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极限性能数据平台 ---- 使用Oracle Exadata 提供极限性能 袁京声 资深咨询顾问,华东区技术咨询部制造业 jingsheng.

yuan@oracle.com IBM TPC-C记录需要76个机柜 Sun TPC-C记录需要只需要9个机柜 只要9台Sun + Oracle =新的世界纪录! 面向未来的体系架构 大规模并行网格(MPG) 最快的数据仓库 最快的OLTP 最强的混合系统 关键点 ? 全球第一个OLTP系统的Database Machine ? 为数据管理提供超级的性能 C OLTP, 数据仓库,混合系统的最优选择 ? Sun's FlashFire 技术的引入是系统的关键 C Oracle 是第一个闪存优化的数据库 ?

2009 Oracle Corporation - Confidential

6 Exadata 产品 Exadata Storage Server & Database Machine ? Exadata Storage Server C 为Oracle 数据库优化的存储产品 C 提供极限 I/O 和SQL 执行性能 C 软硬件一体化 ? Exadata Storage Server Software 11gR2 ? Sun Oracle Database Machine C 预配置,提供高性能 C 平衡的系统 C 无限扩展性能,容量、带宽和处理 能力 ? Exadata Storage Server Software 11gR2 ? Oracle Database 11gR2 Exadata的商业价值 ? 超级的性能表现: 10-100倍的数据仓库性能提升. 20倍的 OLTP应用性能提升. ? 线形扩展: 随着数据量的增加,可以通过增加Storage Server 或Machine使性能线性增长. ? 适用于企业级客户:包含并预配置完整系统所必需的所有 软件和硬件,快速部署和上线. 由Oracle提供单一的软件和硬 件支持. ? 标准化: 与现有的应用透明衔接,数据库和应用的管理维护保 持一致. Exadata 产品概述 Sun Oracle Database Machine Exadata Storage Server Grid ?

14 个高性价比存储机 ?

100 TB SAS 磁盘存储 或336 TB SATA 磁盘存储 ? 5TB+ 闪存存储! RAC Database Server Grid ?

8 个高性价比服务器 ? 每台机器配2个Intel quad-core Xeons Processors (2.53 GHz) InfiniBand Network ?

40 Gb/秒Infiniband 链路 ? 网格就是未来 ? 高性能, 低成本, 冗余, 线性扩展 ? Sun Oracle Database Machine 为所有数据管理需求交付第一个也 是唯一一个完整的网格架构 Sun Oracle Database Machine Exadata Storage Server Grid ?

21 GB/秒 磁盘带宽 ?

50 GB/秒 闪存带宽 ? 每秒1 百万 I/Os RAC Database Server Grid ? 支持每分钟百万级事务处理 ? 支持每分钟千万级查询处理 ? 支持每分钟访问十亿条记录 InfiniBand Network ?

880 Gb/秒 累积吞吐量 极限性 彻底简化部署 ? Database Machine消除了数据库系统 部署的复杂度 C 极大降低配置、诊断、调优的时间 ? Database Machine随付即用 C 预先打包的、严格测试的、标准化的、可支 持的配置 C 已经存在的应用无需任何改变 ? 超级的性能 数月到数天 使用组件 从头开始构 实施前 系统调整 购买 组件 安装与 配置 测试和 验证 数月 收到 Oracle Database Machine Oracle Database Machine 交付后

1 周内 部署更快且风险更小 Exadata 系统扩展 ― 由小到大 整个机架 半个机架 四分之一 机架 基本系统

21 15 更低的成本 Vs 常规硬件 ? 同样性能 ? 同样I/O容量 ? 同样存储容量 ? DBM 有容错功能 ? IBM 贵4倍2Database Machine IBM's fastest computer

8 IBM DS8300 Turbo ?

2009 Oracle Corporation C Proprietary and Confidential Exadata 架构和特性 传统的服务器和存储设备技术架构 高端存储阵列 网络交换 存储交换 Exadata 架构概述 Exadata Cell InfiniBand 交换网络 单节点数据库 RAC 数据库 Exadata Cell Exadata Cell 智能存储 数据库处理 超高速并发网络 基础技术 C 分布式计算 ? Exadata 智能存储服务器 C 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(同传统结构) C 求和, 统计, 数据转换, 等. ? Exadata 存储单元只是智能存储,并非数据库节点 数据密集型处理 计算密集型处理 Exadata Software 的特性 ? Exadata Smart Scans C 提交到数据库服务器的数据量减少10X 或更多 ? Exadata Storage Indexes C 消除不必要的磁盘 I/O ? Hybrid Columnar Compression (HCC) C 高效的压缩增加了有效的存储容量,并且增加了10倍的 用户数据扫描带宽 ? Exadata Smart Flash Cache C 通过增加IOPs解决随机的I/O 瓶颈,扫描速度提升20X ? I/O Resource Manager (IORM) C 控制I/O 的优先级,解决可预测的性能问题 Exadata 的存储端数据库处理 ? Exadata Storage Server 在存储端进行数据密集 型处理 C 使用"where"谓词筛选行 C 列筛选 C 联接筛选 C 增量备份筛选 C 存储索引 C 扫描加密数据 C 数据挖掘模型评价 ? 通常可将发送到数据库服务器的数据减少10 倍?无需更改应用程序 C 处理是自动和透明的 C 即使在查询期间单元或磁盘发生故障 比较 C 传统扫描处理技术 ? 基于传统存储技术,全部的数 据库智能存在于数据库主机 ? 来源于存储的数据大部分被数 据库主机所丢弃 ? 大量的废弃数据占用宝贵的数 据库主机资源(IO、内存和 CPU),严重影响其它任务执 行, 导致处理缓慢 [ 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 X SELECT customer_id FROM calls WHERE amount > 200;

Y DB主机确定 表的存储分区 Z 发起I/Os 请求 比较 C Exadata的智能扫描技术 ? 仅查询相关的字段 C customer_id 和符合条件的行 C where amount>200 被返回给数据库服务器 ? 通过把扫描处理从数据库 中剥离,减少了数据库服 务器的CPU负担,同时极 大降低了无效的信息传输 C 仅仅传输需要的、有价值 的信息 [ 返回2MB数据到数据 库服务器 ] 返回数据行 Y 构造Smart Scan 并发送到 存储单元 Z Smart Scan在TB的表中识别 出符合查询需求 的行和字段 汇聚各存储单 元的返回结果 到结果集 X SELECT customer_id FROM calls where amount > 200;

Smart Scan 透明 ? Smart scans 对应用是透明的 C 无需修改应用或 SQL C 返回的数据是完全一致的和事务级的 C 如果在做smart scan的CELL出现故障,未完成的部分可以透 明地路由到包含数据副本的其他CELL继续执行 ? Smart Scans 可以正确处理以下复杂事务 C 未提交的数据和锁住的记录 C 链式记录 C 压缩的表 C 自然语言处理 C 日期计算 C 正则表达式搜索 C 分区表 高吞吐, 低开销, 无需复杂调优 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 C 存储列的 MIN 和MAX 值C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 A B C D

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5 5

8 3 Min B =

1 Max B =5 Table 索引 Min B =

3 Max B =8 Select * from Table where B