Die anspruchsvollsten Oracle Database-Datenbankworkloads erfordern sehr hohe E/A-Kapazität. Außerdem benötigen sie Speicherzugriff mit geringer Latenz. In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie für Oracle Database-Workloads eine Lösung mit hoher Bandbreite und geringer Latenz implementieren.
Die Lösung ermöglicht den Zugriff auf freigegebene Dateien über das NFS-Protokoll (Network File System). In der Architektur kommt mit Azure NetApp Files ein freigegebener Dateispeicherdienst zum Einsatz. Azure NetApp Files bietet mehrere Vorteile:
- Datenträger-E/A-Grenzwerte für auf VM-Ebene geltende Zugriffsraten wirken sich nicht auf Azure NetApp Files aus. Daher können Sie kleinere VMs als mit Datenträgerspeicher wählen, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird. Dieser Ansatz reduziert die Kosten erheblich.
- Azure NetApp Files bietet Flexibilität. Sie können Bereitstellungen bei Bedarf vergrößern oder verkleinern, um Ihre Konfiguration wirtschaftlich zu gestalten.
Mögliche Anwendungsfälle
Diese Lösung ist vielseitig einsetzbar:
- Ausführen neuer Oracle Database-Instanzen, die Hochverfügbarkeit erfordern und hohe Leistungsstandards aufweisen.
- Migrieren äußerst leistungsfähiger, hoch verfügbarer Oracle Database-Instanzen aus lokaler Infrastruktur zu Azure Virtual Machines.
- Klonen unternehmensweiter Oracle Database-Systeme für Test- und Entwicklungsumgebungen. Die Lösung eignet sich besonders für Fälle, die erweiterte Datenverwaltungsfunktionen erfordern. Sie kann dazu beitragen, dass diese Fälle aggressive Vereinbarungen zum Servicelevel (SLAs) für den Datenschutz erfüllen.
- Migrieren von Oracle Exadata-Systemen zu Azure.
- Implementieren von Oracle Pacemaker-Clustern, die freigegebenen NFS-Speicher verwenden.
- Bereitstellen von SAP AnyDB oder Oracle 19c.
Aufbau
Ein großes Rechteck mit der Bezeichnung „Oracle-Ressourcengruppe“ füllt den Großteil des Diagramms aus. Darin befindet sich ein weiteres Rechteck mit der Bezeichnung „Virtuelles Oracle-Netzwerk“. Es enthält zwei kleinere, nebeneinander angeordnete Rechtecke, eines für das Oracle-Subnetz und eines für das Azure NetApp Files-Subnetz. Das Rechteck mit dem Oracle-Subnetz enthält ein Symbol für Oracle Database auf einer Linux-VM. Das Rechteck mit dem Azure NetApp Files-Subnetz enthält Symbole für Azure NetApp Files und Datenbankdateien. Ein Pfeil mit der Bezeichnung NFS verbindet die beiden Subnetzrechtecke. Ein farbiger Schlüssel gibt an, dass Daten im Datenbankdateisystem eine hohe Leistung erfordern.
Laden Sie eine SVG-Datei dieser Architektur herunter.
Die Komponenten interagieren wie folgt:
- Oracle Database wird auf Azure-VMs im Oracle-Subnetz ausgeführt.
- Im Azure NetApp Files-Subnetz bietet Azure NetApp Files NFS-Zugriff auf die Daten- und Protokolldateien.
- Das Verbindungsprotokoll Oracle Direct NFS (dNFS) verbessert Leistung und Durchsatz.
Komponenten
Diese Lösung verwendet die folgenden Komponenten:
- Mit Azure NetApp Files können dateibasierte Anwendungen mühelos ohne Codeänderungen migriert und ausgeführt werden. Dieser freigegebene Dateispeicherdienst ist eine gemeinsame Entwicklung von Microsoft und NetApp, einem Microsoft-Partner.
- Microsoft Azure Virtual Machines ist ein IaaS-Angebot (Infrastructure as a Service). Sie können mit Virtual Machines skalierbare Computingressourcen bedarfsorientiert bereitstellen. Virtual Machines bietet die Flexibilität der Virtualisierung, jedoch ohne den Wartungsaufwand für physische Hardware. Diese Lösung verwendet Linux-VMs mit Oracle Database-Software.
- Azure Virtual Network ist ein Netzwerkdienst zur Verwaltung virtueller privater Netzwerke in Azure. Über Virtual Network können Azure-Ressourcen (z. B. VMs) sicher untereinander sowie mit dem Internet und lokalen Netzwerken kommunizieren. Ein virtuelles Azure-Netzwerk ist vergleichbar mit einem herkömmlichen Netzwerk, das in einem Rechenzentrum betrieben wird. Aber ein virtuelles Azure-Netzwerk bietet darüber hinaus Skalierbarkeit, Verfügbarkeit, Isolierung und andere Vorteile der Azure-Infrastruktur.
- Oracle Database ist ein Datenbankverwaltungssystem mit mehreren Modellen. Es unterstützt verschiedene Datentypen und Workloads.
- Der dNFS-Client optimiert E/A-Pfade zwischen Oracle- und NFS-Servern. Dadurch bietet er eine bessere Leistung als herkömmliche NFS-Clients.
Alternativen
Diese Lösung verwendet für die Notfallwiederherstellung Oracle Data Guard (ODG) und für die lokale Replikation Momentaufnahmen. Es gibt mehrere Optionen, die in den folgenden Abschnitten erläutert werden.
Regionsübergreifende Replikation
Die regionsübergreifende Replikation ermöglicht eine effiziente regionsübergreifende Notfallwiederherstellung in Azure. Bei der regionsübergreifenden Replikation erfolgt eine speicherbasierte Replikation. Es werden dazu keine VM-Ressourcen eingesetzt. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen der Volumereplikation für Azure NetApp Files.
Verfügbarkeitsgruppen und Verfügbarkeitszonen
ODG in Azure Virtual Machines funktioniert wie ODG auf lokalen Systemen. Dieses Produkt setzt jedoch auf seiner zugrunde liegenden Architektur auf. Wenn Sie ODG auf Azure-VMs ausführen, sollten Sie auch eine dieser Optionen in Betracht ziehen, um Redundanz und Verfügbarkeit zu erhöhen:
Platzieren Sie die Oracle-VMs in derselben Verfügbarkeitsgruppe. Dieser Ansatz bietet Schutz bei diesen Ereignissen:
- Ausfälle, die Geräteausfälle innerhalb eines Rechenzentrums verursachen. VMs innerhalb einer Verfügbarkeitsgruppe nutzen keine Ressourcen gemeinsam.
- Updates. VMs innerhalb einer Verfügbarkeitsgruppe werden zu unterschiedlichen Zeiten aktualisiert.
Platzieren Sie die Oracle-VMs in verschiedenen Verfügbarkeitszonen. Dieser Ansatz bietet Schutz bei Ausfall eines gesamten Rechenzentrums. Jede Zone stellt eine Gruppe von Rechenzentren innerhalb einer Region dar. Wenn Sie Ressourcen in verschiedenen Verfügbarkeitszonen platzieren, werden bei Ausfällen auf Rechenzentrumsebene nicht alle VMs offline geschaltet.
Sie können nur eine dieser Optionen wählen. Eine Azure-VM kann nicht gleichzeitig zu Verfügbarkeitsgruppen und -zonen gehören. Jede Option hat Vorteile:
- Verfügbarkeitszonen bieten eine bessere Verfügbarkeit als Verfügbarkeitsgruppen. Einen Vergleich finden Sie unter SLA für Virtual Machines.
- Sie können VMs, die sich in derselben Verfügbarkeitsgruppe befinden, in einer Näherungsplatzierungsgruppe platzieren. Diese Konfiguration minimiert die Netzwerklatenz zwischen den VMs, denn sie garantiert, dass sich diese in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Im Gegensatz dazu weisen VMs, die Sie in verschiedenen Verfügbarkeitszonen platzieren, eine höhere Netzwerklatenz untereinander auf. Das Synchronisieren von Daten zwischen dem primären und sekundären Replikaten dauert dann länger. Daher kann es beim primären Replikat zu Verzögerungen kommen. Außerdem besteht bei ungeplanten Ausfällen ein erhöhtes Risiko des Datenverlusts.
Nachdem Sie sich für eine Lösung entschieden haben, testen Sie diese unter Last. Stellen Sie sicher, dass SLAs für Leistung und Verfügbarkeit erfüllt werden.
Hauptvorteile
Diese Abbildung zeigt die Vorteile der Verwendung von Azure NetApp Files mit Oracle Database.
Das Diagramm enthält zwei Abschnitte. Auf der linken Seite sind in vier Kästen die Features und Vorteile von Azure NetApp Files aufgeführt. Der rechte Abschnitt enthält auch Felder. Ein Feld hat die Bezeichnung „Produktion“ und ein anderes die Bezeichnung „Tests und Entwicklung nach Maß“. Beide enthalten Datenbank- und VM-Symbole. Ein drittes Feld heißt „Speicherebene“. Es enthält Symbole für Datenbankdaten und Azure NetApp Files. Ein farbiger Schlüssel gibt an, dass Datenbankdaten und -protokolle hohe Leistung erfordern. Für geklonte Datenbankdaten und -protokolle ist mittelhohe Leistung erforderlich. Für Kopien von Klonen ist die Leistungsanforderung niedrig.
Laden Sie eine SVG-Datei dieser Architektur herunter.
Einfacher und zuverlässiger Dienst
Als einfach zu nutzender nativer Azure-Dienst wird Azure NetApp Files in der Azure-Rechenzentrumsumgebung ausgeführt. Sie können Azure NetApp Files wie andere Azure-Speicheroptionen bereitstellen, nutzen und skalieren. Azure NetApp Files nutzt von der NetApp-Datenverwaltungssoftware ONTAP gebotene Zuverlässigkeitsfeatures. Mit dieser Software können Sie schnell und zuverlässig NFS-Volumes unternehmensweit für Oracle Database und andere Workloads von Unternehmensanwendungen bereitstellen.
Hochleistungssysteme
Azure NetApp Files nutzt ausschließlich Bare-Metal-Flashspeicher. Neben freigegebenem und äußerst skalierbarem Speicher bietet Azure NetApp Files Latenzen von weniger als 1 Millisekunde. Aufgrund dieser Faktoren eignet sich dieser Dienst gut für die Verwendung des NFS-Protokolls zur Ausführung von Oracle Database-Workloads über Netzwerke.
Die VMs der Azure DCsv2-Serie können hochleistungsfähige NetApp-All-Flash-Speichersysteme verwenden. Diese Systeme sind auch in die Azure SDN- (Software-Defined Networking) und Azure Resource Manager-Frameworks integriert. Daher erhalten Sie freigegebenen Speicher mit hoher Bandbreite und geringer Latenz, der mit einer lokalen Lösung vergleichbar ist. Die Leistung dieser Architektur erfüllt die Anforderungen der anspruchsvollsten, unternehmenskritischen Workloads. Weitere Informationen zu den Leistungsvorteilen von Azure NetApp Files finden Sie unter Vorteile der Verwendung von Azure NetApp Files mit Oracle Database.
Azure NetApp Files bietet bedarfsorientierte Skalierbarkeit. Sie können Bereitstellungen vergrößern oder verkleinern, um die Konfiguration der einzelnen Workloads zu optimieren.
Unternehmensweite Datenverwaltung
Diese Lösung kann Workloads bewältigen, die erweiterte Datenverwaltungsfunktionen erfordern. ONTAP bietet in diesem Bereich Funktionen, die branchenweit unübertroffen sind:
Durch speicherplatzsparendes, sofortiges Klonen werden Entwicklungs- und Testumgebungen verbessert.
Eine bedarfsorientierte Kapazitäts- und Leistungsskalierung ermöglicht eine effiziente Ressourcennutzung.
Momentaufnahmen bieten Datenbankkonsistenzpunkte und die folgenden Vorteile:
- Speichereffizienz. Zum Erstellen von Momentaufnahmen benötigen Sie nur begrenzte Kapazität.
- Sie können sie schnell erstellen, replizieren, wiederherstellen oder klonen. Daher bieten sie Sicherungs- und Wiederherstellungslösungen, die aggressive SLAs für RTO (Recovery Time Objective) und RPO (Recovery Point Objective) erfüllen.
- Sie wirken sich nicht auf die Volumeleistung aus.
- Sie bieten Skalierbarkeit. Sie können sie häufig erstellen und viele gleichzeitig speichern.
Hybride Notfallwiederherstellung
Die Kombination aus ODG und Azure NetApp Files ermöglicht eine Notfallwiederherstellung für diese Architektur. Diese Notfallwiederherstellungslösungen sind für Cloud- und Hybridsysteme geeignet. Die zugehörigen Pläne funktionieren in mehreren Regionen und mit lokalen Rechenzentren.
Überlegungen
Die folgenden Überlegungen gelten für diese Lösung:
Verfügbarkeit
Gehen Sie für Azure NetApp Files wie folgt vor:
- Informationen zur Verfügbarkeitsgarantie dieses Diensts finden Sie unter SLA für Azure NetApp Files.
- Wie unter Unternehmensweite Datenverwaltung erörtert, können Sie Momentaufnahmen in Sicherungs- und Wiederherstellungslösungen verwenden. Verwenden Sie den Oracle-Modus „Hot Backup“ und Azure NetApp Files-APIs, um datenbankkonsistente Momentaufnahmen zu orchestrieren.
Wenn Sie Oracle Database in Azure verwenden, implementieren Sie eine Lösung für Hochverfügbarkeit und Notfallwiederherstellung, um Ausfallzeiten zu vermeiden:
- Verwenden Sie ODG.
- Führen Sie die Datenbank auf einem virtuellen Computer aus.
- Stellen Sie eine sekundäre VM bereit, auf der Sie jedoch nur die Binärdateien installieren.
- Platzieren Sie beide VMs im selben virtuellen Netzwerk. Anschließend können sie über die private, dauerhafte IP-Adresse aufeinander zugreifen.
Ein großes Rechteck mit der Bezeichnung „Oracle-Ressourcengruppe“ füllt den Großteil des Diagramms aus. Darin befindet sich ein weiteres Rechteck mit der Bezeichnung „Virtuelles Oracle-Netzwerk“. Es enthält zwei kleinere Rechtecke, eines für das Oracle-Subnetz und eines für das Azure NetApp Files-Subnetz. Das Rechteck mit dem Oracle-Subnetz enthält Symbole für Oracle Database und virtuelle Computer. Das Rechteck des Subnetzes mit Azure NetApp Files enthält Symbole für Azure NetApp Files und Datenbankdateien. Ein Pfeil mit der Bezeichnung NFS verbindet die beiden Subnetzrechtecke. Ein farbiger Schlüssel gibt an, dass Protokolldaten im Datenbankdateisystem eine hohe Leistung erfordern. Die Datendateien erfordern eine mittelhohe bis hohe Leistung.
Laden Sie eine SVG-Datei dieser Architektur herunter.
Skalierbarkeit
Wie unter Hochleistungssysteme erläutert, bietet Azure NetApp Files integrierte Skalierbarkeit.
Sicherheit
Azure NetApp Files sichert Daten auf vielfältige Weise ab. Informationen zu inhärentem Schutz, Verschlüsselung, Richtlinien, Features zur rollenbasierten Zugriffssteuerung und Aktivitätsprotokollen finden Sie unter Häufig gestellte Fragen zur Sicherheit.
Kostenoptimierung
Der Einsatz von Azure NetApp Files statt Blockspeicher kann Kosten senken:
Sie können die Konfiguration wirtschaftlich gestalten. Herkömmliche lokale Konfigurationen werden für maximale Workloadanforderungen angepasst. Daher sind diese Konfigurationen bei maximaler Nutzung am wirtschaftlichsten. Im Gegensatz dazu ist eine Azure NetApp Files-Bereitstellung skalierbar. Sie können die Konfiguration für die aktuelle Workloadanforderung optimieren, um Ausgaben zu reduzieren.
Sie können kleinere VMs verwenden:
- Azure NetApp Files bietet Speicherzugriff mit geringer Latenz. Bei kleineren VMs erhalten Sie die gleiche Leistung wie bei größeren VMs mit Disk Ultra-Datenträgern.
- Bei Cloudressourcen gelten in der Regel Grenzwerte für E/A-Vorgänge. Diese Praxis verhindert plötzliche Verzögerungen, die durch Ausschöpfung von Ressourcen oder unerwartete Ausfälle entstehen können. Daher gelten für VMs Einschränkungen bei Datenträgerdurchsatz und Netzwerkbandbreite. Die Netzwerkeinschränkungen sind in der Regel umfassender als die Einschränkungen des Datenträgerdurchsatzes. Bei an das Netzwerk angeschlossenem Speicher sind nur Grenzwerte für die Netzwerkbandbreite relevant, die nur für ausgehende Daten gelten. Anders ausgedrückt: Datenträger-E/A-Grenzwerte auf VM-Ebene wirken sich nicht auf Azure NetApp Files aus. Aufgrund dieser Faktoren kann an das Netzwerk angeschlossener Speicher eine bessere Leistung als Datenträger-E/A erzielen. Dies gilt auch, wenn Azure NetApp Files auf kleineren VMs ausgeführt wird.
Kleinere VMs bieten diese Vorteile gegenüber größeren:
- Geringere Kosten.
- Niedrigere Oracle Database-Lizenzkosten, insbesondere wenn Sie kleinere SKUs mit eingeschränktem Code verwenden.
- Bei an das Netzwerk angeschlossenem Speicher fallen keine E/A-Kosten an.
Durch diese Faktoren ist Azure NetApp Files kostengünstiger als Lösungen mit Datenträgerspeicher.
Bereitstellen dieses Szenarios
Ressourcen zum Bereitstellen von Oracle Database auf Azure-VMs mit Azure NetApp Files finden Sie unter Lösungsarchitekturen mit Azure NetApp Files.
Informationen zur Bereitstellung von und zum Zugriff auf Azure NetApp Files-Volumes finden Sie in der Dokumentation zu Azure NetApp Files.
Berücksichtigen Sie die Datenbankgröße:
- Bei kleinen Datenbanken können Sie alle Komponenten, wie Daten-, Redo Log-, Archive Log- und Steuerdateien, in einem einzigen Volume bereitstellen. Solche vereinfachten Konfigurationen sind problemlos zu verwalten.
- Bei großen Datenbanken ist das Konfigurieren mehrerer Volumes effizienter. Sie können automatische oder manuelle Quality of Service-Volumes (QoS) verwenden. Diese Volumetypen bieten eine präzisere Steuerung der Leistungsanforderungen.
Beitragende
Dieser Artikel wird von Microsoft gepflegt. Er wurde ursprünglich von folgenden Mitwirkenden geschrieben:
Hauptautor:
- Deanna Garcia | Principal Program Manager
Nächste Schritte
- Leistung von Oracle-Datenbanken auf einzelnen Azure NetApp Files-Volumes
- Einbindungsoptionen für NFS unter Linux: bewährte Methoden für Azure NetApp Files
- Azure NetApp Files-Leistungsbenchmarks für Linux
- Häufig gestellte Fragen zur Kapazitätsverwaltung
Zugehörige Ressourcen
Vollständig bereitstellbare Architekturen, die mit Azure NetApp Files arbeiten: