Implantar Bancos de Dados Locais no Oracle Cloud Usando o Oracle Exadata Database Service
A implementação de um banco de dados enorme e local na nuvem não é, de modo algum, trivial. Mas, com os modelos de implementação e as arquiteturas de melhores práticas corretas, você pode superar rapidamente os desafios de integração, eliminar o tempo de inatividade e, na verdade, melhorar a postura de segurança do seu banco de dados.
Usando o Oracle Exadata Database Service e o Oracle Database Exadata Cloud at Customer, você também obterá todos os softwares de computação, armazenamento, rede e sistema necessários para criar um sistema com engenharia dimensionado especificamente arquitetado para executar o Oracle Database.
Os bancos de dados de alto desempenho de hoje devem armazenar seus dados com segurança, estar disponíveis 24 horas por dia, 7 dias por semana, executar análises avançadas e gerenciar cargas de trabalho OLTP (Online Transaction Processing, Processamento de transações on-line) em escala. Ao usar o Oracle Exadata Database Service, você também obterá um kit de ferramentas de banco de dados de alto desempenho, incluindo Smart Scans, que descarrega o processamento SQL diretamente no servidor de armazenamento e ignora a E/S e a rede no servidor de banco de dados. Você terá acesso a índices de armazenamento e armazenamento colunar na memória, que armazena seus dados em linhas e os transforma em colunas para facilitar a execução de análises avançadas. O RDMA tem Ethernet convergida (RoCE), failover de subsegundo e varredura de segurança de pilha completa também estão incluídos no Oracle Exadata Database Service, oferecendo proteção contra invasão avançada, alta disponibilidade e throughput de OLTP excepcional.
Análise (descarregamento de armazenamento)
- Varreduras inteligentes, filtros, junções
- Índices de armazenamento
- HCC (compressão de colunas)
- JSON, XML, LOBs, CLOBs
- Colunar na memória
Consolidação OLTP (PMem, + Flash +, RoCE)
- Cache/log da memória persistente
- Flash Inteligente (NVMe/PCIe)
- RDMA sobre Ethernet convergida
- Gerenciamento de recursos de E/S
- Gerenciamento de recursos de rede
Disponibilidade (proativa e preditiva)
- Detecção instantânea de falhas
- Failover de subsegundo
- Monitoramento de saúde baseado em AM
- Limite de latência de E/S
- Arquitetura de disponibilidade máxima
Segurança (proteção completa)
- Detecção avançada de invasão
- Criptografia/descriptografia de hardware
- Verificação de segurança de pilha completa
- QUADROS 140-2, PCI-DSS
- Isolamento e virtualização
Arquitetura
Além de migrar um banco de dados local para a OCI (Oracle Cloud Infrastructure), você deve otimizar o ambiente para obter o melhor desempenho possível, a maior disponibilidade e o menor custo.
Digamos que você esteja executando um aplicativo OLTP em um RAC de 2 nós no Oracle Database em hardware legado local. Mas sua empresa está se expandindo e você deve gerenciar mais dados, investir em mais hardware e alocar mais recursos para gerenciar o aumento do estresse no sistema.
Em uma recente prova de conceito (POC) liderada por engenheiros do Oracle Cloud, uma empresa de logística estava lidando com desafios significativos:
- Mais de 3.000 transações de sessão ativas por hora (mais de 1,2 milhão de linhas de verificação de IM ou mais de 70 milhões de linhas por segundo)
- A equipe técnica continuou adicionando memória ao hardware existente e usou correções de desempenho como perfis, índices e dicas de SQL
- Eles exigiram aproximadamente 7 terabytes de memória (SGA+PGA) para um banco de dados de mais de 20 terabytes
- Mais de 7000 índices para menos de 4000 execuções de SQL exclusivas
- Mais de 3000 perfis SQL
- Interrupções frequentes na infraestrutura devido ao envelhecimento do hardware
- Nenhuma opção de dimensionamento, mas para atualizar e comprar mais hardware
Antes de configurar as implantações de banco de dados local da empresa de logística para serem executadas no OCI (Oracle Cloud Infrastructure), a Oracle projetou uma prova de conceito, usando o RAT (Real Application Testing):
- Descoberta e análise executadas de cargas de trabalho locais
- Oracle Exadata Database Service selecionado no OCI
- Critérios de sucesso definidos para o plano POC da empresa
- Escolha o RAT como a ferramenta para capturar e executar cargas de trabalho analíticas no OCI
- O POC analisado resulta em várias iterações
- Atendeu aos critérios de sucesso de POC
- Recuperação de desastres (DR) implementada em outra região
Depois de trazer vários terabytes para a memória, os resultados finais do POC incluíram uma redução de 29% no tempo de espera do banco de dados e uma redução de 45% nos nós da CPU.
O diagrama a seguir ilustra essa arquitetura de referência.
exadata-multiregion-oci-oracle.zip
A arquitetura tem os seguintes componentes:
- Tenancy
Uma tenancy é uma partição segura e isolada que a Oracle configura no Oracle Cloud quando você se inscreve no Oracle Cloud Infrastructure. Você pode criar, organizar e administrar seus recursos no Oracle Cloud dentro da sua tenancy. Uma tenancy é sinônimo de uma empresa ou organização. Normalmente, uma empresa terá uma única locação e refletirá sua estrutura organizacional nessa locação. Em geral, uma única tenancy está associada a uma única assinatura e uma única assinatura geralmente só tem uma tenancy.
- Região
Uma região do Oracle Cloud Infrastructure é uma área geográfica localizada que contém um ou mais data centers, denominados domínios de disponibilidade. As regiões são independentes de outras regiões, e grandes distâncias podem separá-las (em países ou mesmo continentes).
- Domínio de disponibilidade
Os domínios de disponibilidade são data centers independentes e independentes dentro de uma região. Os recursos físicos de cada domínio de disponibilidade são isolados dos recursos de outros domínios de disponibilidade, que oferecem tolerância a falhas. Os domínios de disponibilidade não compartilham infraestrutura como energia ou refrigeração, ou a rede interna do domínio de disponibilidade. Desse modo, é pouco provável que uma falha em um domínio de disponibilidade afete os outros domínios de disponibilidade na região.
- Domínio de falha
Um domínio de falha é um agrupamento de hardware e infraestrutura dentro de um domínio de disponibilidade. Cada domínio de disponibilidade tem três domínios de falha com energia e hardware independentes. Quando você distribui recursos entre diversos domínios de falha, seus aplicativos podem tolerar falha física do servidor, manutenção do sistema e falhas de alimentação dentro de um domínio de falha.
- Rede virtual na nuvem (VCN) e sub-redes
VCN é uma rede personalizável definida por software que você configura em uma região do Oracle Cloud Infrastructure. Assim como as redes tradicionais de data center, as VCNs oferecem total controle sobre seu ambiente de rede. Uma VCN pode ter vários blocos CIDR não sobrepostos que você pode alterar após criar a VCN. Você pode segmentar uma VCN em sub-redes, que podem ter escopo em uma região ou em um domínio de disponibilidade. Cada sub-rede consiste em uma faixa contígua de endereços que não se sobrepõem às outras sub-redes da VCN. Você pode alterar o tamanho de uma sub-rede após a criação. Uma sub-rede pode ser pública ou privada.
- FastConnect
O Oracle Cloud Infrastructure FastConnect fornece uma maneira fácil de criar uma conexão privada dedicada entre o seu data center e o Oracle Cloud Infrastructure. O FastConnect oferece opções de maior largura de banda e uma experiência de rede mais confiável em comparação com conexões baseadas na internet.
- VPN entre Sites
A VPN Site a Site fornece conectividade IPSec VPN entre sua rede local e VCNs no Oracle Cloud Infrastructure. A suíte de protocolo IPSec criptografa o tráfego IP antes que os pacotes sejam transferidos da origem para o destino e decriptografa o tráfego quando ele chega.
- Lista de segurança
Para cada sub-rede, você pode criar regras de segurança que especifiquem a origem, o destino e o tipo de tráfego que deve ser permitido dentro e fora da sub-rede.
- Tabela de roteamento
As tabelas de roteamento virtual contêm regras para rotear o tráfego de sub-redes para destinos fora de uma VCN, geralmente por meio de gateways.
- Gateway de roteamento dinâmico (DRG)
O DRG é um roteador virtual que fornece um caminho para tráfego de rede privada entre VCNs na mesma região, entre uma VCN e uma rede fora da região, como uma VCN em outra região do Oracle Cloud Infrastructure, uma rede local ou uma rede em outro provedor de nuvem.
- Gateway NAT (Network Address Translation)
Um gateway NAT permite que recursos privados em uma VCN acessem hosts na internet sem expor esses recursos a conexões de internet de entrada.
- Gateway de serviço
O gateway de serviço fornece acesso de uma VCN a outros serviços, como o Oracle Cloud Infrastructure Object Storage. O tráfego da VCN para o serviço Oracle percorre a malha de rede da Oracle e nunca atravessa a internet.
- Pareamento remoto
O pareamento remoto permite que os recursos das VCNs se comuniquem usando endereços IP privados sem rotear o tráfego pela internet ou por meio da sua rede local. O pareamento remoto elimina a necessidade de um gateway de internet e endereços IP públicos para as instâncias que precisam se comunicar com outra VCN em outra região.
- Object Storage
O armazenamento de objetos fornece acesso rápido a grandes volumes de dados estruturados e não estruturados de qualquer tipo de conteúdo, incluindo backups de bancos de dados, dados analíticos e conteúdo avançado, como imagens e vídeos. Você pode armazenar de forma segura e depois recuperar dados diretamente da internet ou de dentro da plataforma da nuvem. Você pode escalar o armazenamento de forma integrada sem experimentar qualquer degradação no desempenho ou na confiabilidade do serviço. Use o armazenamento padrão para armazenamento "quente" que você precisa acessar de forma rápida, imediata e frequente. Use o armazenamento de arquivos compactados para armazenamento "frio" que você mantém por longos períodos de tempo e raramente acessa.
- Sistema de BD Exadata
O Oracle Exadata Database Service permite que você aproveite o poder do Exadata na nuvem. Você pode provisionar sistemas X8M flexíveis que permitem adicionar servidores de computação de banco de dados e servidores de armazenamento ao sistema à medida que suas necessidades aumentam. Os sistemas X8M oferecem a rede RoCE (RDMA sobre Ethernet Convergida) para módulos de largura de banda alta e baixa latência, memória persistente (PMEM) e software Exadata inteligente. Você pode provisionar sistemas X8M usando uma forma equivalente a um sistema X8 de rastreamento trimestral e, em seguida, adicionar servidores de banco de dados e armazenamento a qualquer momento após o provisionamento.
- Data Guard
O Oracle Data Guard fornece um conjunto abrangente de serviços que criam, mantêm, gerenciam e monitoram um ou mais bancos de dados standby para permitir que os bancos de dados Oracle de produção permaneçam disponíveis sem interrupção. O Oracle Data Guard mantém esses bancos de dados standby como cópias do banco de dados de produção. Em seguida, se o banco de dados de produção ficar indisponível por causa de uma interrupção planejada ou não planejada, o Oracle Data Guard poderá alternar qualquer banco de dados standby para a atribuição de produção, minimizando o tempo de inatividade associado à interrupção.