硬件和软件 <Insert Picture Here> 集成设计 卓越性能 Oracle 数据库云服务器 (Exadata) 简介
Exadata 是什么?
Exadata X2 数据库一体机云服务器硬件和软件集成设计卓越性能 smart software smart hardware 极限性能 预配置的大规模并行数据库网格!
Exadata ---- Oracle 数据库运行的最佳平台为所有的数据管理系统提供超级的性能 数据仓库的最佳一体机 OLTP 系统的最佳一体机 数据库整合的最佳一体机 独特的架构使其 最快的速度 最低的费用 5
Exadata X2 完善的数据库云产品适合于 OLTP 数据仓库 数据库整合及数据库云应用系统 Oracle Exadata X2-2 Oracle Exadata X2-8 Quarter, Half, Full and Multi-Racks Full and Multi-Racks
Exadata X2 满配 14 台存储服务器存储 : 高性能 :100T 高容量 :336T Flash: 14 台 * 378G (5.3T) CPU: 14 台 6Core * 2CPU (168 核 ) 内存 : 14 台 * 24G (336G 内存 ) 数据库服务器 X2-8: 2 台 8Core * 8CPU (128 核 ) 2 台 1T 内存 (2T 内存 ) X2-2: 8 台 6Core * 2CPU (96 核 ) 8 台 96G 内存 (768G 内存 ) 1 Cisco 以太网交换机 (48 口,10Gb/s) 3 InfiniBand 交换机 (36 口, 40Gb/s) I/O 吞吐 ( 磁盘 ) 25GB/sec I/O 吞吐 (flash) 75GB/sec 磁盘 IOPS 50,000 Flash IOPS 1,500,000 数据加载 12TB/ 小时
Exadata 强悍的性能
Oracle+SUN Engineered :#1 in OLTP TPC-C World Record: 30,249,688 tpmc: Sun SPARC TPC-C 性能纪录 : 比 IBM 最好纪录快 3 倍, 比 HP 快 7.4 倍
我们的客户说 AXIATA BANGLADESH (APAC) 孟加拉国亚通, 孟加拉国第三大电信营运商, 数据装载快了 30 倍 ( 从 1 小时减少到 6 分钟 ), 查询快了 10 倍 针对于活跃和归档数据有 2 到 10 倍的压缩比, 同时无任何性能损失 ; 从而有能力扩展了在线数据时间窗口 SOFTBANK (JAPAN) 日本电信运营商, 替代原有 36 台 Teradata, 占地面积从 36Racks 减到 3Racks, 查询速度提升 2~8 倍 TURKCELL (EMEA) 土耳其电信运营商 数据压缩 10 倍 (250TB->25TB), 查询速度提升 10 倍 ~400 倍 (50K 报表 / 月 ), 数据翻倍每年,1.5Billion CDR per day 减少 DC 占地面积 \ 电力 制冷 11 倍 (11 racks => 1 rack) LINKSHARE (NORTH AMERICA) 北美最大的联属营销平台 提升查询速度 8 倍, 服务器和存储为原来的 1/8, 减少运维 OPEX3.5x 减少 DC 占地面积 \ 电力 4 倍 COMMONWEALTH BANK OF AUSTRALIA (APAC) 澳大利亚联邦银行 超过 250+ 独立运行的数据库整合到 Exadata 3 个数据库中部署实施时间提升 30 倍 (4 月 ->4 天 ); 提供 - 数据库即服务云
Exadata 中国区用户 POC 测试结果 序号行业及项目配置测试结果测试日期 1 Telco: 经营分析 V2, ¼ Rack 168 倍 2010.11.26-28 2 Telco: 财务系统 V2, ¼ Rack 20 倍 7 天, 2010 3 Telco: 经营分析 V2, ½ Rack 235 倍 2010.9.8-15 4 保险 : 数据仓库 V2, ¼ Rack 25 倍 21 天, 2010.5 5 MRD: ETC (DW) V2, ¼ Rack 300 倍 14 天, 2010.5 6 MRD: ODS/DW V2, ¼ Rack 62 倍 14 天, 2010.5 7 DATES & DW V2, ¼ Rack 10-450 倍 2010.7.5-16 8 MRD: 集运运输 (OLTP) V2, ¼ Rack 10 倍 2010.8.9-18 9 电力 : 低压集超 (DW) V1 10 倍 7 天, 2010.1 * 测试结果为 Exadata 相当于用户原有环境或第三方对比测试方案的性能提升倍数
Exadata 不是秘密的秘密
Exadata 数据库云服务器 --- 不是新面孔! 提供高可用性和有效性的成熟技术 Real Application Clusters ASM 高可用存储池 Exadata 数据库智能存储 成熟的 Oracle 数据库软件 Partitioning 超大表的性能和管理 13 年的成熟技术 Real Application Clusters (RAC) 数据库网格性能与高可用性 10 years; > 15,000 用户 Automatic Storage Manager (ASM) 卷管理 & 存储网格可靠性 6 years; > 6000 用户 Exadata Storage Server Software (11g) 智能存储网格成熟的工业标准硬件
既然成熟的技术, 为什么性能会如此之强悍? 硬件和软件, 集成设计 卓越性能 工程调校 CPU 主频越快, 主机性能就越好? 发动机越好, 排量越大, 汽车就跑的越快?
为什么快? -- 硬件 MPP 体系架构 全球 TOP500 超级计算机排行榜于 2010 年 11 月 15 日正式公布 国家超级计算天津中心的天河一号 A 获得了冠军 20 多万颗处理器核心 14336 颗 Intel Xeon X5670 2.93GHz 六核心 CPU 7168 块 NVIDIA Tesla M2050 GPU 2048 颗我国自主研发的飞腾 FT- 1000 八核心处理器 InfiniBand 专有互联网络
为什么快? -- Exadata 革命性的设计 Exadata DB Servers 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 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
Exadata 的存储端数据库处理 ExadataStorage Server 在存储端进行数据密集型处理 New 使用 where 谓词筛选行 列筛选 联接筛选 增量备份筛选 --I/O prioritization 存储索引 扫描加密数据 数据挖掘模型评价 Exadata Intelligent Storage Grid 通常可将发送到数据库服务器的数据减少 10 倍 无需更改应用程序 处理是自动和透明的 即使在查询期间单元或磁盘发生故障
Exadata 混合列压缩 数据按列存储, 然后压缩 针对数据仓库的查询模式 为提高速度进行了优化 通常压缩比可达 10 倍 扫描成比例增长 针对不常访问数据的归档模式 为减小空间进行了优化 通常可达 15 倍压缩 对某些数据可达 50 倍压缩
Configurations with Same User Data Exadata V2 10x Compression Netezza TwinFin 2x to 4x Compression All Configurations with Largest Disks, Best Compression EMC VMAX 3x Oracle Compression Teradata 2580 1.3x Compression
Sun Oracle Database Machine: 对大型扫描的优化 10 TB 的用户数据需要 10 TB 的 IO 1 TB ( 压缩 ) 100 GB ( 分区修剪 ) 20 GB ( 存储索引 ) 5 GB ( 智能扫描 ) 在 Database Machine 上实现亚秒级 数据减少 10 倍, 扫描加快 2000 倍
磁盘随机 I/O 的瓶颈 每秒 300 I/O 磁盘驱动器拥有大量数据 但是只有 300 IO/s Flash 技术存放较少的数据 ( holds much less data) 但是可以运行上万 IO/s 每秒上万次 I/O 理想方案 在磁盘上存储最大量的数据, 减少成本 透明地将热数据迁移到 flash 采用 flash cards 而不是 flash disk, 避免磁盘控制器的限制 Exadata storage 中的 flash card 高带宽, 低延迟互连
Exadata 闪存卡解决随机 I/O 瓶颈 5X More I/Os than 1000 Disk Enterprise Storage Array 闪存可将扫描吞吐量提高一倍多 75 GB/ 秒 与列压缩相结合 闪存中有超过 50 TB 的数据 对压缩数据的查询提高到 500 GB/ 秒 Sun Oracle Database Machine 有 5+ TB 的闪存存储 使用基于 PCI Express 的闪存卡提供更大的吞吐量和 IOPs, 避免磁盘控制器的限制 Exadata Smart Cache 技术缓存热点访问的数据 Allows optimization by application table Smart Flash Cache 缓存热数据 不仅仅是 LRU 算法 极大地降低成本 同样的 I/O 能力, 超过 10x 倍的磁盘节省 低能耗 Oracle 是第一个闪存优化的数据库系统
Flash 性能 闪存可将扫描吞吐量提高一倍多 75 GB/ 秒 与列压缩相结合 闪存中有超过 50 TB 的数据 60 50 40 30 对压缩数据的查询提高到 500 GB/ 秒 21 20 10 Query Throughput 11.4 未压缩数据的 查询吞吐量 7.5 Query Throughput with Flash 10 50 0 HITACHI USP V TERADATA 2550 NETEZZA TwinFin 12 Exadata X2
Infiniband 超高速互联 5000 单路连接的数据吞吐量 Faster 4000 MB/sec 3000 2000 1000 24x slower 5x slower 0 Gigabit Ethernet 8Gb Fibre 40Gb Infiniband 并通过交换网格的并行化连接, 提供与存储容量等比增加的带宽 ( 通用技术的高明应用 )
Exadata 不仅仅只是快
Exadata 成熟系统架构, 降低 IT 成本 网格 虚拟化及云计算是 IT 的发展趋势和未来 HPC Virtualiztation Application Cluster Database Grid Cloud Computing IBM Unix 大型主机系统不再是客户选择 高成本 技术封闭 高能耗 服务昂贵 Sun x86 服务器企业级 RAS 特性 Oracle Sun x64 服务器为企业及关键业务应用而设计 Others 0.31% RISC/Itanium Servers 2.77%,Y/Y: -38.9% X86/X64 Servers 96.92% Global Server Market Share (Units )
Exadata MAA 打造企业级 RAS (Reliability, Availability, Serviceability 高可靠性 高可用性 高服务性 ) Exadata 服务器节点 RAS 特性 Intel Xeon Advanced Reliability Features (Intel MCAR, SMI Lane failover, QPI self healing) Memory ECC, Thermal throttling 冗余热插拔电源 散热风扇 磁盘 Raid MTBF: 58,000 ~ 60,000 hours 单节点 RAS : 99.998% Exadata Grid RAS 特性 Redundant, Clustered Database Server Grid Redundant, Clustered Storage Server Grid Redundant Network switches and cabling ASM mirroring Redundant power supply and distribution
Exadata 与传统数据库配置方案对比 + SAN Network + Enterprise SMP Server Systems High end Enterprise Storage Arrays Exadata Enterprise Server and Storage Systems
标准化, 易于部署 所有的数据库一体机都是相同的 开箱既用的 经过测试的 支持优异的 没有独特的配置问题 与 Oracle 工程部使用的配置相同 可以运行现有的 OLTP 和数据仓库应用 继承了 30 多年的 Oracle 数据库能力 无需 Exadata 认证 部署只需几天, 而无需数月 利用 Oracle 的环境 技能 知识库 人员 合作伙伴
数据库整合及云服务, 简化数据中心架构 ERP HR CRM DW System 远程灾备 Exadata DB Cloud DataMart 磁盘阵列 SAN 磁带备份 磁带备份 远程灾备 DBaaS 整合与按需服务 服务器 存储及网络资源池 统一管理与监控 随需扩展
绿色, 节能减排
Exadata 综述为所有的数据管理系统提供超级的性能 Best for Data Warehousing 基于 10x 压缩表的 Smart scan 基于内存数据的并行查询 整体上比 11.1 版本快 5 倍 Best for OLTP 唯一基于网格技术扩展的数据库 Smart flash cache 可达到 20x 快的 IOPS, 或者节省 20x 的磁盘 对于归档数据可达到 50x 的压缩率 安全, 容错 Best for Consolidation 唯一的支持所有负载类型的 database machine 多个数据库, 多个应用, 多个用户环境都能提供可预测的响应时间
Oracle 数据库云服务器 为关键数据仓库而优化 在大量数据上的机动查询 只有 Oracle 提供了 21 GB/ 秒 / 机架的 IO 带宽, 以及高达 50 GB/ 秒的 Flash 为操作性数据仓库而优化 短查询与操作过程集成 只有 Oracle 提供 1M IOPS 为 real-world 数据加载而优化 只有 Oracle 提供了一致读, 以 5TB/hr 加载 为高级分析而优化 只有 Oracle 提供了集成 OLAP, 数据挖掘, Spatial 和统计功能