Oracle Database Appliance - Ein Whitepaper von Oracle November 2011
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Ein Whitepaper von Oracle November 2011 Oracle Database Appliance
Einleitung
Die Oracle Database Appliance ist ein neues ganzheitliches System aus Hard- und Software,
das die Inbetriebnahme, die Wartung und den Support hochverfügbarer Datenbanklösungen
extrem vereinfacht, wodurch Kunden Zeit und Geld sparen. Sie erhalten ein vollständig
integriertes System aus Software, Servern, Speicher und Netzwerktechnik, das als Basis die
Oracle Database 11g – die weltweit am häufigsten eingesetzte Datenbank – und den Oracle
Real Application Clusters (Oracle RAC) nutzt. Mit der Oracle Database Appliance erhalten Sie
eine hochverfügbare Datenbankplattform in einem Gehäuse, die für ihre selbst erstellten, aber
auch für Standard-OLTP- und Data-Warehouse-Anwendungen verwendet werden kann.
Die Oracle Database Appliance ist ein vier Einheiten hoher Serverrack-Einschub mit zwei
Serverknoten, einer Storage-Einheit mit 12 TB Bruttokapazität, Oracle Linux und der Oracle
Database 11g Version 2. Dank des „Pay as you grow“ Lizenzmodells können unsere Kunden
das System je nach Bedarf von zwei auf 24 Prozessorkerne skalieren, ohne neue Hardware zu
kaufen. Da die gesamte Hard- und Software von Oracle stammt erhalten die Kunden auch den
gesamten Support aus einer Hand. Die Vorteile des Systems lassen sich mit drei Worten
charakterisieren:
• einfach
• zuverlässig
• erschwinglich
Die Oracle Database Appliance ist die ideale Datenbankplattform für Kunden, denen die
üblichen Datenbanklösungen zu komplex, zu teuer und zu risikoreich sind. Mit der Oracle
Database Appliance kommen nun auch Unternehmen ohne spezialisiertes Fachpersonal in
den Genuss einer hochverfügbaren Datenbanklösung.
1Hürden bei der Einführung hochverfügbarer Datenbanksysteme
Hochverfügbare Datenbanksysteme auf einem Cluster sind nicht einfach zu implementieren und
erfordern Fachpersonal, das auf die Systemadministration, Datenbankadministration und
Speicherverwaltung spezialisiert ist. Den meisten kleineren IT-Abteilungen fehlt dieses Fachwissen,
weshalb sie das Risiko einer Hochverfügbarkeitslösung höher bewerten, als die möglichen Vorteile
einer solchen Lösung. Große IT-Abteilungen hingegen, verfügen zwar meist über die nötigen
Fachleute, schützen aber nur die wichtigsten Datenbanken mit Hochverfügbarkeitslösungen. So
bleiben auch dort viele unternehmenskritische Anwendungen ungeschützt.
All diesen Unternehmen eröffnet die Oracle Database Appliance nun eine neue Möglichkeit, die
weltweit am häufigsten eingesetzte Datenbank „Oracle Database 11g“ und ihre
Hochverfügbarkeitsfunktionen zu nutzen. Ein einziger Datenbankadministrator (DBA) kann die
Appliance in nur zwei Stunden einsatzbereit machen. Datenbank- und Hardwareausfälle werden dank
der branchenführenden Hochverfügbarkeitslösung – Oracle Real Application Clusters – in wenigen
Sekunden behoben, meist ohne spürbare Auswirkungen für die Anwender. Damit bietet die Oracle
Database Appliance eine bessere Verfügbarkeit als alle vergleichbaren Lösungen.
Einfache Implementierung, Verwaltung und Pflege
Einfache Implementierung
Das Besondere an der Oracle Database Appliance ist ihre Einfachheit: Server, Speicher und
Netzwerktechnik sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und so sorgfältig aufeinander
abgestimmt, dass sie ein optimiertes Komplettsystem ergeben. Das sonst übliche Zusammenbauen und
Verkabeln entfällt. Um die Appliance einsatzbereit zu machen, packen Sie diese einfach aus, stecken
das Stromkabel und die Netzwerkkabel ein und installieren mit dem Oracle Appliance Manager das
Gesamtsystem durch eine „One Button“ Installation. Fertig ist die geclusterte, hochverfügbare
Datenbank.
Einfache Verwaltung, Pflege und Wartung
Die Systempflege und das Einspielen aller neuen Software-Patches gehören zu den zeitaufwendigsten
und fehleranfälligsten Aufgaben des Administrators. Deshalb ermöglicht die Software der Oracle
Database Appliance das Patchen des gesamten Software-Stacks mit „einem Klick“ – Firmware,
Betriebssystem, Clusterware, Speichermanager und Datenbanksoftware werden über ein Kommando
gemeinsam aktualisiert.
Auch das Speichermanagement vereinfacht die Appliance, da sie Leistungs- und
Verfügbarkeitsprobleme automatisch erkennt und löst. Das Auswechseln der Festplatten ist nicht mit
administrativen Aufgaben verbunden. Und wenn eine Festplatte Anzeichen eines bevorstehenden
2Ausfalls zeigt und die Systemleistung beeinträchtigt, wird sie von der Appliance automatisch deaktiviert
und die Redundanz der Festplatten neu aufgebaut.
Fällt eine Hardwarekomponente (Festplatte, Netzteil, Lüfter usw.) aus oder droht ihr Ausfall, fordert
die Funktion „Automated Service Request“ automatisch die erforderlichen Ersatzteile an.
Tritt ein Problem auf, muss der DBA oder Systemadministrator traditionell die für die Supportanfrage
relevanten Protokolle und Logdateien manuell zusammenstellen. Die Oracle Database Appliance
erledigt auch diese Aufgabe automatisch, so dass das Problem wesentlich schneller identifiziert,
analysiert und gelöst werden kann.
Eine aufeinander abgestimmte Komplettlösung für hochverfügbare
Datenbanken
Die Oracle Database Appliance bietet mit ihrer eng Warum sind „engineered“ Systeme besser?
verzahnten Hard- und Software zahlreiche Vorteile In einem aufeinander abgestimmten System arbeiten Hard- und
Software Hand in Hand. Da alle Komponenten die Möglichkeiten
gegenüber individuellen nicht standarisierten
der anderen Komponenten kennen und nutzen, ist das System
Datenbanklösungen.
insgesamt zuverlässiger und leistungsfähiger. Die Verarbeitung
wird optimiert, weil die Datenbank-, Speichermanagement- und
Clustersoftware auch Funktionen und Eigenschaften nutzen
kann, die in einer freien Zusammenstellung von Hard- und
Software möglicherweise nicht verfügbar sind.
Ein Beispiel: Kennt das System seine Software bis hin zu Details
wie der Patchversion von Betriebssystem und Datenbank, kann
es …
Installations-, Konfigurations- und Tuningentscheidungen
treffen und ihre Umsetzung automatisieren,
dem Support die schnelle Diagnose und Lösung von
Problemen ermöglichen,
Patches für das Gesamtsystem anwenden, die
Hardware Betriebssystem, Datenbank, Clusterware und
Speichermanagement abdecken ,
Server Patches für Probleme, die bei anderen Kunden aufgetreten
sind und gelöst wurden, proaktiv anwenden,
neue Updates und Patches für alle Komponenten sofort
Die Oracle Database Appliance ist ein vier Einheiten einspielen – ohne die Zertifizierung für Technik anderer
hoher Serverrack-Einschub mit zwei Serverknoten und Hersteller abwarten zu müssen, was mitunter über ein Jahr
24 3,5-Zoll-Steckplätzen für SAS-Festplatten und SSDs. dauert.
Die beiden Server sind mit je 96 GB Arbeitsspeicher und
Die Oracle Database Appliance ist Teil einer Reihe von
zwei Steckplätzen für jeweils einen Intel Xeon X5675
Sechs-Kern-Prozessor ausgestattet; insgesamt können „engineered Systems“ von Oracle und bietet alle genannten
pro Server also bis zu zwölf Prozessorkerne aktiviert Vorteile. Sie ist ein erstklassiges
werden. Hochverfügbarkeitsdatenbanksystem mit einfachster Installation,
Verwaltung, Leistung und Wartung.
3Networking
Die Clusterkommunikation erfolgt über eine interne redundante 1-Gigabit-Ethernetverbindung
zwischen den beiden Serverknoten. Beide Server haben außerdem externe 1- und 10-Gigabit-
Ethernetanschlüsse, so dass sich die Appliance nahtlos in die Netzwerkumgebung heutiger
Rechenzentren einfügt.
Storage
Die Oracle Database Appliance enthält zwanzig SAS-Festplatten mit je 600 GB, die dreifach gespiegelt
werden. Insgesamt stehen also 4 TB hochverfügbarer gemeinsamer Speicher zur Verfügung. Hinzu
kommen vier Solid-State- Disks (SSD) mit jeweils 73 GB, die die Redo-Logs aufnehmen. Auch hier
gewährleistet eine dreifache Spiegelung die Integrität der Datenbank. Gemeinsam mit dem Oracle
Automatic Storage Management konfiguriert der Oracle Appliance Manager automatisch die Platten,
verwaltet sie und überwacht ihre Leistung und Verfügbarkeit. Bei einer Performance- oder
Verfügbarkeitsstörung gibt er Warnmeldungen aus und bei einem Festplattenausfall konfiguriert er
automatisch die Ersatzplatten.
Integrierte Hochverfügbarkeit
Um sicherzustellen, dass alle „Best Practices“ für die Hochverfügbarkeit von vornherein durchgängig
implementiert werden, wurde die Oracle Database Appliance von Hard- und Softwareingenieuren
gemeinsam entwickelt. Die Hochverfügbarkeit wird durch die dreifache Spiegelung der Festplatten,
redundante Serverknoten, redundante Lüfter sowie die interne redundante 1-Gigabit-Ethernet-
Anbindung für Oracle RAC gewährleistet. Für höchste Verfügbarkeit sorgen außerdem die
redundanten Netzteile und zwei „Bufferchips“, die an beide Serverknoten angeschlossen sind, damit
der Ausfall eines Netzteils nicht zum Komplettausfall führt. Nicht zuletzt verlaufen alle Kabel im
Gehäuse, damit keines aus Versehen gezogen werden kann.
Software
Die Oracle Database Appliance ist mit der folgenden Software ausgestattet:
Oracle Linux 5.5 – vorinstalliert
Software‐Stack (Installation mit dem Appliance Manager)
zur Wahl stehende Datenbanksoftware von Oracle:
Oracle Database Enterprise Edition (11.2.0.2)
Oracle Real Application Clusters (RAC)
Oracle Real Application Clusters (RAC) One Node
Oracle Grid Infrastructure (11.2.0.2) einschließlich:
Oracle Clusterware
Oracle Automatic Storage Management
Oracle Enterprise Manager Database Control
Oracle Automatic Service Requests
Oracle Appliance Manager
4“Leveraging the world’s most popular database on industry
leading hardware in one plug and go appliance significantly Oracle Database 11g und Cluster
reduces risk and complexity for my customers”
Die Kunden können selbst entscheiden, ob sie die
Oracle Database 11g Version 2 Enterprise Edition
Wade Nicolas, President, Enkitec
als Einzelsystem oder als Teil einer
Hochverfügbarkeitsdatenbanklösung ausführen möchten, wobei sie mit Oracle RAC eine Aktiv-aktiv-
Konfiguration oder mit Oracle RAC One Node eine Aktiv-passiv-Konfiguration einrichten können.
Erschwinglich
Niedrigere Investitions- und Betriebskosten
Die Hard- und Software der Oracle Database Appliance unterscheidet sich in den Einzelkomponenten
nicht wesentlich von denen eines individuellen Systems. Ihr Vorteil wird allerdings schnell klar, wenn
man berücksichtigt, wie viel Zeit das Entwerfen einer Hochverfügbarkeitsarchitektur, das Beschaffen,
Installieren und Testen eines eigenen Systems in Anspruch nimmt. Der Aufwand für die Recherche
kompatibler Komponenten, ihre Bestellung bei mehreren Lieferanten und das Prüfen der
Konfigurationen entfällt bei der Oracle Database Appliance vollständig.
Die Oracle Database Appliance senkt die Kosten in allen drei Phasen des Systemlebenszyklus:
Erstimplementierung, laufende Systempflege und Support. Tabelle 1 stellt die bei individuellen
Systemen und der Oracle Database Appliance anfallenden Arbeiten einander gegenüber.
5TABELLE 1: EINSPARPOTENZIAL DER ORACLE DATABASE APPLIANCE
PHASE DES KUNDENSPEZIFISCHE PFLEGE UND ARBEITEN BEI DER ORACLE DATABASE
LEBENSZYKLUS WARTUNG APPLIANCE
Erst- Individual System: ODA
implementierung Planen incl. Sizing Bestellen der Oracle Database Appliance
Bestellen Ausführen des Oracle Appliance Manager
Recherchieren von Best Practices
Aufbau
Installieren, Patchen, Konfigurieren
Testen der individuellen
Konfiguration
Lösen von Problemen
Pflege und Individual System ODA
Wartung Recherchieren von Ausführen des Oracle Appliance Manager
Patchabhängigkeiten
Suchen von Patches
Testen der individuellen
Konfiguration
Support Individual System ODA
Ursachensuche in Zusammenarbeit Ausführen des Oracle Appliance Manager
mit dem Support und der Option Automated Service
Suchen von Protokolldateien Requests (ASR)
Anfordern von Supportleistungen
Eine einzige Systemkonfiguration mit zuschaltbaren Prozessorkernen
Die Oracle Database Appliance ist in einer einzigen Systemkonfiguration erhältlich: mit zwei
Serverknoten mit je zwei Sechs-Kern-Prozessoren. Insgesamt hat das System also 24 Kerne und 192
GB Arbeitsspeicher. Der Administrator entscheidet, wie viele dieser Kerne bei der Installation der
Datenbank aktiviert werden sollen. Nur für aktivierte Prozessorkerne muss eine Lizenz erworben
werden, wobei mindestens zwei Kerne aktiviert werden müssen. Mit dieser „Pay as you grow“
Lizenzierung können die Unternehmen ihre Lizenzkosten minimieren und haben zugleich ein System,
das sie jederzeit nach Bedarf durch die Freischaltung zusätzlicher Prozessorkerne erweitern können.
Gängige Einsatzbereiche
Die Oracle Database Appliance eignet sich für unterschiedlichste Umgebungen:
6• als einfaches, erschwingliches und risikoarmes Hochverfügbarkeitsdatenbanksystem
• als Datenbanksystem mit „Pay as you grow“ Lizensierung und als neue Hardware-Plattform
für vorhandene Datenbanksysteme
• als Konsolidierungs- System für viele kleinere Datenbanken
“The Oracle Database Appliance was up and running in 20% of Einfaches, erschwingliches, risikoarmes
the time it takes us to roll out a typical 2 node RAC. For hochverfügbares Datenbanksystem
example; we didn’t have to spend time on engineering the
Die Oracle Database Appliance ist für Kunden
drives, o/s packages, or patching. When Oracle says one
button install – they’re right!”
attraktiv, die ein erschwingliches und
hochverfügbares Datenbanksystem suchen, bei
Rhos B. Dyke, Executive Vice President, Cloud Creek
dem Installation und Administration stark
Systems, Inc
vereinfacht wurde. Bisher galten Cluster mit
hochverfügbarer Datenbank als zu komplex, als
dass sie ohne Fachpersonal für die System-, Datenbank- und Speicheradministration implementiert und
betrieben werden könnten. Deshalb haben viele IT-Abteilungen ganz auf Failover-Lösungen verzichtet
oder erzielten die gewünschte Hochverfügbarkeit nur mit kostspieligen redundanten, aber gering
ausgelasteten Active-Passive Failover-Systemen. Diese reagieren jedoch meist schwerfällig auf einen
Ausfall des Primärsystems, belegen viel Platz in Rechnerräumen bzw. Rechenzentren und verbrauchen
für Kühlung und Betrieb unverhältnismäßig viel Energie.
Mit der Oracle Database Appliance kann hingegen ein einziger DBA in nur zwei Stunden ein
komplettes geclustertes hochverfügbares Datenbanksystem einrichten. Auch mittelständische
Unternehmen und kleinere IT-Abteilungen können damit jetzt schnell und mühelos die branchenweit
beste Datenbankverfügbarkeitslösung (RAC) implementieren, mit der sie Datenbank- und
Hardwareausfälle in wenigen Sekunden beheben – meist sogar, ohne dass die Anwender etwas davon
merken.
Datenbanksystem mit “Pay as you grow” Lizensierung
Bei neuen Projekten dauert es nicht selten mehrere Jahre, bis die prognostizierte Arbeitslast tatsächlich
anfällt. Verständlicherweise kaufen und implementieren die IT-Abteilungen die Gesamtkapazität nicht
gern vorab, sondern warten, bis sie tatsächlich benötigt wird. Dank dem günstigen Hardware-Preis der
Oracle Database Appliance können sie jetzt gleich zu Beginn das komplette System kaufen und dann
durch die Aktivierung der benötigten Cores nach und nach die erforderliche Kapazität freischalten.
“The “a platform for database consolidation combined with
Gemeinsames System für kleine Datenbanken
rapid deployment and ease of use makes this the ideal solution
Viele IT-Abteilungen konsolidieren ihre
for our customers”
Datenbanken, indem sie sie von eigenständigen
John Ezzell, EVP and Co-Founder of BIAS Silolösungen in ein geclustertes Datenbanksystem
verschieben. Die Oracle Database Appliance ist
dafür perfekt geeignet und obendrein preisgünstig.
7Durch den Betrieb vieler Datenbanken in einem geclusterten System mit gemeinsamem Speicher
können Backups, Upgrades und das Patchen von Datenbank und Betriebssystem mit wesentlich
weniger Aufwand erledigt werden, weil sich die Administratoren nicht mehr um mehrere heterogene
Server, Betriebssysteme und Datenbankverzeichnisse, sondern nur noch um einen einzigen Cluster mit
seinem gemeinsamen Speicher kümmern müssen.
Von Anfang an aufeinander abgestimmte Hard- und Software
Mit der Oracle Database Appliance hat Oracle sein Angebot an „engineered Systems“ um eine
einfache, zuverlässige und erschwingliche Lösung erweitert. Im Gegensatz zu den Systemen aus der
Oracle Exa–Familie, die auf extreme Leistung ausgelegt sind, ist die Oracle Database Appliance ein
auf Einfachheit ausgerichtetes, erschwingliches, sofort einsatzbereites Gesamtsystem, das in einem
einzigen Gehäuse untergebracht ist. Das folgende Diagramm zeigt die Positionierung der Oracle
Database Appliance im Verhältnis zur Oracle Exadata Database Machine als Quarterrack-Version
(Viertel Ausbau). Es veranschaulicht, dass Oracle mit der Oracle Database Appliance schon bei
kleinen Kapazitäten den Einstieg in seine „engineered Systems“
ermöglicht.
HIGHER
Oracle Database Appliance
292 GB Flash for Redo Logs Exadata Database
PERFORMANCE
Oracle Appliance Manager for Deployment, Machine (1/4 rack)
Patching, and Support
3 Exadata Storage Servers
72 TB Storage
1.1 TB Smart Flash Cache
Oracle Database Appliance - Smart Scan
24 core
Hybrid Columnar
Compression
Fully Expandable
Oracle Database Appliance -
2 core
CAPACITY HIGHER
8Fazit
Für Kunden, die eine Datenbanklösung von überragender Einfachheit suchen, ist die Oracle Database
Appliance das ideale Produkt. Mit der Oracle Database Appliance steht erstmals eine hochverfügbare,
für kleine, mittlere und Großunternehmen geeignete Datenbanklösung zur Verfügung, die nur noch
aufgestellt und angeschlossen werden muss. Ihre Vorteile liegen klar auf der Hand:
geringere Komplexität
kleineres Risiko
niedrigere Kosten
Ausführliche Informationen über die Oracle Database Appliance finden Sie unter:
www.oracle.com/goto/databaseappliance
Ausführliche Informationen über die x86-Systeme von Oracle finden Sie unter:
www.oracle.com/goto/x86
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