND MAY NOT BE INCORPORATED INTO ANY

CONTRACT. IT IS NOT A COMMITMENT TO DELIVER ANY

MATERIAL, CODE, OR FUNCTIONALITY, AND SHOULD NOT BE

RELIED UPON IN MAKING PURCHASING DECISION. THE

DEVELOPMENT, RELEASE, AND TIMING OF ANY FEATURES OR

FUNCTIONALITY DESCRIBED FOR ORACLE'S PRODUCTS

REMAINS AT THE SOLE DISCRETION OF ORACLE.


Einführung


Oracle Exadata Database Machine

Seit 2008 als Plattform für…

• Datawarehouse

• OLTP

• Konsolidierung

Oracle’s Strategische Plattform

unterstützt ALLE Datenbank Workloads


Exadata Hardware Architecture Standard Server für Datenbank und Storage

Database Grid

Intel x86 Datenbank Server (bis zu 160 Cores)

Oracle Enterprise Linux 5.8 (UEK) oder Solaris 11

Oracle Datenbank EE 11gR2 (11.2.0.3 oder neuer)

10 Gig Ethernet (RZ Anbindung)

Storage Grid

Intel x86 Storage Server (bis zu 168 Cores)

Bis zu 504 TB Festplattenkapazität (brutto)

Bis zu 22.4 TB PCIe Flash Storage

Oracle Enterprise Linux 5.8 (UEK)

Exadata Storage Server Software

InfiniBand Netzwerk

Einheitlich für Storage und Server ( 40 Gb/sec )


Vorteile der Standardisierung Risikominimierung und schnelle Inbetriebnahme

Alle ‘Database Machines’ sind identisch

Schlüsselfertig

Getestet

Einfach zu betreiben (‘Supportability’)

Jahre an Tuningerfahrung

Keine Probleme mit ‘einzigartiger Konfiguration’

Identisch mit Konfiguration im Oracle Engineering

Betrieb aller Oracle Datenbank Workloads

30 Jahre Oracle Datenbank Innovation

Keine Exadata Zertifizierung nötig

Nutzen des Oracle Ecosystems

Fähigkeiten, Wissensbasis, Mitarbeiter, Partner

Fokussierung von IT Know-How auf Geschäftsnutzen

Einsatz

innerhalb

Wochen, nicht

Monaten


Exadata Schlüsselfunktionen Überblick

+ + +

• Hybrid Columnar Compression

– 10x Komprimierung für DWH Abfragen

– 15x Komprimierung für Archive

Daten

komprimiert

beim Scan

und im Flash

Platz sparen bei

Datenkopien

komprimiert

primary DB

standby test

dev backup

unkomprimiert

• Intelligenter Storage

– InfiniBand Netzwerk

– Daten scannen und filtern

• PCI Flash Cache

– Transparentes Caching

– Steigerung Random I/O bis Faktor 30x

– Steigerung I/O Bandbreite bis Faktor 4x


Exadata weltweit in allen Branchen

Petabyte DWH

SAP, E-business Suite,

PeopleSoft, Siebel, JDE

Konzern-Berichtswesen

Online Financial Trading

E-Commerce Sites

Konsolidierung von 100s

Datenbanken

50% Datawarehouse, 50% OLTP oder Mixed Workloads


Exadata in Deutschland Eine kleine DWH-Kundenauswahl...

Exadata Reference Booklet (Stand 09/2012)

http://www.oracle.com/us/products/database/exadata-reference-booklet-400018.pdf




Exadata News OOW 2012


Exadata Evolution

V1 2008

Smart Storage

InfiniBand Scale-Out

Warehouse

X2-8 2010

80-core SMPs

Scale-Up

V2 2009

Flash

Columnar

OLTP & VLDB


Exadata X3 | Database “In-Memory” Machine

2008

Warehouse

2010

Scale-Up OLTP & VLDB

2009

2012

Großer Flash

Alle I/Os aus Flash

Database On Disk

X3

Database In-Memory


Alle X3 Database Machinen

X3-2 Datenbank Server

Architektur wie Exadata X2

Preis wie Exadata X2

Exadata X3 Details

10% to 20% Lower Power

20X mehr Schreib-Performance

33% schnellere Datenbank CPUs

mit 10Gb Ethernet ins Data Center

4X mehr Flash Memory

10% bis 30% Stromersparnis

33% mehr I/O Bandbreite

Exadata Smart Flash Write Cache

40X 10Gb Ports pro Rack

22 TB Flash Memory pro Rack

Bis 3 Kilowatt Ersparnis pro Rack

100 GB/sec running SQL

75% mehr Memory

8-Core Xeon® SandyBridge E5-2690

Schneller

Größer

1 TB bis 2 TB pro Rack


Exadata X3 Database “In-Memory” Machine

X3 Speicherhierarchie – Aktive Daten von Disk in Flash

– Automatisch und transparent

DRAM Speicher erweiterbar bis 2 oder 4 TB

– 4 bis zu 40 TB unkomprimierte Daten

Flash Speicher 4X vergrößert bis zu 22 TB pro Rack

– 40 bis zu 200 TB unkomprimierte Daten – ALLE aktiv!

– 1.5 Million SQL Random Read I/Os pro Sekunde für OLTP

Vergleichbar mit 15,000 Disks in 150 Arrays

– 100 GB/sec SQL Bandbreite für Berichte und DWH

Vergleichbar mit 1,000 Disks in 10 Arrays

Bis 500 TB

Platte

Bis 22 TB

PCI FLASH

Max. 2 oder

4 TB DRAM

Cold Data

Hottest Data

Active Data


Exadata Smart Flash Cache Write-Back Cache Performancesteigerung

Write I/Os

1M 8K Write IOPs

aus SQL (X3-2)

500K 8K Write IOPs

aus SQL (X2-2)

Zusätzliches Caching Write I/Os im Flash

Performancesteigerung für Write intensive Lasten

– 20X mehr Schreib-IO/Sek. als auf Festplatte (X3)

– 10X mehr Schreib-IO/Sek. als auf Festplatte (V2 und X2)

Write I/Os persistent im Cache

– Schnelles Recovery! Nur dirty blocks wiederherstellen!

Cache bleibt bei Reboot erhalten

Block wird erst später auf Platte geschrieben

11.2.3.2


Exadata Smart Flash Cache Zwei Modi

4 x 400 GB Flash Cards

pro Exadata Zelle

Write-Through (Default)

– Bisher bekanntes Verfahren

– Cache nicht persistent

– Random Reads werden beschleunigt

Write-Back

– Neu mit Exadata SW 11.2.3.2

– Persistent

– Random Writes werden beschleunigt

– Vermeidung von free buffer waits im AWR

11.2.3.2


Einrichtung Exadata Smart Flash Cache Ändern des flashCacheMode

1. Stoppen cellsrv

2. Drop Flashcache

3. Modus ändern

4. Starten cellsrv

CellCLI> drop flashcache

Flash cache cel14_FLASHCACHE successfully dropped

CellCLI> alter cell shutdown services cellsrv

Stopping CELLSRV services...

The SHUTDOWN of CELLSRV services was successful.

CellCLI> alter cell flashCacheMode = WriteBack

Cell cel14 successfully altered

CellCLI> alter cell startup services cellsrv

Starting CELLSRV services...

The STARTUP of CELLSRV services was successful.

CellCLI> create flashcache all

Flash cache cel14_FLASHCACHE successfully created


Überwachung Exadata Smart Flash Cache Metriken in der Storage Zelle

FlashCache Verwendung

– FC_BY_USED – Gesamtgröße MB im Cache

– FC_BY_DIRTY – Größe dirty MB im Cache (Daten im Cache, aber noch nicht auf Platte)

CellCLI> list metriccurrent FC_BY_USED, FC_BY_DIRTY

FC_BY_USED FLASHCACHE 307,012 MB

FC_BY_DIRTY FLASHCACHE 250,320 MB

Cache Information pro Griddisk und pro FDOM

– GD_BY_FC_DIRTY – Größe dirty MB cached auf Griddisk

– CD_BY_FC_DIRTY – Größe dirty MB cached auf Celldisk

CellCLI> list metriccurrent GD_BY_FC_DIRTY

GD_BY_FC_DIRTY DATA_CD_00_cel14 7,214 MB

GD_BY_FC_DIRTY DATA_CD_01_cel14 6,698 MB

. . .

CellCLI> list metriccurrent CD_BY_FC_DIRTY where -

metricObjectName=FD_05_cel14

CD_BY_FC_DIRTY FD_05_cel14 19,430 MB


Überwachung Exadata Smart Flash Cache Statistiken in der Datenbank

physical read total IO requests

cell flash cache read hits –

Anzahl der Leseanforderungen aus Flash Cache

physical read partial requests –

Anzahl der Leseanforderungen teilweise aus Flash Cache und teilweise von

Festplatte

SQL> SELECT name, value FROM V$SYSSTAT WHERE

2 NAME IN ('physical read total IO requests',

3 'cell flash cache read hits');

NAME VALUE

physical read total IO requests 15673

cell flash cache read hits 14664


ÜberwachungExadata Smart Flash Cache Statistiken in der Datenbank

physical write total IO requests

physical write requests optimized –

Anzahl Schreibanforderungen direkt auf Flash Cache

physical write partial requests –

Anzahl Schreibanforderungen teilweise auf Flash Cache und Festplatte

physical write request redirties –

Anzahl Schreibanforderungen auf Flash Cache zum Überschreiben von Inhalten,

die noch nicht auf Festplatte synchronisiert wurden (redirty)

Hinweis: physical write ... – Statistiken nicht in 11.2.0.3 BP9

enthalten! Verfügbar erst ab 11.2.0.4!


NEU Exadata X3-2 Eighth Rack

Exadata Einstiegskonfiguration

– HW Listenpreis $200K: 60% vom Quarter Rack

– 16 Database Cores, 54 TB Disk, 2.4 TB PCI Flash

– HA Konfiguration mit allen Exadata Funktionen

Exadata Extreme Performance für kleinere

Workloads, Entwicklung, Test, Disaster Recovery

Hardware entspricht Quarter-Rack

– Hälfte der CPU Cores, Disks und Flash Cards disabled

– Hälfte der Datenbank und Exadata Software Lizenzen

Upgrade auf Quarter-Rack durch Skript

Schneller als 2010 Quarter-Rack, 2008 Half-Rack

Niedrige

Kosten


Exadata – maximale Interoperabilität


Exadata Wachstum über Generationen

V2

Quarter Rack

2010



V2

Quarter Rack

2010

X2-2

Qtr to Half Upgrade

2011



• Erweiterung von X2 oder V2 Systemen mit X3 Hardware

– Database Machine besteht aus verschiedenen

Servergenerationen

– Datenbank und Cluster über mehrere Hardware

Generationen

• Server bzw. Komponenten bleiben erhalten

– Erweiterung durch Hinzufügen von Servern

– Entfernen überflüssiger Server

• X3 Hardware erfordert aktuelle Exadata SW (>=

11.2.3.2.0) wegen neuer Treiber, Firmware, etc.

– X3 Hardware benötigen keine Aktualisierung von Datenbank,

ASM, oder Clusterware

V2

Quarter Rack

2010

X2-2

Qtr to Half Upgrade

2011

X3-2

Half to Full Upgrade

2012



Supportdauer Exadata: 5 Jahre

(nach letzter Auslieferung des Modells)

V2 bis Oktober 2015

X2-2 bis ca. November 2017

Wichtig: Randbedingungen beachten!

V2

Quarter Rack

2010

X2-2

Qtr to Half Upgrade

2011

X3-2


2012

Wichtig!

Erster Termin

gilt für das Gesamtsystem!



X2-2 und X3-2 Komponenten ausbauen

und weiternutzen

Nach Ende Support Komponenten weiter nutzen!

V2

Quarter Rack

2010

X2-2

Qtr to Half Upgrade

2011

X3-2


2012

X Support Ende V2: Oktober 2015


Exadata Upgrade

Announcement 09/2010:

– Exadata X2-2 High Capacity mit 2TB Festplatten

Announcement 01/2012:

– Update High Capacity Festplatten auf 3TB

Kundenbeispiel:

Exadata X2-2 QR High Capacity in 03/2011

Exadata X2-2 QR to HR Upgrade High Capacity in 06/2012

Änderung der High Capacity Festplattengröße


Exadata Cell X2-2 Exadata Cell X2-2

Exadata Storage Layout und Upgrade Grid Disks

Physikalische Platten (Cell Disks) partitioniert in Grid Disks

– Grid Disk von ASM als ASM Disk allokiert

– Mindestens eine Grid Disk pro Cell Disk

– Nutzung: Unterscheidung “hot” und “cold” Daten, Trennung von Datenbanken

Grid

Disk

Exadata Cell X3-2

X2-2 2TB HC Platten

X3-2 3TB HC Platten


Exadata Storage Konfiguration und Upgrade ASM Disk Groups und ASM Failure Groups

Cell Disks mit zwei Grid Disks

– Hot Grid Disks und Cold Grid Disks (äußere und innere Bereiche)

Exadata Cell X2-2 Exadata Cell X2-2

Hot Hot Hot

Cold Cold Cold

ASM

Disk Group

ASM

Failure Group

… Hot Hot Hot

Cold Cold Cold …

ASM

Failure Group

DBFS DBFS DBFS

Neue ASM

Disk Group

Exadata Cell X3-2

X2-2 2TB HC Platten

X3-2 3TB HC Platten

ASM Disk Groups über alle Grid Disks

Zwei ASM Failure Groups für Hochverfügbarkeit

ASM Striping für I/O Balancing, ASM Spiegelung gegen Plattenausfälle

Neue Storage Server mit weiterer ASM Disk Group


Neu: Exadata Disk Swap Service

Austausch der Festplatten (600GB High Performance oder 3TB High Capacity)

Für Exadata X2 und X3 und Storage Expansion Racks

Durchführung durch ACS

Beachten:

Ab Exadata Sorage Server 11.2.2.4.2 möglich

600GB HP -> 3TB HC oder 2TB HC -> 3TB HC online

Alle Festplatten tauschen (incl. Spare Parts!)

Kein HP / HC Mix innerhalb der DBM!

Verfügbar seit 06.11.2012


Exadata – Erweiterungen und Upgrades in Kundenbeispielen


Exadata Upgrades & Erweiterungen

Exadata Half Rack V1 SAS in 08/2009

als DWH

Key-Driver:

– Limitierung alter HW

– Erweiterung DWH Funktionalität

Situation bei deutschen Kunden 1


Exadata Upgrades & Erweiterungen Situation bei deutschen Kunden 1

Ersatz: Exadata Half Rack X2-2 HC in

05/2012

Key-Driver:

– Gestiegener Platzbedarf

Nutzung Exadata V1 als Dev-System



Exadata Quarter Rack V2 SAS in

01/2010 als DWH in der QS

Key-Driver:

– Geringe Komplexität der Exadata

– Skalierbarkeit für Geschäftsexpansion




Ersatz: Exadata Half Rack X2-2 HP in

12/2011

Key-Driver:

– Desaster Absicherung

– Wachsendes Datenvolumen

Nutzung V2 als Desaster Absicherung

mit DataGuard


DataGuard


Fazit


Fazit

• Vierte Exadata Generation

• X3 Database “In-Memory” Machine

• Flash Erweiterungen

• Aktive Daten im Memory

• Einstiegsmodell Eighth Rack X3


Fazit

• Kombination aller Modelle >V2 möglich

• In der Praxis:

• Altes Modell als DR, Test&Entwicklung

• Upgrades solange Maschine aktuell

• Erweiterungen mit Expansion Racks

X3


Weitere Informationen Exadata Produktüberblick

http://www.oracle.com/us/products/database/exadata/overview/index.html

Exadata Database Machine X3-2 Data Sheet

http://www.oracle.com/us/products/database/exadata-db-machine-x3-2-1851253.pdf

Whitepaper: A Technical Overview of the Oracle Exadata Database Machine and Exadata Storage

Server http://www.oracle.com/us/products/database/exadata-tech-overview-wp-1867437.pdf

Gartner Analyse: Oracle Embraces Flash Memory in New Exadata Database Machine

http://www.gartner.com/technology/reprints.do?id=1-1CEIIXJ&ct=121005&st=sb

Exadata DWH Customer Reference Booklet


http://www.oracle.com/us/products/database/exadata/overview/index.html












http://www.oracle.com/technetwork/database/focus-areas/performance/instance-caging-wp-166854.pdf

http://www.oracle.com/us/products/database/exadata-tech-overview-wp-1867437.pdf





















http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/xmigration-11-133466.pdf


Deutsche Exadata Community Neu als Blog: https://blogs.oracle.com/exacommunity_deutsch/


Oracle Engineered Systems - zum Anfassen Besichtigung der EXA* Maschinen im ISE Oracle Technology Center*

Einzigartig in Deutschland, kann die komplette Palette der Oracle Engineered Systems

in nur 2 km Entfernung von der DOAG Konferenz erlebt werden.

Der größte Teil des Exa-*Stacks, also eine Exadata, eine Exalogic und eine Exalytics In-

Memory Machine, stehen im ISE Oracle Technology Center der ISE Information Systems

Engineering GmbH und werden betrieben in einem der modernsten 5-Sterne

Rechenzentren Europas bei der Noris Netwok AG.

Sie möchten dabei sein?

Registrieren sie sich am Oracle Stand oder

Melden Sie sich an unter

http://apex.oracle.com/pls/apex/f?p=38040

Weitere Hinweise – bitte wenden

*Herbert Rossgoderer, ISE Information Systems Engineering GmbH mit freundlicher Unterstützung

der DOAG und ORACLE

UNSERE TERMINE:

► 20. Nov. 2012 - 15:00 bis 16:30 Uhr

► 21. Nov. 2012 - 17:00 bis 18:30 Uhr

► 22. Nov. 2012 - 10:30 bis 12:00 Uhr

UNSER TREFFPUNKT:

► Oracle Stand im 3. OG oder

► EG an der Rolltreppe



Oracle Engineered Systems - zum Anfassen Ablauf

Vom jeweiligen Treffpunkt auf der DOAG geht es zum nur 5 Minuten entfernten

Rechenzentrum der Noris Network AG.

Ist die Sicherheitsüberprüfung (Die vorherige Registrierung (LINK) und ein

Personalausweis sind zwingend erforderlich!) absolviert, wird zunächst die Noris

Network AG einen kurzen Einblick in die neuesten RZ-Technologien geben, die das

Rechenzentrum zu einem der modensten seiner Art in Europa macht.

Im Anschluß erfolgt die Einführung in die Exa-* Engineered Systems durch die ISE. Am

„lebenden Objekt“ werden Infrastruktur, Einsatzszenarien, Betriebskonzepte und

natürlich die beeindruckende Performance der EXA* Systeme vorgestellt.

Den Abschluss bildet ein Bericht über die highlights und lessons learned aus zahlreichen

interessanten EXA* Projekten, proof of concepts und Benchmarks der vergangenen

Jahre, bevor es dann wieder zurück zur DOAG Konferenz geht.

Link: http://apex.oracle.com/pls/apex/f?p=38040





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Nehmen Sie an unserer Umfrage teil

und gewinnen Sie ein Apple iPad!

Fragebögen am Oracle Stand oder

im Smartphone ausfüllen. Einfach

den QR-Code scannen.

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