Distribuisci database on premise in Oracle Cloud con Oracle Exadata Database Service
Implementare un database on-premise di grandi dimensioni nel cloud non è assolutamente banale. Tuttavia, con i giusti modelli di implementazione e le architetture basate sulle migliori prassi, puoi superare rapidamente le problematiche legate all'integrazione, eliminare i tempi di inattività e migliorare le impostazioni di sicurezza del database.
Usando Oracle Exadata Database Service e Oracle Database Exadata Cloud at Customer, avrai anche tutto il software di computazione, storage, networking e sistema di cui avrai bisogno per costruire un sistema di engineering scalato appositamente progettato per eseguire Oracle Database.
I database ad alte prestazioni di oggi devono memorizzare in tutta sicurezza i dati, essere disponibili 24 ore su 24, 7 giorni su 7, eseguire analisi dei dati avanzate e gestire i carichi di lavoro OLTP (Online Transaction Processing) su larga scala. Quando utilizzi Oracle Exadata Database Service, riceverai anche un toolkit di database a elevate prestazioni, incluse le Smart Scans, che consente di scaricare l'elaborazione SQL direttamente nello storage server e di ignorare l'I/O e la rete nel database server. Potrai accedere agli indici di storage e all'area di memorizzazione colonne in memoria, che memorizza i dati in righe e quindi li trasforma in colonne per semplificare l'esecuzione dell'analitica avanzata. Inoltre, con Oracle Exadata Database Service RDMA su converged Ethernet (RoCE), failover di livello inferiore al secondo e scansione completa della sicurezza dello stack, offre un throughput OLTP eccezionale, alta disponibilità e protezione avanzata per le intrusioni.
Analitica (scaricamento storage)
- Scansioni intelligenti, filtri, join
- Indici di storage
- HCC (compressione colonne)
- JSON, XML, LOB, CLOB
- Colonna in memoria
Consolidamento OLTP (PMem, + Flash +, RoCE)
- Cache/log di memoria persistente
- Smart Flash (NVMe/PCIe)
- RDMA su Ethernet convergente
- Gestione delle risorse I/O
- Gestione delle risorse di rete
Disponibilità (proattiva e predittiva)
- Rilevamento errori immediato
- Failover del secondo
- Monitoraggio dello stato basato su ML
- Limitazione della latenza I/O
- Architettura di massima disponibilità
Sicurezza (protezione end-to-end)
- Rilevamento avanzato delle intrusioni
- Cifratura/decifrazione hardware
- Scansione della sicurezza dello stack completo
- FIPS 140-2, PCI-DSS
- Isolamento e virtualizzazione
Architettura
Oltre a eseguire la migrazione di un database on premise in Oracle Cloud Infrastructure (OCI), devi ottimizzare l'ambiente per ottenere le migliori prestazioni possibili, la massima disponibilità e i costi più bassi.
Supponiamo che tu stia eseguendo un'applicazione OLTP in un Oracle Database RAC a 2 nodi su hardware legacy e on premise. Ma la tua azienda è in espansione e devi gestire più dati, investire in più hardware e allocare più risorse per gestire l'aumento di stress sul sistema.
In una recente fase di verifica pratica (POC) condotta dagli ingegneri di Oracle Cloud, un'azienda di logistica si è trovata a dover affrontare importanti sfide:
- Più di 3.000 transazioni di sessione attive all'ora (più di 1,2 milioni di righe di scansione IM o più di 70 milioni di righe al secondo)
- Il team tecnico ha continuato ad aggiungere memoria all'hardware esistente e ha utilizzato correzioni delle prestazioni come profili SQL, indici e suggerimenti.
- Avevano bisogno di circa 7 terabyte di memoria (SGA+PGA) per un database di oltre 20 terabyte
- Più di 7000 indici per meno di 4000 esecuzioni SQL univoche
- Più di 3000 profili SQL
- Frequenti indisponibilità dell'infrastruttura a causa dell'invecchiamento dell'hardware
- Nessuna opzione di ridimensionamento, ma per aggiornare e acquistare più hardware
Prima di configurare le distribuzioni dei database on premise della società di logistica da eseguire su Oracle Cloud Infrastructure (OCI), Oracle ha progettato una prova di concetto utilizzando Real Application Testing (RAT):
- Esecuzione di scoperte e analisi dei carichi di lavoro on premise
- Oracle Exadata Database Service selezionato su OCI
- Criteri di successo definiti per il piano POC della società
- Scegliere RAT come strumento per acquisire ed eseguire i carichi di lavoro di analitica in OCI
- Risultati POC analizzati su più iterazioni
- Soddisfa i criteri di successo POC
- Recupero da errori irreversibili implementato in un'area diversa
Dopo aver trasferito più terabyte in memoria, i risultati POC finali includevano una riduzione del 29% del tempo di attesa del database e una riduzione del 45% dei nodi CPU.
Il diagramma riportato di seguito mostra questa architettura di riferimento.
exadata-multiregion-oci-oracle.zip
L'architettura dispone dei seguenti componenti:
- Tenancy
Una tenancy è una partizione sicura e isolata impostata da Oracle all'interno di Oracle Cloud quando ci si iscrive a Oracle Cloud Infrastructure. Puoi creare, organizzare e amministrare le tue risorse in Oracle Cloud all'interno della tua tenancy. Una tenancy è sinonimo di società o organizzazione. In genere, un'azienda avrà una singola tenancy e rifletterà la struttura organizzativa all'interno di tale tenancy. In genere una singola tenancy è associata a una singola sottoscrizione e una singola sottoscrizione ha una sola tenancy.
- Area
Un'area Oracle Cloud Infrastructure è un'area geografica localizzata che contiene uno o più data center, denominati domini di disponibilità. Le regioni sono indipendenti da altre regioni e le grandi distanze possono separarle (tra paesi o addirittura continenti).
- Dominio di disponibilità
I domini di disponibilità sono data center indipendenti e autonomi all'interno di un'area geografica. Le risorse fisiche presenti in ogni dominio di disponibilità sono isolate dalle risorse presenti negli altri domini di disponibilità, garantendo quindi la tolleranza agli errori. I domini di disponibilità non condividono l'infrastruttura, ad esempio alimentazione o raffreddamento, o la rete del dominio di disponibilità interna. È pertanto improbabile che l'eventuale guasto di un dominio di disponibilità influenzi gli altri domini di disponibilità nell'area.
- Dominio di errore
Un dominio di errore è un raggruppamento di hardware e infrastruttura all'interno di un dominio di disponibilità. Ogni dominio di disponibilità dispone di tre domini di errore, dotati di alimentazione e hardware indipendenti. Quando si distribuiscono le risorse su più domini di errore, le applicazioni possono tollerare l'errore fisico del server, la manutenzione del sistema e gli errori di alimentazione all'interno di un dominio di errore.
- Rete cloud virtuale (VCN) e subnet
Una VCN è una rete personalizzabile definita dal software che si imposta in un'area Oracle Cloud Infrastructure. Analogamente alle reti di data center tradizionali, i VCN offrono un controllo completo sull'ambiente di rete. Una VCN può avere più blocchi CIDR non sovrapposti che è possibile modificare dopo aver creato la VCN. Puoi suddividere una VCN in subnet, che possono essere definite in un'area o in un dominio di disponibilità. Ogni subnet è composta da un intervallo contiguo di indirizzi che non si sovrappongono alle altre subnet nella VCN. Puoi modificare la dimensione di una subnet dopo la creazione. Una subnet può essere pubblica o privata.
- FastConnect
Oracle Cloud Infrastructure FastConnect offre un modo semplice per creare una connessione dedicata e privata tra il tuo data center e Oracle Cloud Infrastructure. FastConnect offre opzioni di larghezza di banda più elevata e un'esperienza di rete più affidabile rispetto alle connessioni basate su Internet.
- VPN da sito a sito
La VPN da sito a sito fornisce la connettività IPSec VPN tra la tua rete on premise e le VCN in Oracle Cloud Infrastructure. La suite di protocolli IPSec cifra il traffico IP prima che i pacchetti vengano trasferiti dall'origine alla destinazione e decifra il traffico quando arriva.
- Lista di sicurezza
Per ogni subnet, puoi creare regole di sicurezza che specifichino l'origine, la destinazione e il tipo di traffico che devono essere consentiti verso e dall'esterno.
- Tabella di instradamento
Le tabelle di instradamento virtuale contengono regole per instradare il traffico dalle subnet alle destinazioni esterne a una VCN, in genere attraverso i gateway.
- Gateway di instradamento dinamico (DRG)
Il gateway DRG è un router virtuale che fornisce un percorso per il traffico di rete privato tra VCN nella stessa area, tra una VCN e una rete esterna all'area, ad esempio una VCN in un'altra area Oracle Cloud Infrastructure, una rete on premise o una rete in un altro provider cloud.
- Gateway NAT (Network Address Translation)
Un gateway NAT consente alle risorse private in una VCN di accedere agli host su Internet, senza esporre tali risorse alle connessioni Internet in entrata.
- Gateway del servizio
Il gateway di servizi fornisce l'accesso da una VCN ad altri servizi, ad esempio Oracle Cloud Infrastructure Object Storage. Il traffico dalla VCN al servizio Oracle viaggia su fabric di rete Oracle e non passa mai su Internet.
- Peering remoto
Il peering remoto consente alle risorse delle VCN di comunicare mediante indirizzi IP privati senza instradare il traffico su Internet o tramite la rete on premise. Il peering remoto elimina la necessità di un gateway Internet e degli indirizzi IP pubblici per le istanze che devono comunicare con un'altra VCN in un'area diversa.
- Storage degli oggetti
Lo storage degli oggetti ti consente di accedere rapidamente a grandi quantità di dati strutturati e non strutturati di qualsiasi tipo di contenuto, inclusi i backup del database, i dati analitici e i contenuti avanzati quali immagini e video. Puoi memorizzare e recuperare i dati in tutta sicurezza direttamente da Internet o dall'interno della piattaforma cloud. Puoi ridimensionare lo storage in modo trasparente senza subire cali di prestazioni o affidabilità dei servizi. Puoi utilizzare lo storage standard per lo storage "hot" a cui hai bisogno per accedere in modo rapido, immediato e frequente. Utilizzare lo storage di archivio per lo storage in grassetto conservato per lunghi periodi di tempo e accesso raramente eseguito.
- Sistema DB Exadata
Oracle Exadata Database Service ti consente di sfruttare tutta la potenza di Exadata nel cloud. Puoi eseguire il provisioning di sistemi X8M flessibili che ti consentono di aggiungere server di calcolo e server di storage del database al tuo sistema di pari passo con la crescita delle tue esigenze. I sistemi X8M offrono reti RoCE (RDMA over Converged Ethernet) per moduli con larghezza di banda elevata e bassa latenza, memoria persistente (PMEM) e software Exadata intelligente. È possibile eseguire il provisioning dei sistemi X8M utilizzando una forma equivalente a un sistema X8 di rack e quindi aggiungere server di database e storage in qualsiasi momento dopo il provisioning.
- Data Guard
Oracle Data Guard offre un set completo di servizi che creano, mantengono, gestiscono e monitorano uno o più database in standby per consentire ai database Oracle di produzione di rimanere disponibili senza interruzioni. Oracle Data Guard gestisce questi database in standby come copie del database di produzione. Se poi il database di produzione non risulta più disponibile a causa di un'indisponibilità pianificata o non pianificata, Oracle Data Guard può trasferire qualsiasi database in standby al ruolo di produzione, riducendo al minimo i tempi di inattività associati all'indisponibilità.