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Oracle Database con Azure NetApp Files

Azure NetApp Files
Macchine virtuali di Azure
Rete virtuale di Azure

I carichi di lavoro più complessi di Oracle Database richiedono una capacità di I/O molto elevata. Necessitano anche di un accesso a bassa latenza alle risorse di archiviazione. Questo documento descrive una soluzione a larghezza di banda elevata e a bassa latenza per i carichi di lavoro di Oracle Database.

La soluzione fornisce l'accesso ai file condivisi con il protocollo NFS (Network File System). L'architettura usa Azure NetApp Files, un servizio di archiviazione file condivisa. Azure NetApp Files offre questi vantaggi:

  • I limiti di I/O del disco per le frequenze di accesso che si applicano a livello di macchina virtuale (VM) non influiscono su Azure NetApp Files. Di conseguenza, è possibile usare macchine virtuali di dimensioni inferiori rispetto a quelle che si userebbero per l'archiviazione su disco senza ridurre le prestazioni. Questo approccio riduce significativamente i costi.
  • Azure NetApp Files offre flessibilità. È possibile aumentare o ridurre le distribuzioni su richiesta per rendere la configurazione conveniente in termini di costi.

Potenziali casi d'uso

Questa soluzione ha molti usi:

  • Esecuzione di nuove istanze di Oracle Database che richiedono disponibilità elevata con standard elevati di prestazioni.
  • Migrazione di istanze di Oracle Database ad alte prestazioni e disponibilità elevata dall'infrastruttura locale a Macchine virtuali di Azure.
  • Clonazione di sistemi di Oracle Database di livello aziendale per l'uso in ambienti di test e sviluppo. La soluzione è particolarmente adatta per i casi in cui sono necessarie funzionalità avanzate di gestione dei dati. Può aiutare questi casi a soddisfare contratti di servizio rigidi per la protezione dei dati.
  • Migrazione di sistemi Oracle Exadata ad Azure.
  • Implementazione di cluster Oracle Pacemaker che usano l'archiviazione condivisa NFS.
  • Distribuzione di SAP AnyDB o Oracle 19c.

Architettura

Diagramma dell'architettura che illustra come Oracle Database e Azure NetApp Files funzionano in subnet diverse della stessa rete virtuale e usano d N F S per comunicare.

Scaricare un SVG di questa architettura.

I componenti interagiscono nei modi seguenti:

  • Oracle Database viene eseguito in macchine virtuali di Azure all'interno della subnet Oracle.
  • Nella subnet Azure NetApp Files, Azure NetApp Files fornisce l'accesso NFS ai file di dati e di log.
  • Il protocollo di connessione Oracle Direct NFS (dNFS) migliora le prestazioni e la velocità effettiva.

Componenti

La soluzione usa i componenti seguenti:

  • Azure NetApp Files semplifica la migrazione e l'esecuzione di applicazioni basate su file senza necessità di modifiche al codice. Questo servizio di archiviazione file condivisa è frutto della collaborazione di Microsoft e NetApp, un partner Microsoft.
  • Macchine virtuali offre una soluzione di infrastruttura come servizio (IaaS, Infrastructure as a Service). È possibile usare Macchine virtuali per distribuire risorse di elaborazione scalabili su richiesta. Macchine virtuali offre la flessibilità della virtualizzazione eliminando però le esigenze di manutenzione dell'hardware fisico. Questa soluzione usa macchine virtuali Linux con il software Oracle Database.
  • Rete virtuale di Azure è un servizio di rete che gestisce le reti private virtuali in Azure. Attraverso la rete virtuale, le risorse di Azure come le macchine virtuali possono comunicare in modo sicuro tra loro, con Internet e con le reti locali. Una rete virtuale di Azure è simile a una rete tradizionale che opera in un data center. Tuttavia, una rete virtuale di Azure offre anche scalabilità, disponibilità, isolamento e altri vantaggi dell'infrastruttura di Azure.
  • Oracle Database è un sistema di gestione di database multimodello. Supporta diversi tipi di dati e carichi di lavoro.
  • Il client dNFS ottimizza i percorsi di I/O tra i server Oracle e NFS. Di conseguenza, offre prestazioni migliori rispetto ai client NFS tradizionali.

Alternativi

Questa soluzione usa Oracle Data Guard (ODG) per il ripristino di emergenza e gli snapshot per la replica locale. Esistono alcune opzioni, come illustrato nelle sezioni seguenti.

Replica tra più aree

La replica tra aree offre un ripristino di emergenza efficiente tra le aree in Azure. La replica tra aree usa la replica basata sull'archiviazione. Non usa le risorse della macchina virtuale. Per altre informazioni, vedere Creare la replica dei volumi per Azure NetApp Files.

Set di disponibilità e zone di disponibilità

ODG in Macchine virtuali di Azure funziona come ODG nei sistemi locali. Ma questo prodotto si basa sulla relativa architettura sottostante. Se si esegue ODG in Macchine virtuali di Azure, è consigliabile usare anche una di queste opzioni per aumentare la ridondanza e la disponibilità:

  • Posizionare le macchine virtuali Oracle nello stesso set di disponibilità. Questo approccio fornisce protezione durante questi eventi:

    • Interruzioni causate da guasti delle apparecchiature all'interno di un data center. Le macchine virtuali all'interno di un set di disponibilità non condividono le risorse.
    • Aggiornamenti Le macchine virtuali all'interno di un set di disponibilità vengono aggiornate in momenti diversi.

  • Posizionare le macchine virtuali Oracle in zone di disponibilità diverse. Questo approccio fornisce protezione contro gli errori di un intero data center. Ogni zona rappresenta un set di data center all'interno di un'area. Se si posizionano le risorse in zone di disponibilità diverse, le interruzioni a livello di data center non possono portare offline tutte le macchine virtuali.

È possibile scegliere solo una di queste opzioni. Una macchina virtuale di Azure non può far parte contemporaneamente di set di disponibilità e zone. Ogni opzione presenta dei vantaggi:

  • Le zone di disponibilità offrono una disponibilità migliore rispetto ai set di disponibilità. Per un confronto, vedere Contratto di servizio per Macchine virtuali.
  • È possibile inserire le macchine virtuali che si trovano nello stesso set di disponibilità in un gruppo di posizionamento di prossimità. Questa configurazione riduce al minimo la latenza di rete tra le macchine virtuali garantendo che siano vicine l'una all'altra. Al contrario, le macchine virtuali posizionate in zone di disponibilità diverse hanno una latenza di rete maggiore tra di loro. La sincronizzazione dei dati tra le repliche primarie e secondarie richiede quindi più tempo. Di conseguenza, la replica primaria può subire ritardi. Esiste anche una maggiore probabilità di perdita di dati durante i failover non pianificati.

Dopo aver scelto una soluzione, testarla in condizioni di carico. Assicurarsi che soddisfi i contratti di servizio per prestazioni e disponibilità.

Vantaggi principali

Questa immagine mostra i vantaggi dell'uso di Azure NetApp Files con Oracle Database.

Diagramma dell'architettura che elenca le funzionalità e i vantaggi di Azure NetApp Files. Il diagramma mostra anche i diversi livelli di un sistema che usa questo servizio.

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Servizio semplice e affidabile

Come servizio nativo di Azure di facile utilizzo, Azure NetApp Files viene eseguito all'interno dell'ambiente del data center di Azure. È possibile effettuare il provisioning, utilizzare e dimensionare Azure NetApp Files proprio come le altre opzioni di archiviazione di Azure. Azure NetApp Files usa le funzionalità di affidabilità fornite dal software di gestione dei dati NetApp ONTAP. Con questo software, è possibile effettuare il provisioning in modo rapido e affidabile di volumi NFS di livello aziendale per Oracle Database e altri carichi di lavoro di applicazioni aziendali.

Sistemi a prestazioni elevate

Azure NetApp Files usa un set bare metal di archiviazione all-flash. Oltre a usare l'archiviazione condivisa e altamente scalabile, Azure NetApp Files fornisce latenze inferiori a 1 millisecondo. Questi fattori rendono questo servizio adatto per l'uso del protocollo NFS per eseguire carichi di lavoro di Database Oracle su reti.

Le macchine virtuali serie DCsv2 di Azure possono usare sistemi di archiviazione NetApp con prestazioni elevate. Questi sistemi sono integrati anche nei framework SDN (Software Defined Networking) di Azure e Azure Resource Manager. Di conseguenza, si ottiene un'archiviazione condivisa a larghezza di banda elevata e a bassa latenza paragonabile a una soluzione locale. Le prestazioni di questa architettura soddisfano i requisiti dei carichi di lavoro aziendali critici più complessi. Per altre informazioni sui vantaggi in termini di prestazioni di Azure NetApp Files, vedere Vantaggi dell'uso di Azure NetApp Files con Oracle Database.

Azure NetApp Files offre scalabilità su richiesta. È possibile ingrandire o ridurre le distribuzioni per ottimizzare la configurazione di ogni carico di lavoro.

Gestione dei dati di livello aziendale

Questa soluzione può gestire carichi di lavoro che richiedono funzionalità avanzate di gestione dei dati. ONTAP offre funzionalità in quest'area che non hanno eguali nel settore:

  • La clonazione istantanea ed efficiente in termini di spazio migliora gli ambienti di sviluppo e test.

  • La capacità su richiesta e il ridimensionamento delle prestazioni usano le risorse in modo efficiente.

  • Gli snapshot forniscono punti di coerenza del database e offrono i vantaggi seguenti:

    • Sono efficienti in termini di archiviazione. Per creare gli snapshot è necessaria solo una capacità limitata.
    • È possibile crearli, replicarli, ripristinarli o clonarli rapidamente. Di conseguenza, forniscono soluzioni di backup e ripristino che consentono di ottenere contratti di servizio rigidi con obiettivi del tempo di ripristino (RTO) e obiettivi del punto di ripristino (RPO).
    • Non influiscono sulle prestazioni del volume.
    • Offrono scalabilità. È possibile crearli di frequente e archiviarne molti contemporaneamente.

Ripristino di emergenza ibrido

La combinazione di ODG e Azure NetApp Files fornisce il ripristino di emergenza per questa architettura. Queste soluzioni di ripristino di emergenza sono appropriate per i sistemi cloud e ibridi. I relativi piani funzionano in più aree e con data center locali.

Considerazioni

A questa soluzione si applicano le considerazioni seguenti:

Disponibilità

Per Azure NetApp Files:

Quando si usa Oracle Database in Azure, implementare una soluzione per la disponibilità elevata e il ripristino di emergenza per evitare tempi di inattività:

  • Usare ODG.
  • Eseguire il database in una macchina virtuale.
  • Distribuire una macchina virtuale secondaria, ma installarvi solo i file binari.
  • Posizionare entrambe le macchine virtuali nella stessa rete virtuale. Possono quindi accedere l'una all'altra tramite l'indirizzo IP privato permanente.

Diagramma dell'architettura che illustra come Oracle Data Guard protegge i dati in una rete virtuale che include Azure NetApp Files e Oracle Database.

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Scalabilità

Come illustrato nella sezione Sistemi a prestazioni elevate, Azure NetApp Files offre scalabilità incorporata.

Sicurezza

Azure NetApp Files protegge i dati in molti modi. Per informazioni su protezione intrinseca, crittografia, regole dei criteri, funzionalità di controllo degli accessi in base al ruolo e log attività, vedere Domande frequenti sulla sicurezza.

Ottimizzazione dei costi

L'uso di Azure NetApp Files invece dell'archiviazione a blocchi può ridurre i costi:

  • È possibile rendere la configurazione più efficiente in termini di costi. Le configurazioni locali tradizionali vengono dimensionate in base ai requisiti massimi del carico di lavoro. Di conseguenza, queste configurazioni sono più convenienti al massimo utilizzo. Al contrario, una distribuzione di Azure NetApp Files è scalabile. È possibile ottimizzare la configurazione per il requisito del carico di lavoro corrente per ridurre le spese.

  • È possibile usare macchine virtuali di dimensioni inferiori:

    • Azure NetApp Files fornisce l'accesso alle risorse di archiviazione a bassa latenza. Con macchine virtuali di dimensioni inferiori si ottengono le stesse prestazioni offerte dalle macchine virtuali di dimensioni maggiori con archiviazione su disco Ultra.
    • Le risorse cloud in genere pongono dei limiti alle operazioni di I/O. Questa procedura impedisce i rallentamenti improvvisi dovuti all'esaurimento delle risorse o alle interruzioni impreviste. Di conseguenza, le macchine virtuali presentano limitazioni di velocità effettiva del disco e limitazioni di larghezza di banda di rete. Le limitazioni di rete sono in genere superiori alle limitazioni di velocità effettiva del disco. Con l'archiviazione basata sulla rete, sono rilevanti solo i limiti di larghezza di banda di rete e si applicano solo ai dati in uscita. In altre parole, i limiti di I/O del disco a livello di macchina virtuale non influiscono su Azure NetApp Files. A causa di questi fattori, l'archiviazione basata sulla rete può ottenere prestazioni migliori rispetto all'I/O su disco. Questo vale anche quando Azure NetApp Files viene eseguito in macchine virtuali di dimensioni inferiori.

    Le macchine virtuali di dimensioni inferiori offrono questi vantaggi in termini di prezzo rispetto a quelle di dimensioni maggiori:

    • Hanno un costo inferiore.
    • Comportano un costo della licenza di Oracle Database inferiore, soprattutto quando si usano SKU con codice vincolato di dimensioni inferiori.
    • L'archiviazione basata sulla rete non ha una componente di costo di I/O.

Questi fattori rendono Azure NetApp Files meno costoso rispetto alle soluzioni di archiviazione su disco.

Distribuire lo scenario

  • Per le risorse sulla distribuzione di Oracle Database in macchine virtuali di Azure con Azure NetApp Files, vedere Architetture di soluzioni con Azure NetApp Files.

  • Per altre informazioni su come distribuire e accedere ai volumi di Azure NetApp Files, vedere la Documentazione di Azure NetApp Files.

  • Considerare le dimensioni del database:

    • Per i database di piccole dimensioni, è possibile distribuire tutti i componenti, come i file di dati, il log di ripristino, il log di archiviazione e i file di controllo, in un unico volume. Queste configurazioni semplificate sono facili da gestire.
    • Per i database di grandi dimensioni, è più efficiente configurare più volumi. È possibile usare volumi di Qualità del servizio (QoS) automatici o manuali. Questi tipi di volume forniscono un controllo più granulare sui requisiti di prestazioni.

Autori di contributi

Questo articolo viene gestito da Microsoft. È stato originariamente scritto dai collaboratori seguenti.

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Architetture completamente distribuibili che usano Azure NetApp Files: