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Oracle Database avec Azure NetApp Files

Azure NetApp Files
Machines virtuelles Azure
Réseau virtuel Azure

Les charges de travail Oracle Database les plus exigeantes nécessitent une capacité d’E/S très élevée. Elles ont également besoin d’un accès à faible latence pour le stockage. Ce document décrit une solution évolutive offrant une large bande passante et une faible latence pour l’exécution de charges de travail Oracle Database sur des machines virtuelles Azure avec accès aux fichiers partagés via le protocole NFS (Network File System). L’architecture utilise Azure NetApp Files, un service propriétaire de stockage de fichiers partagé.

Avantages

Azure NetApp Files offre les avantages suivants :

  • Flexibilité : vous pouvez augmenter ou réduire la capacité et le débit à la demande pour aligner votre configuration sur les besoins réels de l’entreprise sans interruption de service.
  • Évolutivité : utilisez plusieurs volumes de stockage et ajoutez des volumes à la volée pour augmenter à la fois la capacité et le débit en fonction des besoins.
  • Disponibilité : les volumes sont basés sur parc de matériel nu, à tolérance de panne et hautement disponible géré par ONTAP, avec des fonctionnalités de réplication intégrées pour la continuité et la reprise d’activité.
  • Consolidation : exécutez plusieurs instances de base de données plus petites sur une machine virtuelle Azure tout en conservant l’isolation de la base de données et des fichiers journaux sur plusieurs volumes de stockage.
  • Protection des données : les copies d’instantanés, économes en espace de stockage, offrent des copies des bases de données actives à un point dans le temps cohérentes avec les applications, et peuvent être sauvegardées par la sauvegarde Azure NetApp Files ou par des solutions tierces de votre choix.
  • Clonage : les instantanés peuvent être clonés de manière à fournir des copies de données actuelles à des fins de test et de développement.
  • Débit de stockage : le stockage en réseau est soumis à des limites de débit plus élevées que le disque managé. Dès lors, vous pouvez utiliser des références SKU de machine virtuelle plus petites, comme vous le feriez avec le stockage sur disque managé, sans dégradation des performances. Cette approche pourrait réduire considérablement les coûts.

Cas d’usage potentiels

Cette solution présente de nombreux usages :

  • Exécution de nouvelles instances Oracle Database nécessitant une haute disponibilité (HA) et présentant des normes élevées en matière de performances.
  • Migration d’instances Oracle Database hautement performantes et hautement disponibles à partir d’un site local vers des machines virtuelles Azure.
  • Migration des systèmes Oracle Exadata vers Azure.
  • Consolidation de plusieurs petites instances Oracle sur une seule machine virtuelle Azure avec un ou plusieurs volumes de stockage pour l’isolation et la gestion individuelles.
  • Clonage des systèmes Oracle Database à l’échelle de l’entreprise pour une utilisation dans des environnements de test et de développement. La solution est particulièrement adaptée aux cas nécessitant des fonctionnalités avancées en matière de gestion des données. Elle contribue à respecter les accords de niveau de service (SLA) en matière de protection des données par l’utilisation d’instantanés rapides et économes en espace de stockage.
  • Implémentation de clusters Oracle Pacemaker utilisant le stockage partagé NFS.
  • Déploiement de SAP AnyDB ou d’Oracle 19c.

Architecture

Vous pouvez exécuter une base de données Oracle de petite ou de moyenne taille sur une machine virtuelle Azure avec un ou plusieurs volumes de stockage pour stocker les fichiers de base de données, les journaux de restauration et éventuellement un volume de sauvegarde.

Diagramme illustrant des machines virtuelles Oracle déployées sur Azure NetApp Files.

Déployez plusieurs volumes de données pour consolider plusieurs instances Oracle plus petites sur une seule machine virtuelle Azure.

Diagramme de bases de données Oracle consolidées sur une machine virtuelle Azure.

Préparation du service Azure NetApp Files

Créez un pool de capacités Azure NetApp Files correspondant à la capacité et au niveau de service souhaités. Consultez le Démarrage rapide pour configurer Azure NetApp Files.

Si vous migrez des bases de données Oracle existantes à partir d’un site local vers Azure, vous pouvez utiliser les rapports AWR pour obtenir les statistiques de débit actuelles dont vous avez besoin pour dimensionner le pool de capacités et les volumes Azure NetApp Files. Vous pouvez recevoir des recommandations pour le dimensionnement du pool et des volumes en traitant les rapports AWR via le service Atroposs. Pour plus d’informations sur l’utilisation du service, contactez votre spécialiste Oracle sur Azure.

Le débit disponible pour les volumes d’un pool de capacités est défini par la taille et le niveau de service (Standard, Premium ou Ultra) du pool de capacités sélectionné. Les pool de capacités de QoS automatique attribuent un débit aux volumes en fonction de leur taille. Vous pouvez également attribuer un débit aux volumes indépendamment de leur taille. Pour ce faire, configurez votre pool de capacités de manière qu’il utilise la QoS manuelle.

Protection des données

Pour vous protéger contre les défaillances zonales peu probables, utilisez Oracle Data Guard pour répliquer les fichiers de base de données et les journaux de restauration dans une autre zone de la région.

Diagramme d’une charge de travail Oracle répliquée.

Évolutivité

L’utilisation de plusieurs volumes de stockage pour les fichiers de base de données permet d’accroître l’évolutivité et la flexibilité. Vous pouvez effectuer un scale-up jusqu’à huit volumes pour les fichiers de base de données à l’aide du groupe de volumes d’application pour Oracle afin de déployer les volumes. Cela permet de s’assurer que les volumes sont disposés dans des emplacements optimaux au sein de l’infrastructure Azure et que les machines virtuelles y accèdent avec le moins de latence possible.

Diagramme du groupe de volumes d’application pour le déploiement d’Oracle.

Composants

Cette solution utilise les composants suivants :

  • Azure NetApp Files est un système propriétaire de stockage de fichiers Azure tiers qui permet la migration et l’exécution d’applications basées sur des fichiers dans Azure sans modification du code. Il est développé par Microsoft et NetApp, un partenaire Microsoft.
  • Les machines virtuellesconstituent une offre IaaS (Infrastructure-as-a-Service). Vous pouvez utiliser des machines virtuelles pour déployer des ressources de calcul à la demande et évolutives. Une machine virtuelle Azure offre la flexibilité de la virtualisation, sans les exigences de maintenance du matériel physique. Cette solution utilise des machines virtuelles Linux avec le logiciel Oracle Database.
  • Le réseau virtuel Azure est un service de mise en réseau qui gère les réseaux privés virtuels dans Azure. Via les réseaux virtuels, les ressources Azure, comme les machines virtuelles, peuvent communiquer en toute sécurité entre elles, avec Internet et avec les réseaux locaux. Un réseau virtuel Azure est semblable à un réseau traditionnel opérant dans un centre de données. Toutefois, un réseau virtuel Azure fournit également la scalabilité, la disponibilité, l’isolation et d’autres avantages de l’infrastructure Azure.
  • Oracle Database est un système de gestion de base de données multimodèle. Il prend en charge différents types de données et charges de travail.
    • Le client dNFS optimise les chemins d’E/S entre les serveurs Oracle et NFS. Par conséquent, il offre de meilleures performances que les clients NFS traditionnels.

Autres solutions

Cette solution utilise Oracle Data Guard (ODG) pour la récupération d’urgence (DR) et des captures instantanées pour la réplication locale. Certaines options sont disponibles, comme expliqué dans les sections suivantes.

Réplication entre régions

La réplication entre régions fournit une récupération d’urgence efficace entre les régions dans Azure. La réplication entre régions utilise la réplication basée sur le stockage. Elle ne fait pas appel aux ressources de machine virtuelle. Pour plus d’informations, consultez Créer une réplication de volume pour Azure NetApp Files.

Réplication interzone

La réplication interzone offre une haute disponibilité efficace entre les zones dans Azure. La réplication interzone utilise la même réplication très efficace basée sur les blocs, avec un intervalle de mise à jour minimal de 10 minutes. Elle peut être utilisée pour répliquer les fichiers de base de données, tandis que le journal de restauration est répliqué avec Oracle Data Guard. Pour plus d’informations, consultez Réplication interzone des volumes Azure NetApp Files.

Groupes à haute disponibilité et zones de disponibilité

Sur les machines virtuelles Azure, ODG fonctionne comme dans les systèmes locaux. Mais ce produit s’appuie sur son architecture sous-jacente. Si vous exécutez ODG sur des machines virtuelles Azure, envisagez également d’utiliser l’une de ces options pour améliorer la redondance et la disponibilité :

  • Placez les machines virtuelles Oracle dans le même groupe à haute disponibilité. Cette approche offre une protection lors des événements suivants :

    • Pannes provoquées par des défaillances matérielles au sein d’un centre de données. Les machines virtuelles d’un groupe à haute disponibilité ne partagent pas de ressources.
    • Mises à jour. Les machines virtuelles d’un groupe à haute disponibilité font l’objet de mises à jour à des moments différents.
  • Placez les machines virtuelles Oracle dans différentes zones de disponibilité. Cette approche offre une protection contre la défaillance d’un centre de données entier. Chaque zone représente un ensemble de centres de données au sein d’une région. Si vous placez des ressources dans différentes zones de disponibilité, les pannes au niveau du centre de données ne peuvent pas mettre toutes vos machines virtuelles hors connexion.

Vous ne pouvez choisir qu’une de ces options. Une machine virtuelle Azure ne peut pas prendre simultanément part à des groupes de disponibilité et des zones. Chaque option présente des avantages :

  • Les zones de disponibilité offrent une meilleure disponibilité que les groupes à haute disponibilité. Pour une comparaison, consultez SLA pour les machines virtuelles.
  • Vous pouvez placer les machines virtuelles situées dans le même groupe à haute disponibilité dans un groupe de placement de proximité. Cette configuration réduit la latence du réseau entre les machines virtuelles en veillant à ce qu’elles soient à proximité les unes des autres. En revanche, les machines virtuelles que vous placez dans différentes zones de disponibilité présentent une latence réseau supérieure. La synchronisation des données entre les réplicas principal et secondaire prend alors plus de temps. Dès lors, le réplica principal peut accuser des retards. Les basculements non planifiés peuvent également entraîner un risque accru de perte de données.

Après avoir choisi une solution, testez-la sous charge. Assurez-vous qu’elle respecte les SLA en termes de performances et de disponibilité.

Principaux avantages

Cette image montre les avantages liés à l’utilisation d’Azure NetApp Files avec Oracle Database.

Diagramme d’architecture répertoriant les fonctionnalités et les avantages d’Azure NetApp Files. Le diagramme montre également les différentes couches d’un système utilisant ce service.

Service simple et fiable

En tant que service natif Azure simple à utiliser, Azure NetApp Files s’exécute dans l’environnement de centre de données Azure. Vous pouvez approvisionner, utiliser et mettre à l’échelle Azure NetApp Files comme toute autre option de stockage Azure. Azure NetApp Files utilise les fonctionnalités de fiabilité fournies par le logiciel de gestion de données NetApp ONTAP. Avec ce logiciel, vous pouvez configurer de manière rapide et fiable des volumes NFS de qualité professionnelle pour Oracle Database et d’autres charges de travail d’application d’entreprise.

Systèmes hautement performants

Azure NetApp Files utilise un parc de matériel nu pour le stockage flash. Outre l’utilisation du stockage partagé et hautement évolutif, Azure NetApp Files offre des latences inférieures à une milliseconde. Ces facteurs rendent ce service particulièrement adapté à l’utilisation du protocole NFS pour exécuter des charges de travail Oracle Database sur des réseaux.

Les machines virtuelles de la série Azure DCsv2 peuvent utiliser des systèmes de stockage NetApp tout flash hautes performances. Ces systèmes sont également intégrés aux infrastructures de mise en réseau à définition logicielle (SDN) et d’Azure Resource Manager. Dès lors, vous bénéficiez d’un stockage partagé à bande passante élevée et à faible latence comparable à une solution locale. Les performances de cette architecture répondent aux besoins des charges de travail vitales pour l’entreprise les plus exigeantes. Pour plus d’informations sur les avantages en matière de performances d’Azure NetApp Files, consultez Avantages de l’utilisation d’Azure NetApp files avec Oracle Database.

Azure NetApp Files offre une scalabilité à la demande. Vous pouvez agrandir ou réduire les déploiements afin d’optimiser la configuration de chaque charge de travail.

Gestion des données à l’échelle de l’entreprise

Cette solution permet de gérer les charges de travail nécessitant des fonctionnalités avancées en matière de gestion des données. Dans ce domaine, ONTAP offre des fonctionnalités sans égales dans le secteur :

  • Le clonage instantané et optimisé en termes d’espace améliore les environnements de développement et de test.

  • La capacité à la demande et la mise à l’échelle des performances permettent d’utiliser efficacement les ressources.

  • Les instantanés fournissent des points de cohérence de base de données et offrent les avantages suivants :

    • Ils sont efficaces en matière de stockage. Une capacité limitée suffit pour créer des instantanés.
    • Vous pouvez rapidement créer, répliquer, restaurer ou cloner ces derniers. Ainsi, ils fournissent des solutions de sauvegarde et de récupération répondant aux SLA les plus stricts en matière d’objectif de délai de récupération (RTO) et d’objectif de point de récupération (RPO).
    • Ils n’affectent pas les performances des volumes.
    • Ils offrent une scalabilité. Vous pouvez les créer fréquemment et en stocker de nombreux simultanément.

Récupération d’urgence hybride

La combinaison ODG et Azure NetApp Files fournit une récupération d’urgence pour cette architecture. Ces solutions de récupération d’urgence sont adaptées aux systèmes cloud et hybrides. Leurs plans fonctionnent dans plusieurs régions, de même qu’avec des centres de données locaux.

Considérations

Les remarques suivantes s’appliquent à cette solution :

Disponibilité

Pour Azure NetApp Files :

  • Consultez le SLA pour Azure NetApp Files afin de connaître la garantie de disponibilité de ce service.
  • En termes de Gestion des données à l’échelle de l’entreprise, vous pouvez utiliser des instantanés dans les solutions de sauvegarde et de récupération. Utilisez le mode de sauvegarde à chaud Oracle et les API Azure NetApp Files pour orchestrer des instantanés de cohérence de base de données.

Lorsque vous utilisez Oracle Database dans Azure, implémentez une solution pour la haute disponibilité et la récupération d’urgence afin d’éviter les temps d’arrêt :

  • Utilisez ODG.
  • Exécutez la base de données sur une machine virtuelle.
  • Déployez une machine virtuelle secondaire afin d’y installer uniquement les fichiers binaires.
  • Placez les deux machines virtuelles dans le même réseau virtuel. Elles pourront ainsi accéder l’une à l’autre via l’adresse IP privée persistante.

Diagramme d’architecture montrant comment Oracle Data Guard protège les données dans un réseau virtuel comprenant Azure NetApp Files et Oracle Database.

Évolutivité

Comme l’explique la section Systèmes hautement performants, Azure NetApp Files offre une évolutivité intégrée.

Sécurité

Azure NetApp Files sécurise les données de nombreuses façons. Pour plus d’informations sur la protection, le chiffrement, les règles de stratégie, les fonctionnalités de contrôle d’accès en fonction du rôle et les journaux d’activité, consultez Forum aux questions sur la sécurité.

Optimisation des coûts

L’utilisation d’Azure NetApp Files plutôt que du stockage par blocs permet de réduire les coûts :

  • Vous pouvez ainsi rentabiliser la configuration. Les configurations locales traditionnelles sont dimensionnées pour des besoins de charge de travail maximaux. Dès lors, ces configurations se révèlent plus rentables lorsqu’elles sont utilisées à leur maximum. En revanche, un déploiement Azure NetApp Files est évolutif. Vous pouvez optimiser la configuration de la charge de travail actuelle pour réduire les dépenses.

  • Vous pouvez utiliser des machines virtuelles plus petites :

    • Azure NetApp Files fournit un accès au stockage à faible latence. Les machines virtuelles de plus petite taille vous offrent les mêmes performances que les machines virtuelles plus volumineuses avec disques de stockage Ultra.
    • Les ressources cloud imposent généralement des limites en termes d’opérations d’E/S. Une telle pratique permet d’éviter les ralentissements soudains pouvant découler de l’épuisement des ressources ou d’interruptions inattendues. Par conséquent, les machines virtuelles présentent des limitations en termes de débit de disque et de bande passante réseau. Les limitations du réseau sont généralement plus élevées que les limites de débit de disque. Avec le stockage attaché au réseau, seules les limitations de bande passante réseau sont pertinentes, et elles s’appliquent uniquement à la sortie de données. En d’autres termes, les limites d’E/S de disque au niveau de la machine virtuelle n’affectent pas Azure NetApp Files. En raison de ces facteurs, le stockage attaché au réseau offre de meilleures performances que les E/S de disque. Cela se vérifie également lors de l’exécution d’Azure NetApp Files sur de plus petites machines virtuelles.

    Les machines virtuelles de plus petite taille offrent les avantages suivants en termes de tarification :

    • Elles sont moins onéreuses.
    • Elles présentent un coût de licence Oracle Database inférieur, en particulier lorsque vous utilisez des références SKU de code restreint.
    • Le stockage attaché au réseau ne présente pas de composant de coût d’E/S.

Ces facteurs rendent Azure NetApp Files moins coûteux que les solutions de stockage sur disque.

Déployer ce scénario

  • Pour les ressources relatives au déploiement d’Oracle Database sur des machines virtuelles Azure avec Azure NetApp Files, consultez Architectures de solution avec Azure NetApp Files.

  • Pour savoir comment déployer des volumes Azure NetApp Files et y accéder, consultez la documentation Azure NetApp Files.

  • Prenez en compte la taille de la base de données :

    • Pour les petites bases de données, vous pouvez déployer tous les composants, tels que les fichiers de données, le journal de restauration par progression, le journal d’archivage et les fichiers de contrôle, dans un seul volume. Ces configurations simplifiées sont faciles à gérer.
    • Pour les bases de données volumineuses, il s’avère plus efficace de configurer plusieurs volumes. Vous pouvez utiliser des volumes de qualité de service (QoS) automatiques ou manuels. Ces types de volumes offrent un contrôle plus précis des exigences de performances.

Contributeurs

Cet article est géré par Microsoft. Il a été écrit à l’origine par les contributeurs suivants.

Auteur principal :

Étapes suivantes

Architectures entièrement déployables utilisant Azure NetApp Files :