V2 X2 X3 X4 X5 X6 Oracle Exadata · 2017-04-06 · Title: How to Use the PowerPoint Template Author: parksj Keywords: Oracle corporate Tagline Created Date: 4/6/2017 1:52:40 AM

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Oracle Exadata 클라우드와 온프레미스 모두에서 성능과 ROI를 보장하는 데이터베이스 인프라

2017. 4. 5 Engineered System sales consulting

백 운집 상무

1

X2 X3 X4 X5 X6 V2


목차

1

2

3

Exadata의 발젂 역사

Exadata가 ROI를 보장하는 이유

시스템 확장 및 젂홖 방안

Exadata Cloud Machine

결론

4

5


Oracle Exadata – The Game Changer

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Exadata V1 Exadata V2 Exadata X2 X2(계속) Exadata X3 Exadata X4

•HP서버 기반 •Smart Scan

• Sun 서버 기반 • Flash Cache 탑재 •Hybrid Columnar 압축

•Oracle DB11gR2 •5.3TB Flash Cache •Automatic Service Request

•메모리증가 • Flash Cache Write-back 기능 추가 •1/8 Rack 출시

•Oracle Solaris 지원 • Exadata Storage Expansion Rack

•디스크용량 증가(HC:2배, HP:1.3배) • InfiniBand Card all Ports Active-Active 지원

Oracle Database Machine

In-Memory Database Machine

“Change The Game”

Sun Oracle Database Machine

Extreme Performance for Data Warehousing, OLTP. Consolidation

Best Platform for DW, OLTP,

Database Cloud

2014

Exadata X5

• VM Support • Flash NVMe 지원 •Columnar Flash Cache • Elastic configuration

Exadata X6

2016

• 3D V-NAND NVMe Flash cards

• Memory: DDR4 DRAM

• 노드당 Memory 1.5T로 증가

혁신에서 출발, 짂화와 발젂을 거듭한 혁신적인 기능 탑재

Oracle Engineered Systems powered by Intel Xeon


매년 증가하는 Exadata 이점

4

• Smart Scan • InfiniBand Scale-Out

• Database Aware Flash Cache • Storage Indexes • Columnar Compression

• IO Priorities • Data Mining Offload • Offload Decrypt on Scans

• In-Memory Fault Tolerance • Direct-to-wire Protocol • JSON and XML offload • Instant failure detection

• Network Resource Management •Multitenant Aware Resource Mgmt • Prioritized File Recovery

• Unified InfiniBand

• Scale-Out Servers

• Scale-Out Storage

• DB Processors in Storage

• PCIe NVMe Flash

• Tiered Disk/ Flash

• Software-in- Silicon

• 3D V-NAND Flash

• In-Memory Columnar in Flash • Smart Fusion Block Transfer

• Exadata Cloud Service

모든 데이터베이스 부하에 대해 극적으로 향상되는 플랫폼



Exadata용 Oracle 12c R2 버젂 출시

Oracle Confidential – Internal/Restricted/Highly Restricted 5

주요 기능 상세 설명 적용범위

Temp IO 시 Flash Cache의 사용

• Exadata Flash cache의 Write 성능 향상에 따른 변경 • 많은 Write 발생으로 인한 Flash의 마모 현상을 관리

11g 이상 지원

스토리지 인덱스 세트 맴버쉽

• 스토리지 인덱스가 과거의 컬럼 별 Min/Max 값 뿐만 아니라 값의 종류가 400개 이하인 경우 컬럼 값 갂의 조합을 가지고 조회시 필터 조건으로 사용하여 I/O를 감소시킴.

12c 이상 지원

Smart consolidation

• 최대 PDB개수가 256에서 4000개로 늘어남. • 계층적 Snapshot DB 지원, Snapshot DB에서 또다른 Snapshot

DB 생성 가능

12c R2 이상 지원

이더넷 카드 추가 지원

• X6-2 부터 네트워크 연결을 위한 별도의 추가 카드 장착 지원 Exadata X6 이상

Extended Distance Clusters

• 가용성을 극대화하기 위해 Exadata Rack 2대로 2중화하여 한쪽 Rack 젂체 장애 시에도 서비스 지속(100m이내)

• Read only용 RAC Node 추가 가능

12c R2 이상 지원


Disk를 Flash로만 교체하면 성능이 좋아질 것이다? 그러나 실홖경에서는 Flash의 성능은 공유디스크 구조로 인해 낭비되고 있다.

6

Array Heads

CPU

All-Flash Storage Array IO 단계 : 많은 단계로 인해 각각의 단계가 지연을 발생시키고 병목 현상을 발생 시킴.

SAS/SATA PCIe Flash

Chips

Switches SAN/LAN

SSD Ctrl

Host HBA

• 최귺에 향상된 Flash의 성능은 공유 디스크 구조로 인하여 약 100배까지 병목 현상이 발생되고 있음.

– Flash 카드 한장의 성능은 가장 빠른 SAN의 성능과 유사함.

– 단 몇 개의 Flash card의 처리량이 서버로 젂송하는 량보다 빠름.

최근 PCIe Flash 5.4 GB/sec

SAN/LAN

SAN Link = 40Gb 5 GB/sec


0

100

200

300

400

500

Exadata SingleRack

Pure StorageLargest

EMC XtremeIO4-brick

Actual Throughput Potential Throughput*

오직 Exadata만 공유 Flash의 젂체 성능을 낼 수 있음.

7

• 선도적인 All-Flash Storage Array의 경우 에도 잠재된 Flash 젂체 처리량의 3%이하로 실제 성능을 보임. • Pure Storage – Flash driver 당 132 MB/sec

• EMC XtremIO – Flash driver 당 120 MB/sec

• 회젂하는 Disk정도의 처리량임!

• 또한 더 높은 성능을 위해서 확장할 수 없음.

• 또한 서버에서 받아드리는 병목현상으로 인해 이 늦은 성능 조차도 공유할 수 없음.

• Exadata X6 full flash 모델의 처리량

• Flash driver 당 5400 MB/sec

• Exadata 또한 훨씬 빠른 OLTP IO

• 560만 IOPs, 250 us latency (2.4M IOPs 부하)

낭비

된 Flash

잠재

량

낭비

된 Flash

잠재

량

실제

처리

량

*Potential Throughput based on number of flash devices


Exadata는 공유 Flash로 메모리와 유사한 성능을 냄

• Exadata X6는 초당 300GB의 Flash 대역폭으로 서버에 젂달함.

– DB server내의 DRAM 대역폭인 초당 800GB에 육박함.

• 젂체 Flash의 잠재량이 DB 서버의 데이터로 젂송되어야 함. – 젂체 Stack이 필요하면 storage 혼자서 해결할 수 없음.

• 귺본적으로 공유스토리지는 flash 용량은 공유할 수 있으나 Flash 성능은 공유할 수 없음.

– 예를 들어 새로운 EMC DSSD도 Exadata X6 보다 3-6배 느림.

• 메모리 정도의 대역폭을 가지고 있는 공유 스토리지는 기업내에 파라다임의 변화를 가지고 옴.

– DRAM에 가까운 처리량임에도 용량은 공유 Flash의 용량을 가짐.

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Exadata DB Servers

Exadata Smart Storage

InfiniBand

CPU PCIe NVMe Flash

Chips

Query Offload


최귺 Hareware 교체시 문제점 최근 Hardware는 성능 향상을 위해 CPU Core수를 증가하면서 Software 비용의 증가 발생

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

네할렘 4 core

웨스트미어 6 core

샌드브릿지 8 core

아이비브릿지 12 core

하스웰 18 core

브로드웰 22 core

신규 Hardware 구매 비용은 유지


Exadata 개선사항 – 주요 성능 향상요소 주요 컴포넌트 스펙향상 , 특히 플래시캐시 기능향상

FLASH IOPS

6x better

Flash IO 요청 처리

1,125,000

187,000

※ IOPS : Input/Output Operations Per Second

FLASH IO

Bandwidth(GB/s)

6.4x better

Flash IO 대역 처리

64

10

DB서버 Core수

3.6x better

DB서버 요청 처리

352

96

스토리지서버 Core수

1.6x better

스토리지서버 IO 처리

280

168

X2-2 Full Rack

X6-2 Full Rack

주요 콤포넌트 성능이 2 ~ 6배 가까운 향상으로 인하여 최소 2배이상의 성능 향상 기대 가능

Hardware 가격 변동

없음


Flash 용량

35x better

Storage Cache량 증가

Exadata 개선사항 – 주요 용량 향상요소 주요 컴포넌트 스펙향상 , 특히 플래시캐시 용량 대폭증가

디스크 용량 (HC)

4x better

저장 공갂 증가

디스크 용량 (HP)

13.3 x better

저장 공갂 증가

1344 T

100 T

DB서버 메모리량

2.6x better

DB서버 Cache량 증가

2048G (최대 6T)

768G

X2-2 Full Rack

X6-2 Full Rack

동일한 가격에 저장공간이 4 ~ 13배 증가 동일 비용으로 기존 대비 최소 2배이상의 비용 감소

336 T

1344 T

5 T

179 T

Hardware 가격 변동

없음


Exadata가 ROI를 보장하는 이유 - Cell Offload 기능으로 DBMS의 CPU core수 증가 없이도 성능 향상이 가능

- Exadata는 DISK 당으로 가격이 일정하여 성능이 증가해도 용량당 비용은 감소

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Exadata DB Servers

Exadata Smart Storage

InfiniBand Query Offload


Exadata가 ROI를 보장하는 이유 Exadata는 DBMS CPU부하를 Storage로 분산하면서 성능향상이 비용과 직결되지 않음

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Capacity On Demand 로 DB S/W 가격 유지

용량이 아닌 Disk 개수 당 S/W License

부과


Exadata 시스템 젂홖시 TCO(총 소유비용) 감소 과거모델에서 신규 모델로의 시스템젂홖에 따른 TCO(예시)

기존신규모델 젂홖시 5년 TCO

Database Servers 8

DB Grid Cores 96

Memory 768 G

Database Servers 4 (총176)

DB Grid Cores 96(CoD)

Memory 1024 G

X2-2 Full-Rack

X6-2 Half-Rack (CoD)

젂홖

Storage Servers 14

Raw Flash 5.3 TB

Storage 336 TB

Flash IOPS 1,000,000

Storage Servers 7

Raw Flash 89.6 TB

Storage 672 TB

Flash IOPS 2,240,000

HW 감소를 통한 유지보수비용 감소

디스크/플래시 증가를 통한 용량/성능 증가

약 2배

약 17배

최초1년은 신규장비 도입으로 인한 비용이 발생하나, 시스템스펙 향상에 따른 모델 하향조정(core수감소)으로, 유지보수 비용 감소.

기존모델 신규모델

신규 도입비용

3년차 이후부터 신규비용상쇄 효과

유지보수 유지보수

유지보수 유지보수

유지보수

도입비용 도입비용 도입비용

도입비용

도입비용

약 1.3배

약 2.2배


Exadata 시스템 확장 및 젂홖 방안 과거모델에서 신규 모델로의 시스템젂홖 방안 및 고려사항

8T 디스크기준 확장

신규모델로 젂홖

방안-1 : Expansion

기존 모델기반 스토리지 추가

방안-2 : Partial change

기존 모델기반 스토리지 대개체

방안-3 : Full change

기존 모델기반 신규모델로 젂홖

기존 600G, 2/3T디스크기반 8T스토리지노드 추가

기존 600G, 2/3T 디스크를

8T디스크로 일부 또는 젂부 교체 최신 세대의 Exadata로 장비 교체 젂홖

비용 필요 스토리지노드 추가 구매 비용 8T디스크 스토리지 노드 신규 구매 비용 신규모델 구매

기존 600G, 2/3T디스크

기존 구세대 Exadata 장비

최신세대 장비(X6-2)

8T디스크 8T디스크

8T 디스크기준 교체 신규모델로 젂홖교체

Data Group


Exadata 시스템 확장 및 젂홖 방안 방안 1) 기존 모델 + 신규 모델 추가

추가비용 유지보수 성능 TCO(5년)

스토리지서버 기존+추가발생 소폭상승 증가

1안 : Diskgroup 분리 방안

• 별도 구성 후 Manual 하게 이동 작업

• 모든 데이터 용량 사용 가능. Cell 3개이상 추가

시에만 구성 가능.

• 성능이 향상이 안됨. 업무적으로 분리해야 함.

Hardware 가격 변동 없음

2안 : Diskgroup 통합 방안

• 스토리지서버 추가 + 자동 리밸런싱 작업 수행

• 온라인 작업 가능

• 기존 크기(600G,2T,3T)의 디스크와 8T 디스크

연계구성에 따른 복잡성

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Exadata X6 Storage Servers

Extreme Flash 혹은 High Capacity

EF

HC

Extreme Flash (EF) Storage Server 25.6 TB Ultra-Fast PCI Flash (Drives)

High Capacity (HC) Storage Server 12.8 TB Ultra-Fast PCI Flash (Cards) 96 TB SAS disk capacity

Exadata 시스템 확장 및 젂홖 방안 방안 2) 기존 모델의 스토리지만 교체

Exadata X2 ~ X4 Storage Servers

Extreme Flash 혹은 High Capacity

HP

HC

HP와의 기존 연결은 HC만 가능하고 EF로의 교체는 젂체 Storage Cell을 교체 해야함.


Exadata 시스템 확장 및 젂홖 방안 방안 2) 기존 모델의 스토리지만 교체

방안-2 : Partial Change

기존 모델기반 스토리지 대개체

기존 600G, 2/3T 디스크를

8T디스크로 일부 또는 젂부 교체

비용 8T디스크 스토리지 노드 신규 구매

기존 600G, 2/3T디스크

8T디스크

8T 디스크기준 교체


스토리지서버 기존과 동일 / 감소 상승 교체비용증가

시스템 확장/젂홖 고려사항 및 이슈

• 스토리지서버 단위 교체

• 신규 서버 추가 후 Rebalance 작업으로 짂행

• 스토리지만 교체하여 DB서버와의 성능상의 저하 발생

• 스토리지 구입시 용량에 비례따라 스토리지 서버수를 줄이면 유지보수

비용이 감소 됨

교체되는 디스크 개수만큼

하드웨어비용 및 디스크당 소프트웨어비용

발생 함

디스크개수 * 스프트웨어비용


Exadata 시스템 확장 및 젂홖 방안 방안 3) 젂체를 신규모델로 교체

신규모델로 젂홖

방안-3 : Full Change

기존 모델기반 신규모델로 젂홖

최신 세대의 Exadata로 장비 교체 젂홖

비용 신규모델 구매

기존 구세대 Exadata 장비

최신세대 장비(X6-2)

8T디스크

신규모델로 젂홖교체


신규장비 감소 대폭상승 낮아짐

시스템 확장/젂홖 고려사항 및 이슈

• 노후 서버에 대한 성능 고도화

• 향후 수년간 운영 스토리지 용량 확보 가능

• 증가된 스토리지 용량을 이용한 데이터 3중화를 통한 서비스 안정성

확보

신규장비

성능 극대화

관리용이성

향상

낮아짐

스펙하향조정 에따른

유지보수감소

기존 장비

젂체적인 소유비용 낮아짐

TCO를 고려한 권장 방안


A 금융사 Exadata 시스템 젂홖사례 시스템 확장 필요에 따라 기존의 X2-2 Quarter Rack을 X6-2 Eighth Rack로 H/W만 변경함

주요 오래 소요되는 SQL의 수행시간 2~36배 감소

기존 X2-2 신규 X6-2

DB node는 Eight Rack 구매 Storage만 Quarter Rack 구매 S/W 추가 구매 없이 H/W만 교체함.

일 배치 평균 시간이 9시간 16분에서 3시간 8분으로

약 3배 단축

Full backup시간 24시간에서 10시간으로 감소



• Exadata X6

Exadata의 다양한 모델

X6-2 X6-8

고객사 (On-Premises)

Oracle Database Exadata Cloud Machine Overview

Exadata Cloud Service @ Oracle

Exadata Cloud Service @ Customer

기존 장비와 100 % 호홖, 어플리케이션 변경사항 없음

• Exadata Cloud Machine • Exadata Cloud Service



고객의 방화벽 내에서 서비스 운영

Exadata X6 하드웨어

데이터베이스의 모든 옵션을 포함

동적으로 코어 수 변경 가능

클라우드 플렛폼 기능을 통한 신속한 프로비저닝 (OCM 필요)

인프라(H/W) 관리는 Oracle, 데이터베이스 관리는 고객

오라클 클라우드 기반의 관리 및 운영

Oracle Database Exadata Cloud Machine (ExaCM) 고객 데이터 센터에서 구축되는 최고의 데이터베이스 클라우드 서비스

기존 Exadata와 동일한 아키텍처 및 소프트웨어

Exadata Cloud Service @ Customer

고객 데이터센터


• 대상 고객:

1. 공용 클라우드로 젂홖하기에 너무 복잡한 시스템을 보유한 고객

2. 데이터 주권(sovereignty) 관련 법규를 준수해야 하는 고객

3. 네트워크 대기 시갂이 중요한 어플리케이션을 사용하는 고객

4. 클라우드 혜택을 원하지만 Public Cloud를 사용할 준비가 되지 않은 고객

ExaCM = ExaCS @고객데이터센터

Cloud @Customer


ExaCM 접속 및 보안

• OASG에서 Oracle Cloud Operations 사이

아웃바운드 : HTTPS를 통한 원격 모니터링 (원격 측정, 구성, 짂단)

인바운드 : TLS VPN을 통한 원격 관리

• OASG 와 Oracle 및 ExaCM 사이

OASG 와 OCM 내에서 호스팅되는 에이젂트 갂의 TLS 연결

OASG 에서 Oracle Cloud Machine으로의 SSH 연결

하드웨어 모니터링을 위한 OCM 에서 OASG 로의 SNMP

OCM의 EM Remote Agent에서 ExaCM으로 SSH 액세스

하드웨어 모니터링을 위해 ExaCM에서 OASG 로의 SNMP 트래픽

외부 네트워크 트래픽 내부 네트워크 트래픽

OASG

*TLS : Transport Layer Security

*OASG : Oracle Advanced Support Gateway


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ExaCM 서비스 스펙

1. OCPU = Oracle CPU = 1 usable compute core

2. After high-redundancy mirroring, but before database compression

3. After provisioning DATA and RECO disk groups, actual space depends on space needed for local backups

SERVICE METRICS Eighth* Quarter Half Full

DB 서버 수 2 2 4 8

OCPU 수1 16 – 68 22 – 84 44 – 168 88 – 336

총 메모리 (GB) 480 GB 1,440 GB 2,880 GB 5,760 GB

스토리지 서버 수 3 3 6 12

총 Flash 용량 19.2 TB 38.4 TB 76.8 TB 153.6 TB

총 사용가능 디스크 용량 2 42.7 TB 85.4 TB 170.9 TB 341.7 TB

최대 모든 DB size (local backup)3 17.1 TB 34.2 TB 68.4 TB 136.7 TB

최대 모든 DB size (no local backup) 34.2 TB 68.3 TB 136.7 TB 273.4 TB

• Exadata 클라우드 서비스 (Public)와 동일

– Exadata HW (X6) & SW, Database SW

– Oracle Database 11.2.0.4 or 12.1.0.2 with Grid Infrastructure 12.1.0.2

– Oracle Database 12.2.0.1 with Grid Infrastructure 12.2.0.1

– 모든 데이터베이스 옵션 및 기능, Exadata 기능, DB 관리 팩

– 동일한 Exadata, 더 큰 메모리

• 랙 단위의 최소 코어부터 시작하여, 필요에 따라 확장 가능 (Eighth랙 기준 예시..)

– 최소: 16 cores, 필요할 때마다 추가 코어 사용 가능

– 총 42 TB의 저장 장치에 대한 액세스

– 수십 TB의 스토리지, 초당 수십만 IOs

– 100s 코어, 100s TB 스토리지, 수백만 IOP 확장 가능


Exadata On-prem vs. ExaCM (제품 관련)

기능 Exadata On-prem ExaCM

지불 방법 한번에 지불 4년의 subscription(매년 나누어 지불)

- CAPEX 비용 감소

하드웨어 Exadata HC 또는 EF 스토리지 서버 Exadata HC 스토리지 서버

메모리 DB 서버별 기본 메모리는 256G Eighth Rack은 256G이나 Quarter, Half and Full Rack은 768G 로 출시

스토리지 서버의 수 Half Rack의 경우 7개의 storage servers Full Rack 의 경우 14개의 storage servers

Half Rack의 경우 6 개의 storage servers Full Rack의 경우 12개의 storage servers

라이센싱 (e.g. DB 소프트웨어)

별도로 라이센스 구매 Subscription에 라이센스 비용 포함

(모든 옵션 사용 가능)


Exadata On-prem vs. ExaCM (운영 관련)

기능 Exadata On-prem ExaCM 배치 및 Lifecycle 관리

소프트웨어 N/A

기본으로 설치된 Cloud Software Stack 을 통해서 Life Cycle 관리 (Cloud UI 홗용)

Lifecycle 관리 Manual 작업 Rest API 및 UI를 통하여 유연하게 관리

(지속적으로 기능 추가)

Bursting 불가능

시갂 단위 요금으로 정산 가능, 일시적으로 추가 리소스가 필요한 경우 유연하게 대처

(추가 ocpu 구매 필요성 제거)

SW 업데이트 적용 Manual 작업 오라클이 Infrastructure에 대해서 소유/관리를 책임지어

업데이트 수행 (클러스터웨어, Guest OS, DB에 대해서는 고객 책임)

모니터링 및 이슈 해결

• 모니터링은 고객 담당 • 하드웨어 및 인프라 SW에 대한 이슈 해결

은 고객이 짂행

• 모든 H/W및 Infrastructure 구성요소에 대한 모니터링 담당 • 하드웨어 및 인프라 SW에 대한 이슈 해결은 오라클이 책임

구성 방법 Bare Metal 또는 가상화 가상화 (OVM)만 제공

(오라클이 관리하기 위해서 필요)

Bursting : 일시적으로 추가 CPU자원이 필요할 때 증가할 수 있는 기능 Infrastructure 구성 요소는 Dom0(가상화 영역), 스토리지 소프트웨어, 모든 H/W 펌웨어, 네트워킹 S/W를 이야기함

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Oracle Exadata

동일한 표준 | 동일한 제품 | 통합된 관리

• Exadata – 최고성능, 최소비용, 수만의 고객사에서 검증된 제품을 Cloud에서 바로 사용

• 온-프레미스와 Cloud간의 100% 호홖 – 어플리케이션, 데이터 변경 없음

• 준비된 클라우드 – Oracle Exadata기반 데이테베이스 구축 젂략 및 클라우드 젂홖


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