Oracle Exadata服务器性能比较分析

获得最智能的数据库管理工具，数据库故 障诊断工具，数据库性能调优工具； 大幅度降低数据库的运维成本和风险
Exadata也是Oracle 发展史上具里程碑意 义的创新产品，主要新技术包括：
Exadata技术
特性
对客户的价值
让存储层具备数据计算能力；
Exadata智能存储软件
将大部分数据计算过程从数据库主机下移到物 理磁盘的周围； 将数据IO降低为1/10，甚至更低； 性能因此可提高几倍
真正实现存储容量与性能的线性增长； 避免传统存储阵列的高存储容量-低存 储性能的缺点； Exadata存储服务器的设计使数据IO不 再成为大型数据库系统的必然性能瓶 颈；
冗余架构设计
不存在任何单点故障： - 2台或以上的数据库服务器 - 3台或以上的存储服务器 - 2台或以上的InfiniBand交换机 - 2个PDU电源
或者 336 TB SAS磁盘存储 • 5 TB 闪存 • 涵盖整个存储服务器的数 据镜像
标准化，部署简单;整体架构平衡及优化
• 客户化配置的系统无法达到最佳性能 • 各部件不平衡，错误配置，瓶颈
• Exadata是完全端到端优化配置、调试好,随付即用
• 2位数 GB/秒磁盘到数据库的数据传输 • 磁盘，闪存，控制器，总线，HBA, 网络，CPU等
- 比内存的成本更低 - 比磁盘的IO速率高100倍以上
相比采购大量磁盘存储以提高性能，合 理的闪存与磁盘的搭配使用，其成本更 低；
每个Exadata存储服务器由12块硬盘、4块闪存 卡以及2颗6核CPU、24GB的内存组成； 每个Exadata存储服务器配置2条InfiniBand通 路，对外的网络带宽可以达到1.8GB/s，与一 台高端存储的性能接近； 通过配置不同数目的Exadata存储服务器，可 以获得与数目相匹配的IO性能；
消除或降低数据量不断增长对数据库性能 的影响； 提高数据访问效率； 提高数据备份效率；
Real Application Cluster（RAC）
真正应用 集群
-不再担心数据库的单点故障，实现真正的
支持通过增加新主机方式的数据库的横向扩展；
2001
支持透明应用失败切换； 消除数据库主机的单点故障；
降低数据库系统的建设成本和扩容成本
• 数据库优化的网络，磁盘，操作系统，服务器 • 数年的调试,严格测试，预置的，无特殊配置问题
• 等同于经过Oracle专家级大师配置, 30 年的Oracle数据 库经验
端到端优化，没 • 运行现有 OLTP 和 DW 应用
有瓶颈
• 无需 Exadata 认证
在几天内部署完毕 ,而不是数月
• Oracle技术环境:技术, 知识库,人, 合作伙伴 • 磁盘到数据库的服务
数据库云服务器
• 最佳的数据仓库服务器
• 性能提高10-100倍 • 高达10倍的数据压缩 • 数据智能扫描能力 • 内存数据的并行查询
• 最佳的OLTP系统服务器
• 性能平均提高10-20倍 • 业界唯一的在真实用户环境中运行的网格数据库 • 智能闪存缓存提供20倍的磁盘IOPS能力 • 归档数据可达50倍的压缩能力 • 安全、容错的架构
EExxaaddaattaa 是是完完全全优优化化的的、、预预配配置置的的、、严严格格测测试试的的超超级级性性能能数数据据库库平平台台
解解决决传传统统的的系系统统配配置置中中的的II//OO瓶瓶颈颈 利利用用标标准准的的、、工工业业化化组组件件提提供供一一个个低低TTCCOO的的系系统统 严严格格测测试试的的、、预预配配置置的的系系统统提提供供极极限限的的性性能能 存存储储的的自自动动化化管管理理和和操操作作提提供供线线性性扩扩展展的的高高性性能能和和低低运运营营成成本本
• 最佳的整合服务器
• 业界唯一能运行所有工作负载的数据库机 • 在多数据库、多应用、多用户环境下提供可预测的响应时间
Exadata保留并集成了Oracle30 年来积累的数据 库技术发展的重要成果和优化经验
为什么快？Exadata革命性的设计---Before/After
Exadata
DB Servers
InfiniBand 交换网络
Exadata Cell
Exadata Cell
Exadata – 数据处理架构的革命 打破数据带宽瓶颈
传统架构 •更大的带宽 传统4-8 Gb/S
•更少的数据传输
Exadata架构 Exadata: 40Gb/S
Exadata –智能扫描 技术
Exadata为什么快10-100x倍?
多种好处
Exadata 存储索引
无需任何DB开销即可透明地降低 I/O负荷
Table
A BCD 1 3 5 5 8 3
索引
• Exadata 存储索引在内存中保存表数据的汇总信息
• 存储列的 MIN 和 MAX 值 • 通常每 MB 磁盘空间建立一个索引项
Min B = 1 • 如果 MIN 和 MAX 值不匹配查询的“where”子句，
Exadata中的创新技术（续）
Exadata技术
特性
对客户的价值
InfiniBand交换机
目前世界上最快的交换机，采用新的协议； 单路带宽为40Gb/s（目前被广泛使用的光纤交 换机为4至8Gb/s)；
获得最快的数据交换速度； 性能提升明显；
闪存
硬 件 技 术 存储并行设计
下一代数据存储方式； SUN公司的闪存冗余技术，保证了闪存使用的 高可用性； 特点：
最高容量，最低成本
• 速度优化
• 10X 压缩比例 • 因为Exadata卸载查询，更加快速
• 空间优化—针对不经常访问的数据
• 15X到50X压缩比例
Query
更更快快更更简简单单，，BBaacckkuupp,, DDRR,, CCaacchhiinngg,, RReeoorrgg,,
CClloonnee
Exadata满足数据中心建设关键需求
• 完整、预配置、经过严格测试的整体方案 • 极限性能，卓越的用户体验 • 高可靠性、扩展性满足业务长期发展 • 绿色数据中心 • 整体系统，易管理
Exadata 架构概述
单节点数据库
数据库处理层
RAC 数据库
超高速并发网络层
智能存储层
Exadata Cell
请求 InfiniBand
Exadata Storage
高性能理由①
“Smart Scan”： 计算负载部分卸载至并行智
能存储层，并只传输经筛选的有用数据
高性能理由②
“综合列压缩(EHCC)”： 技术获得10x－50x 超
高压缩比，并提高磁盘I/O效率
高性能理由③
“Smart Flash Cache”： 高达5.3TB 的 Flash
• 未来对数据中心的建设考虑
• 绿色计算 • 统一管理 • 统一灾备
目前IT领域的热门话题-云计算/云服务
对用户抽象的、大规 模的、自我管理的基 础设施
廉价的商品化设备
资源动态分配、按需 伸缩，应用服务不依 赖固定的资源
没有系统边界
灵活和易扩展 每次使用付费 面向服务
IT服务的交付和使用模式，指 没有物理或地理限制
数据库服 务器11g
- 高可用性 2007 - 高可扩展性
- 易管理性
- 高安全性
经过3年多的客户使用，已经进入技术成熟期；
Partitioning 分区
1998
提高大数据量、高并发业务的数据库的性能； 改善数据的可管理性；
对客户的价值
与全球50%的数据库用户一起，在Oracle数 据Biblioteka Baidu技术构建先进、稳定、可靠的IT平 台；
最大化回报
技术作为竞争武器
Internet 基础架构
伸缩 优化的系统 开放性 性能 加速实施 原有系统转型 大量数据功能
大型业务系统的关键需求
• 多采用集中模式
• 成熟、先进的技术 • 大用户数并发：对数据库服务器及应用服务器的压力 • 大数据量存储管理 • 高性能的数据处理能力 • 强大的数据分析能力 • 高可用性，7x24小时可访问 • 按需扩展，随业务发展而水平扩展 • 数据的交换、存储很高的安全性要求，隐私保护
数据库网格 • 8 高性能服务器
• 96核或128核 • 576 GB 内存 InfiniBand 网络
• 3 36-port 40Gb/s Infiniband 交换机
• 统一网络- 服务器 & 存储 • 相当于324 FC 端口
存储网格 • 14 高性能存储服务器
• 168 核CPU在存储中 • 100 TB 裸SAS磁盘存储
直接获得产品中自带的全冗余设计架 构； 不需要担心任何硬件的单点故 障；
Exadata满足数据中心建设关键需求
• 完整、预配置、经过严格测试的整体方案 • 极限性能，卓越的用户体验 • 高可靠性、扩展性满足业务长期发展 • 绿色数据中心 • 整体系统，易管理
Oracle Exadata极限性能数据库机硬件
2004 支持在线添加和卸载磁盘；
降低存储的管理和维护的成本与风险；
与Oracle数据库无缝结合，为Oracle数据库提供 有效防止数据的丢失；
最高的性能保证；
Enterprise
企业管理
Manager（EM） 器
Oracle的远程数据库管理工具； - 基于Web方式 - 图形化界面
2001 - 支持数据库的自动故障诊断 - 支持智能的数据库性能诊断和调优 - 涵盖了所有的数据库管理功能 - 也可用于管理其他硬件和软件
© 2010 Oracle Corporation – Oracle Confidential
7
– 7–
Exadata保留并集成了Oracle 30 年来积累的
数据库技术发展的重要成果
Oracle数据库技术
发布时间 技术特性
Oracle数据库软件的最新版本，具有：
- 高性能
Database Server 11g
在不改变硬件配置的情况下，获得几 倍的性能提升； 更好的性价比；
混合列压缩技术 软件 技术
智能闪存技术
具有： - 10倍的普通数据压缩能力 - 最大50倍的归档数据压缩能力
支持以压缩方式传输数据，降低数据IO的压 力； 目前业界唯一的基于闪存的优化技术； 自动识别热点数据，并存储到闪存上； 将大部分的磁盘访问转换为对闪存的访问； 性能因此提升几倍；
通过网络以按需、易扩展的方
式获得所需的服务。这种服务
全局服务
可以是IT和软件、互联网相关 的，也可以是任意其他的服
经济性/更绿色
务，它具有超大规模、虚拟化、
可靠安全等特点
用户服务与操作系 统和应用程序体系
结构无关
无需用户长期的承诺 “互联网为中心的计算”
无需安装任何硬件或软件 即可得到服务
Oracle极限性能数据库一体机-Exadata
问题：昨天 的销售业绩 如何？
数据库网格
Select sum(sales) where Date=’24Sept’ …
构建并发 Smart Scan 请求
Exadata 智 能存储层
Smart Scan 在TB 级数据 中扫描匹配请 求的数据
SUM
仅仅返回满足 条件的数据
Exadata 混合列压缩
节约存储空间，原始10TB，压缩后只 需要1TB； 降低存储成本； 提高数据库性能；
获得数倍的性能提升；
存储索引技术
自动维护的数据索引； 存储在Exadata存储服务器上； 自我学习 - 可以自动判断创建索引的位置； 自动适应应用与数据的变化
大幅度降低数据库维护的工作量； 传统上需要手工创建几百个索引，现 在只需要最少几个索引； 节约存储空间；
Cache，随机I/O性能高达1M IOPS
高性能理由④
“Infiniband ”: 提供40Gb/s 端口带宽，聚
合带宽高达880Gb/s , 端口延时(0.1um ）小于以 太网的 1/1000
Smart Scan、EHCC、Smart Flash Cache等 是Oracle Exadata 独有的关键性能突破技术
<Insert Picture Here>
Oracle技术方案建议
Exadata – Oracle 极限性能数据库云服务器
王健 资深咨询顾问 甲骨文（中国）
IT 的转变：从战术向战略发展
着眼现在，放眼未来
最小化成本
IT 作为运营支出
业务 基础架构
整合 虚拟化 能源效率 许可 应用程序/数据现 代化
7x24小时的不间断运行；受故障影响的用 户会自动连接到其他正常的服务器； -易于数据库系统的扩容：
- 成本更低 - 无须停机
- 几乎没有风险
Automatic Storage Management （ASM）
自动存储 管理
Oracle的虚拟存储池技术；
自动实现存储的条带化和冗余配置；
使数据库获得最高的存储访问性能；