Najbardziej wymagające obciążenia bazy danych Oracle Database wymagają bardzo dużej pojemności we/wy. Potrzebują również dostępu do magazynu o małych opóźnieniach. W tym dokumencie opisano skalowalne rozwiązanie o wysokiej przepustowości i małych opóźnieniach na potrzeby uruchamiania obciążeń bazy danych Oracle na maszynach wirtualnych platformy Azure z dostępem do plików udostępnionych za pośrednictwem protokołu sieciowego systemu plików (NFS). Architektura korzysta z usługi Azure NetApp Files, czyli usługi magazynu plików udostępnionych na platformie Azure.
Świadczenia
Usługa Azure NetApp Files oferuje następujące korzyści:
- Elastyczność: możesz zwiększyć lub zmniejszyć pojemność i przepływność na żądanie, aby dopasować konfigurację do rzeczywistych potrzeb biznesowych bez przerw w działaniu usługi.
- Skalowalność: używanie wielu woluminów magazynu i dodawanie woluminów na bieżąco w celu zwiększenia pojemności i przepływności zgodnie z potrzebami
- Dostępność: woluminy są oparte na odpornej na uszkodzenia floty bez systemu operacyjnego obsługiwanej przez usługę ONTAP z wbudowanymi funkcjami replikacji na potrzeby ciągłości działania i odzyskiwania po awarii.
- Konsolidacja: uruchamianie wielu mniejszych wystąpień bazy danych na maszynie wirtualnej platformy Azure przy zachowaniu izolacji bazy danych i plików dziennika na wielu woluminach magazynu.
- Ochrona danych: wydajne w przestrzeni kopie migawek zapewniają spójne z aplikacjami kopie baz danych na żywo, a kopie migawek mogą być tworzone zgodnie z potrzebami przez kopie zapasowe usługi Azure NetApp Files lub rozwiązania innych firm.
- Klonowanie: migawki można sklonować w celu udostępnienia bieżących kopii danych do testowania i programowania.
- Przepływność magazynu: Magazyn sieciowy podlega wyższym limitom przepływności niż dysk zarządzany. W związku z tym można użyć mniejszych jednostek SKU maszyn wirtualnych niż w przypadku magazynu dysku zarządzanego bez obniżenia wydajności. Takie podejście może znacznie obniżyć koszty.
Potencjalne przypadki użycia
To rozwiązanie ma wiele zastosowań:
- Uruchamianie nowych wystąpień bazy danych Oracle, które wymagają wysokiej dostępności i mają wysokie standardy wydajności.
- Migrowanie wysoce wydajnych wystąpień bazy danych Oracle Database o wysokiej dostępności ze środowiska lokalnego do usługi Azure Virtual Machines.
- Migrowanie systemów Oracle Exadata na platformę Azure.
- Konsolidacja wielu małych wystąpień Oracle na jednej maszynie wirtualnej platformy Azure z co najmniej jednym woluminem magazynu na potrzeby indywidualnej izolacji i zarządzania.
- Klonowanie systemów Oracle Database w skali przedsiębiorstwa do użycia w środowiskach testowych i programistycznych. Rozwiązanie jest szczególnie odpowiednie w przypadku przypadków wymagających zaawansowanych funkcji zarządzania danymi. Może ona pomóc w spełnieniu agresywnych umów dotyczących poziomu usług ochrony danych (SLA), korzystając z szybkich i wydajnych przestrzeni migawek.
- Implementowanie klastrów Oracle Pacemaker korzystających z magazynu udostępnionego systemu plików NFS.
- Wdrażanie oprogramowania SAP AnyDB lub Oracle 19c.
Architektura
Bazę danych Oracle o małym lub średnim rozmiarze można uruchomić na maszynie wirtualnej platformy Azure z co najmniej jednym woluminem magazynu do przechowywania plików bazy danych, dzienników ponownego wykonania i opcjonalnie woluminu kopii zapasowej.
Wdróż wiele woluminów danych na potrzeby konsolidowania wielu mniejszych wystąpień Oracle na jednej maszynie wirtualnej platformy Azure.
Przygotowywanie usługi Azure NetApp Files
Utwórz pulę pojemności usługi Azure NetApp Files dla żądanej pojemności i poziomu usługi. Zapoznaj się z przewodnikiem Szybki start, aby skonfigurować usługę Azure NetApp Files.
Jeśli migrujesz istniejące bazy danych Oracle ze środowiska lokalnego do platformy Azure, możesz użyć raportów AWR, aby uzyskać bieżące statystyki przepływności, które są potrzebne do określania rozmiaru puli pojemności i woluminów usługi Azure NetApp Files. Zalecenia dotyczące określania rozmiaru puli i woluminów można uzyskać, przetwarzając raporty AWR za pośrednictwem usługi Atroposs. Skontaktuj się ze specjalistą Oracle on Azure, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat korzystania z usługi.
Dostępna przepływność woluminów w puli pojemności jest definiowana przez rozmiar i poziom usługi (Standardowa, Premium lub Ultra) wybranej puli pojemności. Pule pojemności automatycznego QoS przypisują przepływność do woluminów bezpośrednio związanych z rozmiarem woluminu. Przepływność można również przypisywać do woluminów niezależnie od ich rozmiaru, dla których można skonfigurować pulę pojemności tak, aby korzystała z ręcznego QoS.
Ochrona danych
Aby chronić się przed mało prawdopodobnymi awariami strefowymi, należy użyć funkcji Oracle Data Guard do replikowania plików bazy danych i ponownego wykonania dzienników do alternatywnej strefy w regionie.
Skalowalność
Dzięki użyciu wielu woluminów magazynu dla plików bazy danych można uzyskać dodatkową skalowalność i elastyczność. W celu wdrożenia woluminów można skalować do ośmiu woluminów dla plików bazy danych za pomocą grupy woluminów aplikacji dla programu Oracle . Gwarantuje to, że woluminy są rozmieszczone w optymalnych lokalizacjach w infrastrukturze platformy Azure oraz o najniższym możliwym opóźnieniu dostępu przez maszyny wirtualne.
Składniki
Rozwiązanie korzysta z następujących składników:
- Azure NetApp Files to system magazynu plików platformy Azure, który umożliwia migrowanie i uruchamianie aplikacji opartych na plikach na platformie Azure bez wprowadzania zmian w kodzie. Jest ona opracowywana przez firmę Microsoft i NetApp, partnera firmy Microsoft.
- Maszyny wirtualne to oferta typu infrastruktura jako usługa (IaaS). Za pomocą usługi Virtual Machines można wdrażać skalowalne zasoby obliczeniowe na żądanie. Maszyny wirtualne zapewniają elastyczność wirtualizacji, ale eliminuje wymagania konserwacyjne sprzętu fizycznego. To rozwiązanie korzysta z maszyn wirtualnych z systemem Linux z oprogramowaniem Oracle Database.
- Azure Virtual Network to usługa sieciowa, która zarządza wirtualnymi sieciami prywatnymi na platformie Azure. Za pośrednictwem usługi Virtual Network zasoby platformy Azure, takie jak maszyny wirtualne, mogą bezpiecznie komunikować się ze sobą, z Internetem i sieciami lokalnymi. Sieć wirtualna platformy Azure przypomina tradycyjną sieć działającą w centrum danych. Jednak sieć wirtualna platformy Azure zapewnia również skalowalność, dostępność, izolację oraz inne korzyści z infrastruktury platformy Azure.
- Oracle Database to wielomodelowy system zarządzania bazami danych. Obsługuje różne typy danych i obciążenia.
- Klient systemu plików dNFS optymalizuje ścieżki we/wy między serwerami Oracle i NFS. W rezultacie zapewnia lepszą wydajność niż tradycyjnych klientów NFS.
Alternatywy
To rozwiązanie używa funkcji Oracle Data Guard (ODG) do odzyskiwania po awarii i migawek na potrzeby replikacji lokalnej. Istnieje kilka opcji, jak wyjaśniono w poniższych sekcjach.
Replikacja między regionami
Replikacja między regionami zapewnia wydajne odzyskiwanie po awarii między regionami na platformie Azure. Replikacja między regionami korzysta z replikacji opartej na magazynie. Nie korzysta z zasobów maszyny wirtualnej. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Tworzenie replikacji woluminów dla usługi Azure NetApp Files.
Replikacja między strefami
Replikacja między strefami zapewnia wydajną wysoką dostępność w różnych strefach na platformie Azure. Replikacja między strefami używa tej samej wysoce wydajnej replikacji opartej na blokach z minimalnym interwałem aktualizacji wynoszącym 10 minut. Może to służyć do replikowania plików bazy danych, podczas gdy dziennik ponownego wykonywania jest replikowany za pomocą funkcji Oracle Data Guard. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Replikacja między strefami woluminów usługi Azure NetApp Files.
Zestawy dostępności i strefy dostępności
Funkcja ODG w usłudze Azure Virtual Machines działa jak ODG w systemach lokalnych. Jednak ten produkt opiera się na jego podstawowej architekturze. Jeśli uruchamiasz funkcję ODG na maszynach wirtualnych platformy Azure, rozważ użycie jednej z tych opcji w celu zwiększenia nadmiarowości i dostępności:
Umieść maszyny wirtualne Oracle w tym samym zestawie dostępności. Takie podejście zapewnia ochronę podczas tych zdarzeń:
- Awarie sprzętu powodują awarie w centrum danych. Maszyny wirtualne w zestawie dostępności nie współużytkują zasobów.
- Aktualizacje. Maszyny wirtualne w zestawie dostępności są aktualizowane w różnym czasie.
Umieść maszyny wirtualne Oracle w różnych strefach dostępności. Takie podejście zapewnia ochronę przed awarią całego centrum danych. Każda strefa reprezentuje zestaw centrów danych w obrębie regionu. Jeśli umieszczasz zasoby w różnych strefach dostępności, awarie na poziomie centrum danych nie mogą przejąć wszystkich maszyn wirtualnych w tryb offline.
Możesz wybrać tylko jedną z tych opcji. Maszyna wirtualna platformy Azure nie może jednocześnie uczestniczyć w zestawach dostępności i strefach. Każda opcja ma zalety:
- Strefy dostępności zapewniają lepszą dostępność niż zestawy dostępności. Zobacz umowa SLA dla maszyn wirtualnych, aby zapoznać się z porównaniem.
- Maszyny wirtualne znajdujące się w tym samym zestawie dostępności można umieścić w grupie umieszczania w pobliżu. Ta konfiguracja minimalizuje opóźnienie sieci między maszynami wirtualnymi, gwarantując, że są blisko siebie. Z kolei maszyny wirtualne, które są wprowadzone w różnych strefach dostępności, mają większe opóźnienie sieci między nimi. Następnie synchronizacja danych między replikami podstawowymi i pomocniczymi trwa dłużej. W związku z tym replika podstawowa może wystąpić opóźnienia. Istnieje również większe prawdopodobieństwo utraty danych podczas nieplanowanych trybów failover.
Po wybraniu rozwiązania przetestuj je pod obciążeniem. Upewnij się, że spełnia ona umowy SLA dotyczące wydajności i dostępności.
Główne korzyści
Na tym obrazie przedstawiono korzyści wynikające z korzystania z usługi Azure NetApp Files z bazą danych Oracle Database.
Prosta i niezawodna usługa
Jako prosta usługa natywna platformy Azure usługa Azure NetApp Files działa w środowisku centrum danych platformy Azure. Możesz aprowizować, używać i skalować usługę Azure NetApp Files, podobnie jak w przypadku innych opcji usługi Azure Storage. Usługa Azure NetApp Files korzysta z funkcji niezawodności oferowanych przez oprogramowanie do zarządzania danymi NetApp. Dzięki temu oprogramowaniu można szybko i niezawodnie aprowizować woluminy NFS klasy korporacyjnej dla baz danych Oracle Database i innych obciążeń aplikacji dla przedsiębiorstw.
Wysoce wydajne systemy
Usługa Azure NetApp Files korzysta z floty bez systemu operacyjnego magazynu typu all-flash. Oprócz korzystania z magazynu współużytkowanego i wysoce skalowalnego usługa Azure NetApp Files zapewnia opóźnienia mniejsze niż 1 milisekund. Te czynniki sprawiają, że ta usługa jest odpowiednia do używania protokołu NFS do uruchamiania obciążeń bazy danych Oracle Database za pośrednictwem sieci.
Maszyny wirtualne z serii Azure DCsv2 mogą używać systemów magazynowania NetApp o wysokiej wydajności. Te systemy są również zintegrowane ze strukturami sieci zdefiniowanych programowo (SDN) platformy Azure i usługi Azure Resource Manager. W związku z tym uzyskujesz magazyn współużytkowany o dużej przepustowości o małych opóźnieniach porównywalny z rozwiązaniem lokalnym. Wydajność tej architektury spełnia wymagania najbardziej wymagających obciążeń przedsiębiorstwa o krytycznym znaczeniu dla działania firmy. Aby uzyskać więcej informacji na temat korzyści z wydajności usługi Azure NetApp Files, zobacz Zalety korzystania z usługi Azure NetApp Files z bazą danych Oracle Database.
Usługa Azure NetApp Files oferuje skalowalność na żądanie. Można powiększyć lub zmniejszyć wdrożenia, aby zoptymalizować konfigurację każdego obciążenia.
Zarządzanie danymi w skali przedsiębiorstwa
To rozwiązanie może obsługiwać obciążenia wymagające zaawansowanych funkcji zarządzania danymi. Protokół ONTAP udostępnia funkcje w tym obszarze, które nie są zgodne w branży:
Wydajna, natychmiastowa klonowanie zwiększa środowiska programistyczne i testowe.
Pojemność na żądanie i skalowanie wydajności sprawia, że efektywne wykorzystanie zasobów.
Migawki zapewniają punkty spójności bazy danych i oferują następujące korzyści:
- Są one wydajne w magazynie. Do tworzenia migawek potrzebna jest tylko ograniczona pojemność.
- Można je szybko tworzyć, replikować, przywracać lub klonować. W związku z tym zapewniają rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania, które zapewniają agresywne cele czasu odzyskiwania (RTO) i cele punktu odzyskiwania (RPO).
- Nie wpływają one na wydajność woluminu.
- Zapewniają skalowalność. Można je często tworzyć i przechowywać wiele jednocześnie.
Hybrydowe odzyskiwanie po awarii
Kombinacja rozwiązań ODG i Azure NetApp Files zapewnia odzyskiwanie po awarii dla tej architektury. Te rozwiązania odzyskiwania po awarii są odpowiednie dla systemów chmurowych i hybrydowych. Ich plany działają w wielu regionach i w lokalnych centrach danych.
Kwestie wymagające rozważenia
Następujące zagadnienia dotyczą tego rozwiązania:
Dostępność
W przypadku usługi Azure NetApp Files:
- Aby uzyskać gwarancję dostępności tej usługi, zobacz Umowa SLA dla usługi Azure NetApp Files .
- W miarę omawiania zarządzania danymi w skali przedsiębiorstwa można używać migawek w rozwiązaniach do tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania. Używaj trybu tworzenia kopii zapasowej Oracle na gorąco i interfejsów API usługi Azure NetApp Files do organizowania migawek spójnych na poziomie bazy danych.
W przypadku korzystania z bazy danych Oracle Database na platformie Azure zaimplementuj rozwiązanie dla wysokiej dostępności i odzyskiwania po awarii, aby uniknąć przestojów:
- Użyj funkcji ODG.
- Uruchom bazę danych na jednej maszynie wirtualnej.
- Wdróż pomocniczą maszynę wirtualną, ale zainstaluj na niej tylko pliki binarne.
- Umieść obie maszyny wirtualne w tej samej sieci wirtualnej. Następnie mogą oni uzyskiwać dostęp do siebie za pośrednictwem prywatnego trwałego adresu IP.
Skalowalność
W sekcji Wysoce wydajne systemy omówiono, że usługa Azure NetApp Files zapewnia wbudowaną skalowalność.
Zabezpieczenia
Usługa Azure NetApp Files zabezpiecza dane na wiele sposobów. Aby uzyskać informacje o zabezpieczeniach, szyfrowaniu, regułach zasad, funkcjach kontroli dostępu opartej na rolach i dziennikach aktywności, zobacz Często zadawane pytania dotyczące zabezpieczeń.
Optymalizacja kosztów
Korzystanie z usługi Azure NetApp Files zamiast magazynu blokowego może obniżyć koszty:
Konfigurację można oszczędnie wykorzystać. Tradycyjne konfiguracje lokalne mają rozmiar dla maksymalnych wymagań dotyczących obciążeń. W związku z tym te konfiguracje są najbardziej ekonomiczne przy maksymalnym użyciu. Z kolei wdrożenie usługi Azure NetApp Files jest skalowalne. Możesz zoptymalizować konfigurację bieżącego wymagania dotyczącego obciążenia, aby zmniejszyć wydatki.
Możesz użyć mniejszych maszyn wirtualnych:
- Usługa Azure NetApp Files zapewnia dostęp do magazynu o małych opóźnieniach. Dzięki mniejszym maszynom wirtualnym uzyskujesz taką samą wydajność, jaką zapewniają większe maszyny wirtualne z magazynem w warstwie Ultra Disk.
- Zasoby w chmurze zwykle ograniczają operacje we/wy. Ta praktyka zapobiega nagłym spowolnieniu, które mogą powodować wyczerpanie zasobów lub nieoczekiwane awarie. W związku z tym maszyny wirtualne mają ograniczenia przepływności dysku i ograniczenia przepustowości sieci. Ograniczenia sieci są zwykle wyższe niż ograniczenia przepływności dysku. W przypadku magazynu dołączonego do sieci obowiązują tylko limity przepustowości sieci i mają zastosowanie tylko do ruchu wychodzącego danych. Innymi słowy limity we/wy dysku na poziomie maszyny wirtualnej nie mają wpływu na usługę Azure NetApp Files. Ze względu na te czynniki magazyn dołączony do sieci może osiągnąć lepszą wydajność niż we/wy dysku. To prawda, nawet jeśli usługa Azure NetApp Files działa na mniejszych maszynach wirtualnych.
Mniejsze maszyny wirtualne oferują te korzyści cenowe w porównaniu z większymi:
- Kosztują mniej.
- Mają one niższy koszt licencji bazy danych Oracle Database, szczególnie w przypadku korzystania z mniejszych, ograniczonych jednostek SKU kodu.
- Magazyn dołączony do sieci nie ma składnika kosztów we/wy.
Te czynniki sprawiają, że usługa Azure NetApp Files jest mniej kosztowna niż rozwiązania magazynu dysków.
Wdrażanie tego scenariusza
Aby uzyskać zasoby dotyczące wdrażania bazy danych Oracle Database na maszynach wirtualnych platformy Azure przy użyciu usługi Azure NetApp Files, zobacz Architektury rozwiązań korzystające z usługi Azure NetApp Files.
Aby uzyskać informacje na temat wdrażania i uzyskiwania dostępu do woluminów usługi Azure NetApp Files, zobacz dokumentację usługi Azure NetApp Files.
Rozważ rozmiar bazy danych:
- W przypadku małych baz danych można wdrożyć wszystkie składniki, takie jak pliki danych, dziennik ponownego wykonania, dziennik archiwum i pliki sterujące, w jednym woluminie. Takie uproszczone konfiguracje są łatwe do zarządzania.
- W przypadku dużych baz danych wydajniejsze jest skonfigurowanie wielu woluminów. Możesz użyć woluminów funkcji jakości usług (QoS) automatycznych lub ręcznych. Te typy woluminów zapewniają bardziej szczegółową kontrolę nad wymaganiami dotyczącymi wydajności.
Współautorzy
Ten artykuł jest obsługiwany przez firmę Microsoft. Pierwotnie został napisany przez następujących współautorów.
Główny autor:
- Deanna Garcia | Główny menedżer programu
- Arnt de Gier | Inżynier ds. marketingu technicznego dla usługi Azure NetApp Files
Następne kroki
- Wydajność bazy danych Oracle na pojedynczych woluminach usługi Azure NetApp Files
- Najlepsze rozwiązania dotyczące instalacji systemu plików NFS w systemie Linux dla usługi Azure NetApp Files
- Testy porównawcze wydajności usługi Azure NetApp Files dla systemu Linux
- Zarządzanie pojemnością — często zadawane pytania
Powiązane zasoby
W pełni wdrażalne architektury korzystające z usługi Azure NetApp Files: