1

Oracle TimesTen을 활용한

수강 신청 성능 고도화 방안

한국오라클

2

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차례

Oracle TimesTen 소개

Oracle TimesTen 제품 개요

Oracle TimesTen 적용 사례

Oracle TimesTen과 수강 신청 업무

결론

3

Oracle TimesTen 소개

4

Oracle TimesTen

In-memory RDBMS

in the middle-tier.. enables the Real-time Enterprise

ApplicationApplication

5

TimesTen – #1 IMDB 시장 점유

NOKIA

전세계 2,000 이상의 고객

네트워크 장비 제조 업체의 상위 9개 중 7개 사가 Timesten을 사용해 제품 생산

전세계에서 가장 유명한 Telecom Billing SYSTEM이 Timesten을 사용

미국 내 무선 911콜의 80%가 Timesten을 통해서 연결

유럽 상위 무선 통신 사업자 5개 중 4개가 Timesten을 사용

세계에서 가장 큰 Call Center에서 Timesten을 사용

세계 2위 규모의 항공사에서 Timesten을 사용

6

Oracle TimesTen 제품 개요

7

TimesTen vs. 기존의 RDBMS

Connection 부하 (IPC)

DBMS 엔진TimesTen

Disk-based

RDBMS

메모리 복사 부하데이터 주소 변환 부하

I/O 부하

추가 기능에대한 부하

Conventional RDBMS

버퍼 관리 부하

ODBC API

ODBC/Native API

Applications

Applications

TimesTen

기존의 RDBMS

• Embeddable: 100M 미만• Direct-Linked

• Memory-Tuned Data Layout

• Disks to Ensure Durability/Recovery

8

기존 RDBMS의 데이터 검색

Hash

Function

Linked

Lists Into

Buffers

Buffer Pool

어플리케이션

SQL

Private

Buffer 에데이터 복사

Data

Page

페이지가이미메모리에존재 한다고가정

어플리케이션에버퍼 전송 (IPC)

Table#Page#Query Optimizer

/Executor

요구된 디스크 페이지 주소

페이지 위치에대한포인트

IPC

9

TimesTen의 데이터 검색

Memory-Resident Database

Application

SQL

모든 데이터베이스가메모리에존재

Memory AddressQuery Optimizer

/Executor

Data Store

요구된 레코드에 대한 메모리어드레스

어플리케이션버퍼에 데이터 복사

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Oracle과 TimesTen 비교

Characteristic Oracle TimesTen

Applications Mission-critical Mission-critical

Model Relational Relational

Architecture Disk-centric Memory-centric

Performance driver Human interaction Computer to computer

Typical deployment Back-office server Embedded in application

Response Times Milliseconds to seconds Micro to milliseconds

Data Capacity Tens of terabytes Tens of gigabytes

Administration DBAs & Sys Admins Unattended operation

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빠른 응답속도

Average Response Times

TimesTen

IBM eServer pSeries 630, 4-CPU

1.2 GHz POWER4 AIX 5.2, 64-bit

37 36

15

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Database Operation

Mic

roseco

nd

s Retrieve a record

in 15 millionths of

a second

Capture or update

data in 40 millionths

of a second

Update

a RecordInsert

a Record

Retrieve

a Record

12

성능 비교

12,158

71,225

54,856

314,076

130,506

23,577

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

Best Case RDBMS Read TT Read

Tran

sact

ions

Per

Sec

ond

@ 2 CPUs

@ 4 CPUs

@ 12 CPUs

Comparative Throughput

TimesTen vs. RDBMSIBM eServer pSeries 670, 12-CPU

1.1 GHz POWER4 AIX 5.2, 64-bit

TimesTen

on 2 CPUs

outperforms

a RDBMS on

12 CPUs

2

CPUs

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TimesTen 제품군

TimesTen IMDB

Real-Time Database System

Real-time data management for

applications requiring exceptional

performance

Typical Uses:

Network Equipment & Systems

Value-Added Services

Reference Data

DataServer

Network

Cache option

Real-Time Dynamic Data Cache

Real-time relational processing of

selected data from an Oracle

database, including automatic data

loading and update synchronization

Typical Uses:

Application Server Acceleration

Enterprise App Acceleration

Application-Tier Data Caching

Replication option

Real-Time Database System

with Replication

Real-time data management, and

replication, for applications requiring

exceptional performance, with the

failover, recovery, and evolution of

databases with minimal downtime

Typical Uses:

Network Equipment & Systems

Value-Added Services

Reference Data

B

DataServer

Primary Subscriber(s)

Network

DataServer

Cache

Network

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TimesTen In-Memory Database

RDBMS/SQL 데이터 모델• JDBC, ODBC APIs

• API for change notification

Application tier 배포 실시간 성능

• Low latency and high throughput

• Efficient CPU utilization

데이터 지속성 및 복구 (on disk)

유연한 구성• Async and sync disk logging

• Embedded and client-server

관리 영역이 거의 없음

Application Program

TimesTen

libraries

Applic

ation

-Tie

r P

latf

orm

Network

In-Memory

Database(s)

Application Program

TimesTen

libraries

Transaction Logs

...

Client/Server

Checkpoint files

15

Replication – TimesTen to TimesTen

peer-to-peer, N-way

Active/standby or active/active,

multi-level

Data Store / 테이블 수준 정의

동기/비동기 전송

자동복구

데이터 충돌 감지 및 처리

ReplicationTimesTen to TimesTen

In-Memory

Database

Network

In-Memory

Database

Ap

plic

ation-T

ier

Pla

tfo

rms Application

Program

TimesTen

Application Program

TimesTen

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Cache Connect to OracleIn-Memory Database Cache Option

Oracle 테이블 전체 또는 부분데이터를 Caching

Read-only or updateable

양방향 데이터 전송

• From TimesTen to Oracle

• From Oracle to TimesTen

Asynch or synch write-

through

하나의 Oracle DB에 다중Data Store 가능

Replication option과 연동하여사용 가능

Network

Ap

plic

ation-T

ier

Pla

tfo

rms

Cache Connectto Oracle

Oracle

In-Memory

Database

Application Program

TimesTen

In-Memory

Database

Application Program

TimesTen

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Oracle TimesTen 적용 사례

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IMDB의 일반적인 적용 분야 메모리 상에서 전체 데이터 베이스를 관리 하므로 고성능의 실시간 transaction

처리를 필요로 하는 분야에 적합

• 높은 읽기/쓰기 처리량이 필요한 분야

• 고 가용성을 갖추고, 높은 읽기 처리량이 필요한 분야

예: wireless billing, Stock trading

• 빠른 응답 시간이 필요한 분야

• 새로운 어플리케이션 또는 심각한 성능 문제를 안고 있는 기존

어플리케이션

• 기존 데이터베이스를 유지하면서, “hot” 데이터에 대한 캐시 기능이 필요한

부분

통신/네트워킹금융/증권 국방여행/예약

운송/공급 망 관리 제조 프로세스

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Active

WebServer WebServer

Standby

TimesTen 사용 공정에서 발생하는 데이터의 실시간 처리

이벤트수집(공정 처리)

구성환경 Sun/Solaris O/S, 14 CPU

SunOne WebServer, Java Application

2 GB (1.5 G PermSize, 0.3 GB TempSize)

장점 Replication구조로 failover가 자동으로 이루어짐

타 DBMS에 비해 월등히 빠른 처리 속도

분산, 중복된 업무의 통합으로 비용 감소, 효율 증대

무정지 시스템 TimesTen

L4 Switch…

L4 Switch

설비제어용PLC / DCS

Admin Console

제강공정 연강공정

제조 분야P 사 연/주조 시스템

20

ActiveStandby

차세대 Trading 시스템

현행 및 요구사항 시스템을 통한 단위시간당 집중도 증가

외부 시스템 성능개선에 따른 trading 시스템 주문처리 속도 개선 요구

H/W 증설시의 과다한 비용 증가 발생구성환경 4 – CPU * 2 System (for Replication)

Sun/Solaris O/S

C - applications (ODBC)

Application에 embedded되어 Direct-Data Access

기대효과 빠른 응답 속도와 안정성을 제공한 주문 처리 속도

개선 (10건/초->100건/초)

기존 DBMS 대비 비용 절감

완벽한 실시간 이중화 및 장애 요인(H/W Disk)감소

near-zero administration

TimesTen

Trade Execution

Order Routing

Traders

BASE 21

TimesTen

금융 분야K 사 MTS System (14 개 증권사 사용)

21

통신 분야K 사 신인증 시스템

21

• 무선 contents 서비스를 위한 가입자/서비스 인증 기능 제공, 서비스사용을 위한 정보 제공무선 contents를 통한 부가 서비스 등록/해지 등의기본 프로세스 처리

• 2-node TimesTen 서버 : 실시간 인증 MEMORY DB 서버

• 4-node Oracle 10g RAC DB 서버 : 인증서버 #1, #2, 현행화 서버, 배치/통계서버

시스템 구성• Sun Solaris 10 SF25K

8cpu(16core) * 2ea• TimesTen 7.0.2.4 (64bit)• 각 100Gb DataStore• 2-node Replication (Active-

Active)• 16’s Read-Only Cache

Groups(with Oracle 10g 4Node RAC)

• Direct Access Mode

성능• 약 1000 TPS의 인증

transaction 요구• 일일 최대 8천만 건 처리 요구• 평균 30ms 이하의 처리속도

요구• TimesTen 최대 10,000TPS

성능 확보• 일일 최대 8억 6천만 건 처리

가능• 평균 0.1ms 처리속도 확보

22

TimesTen과 수강 신청 업무

23

수강 신청 업무의 pain point

정해진 기한 내에 많은 학생들의 수강 신청 요청들을처리해야 함

• 특히 수강 신청 기간 극 초기의 짧은 peak time에 대부분의접속이 집중

• 이러한 peak time에 수강 신청 처리 지연은 물론 최악의경우 수강 신청 시스템의 장애로 종종 이어짐

Bottleneck은 DBMS 서버• Web/WAS 단의 튜닝/증설은 효과가 미미

• DBMS 서버 증설의 효과 또한 불명확

• Peak time의 부하량은 통상의 용량 산정으로 해결할 수있는 수준을 벗어남

• DBMS 서버 증설의 비효율성

• 수강 신청 기간 외에는 시스템 사용 율이 낮음

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수강 신청 업무 분석

1. 수강 편람 조회 transaction

데이터베이스에서 해당 학기에개설된 강좌들에 대한 세부 정보를조회하여 수강할 과목들을 결정하는단계

과목명 수강 자격

담당교수 수업시간표

강의실

개설학과

강의 계획서 …

2. 수강 신청 transaction

본인의 수강 신청 내역을 수강 신청DB에 등록

• 총 10G 이내의 데이터에 대한 조회• 5 ~ 6 개 테이블의 join

Read-only 성 transaction인 수강 편람 조회의 비중이 90% 육박!

전형적인 수강 신청 logic

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TimesTen의 적용 방안TimesTen Node 1 TimesTen Node 2

ReadsWrites데이터 읽기에 대한

요청은 AP 단에 deploy된TimesTen의 읽기 전용cache가 서비스

쓰기 요청인 수강 신청transaction은 pass-

through 기능에 의해Oracle이 처리

한가지 방안

10배(Times Ten) 이상의성능 향상 효과를 기대할 수있음!

26

결론

27

TimesTen - Real-time Enterprise를위한 Oracle의 솔루션

Performance-critical한 어플리케이션을 위해 실시간 데이터 관리기능으로 Oracle DB를 확장

CRM &Portal

BI &BAM

Custom Apps

TelcoServices

FinSvcs

28

Oracle Technology Stack 속의TimesTen

Application

Servers

Storage

Databases Oracle

RACFinancials

Supply

ChainHR

Flight & Crew

Scheduling

다른 어떤 벤더도 제공할 수 없는 Oracle과의 완벽한 통합