Oracle Exadata - Consolidação & Migração

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Consolidação & Migração com Oracle Exadata
Rodrigo Almeida
Oracle ACE e Exadata Specialist Implementation
GUOB EXADATA SIG

Agenda
• Palestrante
• O que é Oracle Exadata?
• Consolidação
• Migração
• Dúvidas

Palestrante
Rodrigo Almeida
 DBA há mais de 14 anos;
 Analista de banco de dados na Veris IBTA;
 Pós-graduando em Business Inteligence (BI) na Faculdade IBTA;
 Vice-presidente do GUOB;
 Diretor do GUOB Exadata SIG;
 Colunista Oracle do portal iMasters;
 Articulista das revistas SQL Magazine e Revista YEP;
 Colaborador da OTN Latina América;
 Professor da disciplinas de banco de dados das principais faculdades paulistas.
 Instrutor oficial de Oracle Exadata e SuperCluster para Oracle University Brasil.
Implementação de 5 Exadatas e 1 Super Cluster

O que é Oracle Exadata

Oracle Exadata Database Machine
O Oracle Exadata Database Machine é uma máquina customizada para
bancos de dados que fornece alta performance para ambientes OLTP e
Data Warehouse.
O Oracle Exadata roda em Oracle Enterprise Linux 5.5 ou Solaris 11 e
trabalha com o banco de dados Oracle Database 11g Release 2.
Quais as tecnologias que vamos encontrar?
 Sun Infiniband switches;
 Smart Flash Cache;
 Smart Scan;
 Storage Index;
 EHCC – Exadata Hybrid Columnar Compression;
Objetivos da solução: Acabar com problemas de gargalos de I/O e CPU, com
extrema performance em seus componentes.

Infiniband Switch
Infiniband Swtich é um dos componentes principais de performance do Oracle
Exadata, Open Source é fabricado para oferecer computação em alta-
performance onde oferece os seguintes recursos:
 Baixa latência na transmissão dos dados (100 nanosegundos);
 QoS (Quality of Service) – Qualidade de Serviço;
 Failover;
 Escabilidade;
 Troughtput de 40/GBs (COMERCIAL), o verdadeiro é 32/GBs ;
 Oracle Kernel do RAC customizado;
 Trabalha com protocolos como iDB, SDP, IPoIB ou ZDP;
 Todos podem ser baseados em RDS.

Smart Flash Cache
O Smart Flash Cache é uma tecnologia similar ao SSD (Solid State Disk),
porém, específico para realizar CACHE dos dados e não armazena os
dados fisicamente.
Uma das principais vantagens de se usar Flash Cache em BD é:
 Alta performance em leituras dos blocos de dados;
 Utilização da capacidade máxima do Infiniband para Troughtput de I/O;
 Pode ser implementado diretamente por comando SQL, especificando a
tabela do modelo de dados que deseja utilizar;
 Na versão FULL RACK X2-2, o Exadata pode oferecer até 5 TB de Flash
Cache, na versão X3-2 existe a opção de 22TB;
 RMAN customizado para backup incrementais e em alta performance;

Smart Scan
O Smart Scan é um software específico do Oracle Exadata Storage Server
(células) e só ocorre é influência pela otimização de uma Query, não
governado pelo otimizador:
 Quando o objeto está armazenado no Storage Server;
 Algum mecanismo de Direct Path Reads.
Podendo alternar entre 4 modos de trabalho, são eles:
1. Predicate Filtering;
2. Column Filtering;
3. Join Fitering;
4. Para operações de FULL TABLE ou INDEX SCANS;
Diminui o valor de dados para o banco de dados, aumenta a performance das
consultas, otimizado no binário oracle e otimizado pelo uso do protocolo
iDB.

Storage Index
O Storage Index é uma tecnologia específica do Oracle Exadata Storage
Server para agilizar a indexação dos blocos de dados nas células de
storage, evitando a utilização dos índices B*Tree e Bitmap comuns das
aplicações.
• Trabalha diretamente com as tecnologias de Smart scan para facilitar a
interpretação dos comandos SQL enviados pelo protocolo iDB e capaz de
processar em pacotes de 1MB o menor e maior valor dos dados para
realizar a completa indexação dos dados;
• Evita a utilização de índices desnecessários por parte da aplicação;
• Aumenta a capacidade de armazenamento dos storages;

IO Resource Manager
O IO Resource Manager é um recurso do Oracle Exadata Storage Server para
segregar e controlar a capacidade de IO geradas pelas células de storage,
de forma que obtenha o melhor controle sobre as operações de IO e
remanejamento de recurso quando necessário.
O IORM pode trabalhar em conjunto com o Database Resource Manager para
oferecer o controle ao nível de banco de dados.
VEJA O EXEMPLO A SEGUIR

IO Resource Manager
IORM
allocation
Intradatabase
Interdatabase
Categories
All
User I/Os
(100%)
70%
30%
Database A
70%
30%
15%
CG1
16.8%
10%
CG2
11.2%
Database B
22%
CG5
6.6%
18%
CG6
5.4%
Database A
35%
CG3
19.6%
40%
CG4
22.4%
Database B
15%
CG7
4.5%
45%
CG8
13.5%
40%
BATCH
60%
INTERACTIVE

EHCC – Hybrid Compression Column
O EHCC é uma tecnologia voltada para compressão de dados presentes
somente no Oracle Exadata capaz que controlar e implementar diversos
tipos de compressão de dados ao nível de segmentos do banco de dados
Oracle.
É possível trabalhar com diversos modos de compressão, tais como:
QUERY LOW
Usa o algoritmo LZO no nível 1, com taxa de compressão de 4x.
QUERY HIGH
Usa o algoritmo ZLIB (gzip) no nivel 2, com taxa de compressão 6x.
ARCHIVE LOW
Usa o algoritmo ZLIB (gzip) no nível 3, com taxa de compressão de 7x.
ARCHIVE HIGH
Usa o algortimo BZIP2 no nível 4, com taxa de compressão de 12x.

Consolidação

Quantidade de Hardware
Algumas informações importantes que devemos ter em mente quando estamos
consolidando um banco de dados no Oracle Exadata:
Exadata X2-2 Q X2-2 H X2-2 F X3-2 Q X3-2 H X3-2 F X2-8 X3-8
Cores 24 48 96 32 64 128 128 160
Storage - HP 21.6TB 50TB 100TB 21.6TB 50TB 100TB 100TB 100TB
Storage - HC 72TB 168TB 336TB 108TB 252TB 504TB 336TB 504TB
Flash Cache 1.1TB 2.6TB 5.3TB 4.8TB 11.2TB 22.4TB 5.3TB 22.4TB
Memória 192GB 384GB 768GB 512GB 1TB 2TB 2TB 4TB
DB Nodes 2 4 8 2 4 8 2 2
CELL Nodes 3 7 14 3 7 14 14 14
Legenda:
Q – Quarter Rack HP – High Performance
H – Half Rack HC – High Capacity
F – Full Rack

Perguntas básicas
Para montar um bom plano de consolidação, alguns questionamentos devem
ser realizadas, tais como:
 Qual o tipo e versão do Oracle Exadata? (X2-2 ou X3-2, Quarter/Half/Full)
 Quantos ORACLE HOMES serão instalados? (Esse pode ser perigoso)
 Volumetria de cada banco de dados?
 Qual o tipo de discos escolhidos no Oracle Exadata? (HP ou HC)
 Qual será os tipos de GRID DISK para o ASM? (HOT ou COLD Part)
 Existe algum produto de banco de dados no Exadata? (Audit Vault)
 Sua rede (LAN) Ethernet possui acesso à 10Gb?
 Qual é a arquitetura das aplicações que utilizam do Oracle Exadata?
 Qual será o Plano de Backup & Recover?
 Qual será o Plano de Contingência?
 Existe um Plano de Capacidade do ambiente legado?
 Quais os recursos do Oracle Exadata que devemos utilizar?

Outros pontos importantes
Oriente as equipes sobre como utilizar o Oracle Exadata, alguns pontos que
você deve orientar:
 O Oracle Exadata é somente para BANCO DE DADOS, e não deve ter
instalado nenhuma aplicação ou web server;
 Utilize o recurso do Database File System (DBFS) para arquivos externos e
ajudar no processo de migração ou backup posteriormente;
 A versão do banco de dados é sempre 11gR2 ou superior;
 Os únicos agentes homologados para Exadata (DB Node) é:
 Oracle Data Integrator (ODI);
 Oracle Golden Gate;
 Oracle Enterprise Manager Grid Control 11G;
 Oracle Enterprise Manager Cloud Control 12c;
 Oracle Enterprise Manager Exadata Management Pack;
 IBM Tivoli;
 Xymon.
Se usar o NAGIOS, deixe apenas no DBNODE e não nos demais componentes do Exadata.
Mantenha-se atualizado com o documento Oracle Exadata Database
Machine [ID 1306791.2] disponível no My Oracle Support (MOS).

Cenário Consolidação x Exadata

Conclusões
1. Necessário criações distintas de GRID DISK para criação de Disk Groups
do ASM com e sem criptografia;
2. Avaliar o volume x Performance desejado para cada novo banco de dados,
para criação dos GRID DISK em HOT, COLD ou INTERLEAVED PART.
3. Segregar o acesso por SERVICES no Oracle Clusterware;
4. Preparação do Plano de Backup com FITA e Storage Disk com RMAN e
Data Pump;
5. Processos de Exchange Partition para os recursos de ILM;
6. Avaliar o volume para o ponto único de armazenamento para arquivos
TXT/CSV das aplicações ou External Tables;
7. Evitar muitos criação de muitos bancos de dados, opção de consolidação
por Schemas e cada um com suas tablespaces;
8. Criação de Grupos de cargas conforme as demandas de carga das
aplicações OLTP/DW/OLAP/Segurança;
9. Avaliar os requisitos de Segurança e Firewall;
10.Mensurar o valor de SGA e PGA para cada tipo de banco de dados;

Conclusões
11.Caso necessite de uma contingência, caso utilize o EHCC em algum
modelo de dados, será necessário outro Oracle Exadata ou Storage com
ZFS para criar o Oracle Data Guard;
12.O AU_SIZE do Group disks no Oracle Exadata é sempre 4MB;
13.Utilizar o recurso de Instance Caging para separar a utilização de CPU por
banco de dados para não criar gargalos de CPU;
14.Separar o IORM grupos de DESENVOLVIMENTO, HOMOLOGAÇÃO e
PRODUÇÃO para utilização do Exadata Storage Server;
15.Avaliar os modelos de dados para utilização dos Flash Cache;
16.Utilizar o DBRM para separar os recursos por Schema;
17.Cuidado para criar muitas instalações dos binários de banco de dados, isso
pode impactar no espaço em disco dentro dos DB Nodes;
18.Sempre deixar cerca de 30% dos recursos livres (CPU/Memória/Storage)
para crescimento pós migração;
19.Cuidado com o uso de PARALELISMO para os bancos de dados;
20.Seu Oracle Exadata Storage, o disk group de DATA sempre deverá estar
em HIGH MIRROR (3 cópias), porém, menos espaço.

Controle
Banco de dados Ambiente IORM DBRM FC Volume ASM Group DBNODE SC Service
DB1 Desenvolvimento IODEV DBDEV N 2TB DATA e RECO 1 e 2 S DEV
DB2 Homologação IOHMG DBHMG N 2TB DATA e RECO 1 e 2 S HMG
DB3 Produção 1 IOPRD1 DBPRD S 5TB DATA1 e
RECO1
3 e 4 S PRDSAP
DB4 Produção 2 IOPRD2 DBPRD S 6TB DATA2 e
RECO2
3 e 4 S PRDBI
DBFS Todos DBFS - - 1TB DBFS 1 e 2 N DBFS
Exemplo para um Exadata Quarter Rack
Legenda: FC – Flash Cache, SC – Smart Scan, TBS - Tablespace
Schema Origem Volume Disponibilidade ILM TBS Restrição
SAPR3 SQL Server 400GB ALTA S SAPR3 JDBC, Segurança, Patch
BIEE Oracle 700GB BAIXA N BIEE Paramêtros de BI, Cache
CRM DB2 200GB ALTA S CRM Mainframe, Segurança e Cache

Migração

Considerações
• A Plataforma é 64-bit Intel do Oracle Exadata
• Byte order é little endian
• Exadata, ASM e database software devem estar executando na versão
11.2.0.1 ou superior.
• Os atributos do ASM disk group:
• COMPATIBLE.ASM=11.2.0.0.0
• COMPATIBLE.RDBMS=11.2.0.0.0
• CELL.SMART_SCAN_CAPABLE=TRUE
• AU_SIZE=4M
• Paramêtro de inicialização do banco de dados:
• COMPATIBLE=11.2.0.0.0
• DB_BLOCK_CHECKSUM=TYPICAL
• Os extents do banco de dados sempre deve ser múltiplos de 4MB, que
deverá ser ajustado no modelo de dados para cada tablespace e tabela.
• Executar o CALIBRATE no Oracle Exadata Storage Server.

Migração Lógica
Tipo Fonte DB é 11.2 Tempo e Esforço Tempo de Parada
Logical standby database Não Alto Baixo
Streams Não Alto Baixo
Data Pump Não Alto Alto
Se adotar o Data Pump, deverá configurar o DBFS para armazenar os arquivos de DMP.

Migração Física
Tipo Fonte DB
é 11.2
ASM
com
4MB
Suporte
Plataforma
Tempo e
Esforço
Tempo
de
Parada
ASM Online Migration Sim Não Tranquilo Médio Baixo
Recovery Manager
Tablespace level migration
Sim Sim Tranquilo Médio Baixo
Create new tablespaces
In conjunction with rolling partitions
Sim Sim Tranquilo Médio Baixo
Physical standby database
Migration of DB server and storage
Não Sim Limitado Baixo Baixo
Transportable Database
Migration to a different platform with
the same endian format
Sim Sim Little endian Baixo Médio
Transportable Tablespace
Migration to a different platform with
different endian format
Não Sim Amplo Médio Médio

Outros pontos de atenção
• Ferramentas para migração com Downtime mínimo:
• Oracle GoldenGate
• Oracle Data Integrator
• Customização do código
• Query com database link, alterar protocolo do SQL*NET
• Rotinas PL/SQL com Result Cache
• Avaliar o modelo de dados para utilização do EHCC;
• Avaliar o modelo de dados para Flash Cache;
• Storage Index irá influênciar nas suas queries;
• Retirar os índices somente após a migração completa da
aplicação e a primeira fase de validação;
• Se atentar com a configuração do OTIMIZADOR;

Avaliação dos Ambientes
Relatório
AWR
Oracle
Database
Size IOPS MBPS
…
ExadataExadata
StorageStorage
ServerServer
SQL Server
DB2
Oracle
SQL Server
DB2
Oracle
Após avaliação, reconfigurar:
1.IORM
2.DBRM
3.Instâncias
4.Modelo de dados
5.Queries

Contato
Rodrigo Almeida
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Dúvidas?

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