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1 <Insert Picture Here> Oracle 硬件系统概览

2 Oracle- 最大最全企业级 IT 产品供应商 Oracle Management Oracle Applications Oracle Middleware Oracle Database Oracle OS Oracle Virtualization IBM Management Applications IBM Middleware IBM Database OS Virtualization HP Management Applications Middleware Database OS Virtualization Oracle Server IBM Server HP Server Oracle Storage IBM Storage HP Storage 2

3 Oracle 优化解决方案 3

4 运行 Oracle 软件的最佳硬件平台 小型机 存储阵列 服务器 虚拟化 磁带库 4

5 软硬件一体机家族 数据库一体机 ExaData 中间件一体机 ExaLogic 小型机一体机 SuperCluster 大数据一体机 BigData 库备一体机 ZDLRA 虚拟化一体机 OVCA G V 数据应用一体机 ODA ODA 数据分析一体机 ExaLytics 5

6 业界最全面企业级虚拟化产品 网络虚拟化 OVN 服务器虚拟化 OVM 存储虚拟化 OVS VM VM VM VM VM OVN DATA CENTER FABRIC Oracle VM 服务器池 OVM Cluster DMZ PROD NAS SAN iscsi NAS SAN iscsi 全面数据中心虚拟化解决方案 6

7 Oracle Virtual 甲骨文虚拟化技术

8 Oracle Virtual Machine Oracle 服务器虚拟化技术 8

9 Oracle 服务器虚拟化解决方案 专职的开发和支持团队 先进的结构及完整的虚拟化方案 先进的高可用及迁移技术 无需额外费用 快速应用部署 经济实惠, 提供面向整个软件栈的企业级支持 领先的性价比 基于实际环境的官方应用认证测试 提供贯穿整个软件栈的统一管理工具 9

10 OVM 完整的架构 10

11 OVM Manager 管理工具 基于浏览器的管理解决方案, 集成命令行工具 包含在 Oracle 虚拟机中 提供全面的虚拟机生命周期管理 : 创建 配置 克隆 共享 启动 迁移 11

12 高可用完整的解决方案 基于可靠的 Oracle Clusterware 技术实现重启 精确的心跳和锁管理 可靠的失效检测及保护 VM VM VM VM X VM VM VM VM 集群安全在线迁移 m Oracle 虚拟机服务器 浏览器 集群化管理工具 集群 HA 自动重启 m X Oracle 虚拟机服务器 NFS, SAN, iscsi XE, SE, EE, or RAC 数据库 NFS, SAN, iscsi 计划事件 : 如维护, 升级 安全在线迁移 零中断 服务器主池确保在管理工具失效时安全迁移及高可用重启完成 计划外事件 : 如服务器或虚拟机失效 池中高可用重启 无手动干预 12

13 在 OVM 上认证过的 Oracle 产品 Oracle Database Oracle Application Server Oracle Enterprise Manager Oracle Berkeley DB Oracle TimesTen Oracle E-Business Suite Oracle PeopleSoft Oracle Siebel Oracle Hyperion 更多信息参见 Metalink Note

14 OVM 虚拟机模板实现快速部署应用 Siebel CRM VM E-Delivery 从 Oracle 网站下载 预打包 预配置的虚拟机 已完成应用 中间件 数据库的安装 包含 Siebel CRM 数据库 11g, 企业级管理工具 Siebel CRM VM 节省大量安装 配置时间 VM VM VM Oracle 虚拟机服务器池 Oracle 虚拟机服务器 VM 自定义并另存镜像 导入到 Oracle 虚拟机 管理工具 从 Oracle 虚拟机 服务器池启动 NAS, SAN, iscsi Siebel CRM VM 14

15 OVM 策略管理 服务器池 1 动态资源调度 (DRS) 根据服务器负载实时迁移 VM 动态管理服务质量 利用率! 消耗率 服务器池 2 服务器池 3 高可用性 (HA) 自动重新启动 服务器或 VM 发生故障时自动重新启动 VM 真正集群件逻辑实现可靠的故障检测 即使 Oracle VM Manager 不可用也会触发 动态电源管理 (DPM) 自动关闭利用率较低的服务器 将 VM 整合到最少的服务器上 负载增加时执行的过程则相反 15

16 Oracle Virtual NetWork Oracle 网络虚拟化技术 16

17 传统网络基础架构的问题 复杂性 繁杂的网络连接和交换设备 僵化 不灵活 难以重新配置 扩展困难 受限的性能 拓扑架构制造的瓶颈 17

18 网络虚拟化 vnic vnic vnic 按需迁移连接 vhba vhba 支持运行任何 OS 或 : 连接任何服务器到在线添加服务器资源 VMware, Windows, vnic Hyper-V, vnic vhba vnic vhba 任何网络和存储 OVM, Linux, Xen, KVM QoS( 服务质量按需增加 ) 应用性能可预测隔离的网络 DATA CENTER FABRIC 每台服务器最大 80Gbps 带宽 仅需两条线缆 仅需一次布线 PCI BU DMZ Prod FC FC iscsi NAS 18

19 Oracle Virtual Networking 产品家族 Oracle Fabric Interconnect Oracle Fabric Manager Oracle SDN Oracle Fabric Monitor 19

20 Oracle Fabric Interconnects Fabric Interconnect F1-15 服务器连接 冗余可热插拔的风扇及电源 Fabric Interconnect F1-4 I/O Modules 10 Gig E Fibre Channel Gig E Ports Ports Ports 20

21 Oracle Fabric Manager Cisco 管理界面截图 Oracle Fabric Manager 需要 CCIE 专业培训 不直观 无法查看整个环境拓扑 简单直观 整个网络环境的统一视图 实用的实时信息 21

22 OVCA 网络虚拟化一体机 22

23 OVCA 能解决什么问题? OVCA 虚拟化一体机 工厂预集成 一次连线 软件定义 快速部署硬件和应用 传统的基础架构 客户现场集成实施工作量大且周期长 无法确保性能最优化 需要数百个复杂连线 运营成本高, 扩展困难重重 自动化管理 23

24 OVCA 的组成 OVCA 控制器 24

25 OVCA X4-2 硬件组成 外部网络 服务器到服务器间 40Gb/s 计算节点 Oracle Sun X4-2 Servers 2 to 25 nodes CPU: Up to 400 cores / 800 threads aggregate Memory: Up to 6.4TB aggregate Only 3 cables per server, fully redundant 32x10GbE 8x8Gb FC 外部存储 虚拟网络 Infiniband 网络扩展 管理网络 InfiniBand 网络扩展 虚拟网络 计算节点 管理节点 管理存储 网络管理 Oracle Fabric Interconnect F1-15 Oracle Sun Data Center InfiniBand Switch 36 Oracle Switch ES1-24 Oracle Sun Data Center InfiniBand Switch 36 Oracle Fabric Interconnect F1-15 Oracle Sun X4-2 Servers Oracle Sun X4-2 Servers Oracle Sun ZFS Storage Appliance 7320 Redundant controllers, RAID storage 25

26 OVCA 兼容已有或新购的外部存储系统 Oracle Virtual Compute Appliance 26

27 OVCA 软件组成 Oracle VM 服务器虚拟化 服务器虚拟化 虚拟化操作系统 虚拟机支持所有主流操作系统 Oracle Linux Oracle Solaris Microsoft Windows Redhat Enterprise Linux 虚拟网络 Oracle SDN 服务器虚拟化 自动化 & 管理 OVCA 控制器软件 Oracle VM Manager Oracle Fabric Manager 27

28 Bring Up Controller software OVCA 控制器软件功能 安装配置 整个系统硬件初配置 加电 安装 配置 服务器 虚拟网络 ZFS 存储 在 Oracle VM Manager 服务器池中插入所有服务器 配置外部网络 ( 比如, 设置 IP 地址等 ) 定期备份 OVCA 配置信息 两个冗余的管理节点高可用性管理及自动故障切换 软件 Oracle VM Mgr On-going monitorin g Config Chgs Health 实时运行监控 : 通过 GUI 实时监控所有硬件的状态 软件统一升级 硬件相关功能 Hardware discovery / provisionin g Servers Network devices Storage OVM pool default 28

29 OVCA 带给客户的价值 IT 基础架构投资见效快 1 小时而不是几天部署完成 OVCA 硬件系统 应用部署比 VMware 环境快 7 倍 极易快速扩展新服务和重配置资源 TCO 降低 30%-50% CAPEX 减少 50% 简化 IT IT 基础架构复杂度降低 70% 一个厂商提供全部支持和服务 统一升级和打补丁 29

30 SPARC 服务器发展和优化 30

31 SPARC 服务器产品系列超过 20 年关键业务计算经验, 最全面的产品线 SPARC 开放架构, 业界最通用 Solaris 系统 业界最强可靠性 可用性 可服务性 安全性 业界最大扩展性 1024 内核,32TB 内存 业界最强整合与虚拟化能力 业界最强吞吐能力, 超绿色环保 SPARC SuperCluster SPARC M6-32 T5-8 T5-2 T5-4 T5-1B M10-4s T4-1B T4-1 M10-1 M

32 SPARC CPU 家族 M6 32

33 SPARC T 产品线 SPARC T4-1 SPARC T5-2 SPARC T5-4 SPARC T5-8 处理器主频 SPARC T4 2.85GHz SPARC T5 3.6 GHz SPARC T5 3.6 GHz SPARC T5 3.6 GHz 处理器个数 最大核心数 / 线程数 8/64 32/ ,/ / 1024 L3 缓存 / 处理器 4MB 8 MB 8 MB 8 MB DIMM 插槽 / 最大内存 256GB 32 /512GB 64 /2TB 128 /4TB 硬盘数量 内部 I/O 数量 6 LP x 8 PCIe x 1GbE ports 2 x 10GBE XAUI ports 8 x PCIe 3.0 LP, 4 x 10GbE ports 16 x PCIe 3.0 LP, 4 x 10GbE ports 16 x PCIe 3.0 LP, 4 x 10GbE ports 形态高度 Rack 2U Rack 3U Rack 5U Rack 8U 33

34 Oracle SPARC 处理器发展规划 已发布 计划中 核心增强特性更大的缓存 更大的带宽 T4 M6 +2x 吞吐性能 >1x 单线程性能 M5 +6x 吞吐性能 +1.5x 单线程性能 T5 +2.5x 吞吐性能 +1.2x 单线程性能 测试中 M & T 系列 +2x 吞吐性能 +1.5x 单线程性能片上软件加速功能 数据库查询 解压缩 加密 应用数据完整性 Java 优化 低延迟集群 下一代核心 M & T 系列 +1.3x 吞吐性能 +1.5x 单线程性能 Oracle 数字类型优化 片上优化增强特性 数据库查询 Java 优化 加密 低延迟集群 +1x 吞吐性能 +5x 单线程性能 Solaris 11 Solaris 11.1 Solaris 11.x Solaris 11.x Solaris 11.x Solaris Solaris 12.x Solaris 12.x 34

35 下一代 CPU 参数预览 35

36 终极软件优化 : 硬件实现将 Oracle 数据库和 Java 软件功能移至硬件 Software in Silicon 片上软件技术 数据库查询加速 Java 加速 应用数据保护 数据解压缩 36

37 下一代 SPARC 新技术技术 - 片上软件技术 革命性的进步, 而不是传统路线的演进!! Software in Silicon 绝大多数 CPU 的设计者都把注意力放在如何提高通用处理能力上 更多的 CPU 核, 更大的缓存. 性能 内存 DB 加速引擎 容量 可靠性 应用数据完整性检查 4 年前 Oracle 启动了一个革命性的项目 把内存数据库功能直接放到芯片上 2015 年 SPARC T7/M7 将投放市场 压缩引擎 37 3

38 性能 : 内存数据库加速引擎 SPARC M7 Cor e DB Ac cel Cor e Shared Cache DB Ac cel Cor e DB Ac cel Cor e DB Ac cel 原本用来做图像处理的 SIMD 向量指令被改造用来加速执行 Oracle 内存 DB 新发布的 SPARC M7 在芯片上提供了 32 路优化的数据库加速引擎 (DAX) 独立处理列数据流 每秒处理 1700 亿行数据! 类似在芯片上附加了 32 特殊用途的核 atabase Accelerators (DAX) 38 3

39 可靠性 : 应用数据完整性检查 对内存架构的颠覆性的改变 TB 级的内存数据库数据放在内存中 与存储相比内存更易受到 BUG 和入侵的威胁 SPARC M7 应用数据保护功能可以防止内存篡改, 而不影响性能 对指针和内存上附着的 颜色 位对外隐藏 指针颜色必须与数据颜色匹配, 否则访问会被中止 防止越界访问数据结构外的数据, 防止过时指针的访问 Memory Pointers Memory Content 39 3

40 容量 : 数据解压缩引擎 存储容量翻倍 压缩对把更多的数据放入内存至关重要 内存 DB 查询优化模式的压缩是压缩重复的字符, 而不是按位图 (Bit Patten) 压缩 位图压缩会影响内存 DB 的性能 在内存全速工作情况下需要 64 CPU 核来解 SPARC M7 增加了 32 解压缩引擎 以内存速度执行位图解压缩,>120 GB/sec 复原的数据经流水线直接送到 DAX DB 加速引擎 分担了 32 个核 (DAX) 以及 64 个核 ( 解压缩 ) 的任务 40 4

41 SPARC 服务器对 Oracle 的优化 41

42 Solaris 面向关键业务的操作系统业界首款云操作系统 文件系统 :ZFS 军事级安全性 :Solaris Trusted Extensions 预测性自我修复 :FMA SMF 用于虚拟化环境, 可提供应用程序隔离和安全性 :Zones 生产环境的实时安全监控 :DTrace 扩展到数千个线程和数 TB 内存 15 年二进制兼容承诺 唯一运行在 Intel X86 平台的 Unix 系统 与 Oracle 软件的紧密结合 42

43 Oracle 数据库优化 性能 可靠性和可用性 安全性 大分页支持完全多线程热内核, 扩展到数百个内核 数万个硬件线程高分辨率计时器性能提升 5 倍 NUMA I/O 框架 udapl RDSv1 RDSv3 SDP: 支持低延迟 Infiniband 协议 Oracle RAC 内核锁加速 Exafusion 可感知延迟的内核内存分配器 (x86 SPARC) 重建虚拟内存子系统用户环境快速内存注册和共享保护域面向 Oracle 数据库的多处理和多线程支持 增强段错误的可观察性由 Oracle 读取 dtrace IO 通过面向数据库的动态重新配置通知实现资源再平衡针对硬件停机的 FMA 回调通过优化的共享内存 (OSM) 实现动态 SGA 调整针对 IB HCA 的动态重新配置 透明加密分流针对 RDSv3 的专属 IP 区域支持, 可在 SuperCluster 上支持 DBaaS Solaris 审计功能与 Oracle Audit Vault 相集成 43

44 Soalris 优化数据库运行 Oracle RAC 的最佳 UNIX 操作系统 Solaris 11.1 的新特性 Solaris11.1 Kernal/RAC 模式 加速 RAC 数据库性能 新的 Solaris/RAC 内核模式加速 使得 Solaris 能够直接相应 RAC 锁请求 在内存中保存 RAC 锁状态, 并被数据库和内核共享 RAC 数据库 Solaris RAC 数据库 Solaris RAC 锁的延迟降低 30-40% RAC 数据库整体吞吐能力提升达 20% 44

45 Solaris 优化数据库在 Oracle DB 中定位 I/O 问题 New with Oracle Database 12c 新增 DTrace I/O 事件跟踪 跟踪信息加载在 V$ 视图供查询 帮助 DBA 快速定位和解决 I/O 相关的问题 优化数据库 I/O 快速解决 I/O 问题 v$kernel_io_outlier TIMESTAMP IO_SIZE IO_OFFSET DEVICE_NAME VARCHAR2(513) PROCESS_NAME VARCHAR2(64) TOTAL_LATENCY SETUP_LATENCY 45

46 Solaris 优化数据库在线调整 SGA 大小 New with Oracle Database 12c 全新的 Oracle Solaris 优化共享内存接口 (OSM) 与 Oracle 数据库自动内存管理 (AMM) 协同工作 基于 NUMA 感知, 自动化调优 无需重启, 可在线动态调整数据库 SGA 提升数据库实例 2x 速度 Oracle DB SGA 46

47 Speedup Solaris 优化数据库 显著加快数据库启动速度 30TB SGA, 启动速度提升 21 倍 sec sec 650 sec 其他平台 Solaris+11g Solaris+12c 47

48 Solaris 优化数据库数据库智能闪存缓存 大量 I/O 缓冲区缓存 少量 I/O 缓冲区缓存 数据库智能闪存 数据库智能闪存缓存透明地扩展了缓冲区缓存 呈数量级扩大 使用闪存盘或 PCIe 闪存卡 缓存消除了大部分读 I/O 优点 所需磁盘更少 不需要很强大的阵列 响应更快 大作业运行速度更快 耗能更低 大大降低 TCO 企业存储多个机柜 中型存储 机框很少 内置于 Oracle 11g R2 中的功能 48

49 Solaris 优化数据库闪存缓存如何工作 热数据 温数据 16 GB 缓冲区缓存 3. 通过 LRU 算法将干净块移动到闪存缓存中 * Flash 闪存加速器 1. 将块读取到缓冲区缓存中 2. 将脏块刷新到磁盘中 冷数据 4. 数据库首先在缓冲区缓存中查找块, 然后在闪存缓存中查找 3600 GB 磁盘 * 闪存缓存块的头保存在 SGA 中 49

50 采用智能闪存技术的效果库存事务示例 2.1 秒响应时间 0.24 秒响应时间 添加数据库智能闪存缓存 到 96 GB 智能闪存缓存每秒 47,000 I/O 1 万美元 到磁盘存储每秒 35,000 I/O 存储阵列,180 个磁盘 - 短行程 - 浪费的容量 15 个磁盘 50 万美元存储阵列 3.5 万美元存储阵列 到磁盘存储每秒 2800 I/O 吞吐率提高 33% 响应速度提高 88% 磁盘使用量减少 93% 成本从 50 万美元降至 4.5 万美元 50 50

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