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Diese Präsentation zeigt das Oracle Portfolio im Bereich Ausfallsicherheit auf Oracle Datenbankebene. Ich habe sie 2012 erstellt und in verschiedenen Kundenwebcasts gezeigt.
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Überblick Datenbank Hochverfügbarkeit
Ileana Someşan, Systemberaterin ORACLE Deutschland
3 [email protected] © 2012 Oracle Corporation
• Nichtverfügbarkeit
• Clustering Lösungen
• Standby Datenbanken
• Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
• Komplettsysteme
• Weitere Infos, Q&A
Agenda
Planung einer Ausfallsicherheitslösung
• Wieviel Ausfallzeit kann man tolerieren?
• Investitionsbereitschaft, internes Knowhow?
• Aktive Nutzung der Ausfallsicherheitslösung?
5 [email protected] Tel. +41 56 483 3300
Storage-Fehler, Datenkorruption
Standortausfall (Brand, Stromausfall..)
Ausfallzeiten auf DB-Ebene
Geplante
Ausfallzeiten
Ungeplante
Ausfallzeiten
Wartung
Migration
Nutzerfehler
Datenfehler
& Desaster
Systemfehler
Patches und Versionsupgrade (Hardware, OS, DB)
Schema Anpassungen ..
Migration (DB, Plattform..)
Versehentliches Löschen von
Daten/Datenbankobjekten..
Server-Ausfall, OS-Crash
Datenbankinstanzfehler..
RAC, RAC One Node
Data Guard, GoldeGate
Edition Based Redefinition
GoldenGate
Flashback Technologien
(Active) Data Guard Recovery Manager (RMAN), ASM
Real Application Clusters (RAC),
RAC One Node
Tel. +41 56 483 3300
Oracle Lösungen
Geplante
Ausfallzeiten
Ungeplante
Ausfallzeiten
Wartung
Migration
Nutzerfehler
Datenfehler
& Desaster
Systemfehler
7 [email protected] © 2012 Oracle Corporation
• Nichtverfügbarkeit
• Clustering Lösungen
• Standby Datenbanken
• Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
• Komplettsysteme
• Weitere Infos, Q&A
Agenda
Problem: DB-Server als Single Point of Failure
Ausfall des DB-Servers
Fehler der DB-Instanz DB Nicht-Verfügbarkeit
DB Server
Storage
Single Instance DB
Lösung 1: Herkömmliches Clustering Veritas Cluster, IBM HACMP, MSCS, HP ServiceGuard, …
• Aktiv-passiv Cluster: die Oracle DB läuft zu einem Zeitpunkt auf einem Knoten
• Bei Ausfall:
– Ressourcen starten, Verbindungen aufbauen
– Datenbankinstanz nicht „warm“
– Umschaltzeit: 10-30 Minuten
• Probleme:
– lange Umschaltzeiten
– ungenutzte Redundanz beim Schutz einer Datenbank
DB Server 1
Shared Storage
DB Server 2
Cold Failover Cluster
• Aktiv-aktiv Cluster: die Oracle Datenbank läuft auf 2+ Knoten gleichzeitig
• Bei Ausfall eines Servers:
– Die Datenbank läuft auf den überlebenden Knoten weiter
– Umschaltzeit ~ wenige Sekunden
• Maximale Ressourcenausnutzung + Flexibilität
• Lastverteilung, Skalierung durch Hinzufügen von Servern im laufenden Betrieb
Besser: Real Application Clusters (RAC) Hochverfügbarkeit und mehr
Alleinstellungsmerkmal der Oracle DB
DB Server 1
Shared Storage
DB Server 2
RAC
DB Server 3
RAC-Infrastuktur (1/2) Oracle Clusterware
Oracle Clusterware
© 2012 Oracle Corporation
Optional 3rd party Clusterware
Server 4
SAP R/3 Instanz
SAP Replication Service
Server 3
SAP Enqueue Service
SAP R/3 Instanz
Server 1
RAC Instanz
Server 2
RAC Instanz
• Absicherung für:
• die Oracle Datenbank
• 3rd Party Anwendungen:
– z.B.Vorkonfigurierte Agenten für SAP Ressourcen
(SAP Enqueue Service, SAP Replication Service)
• Kostenlos
RAC-Infrastuktur (2/2) Cluster File System oder ASM
Oracle Clusterware
© 2012 Oracle Corporation
Optional 3rd party Clusterware
Server 4
SAP R/3 Instanz
SAP Replication Service
Server 3
SAP Enqueue Service
SAP R/3 Instanz
Server 1
RAC Instanz
Server 2
RAC Instanz
3rd party Cluster File System
Oder Automatic Storage Management (ASM)
ASM Cluster File System (ACFS)
Automatic Storage Management (ASM) und ACFS
• ASM ist der bevorzugte Storage Manager und Dateisystem für Oracle
Datenbankdateien (RAC und Non-RAC)
- Alternative zu konventionellen Dateisystemen, Volume Manager, Raw Devices
- Gleichmäßige Verteilung der Daten über alle Festplatten der Diskgruppe
I/O Performance vergleichbar mit RAW Devices
- Online Hinzufügen/Entfernen von Platten
- Optionale Spiegelung
Schutz
- Automatisches Erzeugen/Benennen/Löschen von Datenbankdateien
vereinfachte Verwaltung
- Kostenlos
• ACFS ist Storage Manager und Allzweck-Cluster File System (z.B. Oracle
Binaries, SAP Binaries)
- Funktionen: Snapshots, Tagging, Replication, Security, Encryption
1/3 © 2012 Oracle Corporation
RAC One Node Die Single Instance RAC-Datenbank
• Schutz vor Ausfall des DB Servers
und/oder der DB-Instanz
• Aktiv-passiv Cluster
• eine DB-Instanz pro Oracle DB
• eingebaute Failover-Technologie
• Reduzierung von Ausfallzeiten bei
Wartungsarbeiten
• Online Database Relocation
• Andere: • Server-Konsolidierung
• online Upgrade von RAC One Node zu
RAC
DB Server 1
DB-Storage
DB Server 2
Cold Failover Cluster
Rechenzentrum A
A B
© 2012 Oracle Corporation
DBa DBb
Shared Storage
Single Cluster
DBb DBc
Client Connections
Server A Server B
• Mehr-Instanzen Betrieb für max. 12 Stunden • Verlagerung der User Sessions auf den neuen Knoten
RAC One Node Online Database Relocation
© 2012 Oracle Corporation
• Verbesserter aktiv-passiv Cluster:
Datenbankschutz + Verringerung Ausfallzeiten bei Wartungsarbeiten
• Online Upgrade von RAC One Node zu RAC
16 [email protected] Tel. +41 56 483 3300
Storage-Fehler, Datenkorruption
Standortausfall (Brand, Stromausfall..)
Zusammenfassung Clustering Lösungen
Geplante
Ausfallzeiten
Ungeplante
Ausfallzeiten
Wartung
Migration
Nutzerfehler
Datenfehler
& Desaster
Systemfehler
Patches und Versionsupgrade (Hardware, OS, DB)
Schema Anpassungen ..
Migration (DB, Plattform..)
Versehentliches Löschen von
Daten/Datenbankobjekten..
Server-Ausfall, OS-Crash
Datenbankinstanzfehler..
Problem: Datenfehler und Desaster
• Clustering ≠ Schutz vor Datenfehler ≠ Disaster Recovery
• Clustering ≠ Schutz vor menschlichen (logischen) Fehlern
Ein Ausfallsicherheitskonzept muss mehr berücksichtigen als nur Server und Instanzfehler!
DB-Server
Storage
Rechenzentrum
DB Server 1
Shared Storage
DB Server 2
DB-Cluster
18 [email protected] © 2012 Oracle Corporation
• Nichtverfügbarkeit
• Clustering Lösungen
• Standby Datenbanken
• Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
• Komplettsysteme
• Weitere Infos, Q&A
Agenda
Standby Datenbank
DB-Server 2
Standby DB
DB-Storage 2
Rechenzentrum B
© 2012 Oracle Corporation
DB-Server 1
DB-Storage 1
Rechenzentrum A
Failover
Kopie der Produktionsdatenbank auf
separater Hardware
(Server/Storage), u.U. in anderen
Gefahrenzone
Storage Replikation eingeschränkter Schutz, ungenutzte Redundanz
DB-Server 1
DB-Storage 1
Rechenzentrum A
DB-Server 2
Standby DB
Entsprechendes DB-Storage 2
Rechenzentrum B
DB-Datei versehentlich gelöscht
Fehler wird propagiert
Storage Replikation
ORA-01578:
Datenblock beschädigt
Keine produktive Nutzung
Physikalische Standby
Datenbank Produktions-
Datenbank
Oracle Data Guard
Laufender, automatischer
Abgleich der Standby-DB
mit der Produktions-DB
• Automatischer Rollentausch (Primary/Standby) im Fehlerfall
– Fast Start Failover
• Robust gegen Netzwerkausfälle (Gap Detection)
Online
Redo
Logs
Archived
Redo Logs
Production
Database
Transaktionen
LGWR
ARCH
Primary DB
RFS
Standby
Redo
Logs
Archived
Redo
Logs
SYNC Maximum
Protection
LNS
Standby DB
ARCH
ASYNC Maximum
Performance
LNS RFS
RFS Automatic Gap Resolution bei Netzunterbrechungen
Oracle Data Guard: Redo Transport Services
Standby
Redo Logs
Archived
Redo
Logs
Standby DB
Redo Apply Physical Standby DB
SQL Apply Logical Standby DB
Apply
Redo Data
von
Produktion
ARCH
RFS
Oracle Data Guard: Apply Services
Anwendungsfälle von Data Guard mehr als nur Disaster Recovery
© 2012 Oracle Corporation
• Backup von der Standby Datenbank anstelle der Produktions-DB
Standby Datenbank: identische Kopie der Produktionsdatenbank
Vorteil: Backups erzeugen keine Last auf dem Produktionssystem
• Standby Datenbank als Testsystem nutzen (11g)
• Temporäre Snapshot Standby Datenbank erzeugen
• Testen (Lesend/Schreibend): Transport der Transaktionslogs läuft im
Hintergrund weiter
• Auf Knopfdruck zurückstellen: die aufgelaufenen Logdateien werden
nachgefahren, Synchronbetrieb
Vorteil: Testen mit echten Produktionsdaten
Vorteil: weiterhin Schutz vor Datenverlust
Active Data Guard (seit 11g)
Query Offloading,
Echtzeit-Reporting
Testsystem
Backup von Standby-DB
Produktion-DB
Active Data Guard
Oracle Data
Guard
Physical Standby DB
(Snapshot Standby)
Physical Standby DB
Fast incremental Backup
bis zu 20x schneller
Automatische Korrektur
beschädigter
Datenblöcke
26 [email protected] Tel. +41 56 483 3300
Storage-Fehler, Datenkorruption
Standortausfall (Brand, Stromausfall..)
Zusammenfassung Standby Lösungen
Geplante
Ausfallzeiten
Ungeplante
Ausfallzeiten
Wartung
Migration
Nutzerfehler
Datenfehler
& Desaster
Systemfehler
Patches und Versionsupgrade (Hardware, OS, DB)
Schema Anpassungen ..
Migration (DB, Plattform..)
Versehentliches Löschen von
Daten/Datenbankobjekten..
Server-Ausfall, OS-Crash
Datenbankinstanzfehler..
27 [email protected] © 2012 Oracle Corporation
• Nichtverfügbarkeit
• Clustering Lösungen
• Standby Datenbanken
• Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
• Komplettsysteme
• Weitere Infos, Q&A
Agenda
28 [email protected] Tel. +41 56 483 3300
Storage-Fehler, Datenkorruption
Standortausfall (Brand, Stromausfall..)
Menschliches Versagen
Geplante
Ausfallzeiten
Ungeplante
Ausfallzeiten
Wartung
Migration
Nutzerfehler
Datenfehler
& Desaster
Systemfehler
Patches und Versionsupgrade (Hardware, OS, DB)
Schema Anpassungen ..
Migration (DB, Plattform..)
Versehentliches Löschen von
Daten/Datenbankobjekten..
Server-Ausfall, OS-Crash
Datenbankinstanzfehler..
Flashback Technologien
Die Zeitmaschine in der Datenbank
• Flashback Query
• Flashback Versions Query
• Flashback Transaction Query
• Flashback Table
• Flashback Transaction – neu 11g
• Flashback Drop
• Flashback Database
Funktionalität der Oracle DB Enterprise Edition, um den Zustand
eines Datensatzes, einer Tabelle oder der gesamten sehr schnell
Datenbank wiederherzustellen.
Oracle GoldenGate Oracles strategische Replikationslösung
• Minimierung von geplanten Ausfallzeiten – Datenbank-Upgrade 8i/9i/10g auf 11g
– Plattformwechsel, Migration auf die Oracle DB
– Fallback verringert das Risiko
• Bidirektionale/Multi-Master Replikation – Synchronisation zwischen Standorten in Echtzeit
• Heterogene Umgebungen
Ziel
Beliebige
Entfernung
LAN/WAN
GoldenGate
Oracle
DB2
MS SQL Server
Sybase ASE
Teradata,
MySQL
u.a.
Oracle
DB2
MS SQL Server
Sybase ASE
Teradata,
MySQL
u.a.
Oracle 10g Oracle 11g
OLTP Nutzer
Upgrade/Migration fast ohne Downtime
Aufsetzen des neuen Systems (hier 11g), ggf. Konfiguration neuer
Datenabankfeatures
© 2012 Oracle Corporation
Oracle 10g Oracle 11g Initiale Instantiierung
OLTP Nutzer
Starte GoldenGate auf dem Quellsystem. GoldenGate protokolliert alle
nachträglichen Änderungen.
Initiales Laden der Daten in die neue Datenbank ohne Unterbrechung des
Geschäftsbetriebs (Nutzer arbeiten weiter mit dem bestehenden System)
Upgrade/Migration fast ohne Downtim
Initialer Abgleich der 2 Datenbanken mit GoldenGate
Synchronbetrieb zwichen Alt- und Neusystem.
© 2012 Oracle Corporation
Oracle 10g Oracle 11g
OLTP Nutzer Tester
Synchronbetrieb für die Dauer der Tests
Upgrade/Migration fast ohne Downtim
© 2012 Oracle Corporation
Oracle 10g Oracle 11g
OLTP Nutzer
Umschaltung der Nutzer auf das neue System
Rückfall auf das alte System, wenn nötig
Upgrade/Migration fast ohne Downtim
© 2012 Oracle Corporation
DB-Storage
Produktionsdatenbank
Rechenzentrum A
RAC
DB Server 1 DB Server 2
DB-Storage
Aktive Standby Datenbank
Rechenzentrum B
RAC
DB Server 1 DB Server 2
Zusammenspiel der HA-Lösungen Schutz, Integration, Verwendung der Kapazität
Active Data Guard
Flashback
GoldenGate
Operatives
Reporting
Automatic Storage Management (ASM) Automatic Storage Management (ASM)
Recovery Manager (RMAN)
Secure Backup
© 2012 Oracle Corporation
36 [email protected] © 2012 Oracle Corporation
• Nichtverfügbarkeit
• Clustering Lösungen
• Standby Datenbanken
• Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
• Komplettsysteme
• Weitere Infos, Q&A
Agenda
37 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Komplettsysteme für die Oracle DB 11g Ein Paradigmenwechsel
Oracle Exadata Database Machine
Oracle Database Appliance
Quarter Rack
Half Rack
Full Rack
Oracle Database Appliance Der Einstieg in die Familie von Komplettsystemens
© 2011 Oracle Corporation
• Einfach • schnelle Installation, einfache Verwaltung und Support
• Komplettsystem • Hard + Software voll integriert, aufeinander optimiert
• Hochverfügbare Datenbanklösung • für selbstentwickelte und Standard OLTP- und DW-Anwendungen
verfügbar seit
September 2011
39 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Standardkomponenten
Intel Prozessoren
Linux x86_64
Oracle Database 11g
Oracle RAC
Standard Schnittstellen
USB 2.0, 1 GbE, 10 GbE
SAS/SATA HDD
SAS SSD Storage
NEU: Integriert, Optimiert,
Getestet, Automatisiert
+
+
+
+
+
= Oracle DB
Appliance
40 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Komplett redundante Hardware
Sicht von vorne Sicht von hinten
Netzwerk/Schnittstellen
GbE Interconnect für Clusterkommunikation
GbE ,10 GbE für externe Kommunikation
Redundante Komponenten
Storage, Netzwerk, Netzteile und Lüfter
2 x Serverknoten
Pro Server:
• 2 x CPU 6-Core Intel Xeon X5675
• 96 GB Hauptspeicher
Storage
SAS HDD:
• Insgesamt 12 TB dreifach gespiegelt
• Nutzbar 4 TB für die DB
SAS SSD: 292 GB für Redo Logs
dreifach gespiegelt
24 Prozessorkerne aktiviert bei Bedarf
192 GB Hauptspeicher
4 TB Shared Storage
41 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Ausfallsicherer Software-Stack
Oracle Linux 5.5
Oracle Appliance Manager
Oracle Grid Infrastructure 11.2.0.2 • Automatic Storage Management (ASM)
• Oracle Clusterware
Oracle Database 11.2.0.2 Enterprise Edition
Oracle Database EE Options & Management Packs
Single Instance RAC One Node Real Application Clusters (RAC)
vorinstalliert
separat
Oracle Enterprise Manager Database Control
Wahl zwischen Single Instance DB ODER RAC One Node ODER RAC
42 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Schnelle Installation
• Auspacken
• Stromkabel anschließen
• Netzwerkkabel anschließen
• End-User Packages herunterladen/kopieren
• Wizard-geführte Installation und Konfiguration: Dauer ~ 2 Stunden
43 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Einfache Administration Oracle Appliance Manager
• Patchen des gesamten Systems mit einem Befehl
• Firmware, Betriebssystem, Clusterware, Datenbanksystem
• Storage-Selbstverwaltung
• Automatic Storage Management (ASM)
• Automatische Identifikation und Korrektur von Plattenfehlern
• Schnelle Diagnose
• Automatic Service Request (Phone Home)
• Log-Sammlung und -Bündelung für Oracle Support
• Ein Ansprechpartner für alle Support Angelegenheiten
44 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Pay-as-you-Grow Lizenzmodell Erschwingliche Hochverfügbarkeit
• Eine einzige Hardware-Konfiguration beschaffen
• Anzahl der benötigten (aktiven) Prozessorkerne und der
Datenbank-Lizenzen bestimmen
• Bei steigender Rechenkapazität keine Hardwareänderung
erforderlich
• zusätzliche Prozessorkerne werden aktiviert und lizenziert
• 4 bis 24 Prozessorkerne aktivieren
• 2 bis 24 Prozessorkerne lizenzieren
45 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Zu beachten
• HW: nicht erweiterbar, nicht änderbar
• Reine DB-Maschine
• Datenmenge auf 4 TB begrenzt
Oracle Advanced Compression zwecks Plattenplatzeinsparung
• DB Version 11.2.0.2, Linux
46 [email protected] © 2011 Oracle Corporation
Vorteile für Abteilungen,
kleine und mittelständische Unternehmen
• Schnelle, einfache Inbetriebnahme
• Skalierbares Lizenzmodell
• Performance-Steigerung ohne Hardware-Austausch
• Erweiterte Wartbarkeit
• Höchste Verfügbarkeit für diese Konfiguration
• Validierte (nicht einmalige) Konfiguration
Produktionsdatenbank
Rechenzentrum A
RAC
DB-Storage
Aktive Standby Datenbank
Rechenzentrum B
DB Server 1 DB Server 2
Ausblick Zusammenspiel der HA-Lösungen Oracle Database Appliance
Flashback GoldenGate
Operatives
Reporting
ASM
Recovery Manager (RMAN)
Secure Backup
© 2012 Oracle Corporation
Active Data Guard
RAC
ASM
48 [email protected] © 2012 Oracle Corporation
Links und Kontaktdaten
• Weitere Informationen DB High Availability http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability
• Oracle RAC Home http://www.oracle.com/goto/rac
• Oracle Data Guard http://www.oracle.com/goto/dataguard
• Oracle Database Appliance http://oracle.com/goto/databaseappliance
http://bit.ly/oracle-db-appliance
Deutsches FAQ zur Oracle DB Appliance
• Ansprechpartner
– Ihr Oracle Vertriebsbeauftragter
– Ihr Oracle Systemberater
49 [email protected] © 2012 Oracle Corporation
50 [email protected] © 2012 Oracle Corporation