EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle … · Сводка IOStat по функциям из отчета AWR .....63 Рис. 15. События активного

Руководство по созданию решения

EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP На основе EMC VNX следующего поколения и решения EMC для резервного копирования

EMC VSPEX

Аннотация В данном руководстве по созданию решения описаны методы проектирования ресурсов виртуализированной среды Oracle Database в соответствующей инфраструктуре EMC® VSPEX® Proven для VMware vSphere на основе EMC VNX® следующего поколения и решения EMC для резервного копирования. Кроме того, в данном документе рассказывается, как определять конфигурацию Oracle в VSPEX, выделять ресурсы в соответствии с передовыми практиками и использовать все преимущества VSPEX.

Октябрь 2013 г.

2 EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP

На основе EMC VNX следующего поколения и решения EMC для резервного копирования Руководство по проектированию

© Корпорация EMC, 2013 г. Все права защищены.

Опубликовано в октябре 2013 г.

Согласно сведениям корпорации EMC информация, которая приведена в данной публикации, является правильной на дату публикации. Информация может измениться без оповещения.

Информация, приведенная в данной публикации, предоставляется «как есть». Корпорация EMC не предоставляет никаких условий или гарантий в отношении указанной информации и отказывается от подразумеваемых гарантий коммерческой ценности и пригодности для определенной цели. Использование, копирование и распространение любых продуктов ЕМС, описанных в данной публикации, требует наличия соответствующей лицензии.

EMC2, EMC и логотип EMC являются зарегистрированными товарными знаками или товарными знаками корпорации EMC в США и других странах. Все другие товарные знаки, упомянутые здесь, являются собственностью их владельцев.

Актуальный перечень наименований продуктов EMC приведен в разделе Товарные знаки корпорации EMC на сайте russia.emc.com.

EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP На основе EMC VNX следующего поколения и решения EMC для резервного копирования — Руководство по проектированию

Номер по каталогу: H12063.1

http://russia.emc.com/legal/emc-corporation-trademarks.htm�

http://russia.emc.com/�

Содержание


На основе EMC VNX следующего поколения и решения EMC для резервного копирования



Глава 1 Введение 9 Назначение данного руководства ................................................................................... 10 Преимущество для бизнеса ............................................................................................. 10 Рассматриваемые вопросы ............................................................................................. 11 Целевая аудитория ........................................................................................................... 11 Терминология .................................................................................................................... 12

Глава 2 Перед началом работы 13 Рабочий процесс развертывания .................................................................................... 14 Основные материалы ....................................................................................................... 15

Обзоры решений VSPEX ............................................................................................. 15 Руководства по внедрению VSPEX ............................................................................ 15 Руководства по инфраструктурам VSPEX Proven .................................................... 15 Резервное копирование и восстановление ............................................................... 15

Глава 3 Обзор решения 17 Обзор ................................................................................................................................. 18 Создание более эффективной инфраструктуры Oracle с помощью EMC VNX ............. 18 Архитектура решения ....................................................................................................... 19 Ключевые компоненты ..................................................................................................... 20

Введение ...................................................................................................................... 20 EMC VSPEX .................................................................................................................. 20 Oracle Database 11g ..................................................................................................... 23 VMware vSphere 5.1 ..................................................................................................... 24 VMware vSphere HA ..................................................................................................... 24 VMware vSphere Distributed Resource Scheduler ....................................................... 25 VMware vSphere PowerCLI .......................................................................................... 25 EMC VNX следующего поколения .............................................................................. 25 Производительность VNX ........................................................................................... 27 Управление виртуализацией ...................................................................................... 28 Red Hat Enterprise Linux 6.3 ........................................................................................ 30 Решения резервного копирования и восстановления EMC ..................................... 30

Глава 4 Выбор инфраструктуры VSPEX Proven 31 Обзор ................................................................................................................................. 32 Шаг 1. Оцените сценарий использования заказчика ..................................................... 32 Шаг 2. Проектирование архитектуры приложения ......................................................... 33 Шаг 3. Выбор правильной инфраструктуры VSPEX Proven .......................................... 33

Глава 5 Рекомендации по созданию решения и передовые практики 35 Обзор ................................................................................................................................. 36 Разработка сети ................................................................................................................ 36

Обзор ............................................................................................................................ 36


4 EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP На основе EMC VNX следующего поколения и решения EMC для резервного копирования Руководство по созданию решения

Передовые практики для сети хранения данных (SAN) ........................................... 36 Передовые практики для IP-сети .............................................................................. 36 Передовые практики для сети vSphere ..................................................................... 37 Параметры ESXi в соответствии с рекомендациями для сетевой файловой системы NFS ................................................................................................................ 37

Разработка схемы системы хранения данных ............................................................... 39 Обзор ............................................................................................................................ 39 Высокоуровневая архитектура ................................................................................... 39 Схема системы хранения данных .............................................................................. 40 Передовые практики хранения данных ..................................................................... 40 Пример схемы системы хранения данных VSPEX ................................................... 43

Настройка FAST Cache для Oracle .................................................................................. 44 Обзор ............................................................................................................................ 44 Передовые практики для FAST Cache ....................................................................... 44

Настройка FAST VP для Oracle ....................................................................................... 45 Обзор ............................................................................................................................ 45 Передовые практики для FAST VP ............................................................................ 45

Разработка уровня виртуализации ................................................................................. 46 Обзор ............................................................................................................................ 46 Передовые практики виртуализации ......................................................................... 46

Разработка внедрения Oracle Database 11gR2 .............................................................. 50 Обзор ............................................................................................................................ 50 Конфигурация файловой системы ............................................................................. 50 Конфигурирование клиента Oracle dNFS .................................................................. 50 Управление памятью с автоматическим предоставлением общего доступа ........ 50 Включение настройки HugePages .............................................................................. 51 Настройка операций ввода-вывода для файлов файловых систем ....................... 51 Конфигурирование схемы типов данных в базе данных ......................................... 51

Разработка резервного копирования и восстановления ............................................... 52 Обзор ............................................................................................................................ 52

Глава 6 Методики проверки решений 53 Проверка решения ............................................................................................................ 54 Создание тестовой среды ................................................................................................ 55 Заполнение тестовой базы данных ................................................................................. 55 Внедрение своего решения ............................................................................................. 56

Глава 7 Справочная документация 57 Документация EMC ........................................................................................................... 58 Прочая документация ....................................................................................................... 58

Белые книги Oracle ...................................................................................................... 58 Документация по продуктам Oracle ........................................................................... 58 Документация по продуктам VMware ......................................................................... 59 Документация по Swingbench ..................................................................................... 59





Приложение A Квалификационная таблица 61 Квалификационная таблица EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle OLTP ................................................................................................................................... 62 Пример квалификационной таблицы EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle ...................................................................................................................... 62

Параметры памяти базы данных ............................................................................... 62 Поиск числа параллельно работающих пользователей .......................................... 63 Размер базы данных ................................................................................................... 63 Поиск показателя IOPS для файлов данных и скорость изменения для журналов повторного выполнения ............................................................................. 63 Получение значений времени выполнения пользовательской операции ввода-вывода и времени фиксации ...................................................................................... 64 Транзакции в профиле нагрузки из отчета AWR ...................................................... 64

Печать квалификационной таблицы ............................................................................... 65

Приложение B Ручное определение конфигурации решения 67 Ручное определение конфигурации виртуализированной Oracle Database 11g OLTP для VSPEX .............................................................................................................. 68

Обзор ............................................................................................................................ 68 Пример 1. Гомогенный пул без FAST ........................................................................ 68 Пример 2. Определение конфигурации для пула FAST VP .................................... 73 Пример 3. Определение конфигурации с FAST Cache ............................................ 76



Рисунки Рис. 1. Прошедшая валидацию архитектура инфраструктуры .......................... 19 Рис. 2. Инфраструктура VSPEX Proven ................................................................ 21 Рис. 3. Массив VNX следующего поколения с оптимизацией для

многоядерных процессоров ...................................................................... 27 Рис. 4. Процессоры в режиме «активный-активный» повышают

производительность, отказоустойчивость и эффективность ................ 28 Рис. 5. Новый пакет Unisphere Management Suite ............................................... 30 Рис. 6. Пример высокой доступности на сетевом уровне .................................. 37 Рис. 7. Включение библиотеки ODM клиента dNFS ............................................ 38 Рис. 8. Элементы хранения данных Oracle Database 11gR2 ............................. 40 Рис. 9. Пример схемы СХД виртуализированной среды Oracle для VSPEX .... 43 Рис. 10. Квалификационная таблица EMC VSPEX для Oracle 11g OLTP ........... 62 Рис. 11. Раздел init.ora Parameters из отчета AWR ............................................... 62 Рис. 12. Запрос верхнего уровня отсечки сессии пользователя ......................... 63 Рис. 13. Расчет размера базы данных с помощью SQL-запроса ........................ 63 Рис. 14. Сводка IOStat по функциям из отчета AWR ............................................ 63 Рис. 15. События активного ожидания из AWR ..................................................... 64 Рис. 16. Транзакции в профиле нагрузки из отчета AWR ..................................... 64 Рис. 17. Подготовленная для печати квалификационная таблица ..................... 65

Таблицы Таблица 1. Терминология .............................................................................................. 12 Таблица 2. Рабочий процесс развертывания решения VSPEX для

виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP............................ 14 Таблица 3. Характеристики эталонной виртуальной машина ................................... 22 Таблица 4. Сопоставление модели определения конфигурации Oracle

с эталонной виртуальной машиной VSPEX ............................................. 23 Таблица 5. Процесс проектирования решения VSPEX для виртуализированной

среды Oracle Database 11g OLTP .............................................................. 32 Таблица 6. Схема системы хранения данных VNX для Oracle .................................. 40 Таблица 7. Пример схемы базы данных для консолидированной среды Oracle ..... 52 Таблица 8. Общие шаги по проверке приложений ..................................................... 54 Таблица 9. Пример квалификационной таблицы EMC VSPEX для Oracle ............... 68 Таблица 10. Таблица определения конфигурации эталонных виртуальных

машин VSPEX ............................................................................................. 69 Таблица 11. Тип RAID, дополнительные издержки записи и коэффициент

использования ресурса хранения ............................................................. 70 Таблица 12. Произвольные операции ввода-вывода и полоса пропускания по

типам дисков ............................................................................................... 70 Таблица 13. Пример расчета пула хранения данных ................................................... 71 Таблица 14. Сопоставление эталонных виртуальных серверов пулу виртуальной

инфраструктуры .......................................................................................... 72 Таблица 15. Выбор модели инфраструктуры VSPEX Proven ...................................... 73 Таблица 16. Пример рабочей нагрузки для емкости трехуровневого пула

FAST VP ....................................................................................................... 74 Таблица 17. Расчета пула хранения данных для примера 2 ....................................... 75





Таблица 18. Частота попаданий в FAST Cache и расчеты рабочей нагрузки ............ 77 Таблица 19. Расчет пула хранения данных для примера 3 ......................................... 78



Глава 1: Введение




Глава 1 Введение

Эта глава содержит следующие разделы.

Назначение данного руководства ............................................................ 10

Преимущество для бизнеса ....................................................................... 10

Рассматриваемые вопросы ...................................................................... 11

Целевая аудитория ..................................................................................... 11

Терминология ............................................................................................... 12



Назначение данного руководства Инфраструктуры EMC® VSPEX® Proven оптимизированы для виртуализации приложений, критически важных для бизнеса. VSPEX предоставляет модульные решения, созданные на основе технологий, которые ускоряют развертывание, упрощают работу, расширяют возможности выбора, повышают эффективность и снижают риски.

VSPEX позволяет партнерам проектировать и внедрять виртуальные ресурсы, требуемые для поддержки полностью интегрированного решения для виртуализации системы управления реляционными базами данных (RDBMS) Oracle в инфраструктуре частного облака VSPEX.

VSPEX для виртуализированной инфраструктуры Oracle позволяет заказчикам работать в современной системе с установленным решением для виртуализированных баз данных при устойчивом уровне производительности и с возможностью масштабирования. В этом решении используется VMware vSphere на базе массива хранения данных EMC VNX® следующего поколения, EMC Avamar® и Data Domain® для резервного копирования. Хотя вычислительные и сетевые компоненты определяются производителем, они разработаны, чтобы обеспечить резервирование и мощность, достаточную для обработки и обслуживания данных для среды виртуальных машин.

Данное руководство по созданию решения содержит информацию о разработке инфраструктуры VSPEX Proven для виртуализированной базы данных Oracle OLTP в соответствии с передовыми практиками, а также о выборе правильной архитектуры VSPEX Proven с измерительным инструментом EMC VSPEX Sizing Tool для определения конфигурации.

Преимущество для бизнеса Программное обеспечение систем управления базами данных широко используется во всех сферах коммерческой деятельности. Несмотря на рост доли рынка других инструментов управления данными ожидается продолжение роста продаж. Предполагается ускорение этого роста, поскольку заказчики продолжают расширять диапазон своих инфраструктур и поддерживающих технологий, двигаясь в сторону все большего количества аппаратных и программных устройств и конфигураций.

Данная инфраструктура VSPEX Proven поможет партнерам EMC оценить преимущества для заказчиков, которые предоставляют серия VNX, системы резервного копирования и восстановления EMC и решения Oracle. Ведь заказчики зачастую используют растущие и изолированные ИТ-среды под управлением серверных приложений, а также сталкиваются с ростом числа проблем резервного копирования и восстановления в базах данных Oracle.





Это решение VSPEX спроектировано, чтобы устранить сложности с базами данных Oracle заказчиков и позволить заказчикам увеличить уровни производительности, масштабируемости, надежности и автоматизации. Консолидируя свои приложения баз данных в EMC VNX, заказчики могут получить единую централизованную платформу хранения данных, позволяющую эффективнее управлять взрывным ростом данных, что представляет собой сложную задачу для современного бизнеса. Данное решение прошло проверку EMC по следующим параметрам.

• Ускоренное развертывание, позволяющее сэкономить время и усилия благодаря решениям EMC Proven

• Повышение производительности и масштабируемости в заводской конфигурации

• Снижение требований к хранилищу резервных копий заказчика и стоимости

• Соответствие окнам резервного копирования

• Возможность быстрого восстановления с диска

Рассматриваемые вопросы В данном руководстве по созданию решения описывается планирование и разработка инфраструктуры VSPEX Proven для баз данных Oracle, виртуализированных с помощью VMware vSphere. Кроме того, в данном руководстве рассказывается, как применять доступный измерительный инструмент VSPEX Sizing Tool для Oracle, выделять ресурсы в соответствии с передовыми практиками и использовать все преимущества VSPEX.

Целевая аудитория Данное руководство предназначено для внутреннего использования сотрудниками EMC и сертифицированных партнеров EMC VSPEX. В данном руководстве предполагается, что партнеры VSPEX, которые планируют развернуть это решение VSPEX для виртуализированной среды Oracle Database 11g OLTP, удовлетворяют следующим условиям.

• Сертифицированы EMC для осуществления продаж, установки и настройки семейства унифицированных систем хранения EMC VNX

• Сертифицированы для продажи, установки и настройки сетевых и серверных продуктов, необходимых для инфраструктур VSPEX Proven

• Сертифицированы для осуществления продаж инфраструктуры VSPEX Proven

Партнерам, которые планируют развернуть это решение, также потребуются техническое обучение и навыки по установке и настройке следующих продуктов:

• VMware vSphere 5.1

• Redhat Enterprises Linux 6.3



• Oracle Database 11g или более поздней версии

• Решение EMC следующего поколения для резервного копирования, включающее EMC Avamar и EMC Data Domain

В данном документе содержатся внешние ссылки на прочую документацию. EMC рекомендует партнерам, которые планируют внедрить данное решение, ознакомиться с данными документами. Подробнее см. Основные материалы и Глава 7: Справочная документация.

Терминология Таблица 1 содержит список терминов, используемых в руководстве. Таблица 1. Терминология

Термин Определение

AWR Средство Automatic Workload Repository

DNFS Клиент Direct NFS

DNS Система доменных имен

FAST™ Cache Fully Automated Storage Tiering Cache — функциональность системы хранения EMC, которая обеспечивает автоматизированное многоуровневое хранение на уровне логических модулей.

FAST VP Fully Automated Storage Tiering for Virtual Pools — функциональность системы хранения EMC, которая обеспечивает автоматизированное многоуровневое хранение на уровне сублогических модулей.

FQDN Полностью определенное доменное имя

FRA Область быстрого восстановления (Oracle)

IOPS Количество операций ввода-вывода в секунду

NFS Сетевая файловая система

NL-SAS Диски Near-line SAS

ODM Средство Oracle Disk Manager

OLTP Оперативная обработка транзакций

Oracle EE Oracle Enterprise Edition

Oracle SE Oracle Standard Edition

PowerCLI Интерфейс Windows PowerShell для взаимодействия с VMware vSphere и программными интерфейсами vCloud API

Эталонная виртуальная машина

Единица измерения одной виртуальной машины для оценки вычислительных ресурсов инфраструктуры VSPEX Proven.

SGA Системная глобальная область

Statspack Утилиты для мониторинга базы данных Oracle и создания отчетов

TPS Количество транзакций в секунду

VMDK Диск виртуальной машины VMware

VMFS Файловая система виртуальной машины VMware

Глава 2: Перед началом работы




Глава 2 Перед началом работы


Рабочий процесс развертывания ............................................................. 14

Основные материалы ................................................................................. 15



Рабочий процесс развертывания О рабочем процессе проектирования и внедрения решений VSPEX для виртуализированной среды Oracle Database 11g OLTP можно узнать в Таблица 2.

Таблица 2. Рабочий процесс развертывания решения VSPEX для виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP

Шаг Действие

1 Для сбора требований пользователей используйте квалификационную таблицу VSPEX для виртуализированной среды Oracle Database 11g OLTP. В данном документе Руководство по созданию решения приведена Приложение A одностраничная квалификационная таблица.

2 С помощью измерительного инструмента VSPEX Sizing Tool определите рекомендуемую инфраструктуру VSPEX Proven для решения Oracle Database 11g OLTP на основе требований пользователей, собранных на шаге 1. Подробные сведения об этом измерительном инструменте VSPEX см. на веб-сайте EMC Business Value Portal. Примечание. При первом запуске инструмента необходимо пройти процедуру регистрации. Если измерительный инструмент VSPEX Sizing Tool недоступен, конфигурацию приложения можно определить вручную с помощью рекомендаций по определению конфигурации в Приложении Б: Ручное определение конфигурации виртуализированной Oracle Database 11g OLTP для VSPEX.

3 Используйте данное Руководство по созданию решения, чтобы определить окончательный проект для решения VSPEX. Примечание. Убедитесь, что учтены требования всех приложений, а не только требования для виртуализированной среды Oracle Database 11g OLTP.

4 Выберите и закажите подходящую инфраструктуру VSPEX Proven. Рекомендации см. в соответствующем документе по инфраструктуре VSPEX Proven в разделе Основные материалы.

5 Разверните и протестируйте решение VSPEX. Инструкции см. в соответствующем Руководстве по внедрению VSPEX, указанном в Основные материалы.

http://express.salire.com/go/emc�





Основные материалы Прежде чем внедрять описанное в этом документе решение, корпорация EMC рекомендует прочитать следующие документы, доступные в разделе VSPEX в EMC Community Network или на веб-сайте russia.emc.com и портале партнеров по проверенным инфраструктурам VSPEX.

См. следующие документы о решении VSPEX.

• Решения EMC VSPEX для виртуализации серверов, предназначенные для предприятий среднего бизнеса

• Решения EMC VSPEX для виртуализации серверов, предназначенные для предприятий малого и среднего бизнеса

См. следующие руководства по внедрению VSPEX.

• EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP — руководство по внедрению

См. следующие руководства по инфраструктурам VSPEX Proven.

• Эталонная архитектура. Частное облако EMC VSPEX с VMware vSphere 5.1 максимально на 1000 виртуальных машин

См. следующие документы по резервному копированию и восстановлению.

• Белая книга: EMC Avamar Backup for Oracle Environments

• Белая книга: EMC Avamar Backup with Data Domain

• Белая книга. Резервное копирование и восстановление EMC для VSPEX для виртуализированной среды Oracle 11gR2. Руководство по созданию и внедрению решения

Обзоры решений VSPEX

Руководства по внедрению VSPEX

Руководства по инфраструктурам VSPEX Proven

Резервное копирование и восстановление

https://community.emc.com/community/partner/vspex?view=overview�

http://russia.emc.com/utilities/globalsiteselect.jhtml?checked=true�

http://russia.emc.com/platform/virtualizing-information-infrastructure/vspex.htm�



Глава 3: Обзор решения




Глава 3 Обзор решения


Обзор ------------------------------------------------------------------------------------------- 18

Создание более эффективной инфраструктуры Oracle с помощью EMC VNX ----------------------------------------------------- 18

Архитектура решения ------------------------------------------------------------------- 19

Ключевые компоненты ----------------------------------------------------------------- 20



Обзор В этой главе представлен обзор инфраструктуры VSPEX Proven для Oracle Database 11g и ключевые технологии, используемые в данном решении. Pешение, описанное в этом руководстве по созданию решения, включает серверы, системы хранения, сетевые компоненты и компоненты Oracle Database 11g.

Это решение позволяет пользователям быстро и согласованно развернуть виртуализированную базу данных Oracle Database 11g в инфраструктуре VSPEX Proven. Эталонная архитектура будет потреблять ресурсы эталонных виртуальных машин, основываясь на определении конфигурации в инфраструктуре VSPEX Proven, и объединяться с дополнительными ресурсами хранения для данных приложений Oracle Database 11g.

Это руководство по созданию решения может помочь сотрудникам EMC и сертифицированным партнерам EMC VSPEX развернуть простое, эффективное и гибкое решение Oracle Database 11g в инфраструктуре VSPEX Proven для своих заказчиков.

Создание более эффективной инфраструктуры Oracle с помощью EMC VNX

Это решение предоставляет пользователям мощное средство для развертывания баз данных Oracle в системах EMC VNX. Используя расширенную функциональность системы хранения VNX, в том числе FAST VP и FAST Cache, пользователи могут добиться повышения производительности и сокращения совокупной стоимости владения для развертываний Oracle. Благодаря этой расширенной функциональности обработки данных системы серии VNX не только позволяют сократить начальную стоимость развертывания Oracle Database, но и существенно упрощают задачи повседневного управления данными за счет автоматизации сложного и трудоемкого процесса многоуровневого хранения.

Система EMC VNX с Oracle:

• автоматически обеспечивает самые высокие показатели по операциям ввода-вывода в секунду и самое низкое значение времени отклика при минимальной стоимости;

• обеспечивает автоматизированное многоуровневое хранение данных без ручной настройки;

• поддерживает комплексные рабочие нагрузки, включая блоки и файлы (dNFS);

• обеспечивает более тесную интеграцию средств виртуализации и сокращение стоимости лицензирования Oracle;

• автоматизирует тестирование аварийного восстановления, аварийное переключение на резервный ресурс и восстановление после сбоя VMware.





Архитектура решения На Рис. 1 показана архитектура, которая характеризует инфраструктуру, прошедшую валидацию на поддержку наложения Oracle Database 11g на инфраструктуру VSPEX. Чтобы выполнить валидацию этого решения, мы1

• Выполнили развертывание всех серверов Oracle Database 11g как виртуальных машин на VMware vSphere 5.1.

предприняли указанные ниже шаги.

• С помощью измерительного инструмента VSPEX для Oracle Database 11g определили количество и детальную структуру ресурсов для каждой базы данных Oracle Database 11g.На Рис. 1 показаны примеры трех вариантов конфигурации Oracle (малая, средняя и большая). С помощью измерительных инструментов, предоставляемых вместе с данным решением, определите размер среды своего заказчика и выберите для нее оптимальные варианты.

• Определили рекомендованную схему системы хранения данных для Oracle Database 11g и пул виртуальной инфраструктуры в массивах хранения серии VNX (с помощью измерительного инструмента VSPEX).

Примечание. Минимальная версия Oracle для этого решения — 11.2.0.3. В данном документе она обозначается 11gR2.

Рис. 1. Прошедшая валидацию архитектура инфраструктуры

1 В настоящем документе «мы» употребляется от лица команды инженеров EMC Solutions, которая выполняла валидацию.



Ключевые компоненты Данный раздел содержит обзор ключевых технологий, используемых в этом решении.

• EMC VSPEX

• Oracle Database 11g

• VMware vSphere 5.1

• VMware vSphere HA

• vSphere Distributed Resources Scheduler

• VMware vSphere PowerCLI

• Серия EMC VNX

• EMC Virtual Storage Integrator (VSI)

• Red Hat Enterprise Linux 6.3

• EMC Unisphere

• EMC Avamar

• EMC Data Domain

EMC объединила свои усилия с ведущими в отрасли поставщиками ИТ-инфраструктур для создания полностью виртуализированного решения, которое ускоряет развертывание технологий частного облака. Проверенная инфраструктура VSPEX, созданная на основе лучших в своем классе технологий, ускоряет развертывание, упрощает работу, расширяет возможности выбора, повышает эффективность и снижает риски.

Инфраструктура VSPEX Proven (показана на Рис. 2) — это модульная виртуализированная система, проверенная EMC и поставляемая партнерами EMC. VSPEX включает уровень виртуализации, сервер, сеть и хранилище, архитектура которых разработана корпорацией EMC для обеспечения надежной и предсказуемой производительности.

Введение

EMC VSPEX





Рис. 2. Инфраструктура VSPEX Proven

VSPEX дает возможность гибко выбирать лучшие сети, серверы и технологии виртуализации для создания комплексного решения для виртуализации.

VSPEX предоставляет виртуальную инфраструктуру для заказчиков, которые хотят получить простоту действительно конвергентной инфраструктуры, а также гибкость выбора индивидуальных компонентов стека. Решения VSPEX, проверенные EMC, комплектуются и продаются исключительно партнерами EMC. VSPEX обеспечивает торговым партнерам дополнительные возможности, ускорение цикла продаж и сквозную поддержку. Работая в тесном сотрудничестве, корпорация EMC и ее партнеры могут поставлять инфраструктуру, которая ускорит переход к облаку для еще большего числа заказчиков.

Эталонная виртуальная машина Чтобы упростить обсуждение данной виртуальной инфраструктуры, в решении VSPEX типичная нагрузка заказчика (описанная в этом разделе) определена как эталонная виртуальная машина. Для решений VSPEX эталонная виртуальная машина определяется как единица измерения для одной виртуальной машины, чтобы оценить вычислительные ресурсы в виртуальной инфраструктуре VSPEX.В Таблица 3 перечисляются характеристики такой виртуальной машины.



Таблица 3. Характеристики эталонной виртуальной машина

Характеристика Значение

Количество виртуальных процессоров на одну виртуальную машину

1

ОЗУ для каждой виртуальной машины 2 ГБ

Доступная емкость ресурсов хранения для каждой виртуальной машины

100 ГБ

Количество операций ввода-вывода в секунду (IOPS) для каждой виртуальной машины

25

Шаблон ввода-вывода Случайный

Соотношение чтение/запись для операций ввода-вывода

2:1

VSPEX для модели определения конфигурации виртуализированной инфраструктуры Oracle Вертикально масштабируемое тестирование — часть процесса валидации. Мы использовали для Oracle стандартную модель определения вычислительных ресурсов, что упростило и стандартизировало валидационное тестирование. Это также позволило нам определить конфигурацию, требуемую для обработки рабочей нагрузки типа TPC-C для баз данных OLTP с отношением количества операций чтения/записи 60:40, сохранив приемлемые времена отклика.





В Таблица 4 показано сопоставление модели определения конфигурации Oracle с эталонной виртуальной машиной VSPEX.

Таблица 4. Сопоставление модели определения конфигурации Oracle с эталонной виртуальной машиной VSPEX

Модель Oracle Материалы Эквивалентная эталонная виртуальная машина

Малая — виртуальная машина с поддержкой до 150 пользователей

Требования к вычислительным компонентам • 2 виртуальных ЦП • 8 ГБ памяти Требование к системе хранения (двоичные файлы ОС и Oracle) • 100 ГБ • 25 операций ввода-вывода в секунду.

4

Средняя — виртуальная машина с поддержкой до 250 пользователей

Требования к вычислительным компонентам • 4 виртуальных ЦП • 16 ГБ памяти Требование к системе хранения (двоичные файлы ОС и Oracle) • 100 ГБ • 25 операций ввода-вывода в секунду.

8

Большая — виртуальная машина более чем на 250 пользователей

Требования к вычислительным компонентам • 8 виртуальных ЦП • 32 Гбайт памяти Требование к системе хранения (двоичные файлы ОС и Oracle) • 100 ГБ • 25 операций ввода-вывода в секунду.

16

Пороговые значения и емкость мы вычислили отдельно для операций ввода-вывода СХД базы данных и для эталонной виртуальной машины VSPEX.

База данных Oracle Database 11g доступна в целом ряде версий с целью обеспечить соответствие бизнес-требованиям и ИТ-требованиям любой организации. В данном решении мы будем рассматривать следующие версии.

• Oracle Database 11g, выпуск 2, Standard Edition (SE)

• Oracle Database 11g, выпуск 2, Enterprise Edition (EE)

Oracle SE — доступное по цене, полнофункциональное решение для управления данными, которое идеально подходит для всех компаний. Оно доступно на отдельных или кластеризованных серверах, оснащено максимальной емкостью из четырех сокетов для установки процессоров

Oracle Database 11g



и лицензировано для сокетов вне зависимости от количества ядер. Лицензия SE включает Oracle Real Application Clusters (RAC) как стандартный компонент без дополнительной платы.

Oracle Database 11g EE обеспечивает лучшие в отрасли производительность, масштабируемость, безопасность и надежность на различных кластеризованных или отдельных серверах под управлением Windows, Linux или UNIX. Этот выпуск поддерживает расширенные функции (недоступные в Oracle Database 11g SE), которые могут как входить в комплект поставки, так и приобретаться за дополнительную плату. К ним относятся функции безопасности, такие как виртуальная частная база данных, и функции хранения данных, такие как разбиение и расширенная аналитика. Oracle Database 11g Release 2 EE расширяет основанную на процессорах модель лицензирования на многоядерные процессоры. Цена определяется по следующей формуле:

(число процессоров) x (число ядер) x (коэффициент ядер процессоров Oracle)

Например, два 10-ядерных процессора Intel Xeon E7-2870s (с коэффициентом Oracle Processor Core Factor, равным 0,5) лицензируются следующим образом

• Oracle Database 11gR2 SE: 2 лицензии SE на сокет процессора

• Oracle Database 11gR2 EE: 2 x 10 x 0,5 = 10 лицензий EE

Выпуск Oracle Database 11g R2 может повлиять на стоимость лицензирования, а также на размер и число кластеров VMware ESXi, которые можно настроить. Это влияет на способы размещения виртуальных машин и управления ими. Подробные сведения о виртуализации и лицензировании процессоров Oracle можно найти в разделе Совместимость хостов DRS и лицензирование процессоров Oracle.

VMware vSphere 5.1 отделяет приложения и информацию от сложной базовой инфраструктуры благодаря комплексной виртуализации сервера, СХД и сетевого оборудования. Такое преобразование создает полностью функциональные виртуальные машины с изолированными и инкапсулированными операционными системами и приложениями, совершенно аналогичные физическим компьютерам. Такая виртуализация аппаратных ресурсов повышает эффективность благодаря консолидации нескольких приложений на меньшем числе физических серверов.

Технология VMware vSphere High Availability (HA) обеспечивает простую в использовании и экономичную функциональность высокой доступности для приложений, которые работают на виртуальных машинах. В случае сбоя физического сервера затронутые виртуальные машины автоматически перезапускаются на других производственных серверах, где есть свободные мощности.

С помощью HA можно создавать кластеры из нескольких серверов ESXi, что позволяет защитить виртуальные машины. В случае отказа одного из хостов кластера пострадавшие виртуальные машины автоматически перезапускаются на других хостах ESXi того же кластера VMware vSphere.

VMware vSphere 5.1

VMware vSphere HA





VMware vSphere Distributed Resource Scheduler (DRS) — это инфраструктурный сервис, который выполняется на сервере VMware vCenter (vCenter). DRS объединяет ресурсы хостов ESXi в кластеры и автоматически их распределяет среди виртуальных машин на основе мониторинга использования и непрерывной оптимизации распределения виртуальных машин между хостами ESXi. Кроме того, с помощью vMotion и Storage vMotion сервис DRS может обеспечить доступ для виртуальных машин за счет повторной балансировки емкости ресурсов, позволяющей освободить пространство для виртуальных машин большего размера. VMware рекомендует включить DRS, чтобы повысить коэффициент консолидации.

VMware vSphere PowerCLI предоставляет интерфейс Windows PowerShell для пользователей vSphere 5.1 и более поздних версий, а также VMware Infrastructure 4.x и более поздних версий. VMware vSphere PowerCLI — это мощный инструмент командной строки, который позволяет автоматизировать все аспекты управления vSphere, включая сеть, системы хранения, виртуальные машины, гостевые ОС и многое другое. PowerCLI распространяется как оснастка Windows PowerShell и включает 330 командлета PowerShell для управления и автоматизации vSphere и vCloud, а также документацию и примеры.

Система EMC VNX — унифицированная платформа хранения, оптимизированная для флэш-технологий. Она предоставляет инновационные возможности корпоративного класса для хранения данных на уровне файлов, блоков и объектов в одном масштабируемом и простом в использовании решении. Эта система идеально подходит для комбинированных рабочих нагрузок в физической и виртуальной среде. VNX сочетает мощное и гибкое оборудование с передовым программным обеспечением, которое обеспечивает эффективность, управление и защиту данных, отвечающую современным требованиям сред виртуализированных приложений.

Система VNX имеет много функциональностей и улучшений, разработанных на основе успешной эксплуатации систем первого поколения. В число этих функциональностей и улучшений входят следующие.

• Увеличение емкости ресурсов хранения с оптимизацией для многопроцессорной обработки благодаря технологиям Multicore Cache, Multicore RAID и Multicore FAST Cache (MCx)

• Дополнительная эффективность в гибридном массиве, оптимизированном для флэш-технологий

• Улучшение защиты данных за счет повышения доступности приложений в режиме «активный-активный»

• Упрощение администрирования и развертывания путем повышения производительности с новым пакетом Unisphere Management Suite

Решение VSPEX построено на основе систем VNX следующего поколения, чтобы существенно повысить эффективность, производительность и масштабируемость.

VMware vSphere Distributed Resource Scheduler

VMware vSphere PowerCLI

EMC VNX следующего поколения



Гибридный массив, оптимизированный для флэш-технологий Система VNX — это гибридный массив, оптимизированный для флэш-технологий, который обеспечивает автоматизированное многоуровневое хранение. Это позволяет максимально повысить производительность для критически важных данных, перемещая реже используемые данные на диски с более низкой стоимостью.

При таком подходе небольшой процент флэш-дисков в системе может обеспечить высокий процент операций ввода-вывода в секунду для системы в целом. Системы VNX, оптимизированные для флэш-технологий, пользуются преимуществами низкого времени отклика флэш-дисков, чтобы оптимизировать экономичность, обеспечить высокую производительность и масштабируемость. Компоненты пакета EMC FAST Suite (FAST Cache и FAST VP) распределяют блочные и файловые данные по уровням между гетерогенными дисками и перемещают самые активные данные на флэш-диски, благодаря чему заказчикам не приходится жертвовать экономичностью или производительностью.

Обычно данные наиболее часто используются сразу после создания, поэтому новые данные сначала сохраняются на флэш-дисках для обеспечения наибольшей производительности и минимальной задержки. Данные, которые устаревают и со временем менее активно используются, FAST VP автоматически перемещает с высокопроизводительных дисков на более емкие на основе политик, определенных заказчиком. Эта функциональность дополнена четырехкратно улучшенной детализацией и новыми твердотельными дисками (SSD) FAST VP корпоративного класса на основе технологии многоуровневых ячеек (eMLC), позволившими снизить стоимость одного гигабайта. Кэш-память FAST динамически сглаживает непредсказуемые пики рабочей нагрузки системы. При любых сценариях использования VSPEX можно получить преимущества от повышения эффективности.

Инфраструктуры VSPEX Proven обеспечивают решения для частного облака, для конечных пользователей и для виртуализированных приложений. Используя VNX, заказчики могут еще больше повысить уровень окупаемости инвестиций. Системы VNX обеспечивают ассиметричную дедупликацию на уровне блоков, которая может существенно снизить стоимость уровня флэш-дисков.

Оптимизация ветвей кода VNX Intel MCx Появление флэш-технологии послужило катализатором для общего изменения требований к системам хранения данных среднего класса. Корпорация EMC перепроектировала платформу хранения данных среднего класса, чтобы эффективно оптимизировать работу многоядерных ЦП. Это позволило создать систему хранения данных с максимальной производительностью и минимальной стоимостью на рынке.

Технология MCx распределяет все сервисы управления данными VNX между всеми ядрами, максимально используя до 32 ядер, как показано на Рис. 3. Массивы серии VNX с технологией MCx существенно повысили производительность при работе с файлами для транзакционных приложений, таких как базы данных или виртуальные машины, в сетевой системе хранения данных (NAS).





Рис. 3. Массив VNX следующего поколения с оптимизацией для

многоядерных процессоров

Кэш-память для многоядерных процессоров Кэш-память — наиболее ценный ресурс в подсистеме хранения данных. Ее эффективность имеет ключевое значение для общей эффективности платформы при обработке меняющихся рабочих нагрузок. Подсистема кэш-памяти была разделена на модули, чтобы воспользоваться преимуществами от всех ядер, доступных в системе.

RAID для многоядерных процессоров Другой важной частью изменения конструкции MCx является обработка операций ввода-вывода в постоянном внутреннем хранилище — на жестких дисках (HDD) и твердотельных дисках (SSD). Значительное повышение производительности в VNX было получено благодаря модульной организации процессов управления данными во внутреннем хранилище. Это позволило MCx оперативно масштабировать нагрузки между всеми процессорами.

Система хранения VNX на основе архитектуры MCx оптимизирована для FLASH 1st. Она обеспечивает беспрецедентную общую производительность, оптимизированную для производительности при обработке транзакций (стоимость операции ввода-вывода), быстродействие полосы пропускания (стоимость ГБ/с) с низким временем отклика, а также оптимальную эффективность емкости (стоимость ГБ).

В системах VNX улучшены следующие показатели производительности.

• Увеличение количества файловых транзакций до четырех раз по сравнению с массивами на основе двух контроллеров.

• Повышение производительности при работе с файлами для транзакционных приложений до трех раз и улучшение времени отклика на 60%.

• Увеличение количества транзакций Oracle OLTP до четырех раз.

• Увеличение количества виртуальных машин в шесть раз

Производительность VNX



Сервисные процессоры массива в режиме «активный-активный» Новая архитектура VNX предусматривает работу сервисных процессоров массива в режиме «активный-активный», как показано на Рис. 4. Такая архитектура исключает тайм-ауты приложений во время переключения на резервный путь, поскольку оба пути активно обслуживают операции ввода-вывода.

Кроме того, улучшена балансировка нагрузки, и за счет этого производительность приложений может быть повышена до двух раз. Режим «активный-активный» для блоков идеально подходит для приложений, которым требуются максимальные уровни доступности и производительности, но не требуется многоуровневое хранение и такие сервисы для повышения эффективности, как сжатие, дедупликация или моментальный снимок.

С этим выпуском VNX заказчики VSPEX могут использовать виртуальные модули Data Mover (VDM) и VNX Replicator для автоматизированных высокоскоростных миграций файловых систем между системами. Миграция всех снимков файловой системы и параметров выполняется автоматически, а клиенты могут продолжать работу во время миграции. Процессоры системы хранения данных в режиме «активный-активный» могут применяться только для классических логических модулей, а не для логических модулей в пуле.

Рис. 4. Процессоры в режиме «активный-активный» повышают

производительность, отказоустойчивость и эффективность

VMware Virtual Storage Integrator Virtual Storage Integrator (VSI) — это бесплатный подключаемый модуль VMware vCenter, доступный для всех пользователей VMware с системой хранения EMC. Заказчики VSPEX могут использовать VSI для упрощения управления виртуализированной системой хранения. Администраторы VMware могут получить видимость своих систем хранения VNX с помощью знакомого интерфейса vCenter, к которому они привыкли.

Используя VSI, ИТ-администраторы могут выполнить больше работы за меньший срок. Модуль VSI обеспечивает непревзойденный контроль доступа, который позволяет эффективно управлять и с уверенностью делегировать задачи хранения. Повседневные задачи управления требуют до 90 процентов меньше щелчков, а их производительность возрастает до 10 раз.

Управление виртуализацией





VMware vStorage APIs for Array Integration Программные интерфейсы VMware vStorage APIs for Array Integration (VAAI) выгружают функции, связанные с хранилищем VMware, с сервера в систему хранения. Это позволяет обеспечить более эффективное использование серверных и сетевых ресурсов, а также повышение производительности и коэффициента консолидации.

VMware vStorage APIs for Storage Awareness VMware vStorage APIs for Storage Awareness (VASA) — это определенные VMware программные интерфейсы (API), которые предназначены для отображения информации о системе хранения через vCenter. Интеграция технологии VASA с VNX повышает удобство управления системой хранения в виртуализированной среде.

EMC Storage Integrator Технология EMC Storage Integrator (ESI) предназначена для администраторов Windows и приложений. Технология ESI проста в использовании, обеспечивает комплексный мониторинг и не зависит от гипервизора. Администраторы могут выделять ресурсы и в физических, и в виртуальных средах для платформы Windows. Кроме того, они могут производить поиск и устранение неполадок, просматривая топологию приложения от базового гипервизора до системы хранения.

Unisphere Management Suite Главной платформой управления для серии VNX является EMC Unisphere, которая обеспечивает единое комбинированное представление файловых и блочных систем с доступом ко всем функциям из общего интерфейса. ПО Unisphere оптимизировано для виртуальных приложений и обеспечивает наилучшую в отрасли интеграцию с VMware, автоматически обнаруживая виртуальные машины и серверы ESX и обеспечивая сквозное соответствие между виртуальной и физической средой. Unisphere также упрощает конфигурацию FAST Cache и FAST VP на платформах VNX.

Новый пакет Unisphere Management Suite расширяет простой в использовании интерфейс Unisphere за счет включения системы VNX Monitoring and Reporting, которая служит для валидации производительности и прогнозируемой емкости в соответствии с требованиями. Как показано на Рис. 5, этот пакет также содержит систему Unisphere Remote, которая позволяет централизированно управлять тысячами систем VNX и VNXe с новой функциональностью поддержки для XtremSW Cache.



Рис. 5. Новый пакет Unisphere Management Suite

Red Hat Enterprise Linux — универсальная платформа для архитектур x86 и x86-64, которую можно развертывать в физических системах, в качестве гостевой системы на главных гипервизорах или в облаке. Она поддерживает все ведущие аппаратные архитектуры и совместима с различными выпусками. Red Hat Enterprise Linux 6.3 включает усовершенствования и новые возможности, обеспечивающие расширенную функциональность, в том числе средства разработки, функции виртуализации, безопасность, масштабируемость, файловые системы и хранение данных.

EMC Avamar и EMC Data Domain обеспечивают защиту данных, необходимую для ускорения развертывания виртуализированной платформы Oracle. Решения EMC для резервного копирования и восстановления, оптимизированные для виртуальных сред, обеспечивают надежную защиту. Они сокращают время резервного копирования на 90% и увеличивают скорость восстановления в 30 раз даже при мгновенном доступе к виртуальным машинам.

Резервное копирование EMC также обеспечивает значительную экономию. Наши решения для дедупликации сокращают объем хранилища резервных копий в 10—30 раз, снижают время на управление резервным копированием на 81% и уменьшают требования к полосе пропускания на 99%, обеспечивая эффективную репликацию на удаленных площадках. Средняя окупаемость составляет 7 месяцев.

Более того, EMC предлагает решение для резервного копирования с системами Data Domain и программным обеспечением DD Boost. Эти средства обеспечат администраторам БД полный контроль над операциями резервного копирования, восстановления и репликации данных Oracle, причем группа резервного копирования сохраняет контроль над инфраструктурой. Это решение позволит исключить изолированные системы для защиты данных, повысить эффективность и снизить риски.

Red Hat Enterprise Linux 6.3

Решения резервного копирования и восстановления EMC

Глава 4: Выбор инфраструктуры VSPEX Proven




Глава 4 Выбор инфраструктуры VSPEX Proven


Обзор ............................................................................................................. 32

Шаг 1. Оцените сценарий использования заказчика ............................ 32

Шаг 2 Проектирование архитектуры приложения ................................. 33

Шаг 3 Выбор правильной инфраструктуры VSPEX Proven ................. 33



Обзор В этой главе описано, как спроектировать решение VSPEX для виртуализированной среды Oracle Database 11g OLTP и как выбрать правильную инфраструктуру VSPEX Proven для Oracle Database 11g OLTP. Таблица 5 показывает основные шаги, которые требуется выполнить, чтобы выбрать инфраструктуру VSPEX Proven.

Таблица 5. Процесс проектирования решения VSPEX для виртуализированной среды Oracle Database 11g OLTP

Шаг Действие 1 Оцените рабочую нагрузку Oracle OLTP заказчика, используя

квалификационную таблицу VSPEX для Oracle Database 11g OLTP. См. раздел Шаг 1. Оцените сценарий использования заказчика.

2 Определите необходимую инфраструктуру, ресурсы и архитектуру Oracle OLTP с помощью измерительного инструмента VSPEX Sizing Tool. См. раздел Шаг 2. Проектирование архитектуры приложения. Примечание. Если этот измерительный инструмент не доступен на веб-сайте поддержки EMC, определите конфигурации вручную, используя инструкции, которые приведены в приложении B, Ручное определение конфигурации виртуализированной Oracle Database 11g OLTP для VSPEX.

3 Выберите подходящую инфраструктуру VSPEX Proven в соответствии с рекомендациями на шаге 2. См. Шаг 3. Выбор правильной инфраструктуры VSPEX Proven.

Примечание. Дополнительную информацию можно найти в документе Deploying Oracle Database on EMC VNX Unified Storage на веб-сайте EMC.com и на сайте онлайн-поддержки EMC..

Шаг 1. Оцените сценарий использования заказчика Прежде чем выбрать решение инфраструктуры VSPEX, важно понять на основе бизнес-требований реальную рабочую нагрузку и набор данных своего заказчика. Чтобы лучше понять бизнес-требования заказчика к проектированию инфраструктуры VSPEX, при оценке требований к рабочей нагрузке для решения VSPEX EMC настоятельно рекомендует использовать квалификационную таблицу EMC VSPEX для виртуализированной базы данных Oracle и измерительный инструмент. Подробнее о квалификационной таблице EMC для этого решения см. Квалификационная таблица EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle OLTP в Приложении A.

В квалификационной таблице VSPEX для виртуализированной базы данных Oracle мы использовали некоторые простые вопросы, чтобы понять и описать требования заказчика к рабочей нагрузке Oracle OLTP и характеристики использования.





Шаг 2. Проектирование архитектуры приложения Для этой инфраструктуры VSPEX Proven была определена примерная рабочая нагрузка заказчика. Подробные сведения об эталонных виртуальных машинах и их характеристиках можно найти в документе Пример квалификационной таблицы EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle.

Собрав информацию о заказчике и заполнив квалификационную таблицу VSPEX для виртуализированной среды Oracle, эти сведения можно внести в измерительный инструмент VSPEX на портале EMC Business Value Portal. Если этот измерительный инструмент не доступен на веб-сайте поддержки EMC, воспользуйтесь инструкциями по определению конфигурации, приведенными в приложении Б, Ручное определение конфигурации виртуализированной Oracle Database 11g OLTP для VSPEX.

Шаг 3. Выбор правильной инфраструктуры VSPEX Proven Программа VSPEX привела к созданию многих решений, разработанных с целью упростить развертывание консолидированной виртуальной инфраструктуры с использованием VMware vSphere и продуктов семейства EMC VNX. После подтверждения архитектуры приложения можно выбрать инфраструктуру VSPEX Proven на основании результатов расчетов. Для Oracle OLTP обратитесь к документу Решение EMC VSPEX для частного облака: VMware vSphere 5.1 максимально на 1000 виртуальных машин.

При выборе инфраструктуры VSPEX Proven корпорация EMC рекомендует выполнить следующие действия.

1. С помощью измерительного инструмента VSPEX для Oracle 11g OLTP получите общее количество эталонных виртуальных машин и предлагаемую схему СХД. Если этот портал недоступен, используйте Приложение Б, в котором описывается определение конфигурации системы хранения для среды вручную.

2. На основе бизнес-требований оцените емкость ресурсов других приложений. Измерительный инструмент VSPEX рассчитывает общее количество требуемых эталонных виртуальных машин и рекомендуемые схемы системы хранения данных для Oracle 11g OLTP.

3. Выберите своих поставщиков сети, ПО гипервизора и инфраструктуру VSPEX Proven с несколькими требуемыми эталонными виртуальными машинами. Подробнее см. на веб-сайте VSPEX Proven Infrastructure .



http://russia.emc.com/platform/virtualizing-information-infrastructure/vspex.htm�



Глава 5: Рекомендации по созданию решения и передовые практики




Глава 5 Рекомендации по созданию решения и передовые

практики


Обзор ............................................................................................................. 36

Разработка сети ........................................................................................... 36

Разработка схемы системы хранения данных ...................................... 39

Настройка FAST Cache для Oracle ............................................................ 44

Настройка FAST VP для Oracle .................................................................. 45

Разработка уровня виртуализации .......................................................... 46

Разработка внедрения Oracle Database 11gR2 ....................................... 50

Разработка резервного копирования и восстановления ..................... 52



Обзор В этой главе описан проект решения EMC VSPEX для виртуализированной среды Database 11g OLTP и передовые практики в отношении сети, СХД, виртуализации, приложения, а также резервного копирования и восстановления. Эта глава состоит из следующих разделов. • Разработка сети

• Разработка схемы системы хранения данных

• Настройка FAST Cache для Oracle

• Настройка FAST VP для Oracle

• Разработка уровня виртуализации

• Разработка внедрения

• Разработка резервного копирования и восстановления

Разработка сети В этом разделе приведены сведения о сети для конфигурирования сети хранения данных (SAN), IP-сети и сети ESXi Server. В этой инфраструктуре VSPEX Proven для виртуализированной среды Oracle Database 11g R2 корпорация EMC рекомендует при проектировании предусмотреть резервирование сети и дополнительные настройки ESX Server.

EMC рекомендует использовать следующие передовые практики для сети хранения данных.

• Используйте несколько HBA-адаптеров и коммутаторов Fibre Channel для резервирования сети.

• Зонируйте каждый порт Fibre Channel из серверов баз данных на оба порта SP системы хранения для обеспечения высокой доступности.

• Используйте на хостах программное обеспечение управления путями или динамического управления несколькими путями, например PowerPath, чтобы обеспечить возможность процесса аварийного переключения на альтернативные пути и производить балансировку нагрузки.

EMC рекомендует использовать следующие передовые практики для IP-сети.

• Используйте несколько сетевых карт или коммутаторов, чтобы обеспечить резервирование сети.

• При возможности используйте Ethernet 10 Гбит/с для подключения к сети.

• Используйте виртуальные локальные сети (VLAN) для логического группирования устройств, находящихся в разных сегментах сети или разных подсетях.

Обзор

Передовые практики для сети хранения данных (SAN)

Передовые практики для IP-сети





• Включите и настройте пакеты jumbo frame в виртуальном или физическом стеке.

Примечание. Пакеты с максимальным размером передаваемых блоков (MTU) свыше 1500 байт называются пакетами jumbo frame. Для пакетов jumbo frame требуется Gigabit Ethernet во все сетевой инфраструктуре, включая серверы, коммутаторы и серверы баз данных.

Как в виртуальном, так и в физическом мире сетевые технологии построены на одних и тех же принципах, но некоторые из этих принципов реализованы в ПО, что позволяет отказаться от использования физических кабелей и коммутаторов. Многие передовые практики физической среды продолжают применяться и в виртуальной среде, но необходимо учитывать дополнительные особенности сегментации трафика, доступности данных и пропускной способности.

В составе этого решения предусмотрены структуры для эффективного управления несколькими сетями и для резервирования сетевых адаптеров на хостах ESXi. Далее приведены основные рекомендации, основанные на передовых практиках.

• Отделите трафик инфраструктуры от трафика виртуальных машин, чтобы обеспечить безопасность и изоляцию.

• Используйте семейство VMXNET паравиртуализированных сетевых адаптеров.

• Воспользуйтесь функциональностью Network I/O (Сетевой ввод-вывод) для конвергирования трафика сети и системы хранения на 10 GbE.

Подробные инструкции об использовании сети с vSphere см. в vSphere Networking. Один из примеров сети для этого решения содержит резервную пару коммутаторов и резервные каналы во всех подсетях, как показано на Рис. 6.

Рис. 6. Пример высокой доступности на сетевом уровне

Передовые практики для сети vSphere

Параметры ESXi в соответствии с рекомендациями для сетевой файловой системы NFS

http://pubs.vmware.com/vsphere-50/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere-esxi-vcenter-server-50-networking-guide.pdf�

http://pubs.vmware.com/vsphere-50/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere-esxi-vcenter-server-50-networking-guide.pdf�



Рис. 6 демонстрирует пример конструкции с высокой доступностью на сетевом уровне. Передовые сетевые возможности семейства VNX защищают от сбоев сетевых подключений в массиве. У каждого хоста гипервизора имеется несколько подключений к сетям Ethernet пользователей или систем хранения данных для защиты от сбоев каналов связи. Распределите такие соединения между несколькими коммутаторами Ethernet, чтобы защититься от отказов компонентов в сети. Подробные сведения см. в разделе Руководства по инфраструктурам на стр. 15.

Сгруппируйте несколько сетевых подключений, чтобы повысить пропускную способность до уровня, не доступного для одиночного соединения, и обеспечить резервирование в случае сбоя одного из каналов. Например, в виртуализированной среде VMware используйте две физические сетевые карты на каждый vSwitch и настраивайте исходящий канал физических сетевых карт на отдельные физические коммутаторы.

Во время настройки параметров группирования сетевых карт в качестве передовой практики рекомендуется выбрать no (нет) для параметра NIC teaming failback (Переключение на резервный ресурс группирования сетевых карт). В случае перемежающегося сбоя сети это предотвратит цикличное переключение сетевых карт.

Во время настройки VMware High Availability рекомендуется также настроить следующие тайм-ауты и параметры сервера ESX на вкладке ESX Server advanced setting (Расширенные настройки сервера ESX).

• NFS.HeartbeatFrequency = 12

• NFS.HeartbeatTimeout = 5

• NFS.HeartbeatMaxFailures = 10

Для доступа к дополнительным параметрам сетевой файловой системы NFS выполните следующие шаги.

1. Войдите в клиент VMware vSphere. 2. Выберите хост ESXi/ESX. 3. На вкладке Configuration (Конфигурация) выберите Advanced

Settings > NFS (Дополнительные параметры > NFS). Настройте базу данных Oracle 11g на использование дисковых библиотек Oracle 11g dNFS Client ODM. Эта операция производится однократно. После выполнения этой настройки база данных использует оптимизированный для Oracle встроенный клиент Oracle dNFS, а не размещенный в операционной системе клиент сетевой файловой системы NFS.

Стандартную библиотеку ODM мы заменили библиотекой, поддерживающей клиент dNFS.На Рис. 7 показаны команды, которые включают библиотеку ODM клиента dNFS.

Рис. 7. Включение библиотеки ODM клиента dNFS

Другие передовые практики по разработке сети для инфраструктуры VSPEX Proven можно найти в документе EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP — руководство по внедрению.





Разработка схемы системы хранения данных

В этом решении приведены подробные сведения об использовании двух технологий сетевых функций хранения с Oracle: Linux Logical Volume Manager (LVM) с подключением по протоколу Fibre Channel (FC) и Oracle Direct NFS (dNFS) с подключением по протоколу Internet Protocol (IP). Среды Oracle 11g, в которых используется технология LVM или dNFS, предоставляют заказчикам ряд дополнительных возможностей, зависящих от уровня их экспертных знаний по выбранному протоколу, существующей архитектуры и бюджетных ограничений.

Имеется несколько критериев для выбора блочной, файловой или унифицированной (блочной и файловой) системы:

• существующая инфраструктура (например, существующая сеть хранения данных (SAN) или IP);

• технические знания ИТ-персонала;

• простота в использовании и пригодность.

Заказчики должны выбрать развертываемую архитектуру, наилучшим образом подходящую для их конкретных требований. Унифицированная система хранения EMC обеспечивает гибкость и управляемость инфраструктуры хранения данных, которая поддерживает любую из этих архитектур. Кроме того, унифицированная система хранения может использоваться для гибридных архитектур, в которых применяются оба протокола в одном решении.

На Рис. 8 показана высокоуровневая архитектура отношений между компонентами Oracle Database 11g R2 и элементами хранения данных, прошедшими валидацию в инфраструктуре EMC VSPEX Proven для виртуализированного Oracle Database 11g R2 на платформе vSphere 5.1. Все тома Oracle Database 11g R2 находятся либо в сетевой файловой системе хранения, либо в системе хранения Fibre Channel (FC) благодаря тому, что в семействе EMC VNX представлены многопротокольные массивы, которые поддерживают блочную и файловую систему хранения.

Обзор

Высокоуровневая архитектура



Рис. 8. Элементы хранения данных Oracle Database 11gR2

В дополнение к пулу инфраструктуры для виртуальных машин EMC рекомендует использовать три дополнительных пула хранения для хранения данных Oracle Database 11g R2 в различных целях.В Таблица 6 приведен пример.

Таблица 6. Схема системы хранения данных VNX для Oracle

Имя пула хранения данных

Тип RAID Тип диска Число дисков

Пул данных Oracle

RAID 5 (4+1) Диски SAS, 10 000 об/мин

25

Пул Oracle FRA RAID 6 (6+2) Диски Near-line SAS, 7200 об/мин

8

Пул восстановления Oracle

RAID 5 (4+1) Диски SAS, 10 000 об/мин

5

Рассмотрим следующие передовые практики для проектирования схемы системы хранения данных в решении инфраструктуры VSPEX Proven для виртуализации среды Oracle Database 11gR2.

Пул данных Oracle Database 11gR2 Используйте диски SAS с защитой RAID 5 (4+1) для данных Oracle и временных файловых систем. Такое сочетание защиты RAID и типа дисков обеспечивает высокий коэффициент использования ресурса хранения, хорошую производительность ввода-вывода при низкой стоимости, а также доступность данных в случае сбоя диска.

Схема системы хранения данных

Передовые практики хранения данных





Пул журналов повторного выполнения Oracle Database 11gR2 В этом решении мы настроили файловую систему для журналов повторного выполнения на одном физическом пуле с защитой RAID5 на дисках SAS. Для рабочих нагрузок с интенсивной записью или рабочих нагрузок, для которых более важны показатели времени отклика при произвольном чтении, необходимо создать отдельные пулы для файловых систем и журналов повторного выполнения на отдельных физических дисках.

Пул Oracle Database 11gR2 FRA Считая, что для резервного копирования требуется относительно низкий уровень клиентского доступа и что главный фактор разработки — емкость, мы использовали диски Near-line SAS для Oracle FRA. Корпорация EMC рекомендует вместе с дисками Near-line SAS высокой емкости использовать защиту RAID 6.

Настройка EMC рекомендует, чтобы заказчики совместно с поставщиками оценили требования к емкости и к числу операций ввода-вывода в секунду (IOPS) для заданной схемы системы хранения данных. При задании схемы СХД обязательно следует учитывать последующий рост и использовать прогнозируемый рост в качестве входных данных измерительного инструмента VSPEX.

Администраторы могут создавать пулы для файловых систем вручную или с помощью функции автоматизированного управления томами из Unisphere. Для получения дополнительных сведений об определении схемы логических модулей пула хранения данных вручную администраторам следует обратиться к документу EMC VNX Unified Best Practices for Performance.

Дополнительные требования к производительности для FAST Suite Пакет EMC FAST Suite — FAST VP и FAST Cache — реализует две ключевые технологии, имеющиеся в серии VNX, которые обеспечивают высочайшую производительность в автоматическом режиме там и тогда, где это требуется. Подробные сведения о пакете FAST Suite для инфраструктур VSPEX Proven можно найти на веб-сайте VSPEX Proven Infrastructure.

Включение FAST Cache — прозрачная операция для Oracle Database 11g R2. Повторная настройка или простои не требуются. Корпорация EMC рекомендует использовать FAST Cache только в пуле хранения данных или на логических устройствах, которые в ней нуждаются. FAST Cache наилучшим образом подходит для небольших нагрузок с произвольными операциями ввода-вывода, когда наблюдается неравномерное распределение данных.

http://www.emc.com/platform/virtualizing-information-infrastructure/vspex.htm�

http://www.emc.com/platform/virtualizing-information-infrastructure/vspex.htm�



Пользователи могут создавать комбинированные пулы хранения, состоящие из дисков разных типов (флэш-диски, SAS и NL_SAS). Миграция данных в этой консолидированной виртуализированной среде обеспечивает максимальную эффективность системы хранения как по производительности, так и по емкости.

Если включить технологию FAST Suite в среде Oracle Database 11gR2, улучшение показателей времени отклика, производительности при чтении/записи и задержки позволят улучшить условия работы пользователей Oracle Database 11gR2. Кроме того, эта технология упростит работу администраторов системы хранения и баз данных при определении наиболее эффективной схемы системы хранения данных для их заказчиков.





В этом разделе описываются схемы систем хранения данных VNX в инфраструктуре VSPEX Proven для виртуализированной базы данных Oracle Database 11gR2 на основе частного облака VSPEX. Этот пример соответствует передовым практикам и рекомендациям по созданию решения, о которых говорилось ранее.

На Рис. 9 показан пример схемы системы хранения данных Oracle Database 11g R2 для серии VNX.

Рис. 9. Пример схемы СХД виртуализированной среды Oracle для VSPEX

Примечание. Это единственный пример схемы системы хранения данных. Для планирования и проектирования собственных схем системы хранения данных для Oracle Database 11g R2 на стеке EMC VSPEX необходимо следовать рекомендациям в измерительном инструменте VSPEX Sizing Tool и передовым практикам, приведенным в документе Разработка схемы системы хранения данных на стр. 39.

Пример схемы системы хранения данных VSPEX



Настройка FAST Cache для Oracle FAST Cache использует флэш-диски корпоративного класса, чтобы добавить дополнительный уровень кэширования между кэш-памятью динамической ОЗУ (DRAM) и циклически используемыми дисками, создавая тем самым более быструю среду для хранения часто используемых данных. FAST Cache — это расширяемая кэш-память чтения-записи. Она повышает производительность приложения, гарантируя обслуживание наиболее активных данных на высокопроизводительных флэш-дисках. Активные данные могут размещаться на этих более быстрых носителях в течение необходимого времени.

FAST Cache отслеживает активность данных с детализацией до 64 КБ и перемещает «горячие» данные в FAST Cache, копируя их с жестких дисков на флэш-диски, назначенные для FAST Cache. Последующие запросы на ввод-вывод этих данных обрабатываются флэш-дисками и выполняются со скоростью отклика флэш-дисков, что обеспечивает малое время отклика для данных. По мере устаревания данных и снижения их активности они удаляются из FAST Cache, а вместо них записываются более активные данные.

Небольшое количество флэш-дисков, внедренных в качестве FAST Cache, повышает производительность сильнее, чем большое количество жестких дисков с коротким ходом головки.

FAST Cache особенно хорошо подходит для приложений с частым случайным доступом к СХД, таким как базы данных Oracle OLTP. Кроме того, для баз данных OLTP характерна локальность обращений с различными характеристиками операций ввода-вывода. Приложения с этими характеристиками получают наибольшее преимущество от развертывания FAST Cache. FAST Cache используется оптимально, если рабочий набор данных может в нее поместиться. EMC рекомендует следующие передовые практики:

• включать FAST Cache только в пуле или на логических устройствах, которые этого требуют;

• выбирать правильный размер FAST Cache в зависимости от активного набора данных приложения;

• отключать FAST Cache для пулов/логических устройств, на которых размещены оперативные журналы повторного выполнения Oracle;

• никогда не включать FAST Cache для архивных журналов, поскольку эти файлы никогда не перезаписываются и редко считываются повторно (кроме случаев восстановления базы данных).

Корпорация EMC рекомендует включать FAST Cache только для файлов данных Oracle. Рабочая нагрузка, создаваемая архивными файлами и файлами журналов повторного выполнения Oracle, предсказуема и состоит преимущественно из многочисленных последовательных операций записи. Кэш-память записи массива и назначенные жесткие диски способны эффективно обрабатывать такие архивные файлы и файлы журналов повторного выполнения. Включение FAST Cache для этих файлов не приносит никакой выгоды и не оправдано с экономической точки зрения.

Обзор

Передовые практики для FAST Cache





Настройка FAST VP для Oracle FAST VP — технология, меняющая правила игры. Она обеспечивает существенные преимущества по сравнению с традиционными вариантами многоуровневого хранения данных. Эта технология сочетает преимущества автоматизированного многоуровневого хранения данных с виртуальным выделением ресурсов, обеспечивая оптимизацию производительности и стоимости. В то же время она радикально упрощает управление системой хранения и повышает эффективность системы хранения.

Как и FAST Cache, технология FAST VP лучше всего работает на наборах данных с высокой степенью асимметрии. Технология FAST VP обличается гибкостью и поддерживает несколько многоуровневых конфигураций, включая одноуровневые конфигурации, многоуровневые конфигурации, конфигурации с уровнем флэш-дисков и без уровня флэш-дисков, а также FAST Cache. При добавлении уровня флэш-дисков «горячие» данные могут храниться на этих флэш-дисках блоками по 256 МБ.

FAST VP можно использовать для существенного снижения совокупной стоимости владения и/или повышения производительности. Целевая рабочая нагрузка, требующая большого количества дисков на уровне высокой производительности, может обслуживаться на разных уровнях. За счет этого можно значительно сократить количество дисков. В некоторых случаях можно добиться сокращения количества дисков на две трети. В других случаях можно удвоить производительность, добавив флэш-диски емкостью менее 10 процентов от общей емкости пула.

Общая стратегия заключается в применении FAST VP для сокращения совокупной стоимости владения и применении FAST Cache для повышения производительности всей системы. В данном документе рассматриваются рекомендации для оптимального развертывания этих технологий.

Подробнее об алгоритме и политиках FAST VP см. в документе EMC FAST VP для унифицированных систем хранения данных.

EMC рекомендует использовать следующие передовые практики для FAST VP.

• Используйте флэш-диски в FAST Cache перед использованием флэш-дисков на этом уровне хранения, когда доступно ограниченное пространство на жестких дисках (детализация при управлении данными в FAST Cache обеспечит повышение эффективности на один ГБ жесткого диска по сравнению с FAST VP).

• Используйте флэш-диски с защитой RAID 5 (4+1) для уровня «Максимальная производительность (флэш-диски)».

• Используйте диски SAS с защитой RAID 5 (4+1) для уровня «Производительность (SAS)».

• Используйте конфигурацию RAID 6 (6+2) для уровня «Емкость (NL-SAS)».

• Используйте автоматизированное многоуровневое хранение данных.

Обзор

Передовые практики для FAST VP



• Распределите флэш-диски между всеми доступными шинами, но не используйте полку 0_0.

• Запланируйте повторное выделение ресурсов на нерабочее время, чтобы основная рабочая нагрузка не препятствовала выполнению операций повторного выделения ресурсов.

• Включите FAST VP на пуле даже в том случае, если пул содержит только один уровень, чтобы обеспечить непрерывную балансировку нагрузки логических модулей между разными дисками.

• Оставьте невыделенными хотя бы 5 процентов системы хранения, чтобы обеспечить возможность операции перераспределения блоков.

Далее приведены передовые практики использования FAST VP с файловыми данными.

• Используйте для файлов только «толстые» логические модули в пуле.

• Используйте весь пул для объема файлов.

• Применяйте одинаковую политику многоуровневого хранения для всех логических модулей в пуле.

• Создавайте один логический модуль для каждых четырех дисков, причем общее число логических модулей должно быть кратно 10. Например, 50 физических дисков/4 =12,5 логических модулей. После округления до ближайшего числа, кратного 10, получаем 20 логических модулей. Это правило применимо к количеству дисков, используемых для создания или расширения пула.

• Производя расширение пула, не создавайте новых логических модулей для файловых данных, пока не будет выполнена операция повторной балансировки.

• Используйте файловые системы с включенными «тонкими» ресурсами. «Тонкая» файловая система конфигурируется с начальным размером и максимальным размером и проходит ряд повторяющихся автоматических расширений файловой системы, пока не достигнет верхнего порогового значения. При автоматическом расширении емкость обычно увеличивается на 5—10 процентов.

Разработка уровня виртуализации Oracle Database 11gR2 полностью поддерживается при развертывании в виртуальной среде с помощью технологии VMware vSphere ESXi. В следующих разделах описаны передовые практики и рекомендации по созданию решения для виртуализации Oracle Database 11g R2.

В этой инфраструктуре VSPEX Proven для Oracle Database корпорация EMC рекомендует применять передовые практики для управления следующими ресурсами в своей схеме виртуализации.

• Вычислительные ресурсы

• Сетевые ресурсы

• Функции VMware

• VMware vCenter

Обзор

Передовые практики виртуализации





Вычислительные ресурсы EMC рекомендует реализовать описанные ниже передовые практики для вычислительных ресурсов.

• Поддержка технологии Hyper-Threading. Технология Hyper-threading позволяет одному физическому процессору одновременно выполнять несколько независимых потоков. ESXi рассчитана на использование технологии Hyper-Threading благодаря контролю размещения логических процессоров на одном ядре и интеллектуальному управлению процессорным временем, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки между всеми физическими ядрами в системе.

• Используйте аппаратную виртуализацию MMU (Intel EPT и AMD RVI), чтобы снизить потребление и ускорить обработку рабочей нагрузки, которая побуждает гостевые операционные системы слишком часто изменять таблицу страниц.

• Используйте Non-Uniform Memory Access (NUMA), архитектуру вычислительных систем, в которой доступ к областям памяти, расположенным ближе к конкретному процессору, осуществляется с меньшей задержкой, чем к областям памяти, расположенным дальше от процессора.

• Выделите виртуальной машине объем памяти (vRAM), который меньше объема локальной памяти, назначенной узлом NUMA (процессором).

• Запланируйте, чтобы виртуальный ЦП использовал минимально необходимое число сокетов, с помощью параметра виртуальной машины numa.vcpu.preferHT=TRUE.

• Установите инструменты VMware, включая несколько утилит, которые расширяют производительность гостевой операционной системы виртуальной машины и улучшают возможности управления виртуальной машиной.

• Выделите объем vRAM, который хотя бы в два раза превышает размер Oracle System Global Area (SGA)

• Настройте зарезервированную память виртуальной машины так, чтобы она была не меньше размера Oracle SGA

Сетевой ресурс EMC рекомендует реализовать описанные ниже передовые практики для сетевых ресурсов.

• Используйте самое последнее паравиртуализированное виртуальное сетевое устройство VMware (в данный момент VMXNET 3-го поколения — VMXNET3), которое поддерживает 10 GbE.

• С помощью виртуальных локальных сетей отделите трафик инфраструктуры vSphere от трафика виртуальных машин, чтобы обеспечить безопасность и изоляцию.

• Включите и настройте пакеты Jumbo frame в виртуальном и физическом стеке для vMotion и IP-сетей хранения данных.



• Используйте подключение сетевой файловой системы NFS в гостевой системе из клиента Oracle DNFS в виртуальной машине, а не VMDK в хранилище данных NFS.

Функции VMware EMC рекомендует внедрить описанные ниже компоненты VMware.

• vSphere HA — этот компонент использует несколько хостов ESXi, настроенных как кластер, чтобы обеспечить быстрое восстановление после простоев. Он предоставляет экономичные высокодоступные системы для приложений, выполняющихся на виртуальных машинах. vSphere HA защищает приложения от следующих сбоев:

сбоев сервера, перезапуская виртуальные машины на других серверах ESXi кластера;

сбоев приложений, непрерывно отслеживая виртуальные машины и сбрасывая ее настройки в случае отказа гостевой ОС.

• VMware DRS — этот компонент автоматически балансирует рабочую нагрузку между хостами, используя функцию vMotion во время миграции виртуальных машин. Когда рабочие нагрузки баз данных Oracle увеличиваются, DRS автоматически перемещает виртуальную машину с узкими местами на другой хост с большим количеством доступных ресурсов и без простоя.

• DRS Affinity rules — этот компонент управляет размещением виртуальных машин на хостах в пределах кластера. DRS предоставляет два типа правил совместимости:

правило совместимости ВМ-хост, которое указывает на отношения совместимости между группой виртуальных машин и группой хостов;

правило совместимости ВМ-ВМ, которое указывает, должны ли конкретные виртуальные машины выполняться на одном хосте или на отдельных хостах.

Совместимость хостов DRS и лицензирование процессоров Oracle Вариант лицензирования процессоров Oracle основан на взаимодействии программного обеспечения с оборудованием. Для Oracle EE это основано на числе физических ядер, доступных установленному программному обеспечению Oracle. Для Oracle SE это основано на числе сокетов процессоров, доступных установленному программному обеспечению Oracle. Oracle не допускает программное разделение ЦП в качестве средства вычисления или ограничения числа лицензий на ПО, требуемых для физического сервера. Oracle рассматривает технологию VMware vSphere как программное разделение. В среде vSphere необходимо лицензировать все хосты, на которых установлены и/или выполняются исполняемые файлы Oracle.

Это означает, что для минимизации затрат на лицензирование Oracle важны конструкция и размер кластера vSphere ESXi, а также размещение и перемещение виртуальных машин, в которых размещены исполняемые файлы Oracle.





Если выделенный кластер VMware не соответствует требованиям заказчика к Oracle, заказчик может лицензировать для Oracle Database 11g EE подмножество серверов кластера VMware. В этом случае с помощью правил совместимости хостов DRS следует должным образом ограничить перемещение виртуальных машин в кластере, в том числе во время события HA. Совместимость хостов DRS — это технология кластеризации, а не механизм программного или аппаратного разделения в рамках заданного сервера. (См. документ Understanding Oracle Certification Support and Licensing in VMware — Environments.)

Шаблоны VMware В терминах VMware шаблон — это основная копия виртуальной машины, на основе которой можно быстро создавать и выделять виртуальные машины. Шаблон позволяет с минимальным вмешательством пользователя устанавливать гостевую ОС в виртуальную машину вместе с пользователями приложений и программами, настроенными и готовыми к использованию. Шаблоны минимизируют время развертывания и автоматизируют повторяющиеся задачи установки и настройки для каждой требуемой виртуальной машины.

Сохраняемые в vCenter спецификации настройки еще больше упрощают развертывание виртуальных машин. Мастер развертывания, средство автоматизации или скрипт может использовать такие шаблоны, чтобы автоматически создавать и изменять параметры серверов (такие как имя сервера, часовой пояс и конфигурация сети) перед построением новой виртуальной машины.

Проводите регулярный мониторинг инфраструктуры VSPEX Proven Регулярно отслеживайте производительность инфраструктуры VSPEX Proven. Мониторинг производительности осуществляется не только на уровне виртуальных машин, но также и на уровне гипервизора. Например, гипервизор ESXi позволяет с помощью мониторинга производительности в рамках виртуальной машины Oracle Database убедиться, что виртуальная машина или Oracle Database функционируют ожидаемым образом. В то же время на уровне гипервизора можно использовать esxtop для мониторинга производительности хоста.



Разработка внедрения Oracle Database 11gR2 Рекомендации по созданию решения для Oracle Database 11gR2 включают несколько аспектов. Передовые практики и рекомендации по созданию решения, приведенные в данном разделе, предоставляют указания по общим и наиболее важным аспектам.

Redhat 6.3 поддерживает несколько разных файловых систем, например файловые системы VFAT, ext2,ext3, ext4 и Reiser. Обычно Oracle не сертифицирует файловые системы, но Linux является особым случаем. В настоящее время Oracle поддерживает ext2, ext3, ext4 (Oracle Linux 5.6 и более поздней версии).

В данном решении в качестве файловой системы по умолчанию используется ext4. Файловые системы Ext4 надежны и полностью поддерживаются Oracle. Подробные сведения см. на сайте My Oracle Support, Note ID 236826.1 и Note ID 1476869.1.

Включите клиент Oracle dNFS. Он обеспечивает отказоустойчивость и производительность размещенной в ОС сетевой файловой системы NFS и возможность автоматического аварийного переключения на резервный ресурс на фабрике 10 Gigabit Ethernet. Кроме того, клиент выполняет параллельные операции ввода-вывода с обходом кэш-памяти ОС и блокировок порядка операций записи в ОС.

dNFS также выполняет асинхронные операции ввода-вывода, что позволяет продолжать обработку во время отправки и обработки запроса ввода-вывода.

Automatic Shared Memory Management (ASMM) — стандартный метод динамического управления памятью в базах данных Oracle 11g. Он доступен начиная с версии Oracle Database 10g. Этот способ совместим с Linux HugePages. EMC рекомендует внедрить ASMM, чтобы автоматически управлять следующими структурами общей памяти.

• DB_CACHE_SIZE

• SHARED_POOL_SIZE

• LARGE_POOL_SIZE

• JAVA_POOL_SIZE

• STREAMS_POOL_SIZE

Чтобы внедрить этот компонент, необходимо задать следующие параметры инициализации.

• SGA_TARGET — задается ненулевое значение

• STATISTICS_LEVEL=TYPICAL (или ALL)

Примечание. Не используйте Oracle Automatic Memory Management (AMM), поскольку метод AMM не совместим с HugePages. Чтобы использовать HugePages, необходимо убедиться, что оба параметра инициализации MEMORY_TARGET и MEMORY_MAX_TARGET не заданы.

Подробные сведения можно найти на сайте My Oracle Support, Note ID 749851.1.

Обзор

Конфигурация файловой системы

Конфигурирование клиента Oracle dNFS

Управление памятью с автоматическим предоставлением общего доступа





Настройка HugePages критически важна для повышения производительности баз данных Oracle в Linux при большом объеме ОЗУ и SGA. Если объединенные SGA баз данных велики (больше 8 ГБ), необходимо настроить HugePages. Размер SGA имеет значение.

Перечислим преимущества включения HugePages.

• Больший размер страницы и меньшее число страниц

• Улучшение общей производительности памяти

• Нет подкачки

Подробнее о включении и настройке HugePages см. на сайте My Oracle Support, Note ID 361323.1.

Задайте DISK_ASYNCH_IO= true. Сейчас для всех протоколов систем хранения рекомендуется асинхронный ввод-вывод. Значение по умолчанию — true в Oracle 11.2.0.3.

Задайте FILESYSTEMIO_OPTIONS=SETALL. Эта настройка включает как прямые, так и асинхронные операции ввода-вывода. При асинхронных операциях ввода-вывода обработка продолжается во время отправки и обработки запроса ввода-вывода.

Direct NFS не зависит от значения параметра FILESYSTEMIO_OPTIONS. Клиент Direct NFS всегда осуществляет асинхронные и прямые операции ввода-вывода, так как он не зависит от поддержки ОС. Однако в случае неправильной настройки всегда можно вернуться к клиенту NFS операционной системы. В качестве меры предосторожности задайте параметру filesystemio_options значение SETALL, если ОС поддерживает это.

Подробные сведения см. на сайте My Oracle Support, Note ID 120697.1.

EMC рекомендует создать разные пулы данных для разных типов данных Oracle, таких как файлы данных, файлы оперативных журналов повторного выполнения и файлы FRA. Однако обычный метод создания пулов меньшего размера или изолированных наборов для групп RAID, ориентированных на приложения, увеличивает сложность развертывания системы хранения. Технология FAST VP благодаря разным вариантам ее конфигурации может устранить эту проблему и упростить развертывание системы хранения. При необходимости пользователи могут включить FAST Cache в зависимости от типа данных. Точные требования к схеме будут разными для разных развертываний на основании требований заказчиков.

Рис. 7 показывает примеры схемы базы данных, в которых созданы пулы хранения данных FAST VP для ввода-вывода разных типов данных Oracle. Для обеспечения соглашений об уровне обслуживания (SLA) для администраторов баз данных и владельцев приложений имеются три различных пула и определено несколько простых политик выделения ресурсов.

Включение настройки HugePages

Настройка операций ввода-вывода для файлов файловых систем

Конфигурирование схемы типов данных в базе данных



Таблица 7. Пример схемы базы данных для консолидированной среды Oracle

Пул повторного выполнения

Пул данных Пул FRA

Приложение

Тип данных Журналы повторного выполнения

Файлы данных Файлы FRA

Политики FAST Suite

FAST Cache Нет Да. Нет

Политики FAST Нет Автоматизированное многоуровневое хранение

Нет

Разработка резервного копирования и восстановления Рекомендации по созданию решения для резервного копирования Oracle Database 11gR2 включают несколько аспектов. Сведения о передовых практиках и рекомендации по созданию решения, необходимые для резервного копирования и восстановления базы данных Oracle 11gR2, можно найти в документе Резервное копирование и восстановление EMC для VSPEX для виртуализированной среды Oracle 11gR2. Руководство по созданию и внедрению решения на веб-сайте онлайн-поддержки EMC.

Обзор

Глава 6: Методики проверки решений




Глава 6 Методики проверки решений


Проверка решения ....................................................................................... 54

Создание тестовой среды ......................................................................... 55

Заполнение тестовой базы данных ......................................................... 55

Внедрение своего решения ....................................................................... 56



Проверка решения EMC рекомендует тестировать новую инфраструктуру VSPEX Proven для приложений Oracle Database 11gR2, прежде чем ее развертывать в производственной среде. Это позволяет убедиться в том, что проект обеспечивает требуемые целевые показатели производительности и емкости и позволяет идентифицировать и оптимизировать потенциальные «узкие места», пока это не коснулось пользователей в реальной ситуации. В этом разделе дается краткое описание общих шагов, предпринятых нами для проверки данного решения.

Прежде чем проверять производительность Oracle Database 11gR2 в инфраструктуре VSPEX Proven, убедитесь, что Oracle Database 11gR2 развернута в инфраструктуре VSPEX Proven на основе руководств по внедрению для Oracle Database 11gR2.

В Таблица 8 описываются общие шаги, которые необходимо выполнить перед внедрением Oracle Database 11gR2 в производственной среде.

Таблица 8. Общие шаги по проверке приложений

Шаг Описание Шаг

1 Определите сценарий тестирования (как указано в измерительном инструменте VSPEX), чтобы продемонстрировать общий сценарий рабочей нагрузки.

Создание тестовой среды

2 Разберитесь в основных метриках своей среды Oracle Database 11g R2, чтобы достичь уровня производительности и емкости, отвечающего вашим бизнес-требованиям.

Шаг 1. Оцените сценарий использования заказчика

3 С помощью измерительного инструмента VSPEX Sizing Tool для Oracle Database 11g R2 определите архитектуру и ресурсы, необходимые для вашей реализации инфраструктуры VSPEX Proven.

Веб-сайт EMC VSPEX

4 Разработайте и создайте решение Oracle Database 11g R2 в инфраструктуре VSPEX Proven.

Руководство по внедрению Oracle Database 11gR2 OLTP

5 Заполните данные с помощью инструмента тестирования, моделирующего реальную среду.

Используйте Swingbench, чтобы создать и заполнить схему Order Entry (OE) для базы данных.

6 Проведите тесты, проанализируйте результаты и оптимизируйте вашу архитектуру VSPEX.

Используйте Swingbench для определения производительности Oracle Database 11gR2

http://russia.emc.com/campaign/vspex/index.htm�






В дополнение к тестовому сценарию важно понимать цель тестирования Oracle Database 11g R2, чтобы было проще решить, какие метрики следует вводить и какие пороги должны быть соблюдены для каждой метрики при проведении валидационных тестов для Oracle Database 11g R2. Чтобы проверить решение VSPEX для виртуализированной среды Oracle Database 11gR2, рассмотрим следующие ключевые метрики.

• Количество транзакций в секунду

• Интенсивность изменений

• Среднее время ожидания для пользовательских операций ввода-вывода

• Среднее время ожидания фиксации

Измерительный инструмент VSPEX помогает определить основные метрики и пороговые значения в соответствии с бизнес-требованиями ваших заказчиков. Чтобы получить дополнительную информацию об использовании измерительного инструмента VSPEX, см. измерительный инструмент VSPEX для Oracle Database 11gR2, доступный на веб-сайте EMC VSPEX.

Создание тестовой среды После определения целей тестирования, единиц измерения и расчета требований к емкости базы данных можно приступить к проектированию и созданию тестовой среды, чтобы протестировать решение VSPEX для виртуализированной среды Oracle Database 11gR2. Тестовая база данных должна максимально копировать производственную среду. Учитывайте все описанные ранее функции, включая схему системы хранения данных, балансировку сетевой нагрузки и организацию сети.

В данном решении VSPEX для виртуализированной среды Oracle Database 11gR2 мы использовали Swingbench для моделирования общего сценария Oracle Database 11gR2.

При настройке тестовой среды необходимо создать план для серверов и базы данных Oracle, а также для машин, необходимых для выполнения тестов. Одну из таких машин следует использовать в качестве сервера Swingbench. Сервер Swingbench нагрузит базу данных, моделируя рабочую нагрузку от определяемых пользователями транзакций, и пошлет запросы базе данных Oracle Database 11gR2. Сохраните результаты тестирования базы данных Oracle.

Кроме тестовой среды и инструмента тестирования могут потребоваться другие инструменты, чтобы подготовить полную тестовую среду для Oracle Database 11gR2. Дополнительную информацию можно найти в статье Oracle Technology Network (TechNet) (www.oracle.com/technetwork/index.html) по этой теме.

Заполнение тестовой базы данных После создания тестовой среды определите, какой тип данных планируется использовать. Для данного решения мы применили смоделированную рабочую нагрузку OLTP, масштабируя пользователей с помощью инструмента Swingbench и заполняя базу данных объемом 250 ГБ. Затем осуществлялся доступ к этой базе данных в разных сессиях, сгенерированных сервером Swingbench.


http://www.oracle.com/technetwork/index.html�



Внедрение своего решения После разработки инфраструктуры VSPEX можно найти информацию о внедрении этого решения в сопутствующем документе Руководство по внедрению EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle Database 11g OLTP.

Глава 7: Справочная документация




Глава 7 Справочная документация


Документация EMC ...................................................................................... 58

Прочая документация ................................................................................. 58



Документация EMC Дополнительную информацию можно найти в следующих документах, находящихся на веб-сайте онлайн-поддержки EMC или russia.emc.com. При отсутствии доступа к нужному документу обращайтесь к своему представителю EMC.

• Deploying Oracle Database on EMC VNX Unified Storage

• EMC Cost-Efficient Infrastructure for Oracle

• Maximize Operational Efficiency for Oracle RAC with EMC Symmetrix FAST VP (Automated Tiering) and VMware vSphere — An Architectural Overview

• EMC VNX7500 Scaling Performance for Oracle 11g R2 on VMware vSphere 5.1

• Семейство VNX

• Документация по серии VNX на веб-сайте онлайн-поддержки EMC

• Белая книга. Резервное копирование и восстановление EMC для VSPEX для виртуализированной среды Oracle 11gR2. Руководство по созданию и внедрению решения

Прочая документация Ознакомьтесь со следующими белыми книгами Oracle, которые относятся к данному решению.

• Oracle Edition Comparisons

• Oracle Software Investment Guide

• Oracle Database Licensing

• Oracle Processor Core Factor Table

• Installing and Using Standby Statspack in 11g [ИД 454848.1]

• How to Tell if the IO of the Database is Slow [ИД статьи 1275596.1]

• HugePages on Linux: What It Is... and What It Is Not... [ID 361323.1] https://support.oracle.com (требуется вход)

Ознакомьтесь со следующей документацией по продуктам Oracle, относящейся к данному решению. • Oracle Database 11g, библиотека документации по 11g вер. 2 (11.2)

• Oracle Edition Comparisons

• Oracle Software Investment Guide

• Database Licensing

• Oracle Processor Core Factor Table

• Understanding Oracle Certification Support and Licensing in VMware — Environments

Белые книги Oracle

Документация по продуктам Oracle

https://support.emc.com/�

http://russia.emc.com/resource-library/resource-library.htm�

http://russia.emc.com/collateral/hardware/white-papers/h8242-deploying-oracle-vnx-wp.pdf�

http://russia.emc.com/collateral/white-papers/h10945-cost-efficient-infrastructure-oracle-wp.pdf�

http://russia.emc.com/collateral/hardware/white-papers/h8123-oracle-rac-symmetrix-fast-vp-vsphere-wp.pdf�



http://russia.emc.com/collateral/hardware/white-papers/h11210-p690-emc-vnx7500-scaling-performance-oracle-11g-vsphere-wp.pdf�

http://russia.emc.com/collateral/hardware/white-papers/h11210-p690-emc-vnx7500-scaling-performance-oracle-11g-vsphere-wp.pdf�

http://russia.emc.com/storage/vnx/vnx-family.htm�

https://support.emc.com/products/12781_VNX-Series/Documentation/�

http://www.oracle.com/us/products/database/enterprise-edition/comparisons/index.html�

http://www.oracle.com/us/corporate/pricing/sig-070616.pdf�

http://www.oracle.com/us/corporate/pricing/databaselicensing-070584.pdf�

http://www.oracle.com/us/corporate/contracts/processor-core-factor-table-070634.pdf�

https://support.oracle.com/�

http://www.oracle.com/pls/db112/homepage�

http://www.oracle.com/us/products/database/enterprise-edition/comparisons/index.html�

http://www.oracle.com/us/corporate/pricing/sig-070616.pdf�

http://www.oracle.com/us/corporate/pricing/databaselicensing-070584.pdf�

http://www.oracle.com/us/corporate/contracts/processor-core-factor-table-070634.pdf�

http://www.vmware.com/ru/files/pdf/techpaper/vmw-understanding-oracle-certification-supportlicensing-environments.pdf�






Ознакомьтесь со следующими белыми книгами VMware, относящимися к данному решению.


• Oracle Databases on VMware Best Practices Guide

• Best Practices for running VMware vSphere on NFS

• Performance Best Practices for VMware vSphere™ 5.0 Ознакомьтесь со следующей документацией по продуктам VMware, относящейся к данному решению. • Документация VMware vSphere

• Документация vSphere PowerCLI

• Best Practices for running VMware vSphere on NFS

• Performance Best Practices for VMware vSphere™ 5.0

• Oracle Databases on VMware Best Practices Guide


• VMware vSphere 5.1 Clustering Deepdive, Дункан Эппинг (Duncan Epping) и Фрэнк Деннеман (Frank Denneman)

Информацию о том, как использовать этот продукт, см. на веб-сайте Swingbench.

Примечание: На момент публикации все ссылки работают нормально.

Документация VMware

Документация по продуктам VMware

Документация по Swingbench



http://www.vmware.com/ru/files/pdf/partners/oracle/Oracle_Databases_on_VMware_-_Best_Practices_Guide.pdf�

http://www.vmware.com/ru/files/pdf/VMware_NFS_BestPractices_WP_EN.pdf�

http://www.vmware.com/ru/pdf/Perf_Best_Practices_vSphere5.0.pdf�

http://www.vmware.com/ru/support/pubs/vsphere-esxi-vcenter-server-pubs.html�

http://www.vmware.com/ru/support/developer/PowerCLI/�

http://www.vmware.com/ru/files/pdf/VMware_NFS_BestPractices_WP_EN.pdf�

http://www.vmware.com/ru/pdf/Perf_Best_Practices_vSphere5.0.pdf�

http://www.vmware.com/ru/files/pdf/partners/oracle/Oracle_Databases_on_VMware_-_Best_Practices_Guide.pdf�



http://www.dominicgiles.com/swingbench.html�



Приложение A: Квалификационная таблица




Приложение A Квалификационная таблица

В данном приложении рассматривается следующая тематика.

Квалификационная таблица EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle OLTP ......................................... 62

Пример квалификационной таблицы EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle ................................................... 62

Печать квалификационной таблицы ....................................................... 65



Квалификационная таблица EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle OLTP

Прежде чем определять конфигурацию решения VSPEX, следует собрать информацию о базах данных Oracle заказчика с помощью квалификационной таблицы, показанной на Рис. 10. Эта таблица подходит для оценки нескольких баз данных.

База данных SID

База данных

Память СХД Среднее время ожидания (мс)2

SGA (МБ)

PGA (МБ)

Пользователи

Емкость БД (МБ)

IOPS1 ПРИ ЧТЕНИИ

IOPS1 ПРИ ЗАПИСИ TPS3

Скорость изменения

данных 1 (МБ/с)

Операции ввода-вывода пользователя

завершение Прогноз Годовой рост (%)

Рис. 10. Квалификационная таблица EMC VSPEX для Oracle 11g OLTP

Для получения этой информации можно использовать Oracle Automatic Workload Repository или Statspack Reports, как описано в документе Oracle Database Performance Tuning Guide 11g Release 2 (11.2), находящемся на веб-странице: http://docs.oracle.com/cd/E11882_01/server.112/e16638/toc.htm

Пример квалификационной таблицы EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle

Информацию, которая требуется для заполнения квалификационной таблицы EMC Oracle, можно получить для любой базы данных Oracle из автоматического репозитория рабочей нагрузки (AWR). И автоматический репозиторий рабочей нагрузки, и репозиторий Statspack предоставляют ключевую статистику по производительности, нагрузке и ресурсам (внутренним и внешним) баз данных. Для доступа к этим данным можно использовать стандартные сценарии, предоставленные корпорацией Oracle. Остальную информацию можно получить у заказчика или с помощью простых запросов, приведенных в данном приложении. С помощью раздела init.ora Parameters отчета AWR вычислите значения System Global Area (SGA) и Program Global Area (PGA), как показано на Рис. 11

Рис. 11. Раздел init.ora Parameters из отчета AWR

Параметры памяти базы данных

Значение PGA в байтах. Поделить на 1 048 576 для значения 787 МБ

Значение SGA в байтах. Поделить на 1 048 576 для значения 8192 МБ

http://docs.oracle.com/cd/E11882_01/server.112/e16638/toc.htm�





Многим заказчикам известно количество пользователей, подключенных к их системам. Однако с помощью запроса SQL, показанного на Рис. 12, можно подтвердить максимальное число пользователей, подключающихся к базе данных параллельно.

SQL> select SESSIONS_CURRENT, SESSIONS_HIGHWATER from v$license;

SESSIONS_CURRENT SESSIONS_HIGHWATER

----------------------------- ----------------------------------

5 249

1 row selected.

Рис. 12. Запрос верхнего уровня отсечки сессии пользователя

На основе этих данных и размеров временных файлов заполните столбец DB Size (MB) (Размер БД, МБ) и вычислите итоговое значение, как показано на Рис. 13.

SQL> select ltrim(to_char(sum(bytes)/(1024*1024))) as “Total size (M)”

from (

select sum(bytes) as bytes from v$datafile

union

select bytes from v$tempfile);

Total size (M)

----------------------------------------

256000

1 row selected.

Рис. 13. Расчет размера базы данных с помощью SQL-запроса

Показатели количества операций ввода-вывода в секунду можно получить в столбцах READ IOPS (Количество операций ввода-вывода в секунду при чтении), WRITE IOPS (Количество операций ввода-вывода в секунду при записи) и Change Rate (MB/s) (Скорость изменений, МБ/с) в разделе IOStat by Function summary (Сводка IOStat по функциям) отчета AWR.Эти столбцы показаны на Рис. 14.

Рис. 14. Сводка IOStat по функциям из отчета AWR

Поиск числа параллельно работающих пользователей

Размер базы данных

Поиск показателя IOPS для файлов данных и скорость изменения для журналов повторного выполнения



Следующие события ожидания Oracle (показанные на) Рис. 15 предоставляют ключевые статистические данные по временам отклика для базы данных Oracle. • Используйте db file sequential read для заполнения столбца User

I/O (Пользовательские операции ввода-вывода). Oracle рекомендует, чтобы данное значение не превышало 20 мс.

• Используйте log file sync для заполнения столбца Commit (Зафиксировать). Oracle рекомендует, чтобы данное значение не превышало 15 мс.

Рис. 15. События активного ожидания из AWR

Список типичных допустимых значений времени отклика для ввода-вывода см. в документе системы My Oracle Support с ИД 1275596.12

.

Значение, используемое для заполнения столбца TPS данной таблицы, можно получить из транзакций в профиле нагрузки, как показано на Рис. 16.

Рис. 16. Транзакции в профиле нагрузки из отчета AWR

2 Ссылка: My Oracle Support: How to Tell if the IO of the Database is Slow [ИД 1275596.1]

Получение значений времени выполнения пользовательской операции ввода-вывода и времени фиксации

Транзакции в профиле нагрузки из отчета AWR





Печать квалификационной таблицы В данный PDF-документ вложена отдельная копия этой квалификационной таблицы. Для просмотра и печати этой таблицы:

1. в Adobe Reader откройте панель Attachments (Вложения),

Выбрав View (Вид) > Show/Hide (Показать/скрыть) > Navigation Panes (Панели навигации) > Attachments (Вложения). или

щелкните значок Attachments (Вложения), как показано на Рис. 17.

Рис. 17. Подготовленная для печати квалификационная таблица

2. На панели Attachments (Вложения) дважды щелкните вложенный файл, чтобы открыть и распечатать квалификационную таблицу.



Приложение B: Ручное определение конфигурации решения




Приложение B Ручное определение конфигурации решения

В данном приложении рассматривается следующая тематика.

Ручное определение конфигурации виртуализированной Oracle Database 11g OLTP для VSPEX ............................................................ 68



Ручное определение конфигурации виртуализированной Oracle Database 11g OLTP для VSPEX

В этом разделе описано, как рассчитать ресурсы, необходимые для инфраструктуры VSPEX Proven для Oracle Database 11g OLTP. Для демонстрации методологии ручного определения конфигурации Oracle мы использовали три работающих примера. Методологию, используемую в этих примерах, можно применять для выделения ресурсов гомогенных пулов с использованием или без использования FAST VP или FAST Cache.

В этих примерах выполняются следующие задачи.

1. Заполнение Квалификационная таблица EMC VSPEX для виртуализированной среды Oracle OLTP, как показано в приложении A.

2. Определение числа пользователей по заполненной квалификационной таблице и его сопоставление с ресурсами виртуальных машин и с эталонными виртуальными машинами VSPEX.

3. Расчет требований к системе хранения для Oracle Database 11g.

Данный пример определения конфигурации состоит из пяти следующих шагов.

Шаг 1. Определение рабочей нагрузки Первым шагом при определении конфигурации хоста и системы хранения всегда является анализ рабочей нагрузки. Анализ рабочей нагрузки включает, во-первых, расчет количества дисков, необходимых для производительности, и, во-вторых, расчет количества дисков, необходимых для емкости.

Заполненная квалификационная таблица EMC Oracle (см. Таблица 9) позволяет оценить ресурсы, требуемые для виртуальных ЦП, памяти и СХД для среды Oracle Database 11g OLTP.

Примечание. Данные инструкции можно использовать для ручного определения примерной конфигурации для одного приложения, если недоступен веб-сайт измерительного инструмента VSPEX Sizing Tool. В качестве предпочтительного способа определения конфигурации EMC рекомендует использовать измерительный инструмент VSPEX Sizing Tool, который позволяет учитывать несколько приложений и несколько экземпляров.

Таблица 9. Пример квалификационной таблицы EMC VSPEX для Oracle

SID базы данных

База данных

Память СХД Среднее время ожидания (мс)

SGA (МБ)

PGA (МБ)

Пользователи

Емкость БД (МБ)

IOPS при чтении

IOPS при записи TPS

Скорость изменений (МБ/с)

Операции ввода-вывода пользователя

Заключение

Прогноз ежегодного роста (%)

VSPEX1S 4096 787 150 256 000 464 211 176 0,42 6 1 5

VSPEX1M 8192 787 250 256 000 595 256 261 0,59 5 1 5

Обзор

Пример 1. Гомогенный пул без FAST





Шаг 2. Определение ресурсов виртуальных машин Взяв число пользователей для VSPEX1S и VSPEX1M из Таблица 9 и используя для справки Таблица 10, можно получить необходимую конфигурацию виртуальной машины и количество эталонных виртуальных машин VSPEX.

Таблица 10. Таблица определения конфигурации эталонных виртуальных машин VSPEX

Модель Oracle (М/С/Б) Ресурсы виртуальной машины

Эталонные виртуальные машины VSPEX

До 150 пользователей (малая)

2 виртуальных ЦП и 8 ГБ памяти

4

До 250 пользователей (средняя)


8

Для более чем 250 пользователей (большая)


16

VSPEX1S имеет 150 пользователей и емкость памяти SGA, равную 4096 МБ. Для этого требуется малая модель Oracle с двумя виртуальными ЦП и 8 ГБ памяти, которая сопоставляется с четырьмя эталонными виртуальными машинами VSPEX.

VSPEX1M имеет 250 пользователей и емкость памяти SGA, равную 8192 МБ. Для этого требуется виртуальная машина с четырьмя виртуальными ЦП и 16 ГБ памяти, которая сопоставляется с восемью эталонными виртуальными машинами VSPEX.

Поэтому для этой конфигурации требуется всего 12 эталонных виртуальных машин VSPEX, на основе которых рассчитывается необходимый размер пула виртуальной инфраструктуры VSPEX.

Шаг 3. Определение дисковой нагрузки ввода-вывода и количества дисков, необходимых для производительности Сам расчет производительности состоит из двух действий:

• расчет количества дисков, необходимого для поддержки операций ввода-вывода в секунду и полосы пропускания;

• расчет системы хранения, необходимой для поддержки производительности диска.

Как описано в Разработка схемы системы хранения данных, при расчете требований к системе хранения для базы данных следует учитывать и производительность ввода-вывода, и емкость. В-первых, определим тип RAID для пула и размер группы дисков. В этом решении все данные и файлы повторного выполнения должны находиться в СХД RAID5, а файлы Oracle FRA — в СХД RAID6.

Требования СХД для каждой базы данных вычисляются на основе значений, собранных в квалификационной таблице, и информации, предоставленной в Таблица 11 и Таблица 12.



Например, запись базы данных VSPEX1S (на Таблица 9) имеет следующий профиль системы хранения.

• Размер базы данных — 256 000 МБ (250 ГБ)

• Пятипроцентный ежегодный рост за три года приводит к размеру 296 ГБ

• Количество операций ввода-вывода в секунду для базы данных: 595 при чтении и 256 при записи

• Скорость изменений для операций повторного выполнения — 0,59 МБ/с.

Таблица 11. Тип RAID, дополнительные издержки записи и коэффициент использования ресурса хранения

RAID Коэффициент использования ресурсов хранения

Несколько Дополнительные издержки записи

Активные диски

Диски для хранения битов четности

RAID 5 (4+1) 0,80 5 4 4 1

RAID 6 (6+2) 0,75 8 6 6 2

Таблица 12. Произвольные операции ввода-вывода и полоса

пропускания по типам дисков

Типы дисков IOPS Полоса пропускания (МБ/с)

SAS 15 000 об/мин 180 60

SAS 10 000 об/мин 140 30

NL-SAS 90 20

SSD 3000 100

Чтобы вычислить IOPS для массива хранения данных, следует взять IOPS при чтении и записи для базы данных и применить следующую формулу:

IOPS для массива = IOPS для чтения + (IOPS для записи x дополнительные издержки записи RAID)

Например, расчет дисковой нагрузки для базы данных VSPEX1M производится следующим образом:

RAID 5(4+1): 595 + (256*4) = 1619 IOPS

Для этой рабочей нагрузки общее количество операций ввода-вывода для обеих баз данных составляет:

RAID 5(4+1): 595+ (256*4) +464+ (211*4) = 2927 IOPS





В Таблица 9:

• Пул данных использует диски SAS с емкостью 900 ГБ, скоростью 10 000 об/мин и рабочей нагрузкой на основе произвольных операций чтения/записи.В Таблица 12 показано, что этот диск поддерживает 140 произвольных операций ввода-вывода в секунду.

• Пул повторного выполнения также использует диски SAS с емкостью 900 ГБ, скоростью 10 000 об/мин и рабочей нагрузкой на основе последовательных операций записи. Для длительных операций записи используется установившееся значение 30 МБ/с на диск.

• Пул FRA создан из дисков Near-line SAS с емкостью 3 ТБ, скоростью вращения 7200 об/мин и рабочей нагрузкой на основе последовательных операций записи. Для длительных операций записи используется установившееся значение 20 МБ/с на диск.

Таблица 13. Пример расчета пула хранения данных

Пул хранения данных

Количество дисков Общая емкость (ГБ)

Пул данных Oracle RAID 5

25 дисков 21 = 2927/140 Округляем до значения, кратного 5, чтобы получить RAID 5 (4+1)= 45 дисков

900 ГБ x 25 x 0,8 = 18 000

Пул повторного выполнения Oracle RAID 5

5 дисков 1 = ((0,42+0,59+1,18) МБ/с * 4) / 30 МБ/с Округляем до значения, кратного 5, чтобы получить RAID 5 (4+1)=5 дисков

900 ГБ x 5 x 0,8 = 3600

Пул Oracle FRA RAID 6

8 дисков Округляем до значения, кратного 8, чтобы получить RAID 8 (6+2)=8 дисков

3000 ГБ x 8 x 0,75 = 18 000

Шаг 4. Определение емкости Количество дисков в системе хранения данных определяется требованиями к производительности и емкости. Описанный ранее метод расчета минимального необходимого количества дисков отвечает требованиям к производительности. Кроме того, необходимо, чтобы количество дисков отвечало требованиям к емкости системы хранения.

Если база данных не имеет необычно большого размера, требование к производительности системы хранения обычно определяет количество дисков данных. В этом примере решение для системы хранения использует минимальное количество дисков, ранее рассчитанное в соответствии с требованиями к емкости.

Обязательно запланируйте последующий рост. Крайне важно иметь достаточную емкость и производительность системы хранения, чтобы удовлетворить требования к рабочей нагрузке в ближайшем будущем. В этом примере мы рассчитываем на 5-процентный ежегодный рост.



Шаг 5. Выбор правильной инфраструктуры VSPEX Proven Проверьте соответствующую инфраструктуру EMC VSPEX Proven и вычислите необходимое число дисков для пула частного облака VSPEX, используя методологию строительных блоков виртуальной инфраструктуры.

Определение конфигурации ОС Один экземпляр Oracle 11g Database будет иметь один том ОС, а емкость фиксирована на значении 100 ГБ. Подробнее об определении конфигурации для емкости см. документы по инфраструктуре виртуализации, находящиеся на веб-сайте онлайн-поддержки EMC.

Определение значений IOPS для ОС Значение IOPS для ОС фиксировано на уровне 25 IOPS для каждого тома ОС. Подробнее об определении конфигурации для IOPS для ОС см. документы по инфраструктуре виртуализации, находящиеся на веб-сайте онлайн-поддержки EMC.

Таблица 14. Сопоставление эталонных виртуальных серверов пулу виртуальной инфраструктуры

Серверы Флэш-диски Диски SAS

13 2 5

26 2 10

39 2 15

52 2 20

65 2 25

78 2 30

91 2 35

104 2 40

117 2 45

125 2 45*

Примечание. Благодаря повышению эффективности за счет увеличения размера полос, строительный блок с 45 дисками SAS может поддерживать до 125 виртуальных серверов. Чтобы включить в среду более 125 виртуальных серверов, создайте еще один пул хранения данных, используя описанный здесь метод работы со строительными блоками.

Чтобы вычислить соответствующий тип инфраструктуры VSPEX Proven для своего решения, выполните следующие шаги.

1. С помощью ранее описанной процедуры определения конфигурации вручную получите общее количество эталонных виртуальных машин и любые дополнительные предложенные схемы систем хранения для данного приложения. Для этого примера:

OracleRVM = необходимое число эталонных виртуальных машин для VSPEX1M (8) + необходимое число эталонных





виртуальных машин для VSPEX1S (4) = 12 эталонных виртуальных машин

VIPool=12 эталонных виртуальных машин = 7 дисков (см. Таблица 14)

Всего дисков Oracle, рекомендуемых для баз данных Oracle 11g OLTP (VSPEX1S/VSPEX1M), = 25+5+8=38

Общее число дисков = VIPool + диски Oracle (7 + 38) = 45 дисков

Для этого решения нам требуется 12 эталонных виртуальных машин и 45 дисков.

2. С помощью Таблица 15 выберите модель решения для частного облака VSPEX с VMware.

Таблица 15. Выбор модели инфраструктуры VSPEX Proven

Модель инфраструктуры VSPEX Proven

Максимальное поддерживаемое количество эталонных виртуальных машин

Поддерживаемый массив хранения

До 300 виртуальных машин 300 VNX5400



Примечание. Чтобы определить, сколько эталонных виртуальных машин необходимо использовать в своей среде, обратитесь к документу Решение EMC VSPEX для частного облака: VMware vSphere 5.1 максимально на 1000 виртуальных машин.

В этом примере используются описанные выше процедуры, чтобы создать пул для виртуального выделения ресурсов с помощью функциональности FAST VP. Затем рассчитывается количество дисков, необходимое для соответствия требованиям к производительности и емкости.

Для создания многоуровневых пулов следует включить FAST VP, а затем выполнить пять шагов, указанных далее.

Шаг 1. Определение рабочей нагрузки В этом примере используются данные из предыдущего примера.

Шаг 2. Определение нагрузки ввода-вывода, необходимой для верхнего уровня, и оценка для дисков Далее производится выделение ресурсов пула. В этом примере используется трехуровневый пул FAST VP, в состав которого входят флэш-диски, диски SAS и Nl_SAS. Верхний уровень состоит их флэш-дисков, тогда как остальные уровни содержат диски SAS и NL_SAS.

Пример 2. Определение конфигурации для пула FAST VP



При наиболее консервативном подходе предположим, что верхний уровень будет максимально поддерживать производительность. Хотя на самом деле не все операции ввода-вывода хоста требуется обрабатывать на верхнем уровне. Эти расчеты были выполнены ранее и представлены в Таблица 9 в примере расчета пула хранения данных. Но нам следует скорректировать производительность с учетом локальности.

Локальность — это утверждение о статистическом распределении наиболее часто используемой емкости по отношению к нечасто используемой емкости. Наиболее часто используемые данные направляются на устройства хранения данных с самой высокой производительностью. Иногда будет производиться запись или чтение менее часто используемых данных. Для этих операций ввода-вывода время отклика хоста будет больше, чем для часто используемых данных, находящихся в устройствах хранения данных с более высокой производительностью. Точность данных о локальности определяет, насколько изменчивым будет время отклика хоста. Чем выше точность, тем меньше среднее время отклика хоста.

Для использования функциональности FAST VP потребуется локальность для справочной информации. Информация о локальности используется для оценки разбиения емкости дисков и нагрузки ввода-вывода между уровнями.

В данном примере предполагалось, что локальность равна 10. Это означает, что около 10 процентов данных используется наиболее часто.

Таблица 16. Пример рабочей нагрузки для емкости трехуровневого пула FAST VP

SID базы данных Размер базы данных (ГБ)

Локальность (%)

Емкость верхнего уровня (ГБ)

Емкость другого уровня (ГБ)

VSPEX1S 250 10 25 225

VSPEX1M 250 10 25 225

Локальность при выделении большинства IOPS на верхнем уровне:

• VSPEX1S: (464+ (211*4))*0,9= 1178 IOPS

• VSPEX1M: (595+ (256*4))*0,9= 1458 IOPS

• Всего IOPS для верхнего уровня: 1178+1458 = 2636 IOPS

Затем рассчитаем количество дисков, необходимое для уровней RAID, чтобы удовлетворить требованиям к производительности верхнего уровня. С помощью Таблица 12, Произвольные операции ввода-вывода и полоса пропускания по типам дисков, рассчитаем количество IOPS для флэш-диска:

RAID 5(4+1): 2636/3000= 1 диск (всего)

Выделение ресурсов верхнего уровня с помощью группы RAID флэш-дисков. В этом примере типом RAID, используемым по умолчанию для верхнего уровня, является RAID 5(4+1). В результате получается пять флэш-дисков.





Шаг 3. Определение нагрузки ввода-вывода, необходимой для других уровней, и оценка дисков Не все операции ввода-вывода хоста должны обрабатываться на верхнем уровне. Более низкий уровень имеет запас по производительности, который тоже можно продуктивно использовать. Используя рабочую нагрузку, представленную в Таблица 9, вычтем верхний уровень FAST VP, чтобы получить оценку нагрузки по IOPS на более низком уровне, выполнив следующий расчет:

595+ (256*4) +464+ (211*4) - 2636 = 2927 -2636= 291 IOPS

Следует всегда проверять, что более низкий уровень может поддерживать требуемую нагрузку по IOPS. В данном случае группа RAID 5 SAS имеет примерно 700 IOPS, поэтому в результате можно получить низкий показатель времени отклика хоста для данных на более низком уровне.

Кроме того, группа RAID 6 Near-line SAS имеет примерно 450 IOPS. Одна группа RAID Near-line SAS на низком уровне может иметь низкий показатель IOPS, но обеспечить большую емкость для данных на этом уровне.

Шаг 4. Определение емкости пула FAST VP Расчет емкости системы хранения для пула FAST VP выполняется путем суммирования емкости полезного дискового пространства на всех дисках данных и на всех уровнях. В этом примере используется емкость 900 ГБ на дисках SAS и емкость 3 ТБ на дисках Near-line SAS. Кроме того, выбраны флэш-диски с емкостью 200 ГБ. В этом расчете можно вычесть другие диски с большой емкостью или скоростью.

Примечание. Журналы повтора базы данных и файлы FRA имеют очень предсказуемую рабочую нагрузку на основе последовательных операций записи, и этот тип операций существенно не выигрывает от хранения данных на уровне флэш-дисков. EMC рекомендует закрепить эти файлы на существующем уровне.

Таблица 17. Расчета пула хранения данных для примера 2



Пул FAST VP для хранения данных Oracle

18 дисков 5 флэш-дисков (RAID 5) + 5 дисков SAS (RAID 5) +8 дисков NL_SAS (RAID 6) Округляем до значения, кратного 5, чтобы получить RAID 5 (4+1)= 5 дисков Округляем до значения, кратного 8, чтобы получить RAID 8 (6+2)=8 дисков

200 ГБ x 5 x 0,8 + 900 ГБ x 5 x 0,8 + 3000 ГБ x 8 x 0,75 = 22 400



900 ГБ x 5 x 0,8 = 3600

Пул Oracle FRA RAID 6


3 ТБ x 8 x 0,75 = 18 432



Как правило, наилучшим является решение для хранения данных с минимальным количеством дисков, отвечающим требованиям к производительности и емкости. Но более обоснованным будет решение, которое отвечает дополнительной рабочей нагрузке и прогнозируемому ежегодному росту объема данных. В этом примере, внимательно изучив надежность информации о локальности, рекомендуется применять флэш-диски со схемой RAID 5, которые отвечают требованиям и используют меньше дисков. Кроме того, уровень более низкой производительности, содержащий диски SAS RAID 5 и NL_SAS RAID 6, совместим с расширенной нагрузкой.

Шаг 5. Выбор правильной инфраструктуры VSPEX Proven В этом примере используется описанная выше процедура для расчета соответствующего типа инфраструктуры VSPEX Proven для решения.

1. С помощью ранее описанной процедуры ручного определения конфигурации получите необходимое количество эталонных виртуальных машин и любые дополнительные предложенные схемы систем хранения для данного приложения. Для этого примера:

OracleRVM = необходимое число эталонных виртуальных машин для VSPEX1M (8) + необходимое число эталонных виртуальных машин для VSPEX1S (4) = 12 эталонных виртуальных машин

VIPool=12 эталонных виртуальных машин = 7 дисков (см. Таблица 14 на стр. 72)

Всего дисков Oracle, рекомендуемых для баз данных Oracle 11g OLTP (VSPEX1S/VSPEX1M) = 5+5+8+5+8=31


Для этого решения нам требуется 12 эталонных виртуальных машин и 38 дисков.

2. С помощью Таблица 15 на стр. 73 выберите модель решения для частного облака VSPEX с VMware.

В этом примере используется описанная выше процедура для определения размера рабочей нагрузки для пула данных, дополненного FAST Cache. Для конфигурирования FAST Cache выполните пять шагов, приведенных далее.

Шаг 1. Определение рабочей нагрузки В этом примере используются данные из предыдущего примера.

Шаг 2. Определение конфигурации FAST Cache FAST Cache снижает нагрузку на устройствах хранения данных, непосредственно сокращая количество операций ввода-вывода, обслуживаемых механическими жесткими дисками. Функциональность FAST Cache использует ту же локальность в качестве базовой информации, которая требовалась для оценки пула FAST VP. Оценка емкости FAST Cache основана на отношении локальности с высоким уровнем емкости к общей емкости пула.

Пример 3. Определение конфигурации с FAST Cache





В этом примере мы внедрили FAST Cache на двух флэш-дисках емкостью 200 ГБ со схемой RAID 1. Для расчета мы использовали более консервативный прогноз с частотой попаданий в кэш-память 50 процентов. Это означает, что FAST Cache будет обрабатывать операции ввода-вывода с вероятностью 50 процентов.

Эта оценка основана на функционировании «разогретой» кэш-памяти, т. е. кэш-памяти, которая проработала некоторое время. Первоначально, когда кэш-память еще не «разогрета», частота попаданий будет меньше. Для расчета мы использовали более консервативный прогноз с частотой попаданий в кэш-память 50 процентов. Это означает, что 50 процентов операций ввода-вывода имеют потенциальную возможность быть обслуженными в FAST Cache.

Можно уменьшить количество операций ввода-вывода хоста, обслуживаемых механическими дисками, используя процент частоты попаданий в FAST Cache. Таблица 18 показывает сводную информацию, полученную в результате расчета.

Таблица 18. Частота попаданий в FAST Cache и расчеты рабочей нагрузки

SID базы данных

Размер базы данных (ГБ)

IOPS хоста Частота попаданий в FAST Cache (%)

IOPS хоста после FAST Cache

VSPEX1S 250 1308 50 654

VSPEX1M 250 1619 50 810

Всего FAST Cache IOPS 1464

Далее рассчитаем количество дисков, необходимое для уровней RAID, чтобы обслуживать требуемое количество операций ввода-вывода в секунду. Используя Таблица 12, Произвольные операции ввода-вывода, рассчитаем количество IOPS для флэш-диска.

RAID 1(1+1): 1464/3000= 1 диск (всего)

В этом примере для FAST Cache в качестве типа RAID по умолчанию применяется RAID 1(1+1), поэтому в результате используется два флэш-диска.

Шаг 3. Определение нагрузки ввода-вывода, необходимой для других дисков (не флэш-дисков) Для расчета количества операций ввода-вывода, которое должны обслуживать другие диски, применяется следующая формула:

IOPS (не флэш-диски) = общее количество IOPS – FAST Cache IOPS

Например, расчет дисковой нагрузки для баз данных VSPEX1S и VSPEX1M производится следующим образом:

1308+1619 – 1464= 1463 IOPS

Примечание. Корпорация EMC рекомендует использовать FAST Cache только в пуле хранения данных или на логических устройствах, которые в ней нуждаются. FAST Cache прекрасно подходит для произвольного ввода-вывода небольших блоков при ассиметричном распределении данных.



Таблица 19. Расчет пула хранения данных для примера 3



Пул данных Oracle RAID 5

15 дисков 11 = 1463/140 Округляем до значения, кратного 5, чтобы получить RAID 5 (4+1)= 15 дисков

900 ГБ x 15 x 0,8 = 10 800



900 ГБ x 5 x 0,8 = 3600

Пул RAID 6 для Oracle FRA


3000 ГБ x 8 x 0,75 = 18 000

Шаг 4. Определение емкости Сохраняем такую же емкость, как в предыдущем примере. См. пример 1: гомогенный пул без FAST Шаг 4. Определение емкости на стр. 71.

Шаг 5. Выбор правильной инфраструктуры VSPEX Proven В этом примере используется описанная выше процедура для расчета соответствующего типа инфраструктуры VSPEX Proven для решения.

1. С помощью ранее описанной процедуры определения конфигурации вручную получите общее количество эталонных виртуальных машин и любые дополнительные предложенные схемы систем хранения для данного приложения. Для этого примера:

OracleRVM = необходимое число эталонных виртуальных машин для VSPEX1M (8) + необходимое число эталонных виртуальных машин для VSPEX1S (4) = 12 эталонных виртуальных машин

VIPool=12 эталонных виртуальных машин = 7 дисков (см. Таблица 14 на стр. 72)

Всего дисков Oracle, рекомендуемых для баз данных Oracle 11g OLTP (VSPEX1S/VSPEX1M) = 2+15+5+8=30


В этом примере в качестве минимальной инфраструктуры VSPEX Proven используется вариант, имеющий до 12 эталонных виртуальных машин и 37 дисков.

2. С помощью Таблица 15 на стр. 73 выберите модель решения для частного облака VSPEX с VMware.

Documents

EMC VSPEX для виртуализированных сред Oracle … · Сводка IOStat по функциям из отчета AWR .....63 Рис. 15. События активного