“Exadata je najrýchlejšie rastúci produkt v histórii spoločnosti Oracle” takto by na otázku, ktorá je názvom článku odpovedal Larry Ellison, CEO Oracle ak by mal na zreteli marketingový pohľad.
“Exadata je najrýchlejší OLTP server na svete, je optimalizovaný pre relačné databázy aj dátové sklady, či analýzy a vhodný je aj do konsolidovaného prostredia so zmiešanou záťažou.” takto by na otázku reagoval Larry Ellison, CEO Oracle ak by mal na zreteli technologický pohľad.
V povedomí IT špecialistov vo väčšine prípadov pod pojmom Exadata rezonuje predstava veľmi výkonného, ale aj veľmi drahého servera, ktorého použitie je situované do oblasti databáz.
Tento špecializovaný databázový stroj má v produktovom portfóliu Oracle unikátne postavenie, je to prvý čiastočne hardvérový produkt v histórii firmy, ktorá dosiaľ dodávala len softvér a je známa hlavne svojimi bezpečnými a spoľahlivými databázami a podnikovými riešeniami. Hardvérovú divíziu získala spoločnosť Oracle akvizíciou spoločnosti SUN Microsystems.
Vysoký výkon je dosiahnutý jednak špecializovanou architektúrou prispôsobenou požiadavkám databázového servera Oracle 11g, ale hlavne softvérom implementovaným na úrovni úložiska. Vďaka týmto črtám je možné dosiahnuť zhruba 10-násobne vyšší výkon oproti iným systémom. Svedčia o tom referenie zákazníkov, ktorí systém používajú v produkcii ako aj testy u potencionálnych zákazníkov.
Kompletné databázové riešenie z jednej škatule
Exadata V2 sa dodáva ako predkonfigurované a odladené riešenie. Je vybudované na paralelnej architektúre a pozostáva z gridu databázových serverov, Exadata Storage serverov, infiniband infraštruktúry a ďalších komponentov potrebných pre nasadenie databázy Oracle:
V najsilnejšej konfigurácii disponuje 128-mi procesorovými jadrami, 2 TB rýchlej pamäti RAM, 5TB FLASH cache pamäti ( zdôrazňujeme Flash PCI Card, nie FLASH disk). Kapacita RAM a FLASH cache sa pri využití výkonnej kompresie, ktorou disponuje nová databáza Oracle 11g R2 ďalej násobí faktorom 3. Pre archívy a dátové sklady, kde sa s údajmi pracuje inak a nemusia byť okamžite k dispozícii pre relačné operácie, sa sofistikovanými metódami kompresie dosahuje kompresný pomer 15 až 50 krát podľa typu údajov, čo niekoľkonásobne zvyšuje efektívnu diskovú kapacitu a dátovú priepustnosť. Pre komunikáciu DB serverov so storage servermi ako aj komunikáciu medzi jednotlivými uzlami RAC prostredia sú k dispozícii Sun Quad Data Rate (QDR) InfiniBand switch s priepustnosťou 40 Gb/s.
Dostupné sú 3 modely Oracle Exadata DB Machine: Quarter Rack, Half Rack a Full Rack s možnosťou prechodu z nižšieho modelu na vyšší model, príp. prepojenie viacerých rack-ov do integrovaného riešenia. Každý z uvedených modelov je možné obstarať v konfigurácii s vysoko výkonnými (High Performance) alebo vysoko kapacitnými (High Capacity) diskami.
Storage participuje na spracovaní údajov
Súčasťou riešenia sú Exadata Storage Servery na báze Sun Fire X4275 M2 Server. Môže obsahovať buď SAS disky rotujúce na 15 000 otáčkach za minútu v konfigurácii optimalizovanej pre vysoký výkon transakcií, alebo 7 200 otáčkové disky pre ukladanie archívnych údajov. Súčasťou každého storage servera je 4 x 96 GB Exadata Smart Flash Cache pre zrýchlenie I/O operácií. Práve na úrovni Exadata Storage Servera sa skrýva jedno z tajomstiev vysokého výkonu. Jeho softvér totiž vykonáva časť databázového spracovania. Dotazy, ktoré vykonávajú prehľadávanie údajov v databáze sú totiž presmerované na storage server, kde sú vykonávané oveľa efektívnejšie. Na úrovni storage, konkrétne modulu Exadata Smart Scans sa vykoná filtrovanie riadkov, stĺpcov a vykonávanie join operácií a databázovému serveru sú zaslané len výsledné dáta a nie bloky údajov ako pri klasickej architektúre. Takéto spracovanie znižuje záťaž databázového servera a niekoľkonásobne redukuje objem prenášaných údajov.
Na storage je viazaný aj špeciálny algoritmus kompresie údajov Exadata Hybrid Columnar Compression (EHCC). Údaje sú počas ukladania rozdelené do menších celkov, tzv. Compression Unit a v rámci nich utriedené podľa stĺpcov, pričom každý stĺpec je samostatne komprimovaný a uložený na disk. Kompresia funguje v dvoch módoch Warehouse Compression a Archival Compression.
Údaje sú na disky distribuované prostredníctvom Automatic Storage Managementu (ASM), ktorý zabezpečuje zrkadlenie pre prípad obnovy po zlyhaní disku alebo celého storage servera. Pracuje s normálnou redundanciou, kedy sú uchovávané 2 obrazy dát alebo s vysokou redundanciou, ktorá uchováva 3 obrazy. Pridanie alebo odobranie disku je pre databázu transparentné, pričom ASM automaticky prerozdelí dáta na všetky dostupné disky.
Všetky kone z jednej stajne…
Oracle Exadata je interne uzavretý systém, funguje jedine s predinštalovanou databázou Oracle 11g R2 (a v budúcnosti s novšími verziami), ale ako blok je možné nasadiť ho do ľubovoľnej IT architektúry. Samozrejme vývojári sa snažili riešenie Exadata naladiť nielen pre optimálny beh databázy, ale aj na podporu širokého portfólia podnikových aplikácií z dielne Oracle, ako napríklad Oracle E-Buisness Suite, Oracle Siebel CRM a Oracle PeopleSoft Enterprise Applications.
Prvá lastovička už aj na Slovensku
Celosvetovo, v 67 krajinách je nainštalovaných už viac než 1 000 týchto supervýkonných databázových strojov, pričom jeden z nich je už aj na Slovensku v spoločnosti ASBIS, presnejšie v jej demonštračnom centre. Zákazníci si tu môžu vyskúšať riešenie Exadata na svojich vlastných reálnych údajoch a prípadne sa rozhodnúť, aká konfigurácia by im najlepšie vyhovovala pre eventuálne budúce nasadenie.
Platforma pre privátne cloudy
Systém Oracle Exadata podporuje zníženie nákladov na IT pomocou konsolidácie serverov a predstavuje ideálnu platformu pre konsolidáciu do privátnych cloudov. Ponúka vysokú bezpečnosť, spoľahlivosť a v dôsledku masívne paralelnej architektúry taktiež vysokú škálovateľnosť a redundanciu. Aj keď nasadenie takéhoto výkonného riešenia je spojené s pomerne vysokou investíciou, konsolidácia pracovných úloh a serverov do jediného stroja Oracle Exadata môže v konečnom dôsledku priniesť podstatné zníženie nákladov. Navyše je možné nové databázové aplikácie a služby rýchlejšie uvádzať na trh, čo v dnešnom dynamickom biznise predstavuje signifikantnú konkurenčnú výhodu.
V prípade Exadata V2 sme riešili dilemu ohľadne zoznamu základných parametrov. Pri popisoch IT systémov a riešení IT architektúr to nebýva zvykom, no Exadata je kompexné a pritom kompaktné riešenie “z jednej škatule”, tak niekoľko parametrov základných komponentov miesto záveru predsa len uvedieme:
Databázový server – Sun Fire X4170 M2 Server, 2 šesťjadrové Intel Xeon X5670 procesory, 96 GB pamäti. Databáza Oracle 11g Release 2 beží pod taktovkou operačného systému Oracle Enterprise Linux 5.5. Databázové servery sú zapojené do klastra prostredníctvom technológie Oracle Real Application Clusters (RAC).
Exadata Storage Server – Sun Fire X4275 M2 Servery, každý obsahuje 12 x 600 GB 15,000 RPM SAS disky (High Performance konfigurácia) alebo 12 x 2 TB 7,200 RPM SAS disky (High Capacity). Súčasťou každého storage servera je 4 x 96 GB Exadata Smart Flash Cache pre zrýchlenie I/O operácií a predinštalovaný Exadata Storage Server Software, ktorý beží na operačnom systéme Oracle Enterprise Linux 5.5.
Sun Quad Data Rate (QDR) InfiniBand switch na vytvorenie 40 Gb/s InfiniBand infraštruktúry pre komunikáciu DB serverov so storage servermi ako aj komunikáciu medzi jednotlivými uzlami RAC prostredia
Cloud computing, virtualizácia a Web 2.0 