On-Premise-Datenbanken in Oracle Cloud mit Oracle Exadata Database Service bereitstellen

Die Bereitstellung einer umfangreichen On-Premise-Datenbank in der Cloud ist keineswegs einfach. Mit den richtigen Deployment-Modellen und Best Practice-Architekturen können Sie jedoch schnell Integrationsherausforderungen bewältigen, Ausfallzeiten beseitigen und den Sicherheitsstatus Ihrer Datenbank verbessern.

Mit Oracle Exadata Database Service und Oracle Database Exadata Cloud at Customer erhalten Sie außerdem alle Compute-, Speicher-, Netzwerk- und Systemsoftware, die Sie zum Erstellen eines skalierten Engineered Systems benötigen, das speziell für die Ausführung von Oracle Database konzipiert wurde.

Die leistungsstarken Datenbanken von heute müssen Ihre Daten sicher speichern, 24/7 verfügbar sein, erweiterte Analysen ausführen und Workloads für die Online-Transaktionsverarbeitung (OLTP) skalierbar verwalten. Wenn Sie Oracle Exadata Database Service verwenden, erhalten Sie auch ein leistungsstarkes Datenbank-Toolkit, einschließlich Smart Scans, das die SQL-Verarbeitung direkt auf den Speicherserver auslagert und das I/O und Netzwerk auf dem Datenbankserver umgeht. Sie erhalten Zugriff auf Speicherindizes und den In-Memory-Spaltenspeicher, in dem Ihre Daten in Zeilen gespeichert werden, und wandelt sie dann in Spalten um, um die Ausführung erweiterter Analysen zu vereinfachen. RDMA over convergged Ethernet (RoCE), sub-second-Failover und Full-Stack-Sicherheitsscans sind auch in Oracle Exadata Database Service enthalten. So erhalten Sie außergewöhnlichen OLTP-Durchsatz, hohe Verfügbarkeit und erweiterten Schutz vor Angriffen.

Analysen (Speicherauslagerung)

  • Intelligente Scans, Filter, Joins
  • Speicherindizes
  • HCC (Spaltenkomprimierung)
  • JSON, XML, LOBs, CLOBs
  • In-Memory-Spalte

OLTP-Konsolidierung (PMem, + Flash +, RoCE)

  • Persistenter Speichercache/-log
  • Smart Flash (NVMe/PCIe)
  • RDMA über konvergiertes Ethernet
  • I/O-Ressourcenmanagement
  • Netzwerkressourcenmanagement

Verfügbarkeit (proaktiv und vorausschauend)

  • Sofortige Fehlererkennung
  • Failover in weniger als einer Sekunde
  • ML-basierte Gesundheitsüberwachung
  • I/O-Latenz-Capping
  • Maximum Availability Architecture

Sicherheit (End-to-End-Schutz)

  • Erweiterte Erkennung von Eindringversuchen
  • Hardwareverschlüsselung/Entschlüsselung
  • Full-Stack-Sicherheits-Scans
  • LIPPEN 140-2, PCI-DSS
  • Isolation und Virtualisierung

Fragen Sie den Architekten

Wiedergabe der Episode Ask the Architect:

Architektur

Neben der Migration einer On-Premise-Datenbank zu Oracle Cloud Infrastructure (OCI) müssen Sie die Umgebung optimieren, um die bestmögliche Performance, höchste Verfügbarkeit und die niedrigsten Kosten zu erhalten.

Angenommen, Sie führen eine OLTP-Anwendung auf RAC Oracle Database mit 2 Knoten auf Legacy-Hardware aus. Aber Ihr Unternehmen expandiert, und Sie müssen mehr Daten verwalten, in mehr Hardware investieren und mehr Ressourcen zuweisen, um die zunehmende Belastung des Systems zu bewältigen.

In einem kürzlich erfolgten Proof of Concept (POC) der Oracle Cloud-Techniker geriet ein Logistikunternehmen vor großen Herausforderungen:

  • Mehr als 3.000 aktive Session-Transaktionen pro Stunde (mehr als 1,2 Millionen IM-Scanzeilen oder mehr als 70 Millionen Zeilen pro Sekunde)
  • Das technische Team setzte Speicher für vorhandene Hardware ein und verwendete Performancefixes wie SQL-Profile, -Indizes und -Hints.
  • Sie benötigten ungefähr 7 Terabyte Arbeitsspeicher (SGA+PGA) für eine Datenbank mit mehr als 20 Terabyte
  • Mehr als 7000 Indizes für weniger als 4000 eindeutige SQL-Ausführungen
  • Mehr als 3000 SQL-Profile
  • Häufige Infrastrukturausfälle durch veraltete Hardware
  • Keine Skalierungsoption, sondern Upgrade und Kauf von mehr Hardware

Bevor Sie die On-Premise-Datenbank-Deployments des Logistikunternehmens für die Ausführung auf Oracle Cloud Infrastructure (OCI) konfigurieren, entwickelte Oracle mit Real Application Testing (RAT) einen Proof of Concept:

  1. Erkennung und Analyse von On-Premise-Workloads
  2. Oracle Exadata Database Service auf OCI ausgewählt
  3. Definierte Erfolgskriterien für den POC-Plan des Unternehmens
  4. Entscheiden Sie sich für RAT als Tool zum Erfassen und Ausführen von Analyse-Workloads auf OCI
  5. Analysierte POC-Ergebnisse über mehrere Iterationen
  6. Erfüllte POC-Erfolgskriterien
  7. Implementierte Disaster Recovery (DR) in einer anderen Region

Nachdem mehrere Terabyte in den Arbeitsspeicher gebracht wurden, verringerte sich die endgültige POC-Ergebnisse um 29% bei der Datenbankwartezeit und um 45% bei den CPU-Knoten.

Das folgende Diagramm veranschaulicht diese Referenzarchitektur.



exadata-multiregion-oci-oracle.zip

Die Architektur umfasst die folgenden Komponenten:

  • Mandant

    Ein Mandant ist eine sichere und isolierte Partition, die Oracle in Oracle Cloud einrichtet, wenn Sie sich für Oracle Cloud Infrastructure registrieren. Sie können Ihre Ressourcen in Oracle Cloud in Ihrem Mandanten erstellen, organisieren und verwalten. Ein Mandant entspricht einem Unternehmen oder einer Organisation. Normalerweise hat ein Unternehmen einen einzelnen Mandanten und spiegelt seine Organisationsstruktur innerhalb dieses Mandanten wider. Ein einzelner Mandant ist in der Regel mit einem einzelnen Abonnement verknüpft, und ein einzelnes Abonnement hat in der Regel nur einen Mandanten.

  • Region

    Eine Oracle Cloud Infrastructure-Region ist ein lokalisierter geografischer Bereich, der ein oder mehrere Data Center, so genannte Availability-Domains, enthält. Regionen sind von anderen Regionen unabhängig, und große Distanzen können diese voneinander trennen (über Länder oder sogar Kontinente).

  • Availability-Domain

    Availability-Domains sind eigenständige, unabhängige Data Center innerhalb einer Region. Die physischen Ressourcen in jeder Availability-Domain sind von den Ressourcen in den anderen Availability-Domains isoliert, was Fehlertoleranz bietet. Availability-Domains haben keine gemeinsame Infrastruktur wie Stromversorgung, Kühlung oder das interne Availability-Domainnetzwerk. Es ist also unwahrscheinlich, dass der Ausfall einer Availability-Domain sich auf die anderen Availability-Domains in der Region auswirkt.

  • Faultdomain

    Eine Faultdomain ist eine Gruppierung aus Hardware und Infrastruktur innerhalb einer Availability-Domain. Jede Availability-Domain umfasst drei Faultdomains mit unabhängiger Stromversorgung und Hardware. Wenn Sie Ressourcen über mehrere Faultdomains verteilen, können Ihre Anwendungen Fehler, Systemwartung und Stromausfälle innerhalb einer Faultdomain tolerieren.

  • Virtuelles Cloud-Netzwerk (VCN) und Subnetze

    Ein VCN ist ein anpassbares, softwaredefiniertes Netzwerk, das Sie in einer Oracle Cloud Infrastructure-Region einrichten. Wie bei herkömmlichen Data-Center-Netzwerken haben VCNs vollständige Kontrolle über Ihre Netzwerkumgebung. Ein VCN kann mehrere sich nicht überschneidende CIDR-Blöcke aufweisen, die Sie nach dem Erstellen des VCN ändern können. Sie können ein VCN in Subnetze segmentieren, die für eine Region oder eine Availability-Domain gelten können. Jedes Subnetz besteht aus einem zusammenhängenden Adressbereich, der sich nicht mit den anderen Subnetzen im VCN überschneidet. Sie können die Größe eines Subnetzes nach der Erstellung ändern. Ein Subnetz kann öffentlich oder privat sein.

  • FastConnect

    Mit Oracle Cloud Infrastructure FastConnect können Sie ganz einfach eine dedizierte, private Verbindung zwischen Ihrem Data Center und Oracle Cloud Infrastructure erstellen. FastConnect bietet Optionen mit höherer Bandbreite und ein zuverlässigeres Netzwerk als bei internetbasierten Verbindungen.

  • Site-to-Site-VPN

    Site-to-Site-VPN stellt IPSec-VPN-Konnektivität zwischen Ihrem On-Premise-Netzwerk und VCNs in Oracle Cloud Infrastructure bereit. Die Protokollsuite IPSec verschlüsselt IP-Datenverkehr, bevor die Pakete von der Quelle an das Ziel übertragen werden, und entschlüsselt den Datenverkehr, wenn er eintrifft.

  • Sicherheitsliste

    Für jedes Subnetz können Sie Sicherheitsregeln erstellen, die Quelle, Ziel und Traffictyp angeben, die in das Subnetz ein- und ausgehen dürfen.

  • Routentabelle

    Virtuelle Routentabellen enthalten Regeln, um Traffic von Subnetzen an Ziele außerhalb eines VCN weiterzuleiten, in der Regel über Gateways.

  • Dynamisches Routinggateway (DRG)

    Das DRG ist ein virtueller Router, der einen Pfad für privaten Netzwerkverkehr zwischen VCNs in derselben Region zwischen einem VCN und einem Netzwerk außerhalb der Region bereitstellt, wie ein VCN in einer anderen Oracle Cloud Infrastructure-Region, ein On-Premise-Netzwerk oder ein Netzwerk in einem anderen Cloud-Provider.

  • Network Address Translation-(NAT-)Gateway

    Ein NAT-Gateway ermöglicht privaten Ressourcen in einem VCN den Zugriff auf Hosts im Internet, ohne dass diese Ressourcen für eingehende Internetverbindungen freigegeben werden.

  • Servicegateway

    Das Servicegateway ermöglicht den Zugriff von einem VCN auf andere Services, wie Oracle Cloud Infrastructure Object Storage. Der Traffic vom VCN zum Oracle-Service durchläuft die Oracle-Netzwerk-Fabric und nie das Internet.

  • Remote-Peering

    Beim Remote-Peering können die VCNs mit privaten IP-Adressen kommunizieren, ohne den Datenverkehr über das Internet oder über Ihr On-Premise-Netzwerk zu leiten. Durch Remote-Peering sind kein Internetgateway und öffentliche IP-Adressen für die Instanzen erforderlich, die mit einem anderen VCN in einer anderen Region kommunizieren müssen.

  • Objektspeicher

    Object Storage ermöglicht einen schnellen Zugriff auf große Mengen strukturierter und unstrukturierter Daten aller Inhaltstypen, darunter Datenbankbackups, Analysedaten und umfangreiche Inhalte wie Bilder und Videos. Sie können Daten sicher und geschützt speichern und dann direkt aus dem Internet oder aus der Cloud-Plattform abrufen. Sie können den Speicher nahtlos skalieren, ohne dass dies zu einer Beeinträchtigung der Performance oder Servicezuverlässigkeit führt. Verwenden Sie Standardspeicher für "Hot"-Speicher, auf den Sie schnell, sofort und häufig zugreifen müssen. Verwenden Sie den Archivspeicher zum "kalten" Speicher, den Sie über lange Zeiträume beibehalten und selten oder nur selten aufrufen.

  • Exadata-DB-System

    Mit Oracle Exadata Database Service können Sie die leistungsstarken Features von Exadata in der Cloud nutzen. Sie können flexible X8M-Systeme bereitstellen, mit denen Sie Datenbank-Compute-Server und Speicherserver zu Ihrem System hinzufügen können, wenn Ihre Anforderungen steigen. X8M-Systeme bieten Networking vom Typ RoCE (RDMA over Converged Ethernet) für Module mit hoher Bandbreite und geringer Latenz, persistenter Speicher (PMEM) und intelligenter Exadata-Software. Sie können X8M-Systeme mit einer Ausprägung bereitstellen, die einem Quarter-Rack-System X8 entspricht, und dann Datenbank- und Speicherserver nach dem Provisioning jederzeit hinzufügen.

  • Data Guard

    Oracle Data Guard umfasst zahlreiche Services, mit denen Sie eine oder mehrere Standbydatenbanken erstellen, verwalten und überwachen können, damit Oracle-Produktionsdatenbanken ohne Unterbrechung verfügbar bleiben. Oracle Data Guard verwaltet diese Standbydatenbanken als Kopien der Produktionsdatenbank. Wenn die Produktionsdatenbank aufgrund eines geplanten oder ungeplanten Ausfalls nicht mehr verfügbar ist, kann Oracle Data Guard jede Standbydatenbank in die Produktionsrolle umschalten und so die Ausfallzeit des Ausfalls minimieren.