Optimisation du stockage pour améliorer le coût total de. possession dans les environnements Oracle

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1 Optimisation du stockage pour améliorer le coût total de possession dans les environnements Oracle Partie 2 : performances et évolutivité A la fin des années 1990 et au début des années 2000, les consommateurs qui se tournaient vers Internet pour faire leurs achats de fin d'année rencontraient bien trop souvent des problèmes de performances et de traitement des transactions sur les sites Web de commerce électronique. Pour de nombreux commerçants en ligne, le problème venait d'une infrastructure dont les performances se dégradaient lorsque les acheteurs se tournaient en masse vers Internet. Les infrastructures des détaillants ne parvenaient pas à évoluer pour s'adapter à la demande. Il est intéressant de comparer ces prémices du commerce électronique à ce que l'on appelle le «Cyber Monday», qui marque généralement le début des achats pour la saison des fêtes de fin d'année, et notamment celui de l'année Le «Cyber Monday» est le lundi qui suit Thanksgiving aux Etats-Unis et, en 2011, ce fut la plus grosse journée d'achats en ligne jamais enregistrée, selon comscore, avec des ventes qui ont atteint 1,25 milliard de dollars. Les acheteurs en ligne ont certainement rencontré des problèmes aussi en 2011, mais l'histoire retiendra surtout les sommes d'argent dépensées, pas le nombre de réclamations enregistrées. Une expérience d'achat en ligne réussie implique un certain nombre de pièces mobiles à travers une pile logicielle complexe incluant des serveurs Web, des bases de données et des solutions de stockage ; tous ces éléments étant reliés entre eux par un réseau. L'ensemble doit fonctionner à l'unisson afin qu'un client puisse cliquer et acheter sans problème. Au cours des dix dernières années, l'infrastructure informatique a évolué afin d'améliorer l'expérience d'achat en ligne, avec le cloud computing notamment, qui permet aux entreprises d'évoluer plus facilement et d'ajouter des capacités lorsque la demande augmente. Les fournisseurs font également tout un travail d'ingénierie pour que leurs produits fonctionnent ensemble à travers la pile et fournissent les performances et l'évolutivité dont les entreprises de la vente au détail et d'autres secteurs ont besoin pour ne plus souffrir le même sort que bon nombre des détaillants de la première heure du commerce électronique.

2 Oracle est l'un de ces fournisseurs et s'efforce de concevoir des produits à l'évolutivité et aux performances exceptionnelles, comme ses solutions de stockage de premier ordre. Ce document propose d'examiner les avantages de l'utilisation du stockage Oracle avec des applications Oracle, en termes de performances et d'évolutivité. Les autres documents de cette série examinent les fonctions liées à la gestion (voir Partie 1) et à l'efficacité (voir Partie 3). Notez également que le portefeuille de stockage d'oracle comprend un certain nombre de produits et de solutions capables d'aider les entreprises à créer une infrastructure informatique pouvant gérer les données à tous les stades de leur cycle de vie, depuis leur création jusqu'à leur archivage à long terme, avec la prise en charge des applications de bases de données et de transactions en ligne les plus exigeantes. Le portefeuille de stockage Oracle est optimisé pour les environnements Oracle, mais il est également conçu pour fournir des capacités de premier ordre lorsqu'il fonctionne avec des serveurs et des environnements logiciels hétérogènes, que l'on trouve dans la plupart des entreprises. Les entreprises qui n'utilisent pas de base de données, de middleware ni d'application Oracle pourront toujours profiter des performances et de l'évolutivité du portefeuille de stockage Oracle et sont invitées à lire ce document et à évaluer la façon dont les produits Oracle pourraient répondre à leurs besoins. Le portefeuille de stockage Oracle Le portefeuille de stockage Oracle inclut des produits capables d'aider les entreprises à satisfaire tous leurs besoins en matière de stockage, notamment des applications hautes performances, des solutions de stockage NAS (Network Attached Storage), SAN (Storage Area Network) et sur bande. En ce qui concerne les performances et l'évolutivité, les serveurs Oracle Exadata Storage Server aident à produire les performances de base de données exceptionnelles offertes par les solutions Oracle Exadata Database Machine et SPARC SuperCluster. Ils sont hautement optimisés pour être utilisés avec Oracle Database 11g et fournissent d'incroyables performances d'e/s pour les applications de traitement transactionnel en ligne (OLTP) et d'entreposage de données. Les autres produits de stockage Oracle incluent des fonctions qui améliorent les performances et l'évolutivité des ressources de stockage, ainsi que de l'environnement informatique tout entier. La solution Sun ZFS Storage Appliance utilise des pools de stockage hybrides pour mettre en correspondance les données et les supports de stockage de façon à optimiser les performances. Par ailleurs, elle prend en charge les environnements virtuels pour aider les entreprises à faire évoluer leur infrastructure sans affecter les performances.

3 Les systèmes de stockage SAN Pillar Axiom d'oracle reconnaissent les applications et donnent la priorité aux demandes d'e/s en fonction des exigences métier des applications. Ils sont également conçus de façon modulaire pour évoluer sans affecter les performances. La gamme StorageTek de produits de stockage sur bande d'oracle propose les lecteurs affichant la plus grande capacité au monde, avec les performances et l'évolutivité requises pour réduire les fenêtres de sauvegarde. Intégrant des fonctions de chiffrement et de conformité pour stocker les données sur bande en toute sécurité, la gamme Oracle StorageTek est le support idéal pour bon nombre des plus grandes archives au monde. Pour étudier de plus près le portefeuille de stockage d'oracle, reportez-vous à la Partie 1 de cette série, qui couvre également les avantages des produits de stockage Oracle en termes de gestion. Ce document, quant à lui, propose maintenant d'étudier de façon plus approfondie les avantages du stockage Oracle en termes de performances et d'évolutivité. Meilleures performances et évolutivité accrue avec le stockage Oracle Les performances et l'évolutivité font plus qu'aider les entreprises à gérer de lourdes charges de travail transactionnelles, comme lors des achats pour les fêtes de fin d'année dont nous avons parlé précédemment : elles aident également à protéger les investissements réalisés dans l'infrastructure de stockage. Même les entreprises qui ne font pas de vente au détail peuvent voir leurs performances se dégrader à mesure que leur activité augmente. Lorsque les utilisateurs qui accèdent aux systèmes sont de plus en plus nombreux et que les données stockées prolifèrent, la latence peut augmenter et affecter la productivité. La capacité à évoluer afin que les systèmes puissent s'adapter à l'augmentation du nombre d'utilisateurs, de données et d'applications permet aux entreprises d'éviter des mises à niveau radicales coûteuses et susceptibles d'interrompre les applications. Dans les environnements NAS, la solution Sun ZFS Storage Appliance utilise une architecture profondément intégrée à travers le système d'exploitation Solaris, le système de fichiers évolutif ZFS, les niveaux de cache et les supports de stockage, ainsi qu'une riche suite de services de données. En adoptant cette approche intégrée et en contrôlant tous les composants technologiques de la pile applicative, Oracle parvient à réduire considérablement les goulots d'étranglement pendant que les données transitent à travers la solution, en se rapprochant autant que possible du potentiel de performances brutes du matériel.

4 La solution Sun ZFS Storage Appliance utilise son architecture de pools de stockage hybrides pour optimiser les performances et l'efficacité du stockage. Les pools de stockage hybrides gèrent la mémoire, les disques Flash optimisés en lecture et en écriture, les disques hautes performances et les disques de grande capacité en toute transparence. En reconnaissant automatiquement les différents modèles d'e/s, les pools de stockage hybrides décident de placer les données sur le support de stockage qui fournit les meilleures performances. L'écriture Flash est utilisée pour accélérer les opérations d'écriture synchrones, tandis que la lecture Flash améliore considérablement le temps d'accès aux fichiers pour les données fréquemment et récemment sollicitées. Les pools de stockage hybrides gèrent cette classification des données de façon transparente. L'application compose avec le système de fichiers ZFS comme si elle gérait un seul pool de disques intégré. L'association de blocs fonctionnels technologiques exceptionnellement solides, spécialement conçus pour s'intégrer étroitement à une appliance, et optimisés à l'aide de la technologie unique de pool de stockage hybride d'oracle, a permis à Oracle d'afficher des performances de premier ordre dans le cadre de tests d'évaluation. La solution Sun ZFS Storage Appliance optimise également les performances applicatives grâce à sa prise en charge des environnements virtuels. Les environnements virtuels ont deux caractéristiques qui font baisser les performances avec les solutions de stockage traditionnelles : le besoin de démarrer rapidement un grand nombre de machines virtuelles (phénomène parfois appelé «boot storms») et des E/S hautement aléatoires. La solution Sun ZFS Storage Appliance résout ces problèmes à l'aide d'instantanés et de clones des volumes de démarrage et grâce à la disponibilité d'une mémoire allant jusqu'à 1 To et de grands caches rapides en écriture. Les instantanés et les clones, associés à la grande quantité de mémoire, permettent de conserver les images de démarrage correspondantes en mémoire pour qu'elles puissent être rapidement chargées vers les systèmes physiques qui les exécutent. Par ailleurs, les environnements virtualisés sont connus pour créer des E/S hautement aléatoires pour les systèmes de stockage car les E/S séquentielles des machines virtuelles individuelles se mélangent aux E/S d'autres machines virtuelles sur le même système physique et sur d'autres systèmes physiques. La solution Sun ZFS Storage Appliance prend en charge jusqu'à 96 caches en écriture Flash pour que les écritures puissent être rapidement confiées à du stockage non volatil dans l'ordre dans lequel elles arrivent au niveau de l'appliance, mais de façon à ce que les écritures vers les disques physiques individuels puissent être regroupées et effectuées plus efficacement que si le flux d'e/s était traité tout au long du parcours le menant aux disques et dans l'ordre de réception.

5 Dans un environnement SAN, les systèmes Oracle Pillar Axiom utilisent la mise à l'échelle linéaire, le RAID distribué et la qualité de service (QoS) pour prendre en charge les performances et l'évolutivité. Les systèmes de stockage Pillar Axiom utilisent une architecture modulaire qui facilite leur évolutivité et les fait évoluer sans générer d'interruption, avec des augmentations de performances linéaires à mesure que les utilisateurs ajoutent des capacités, à l'inverse des systèmes dont les performances baissent lorsqu'ils évoluent pour héberger davantage de données. L'architecture inclut trois assemblages matériels intelligents avec leur propre nomenclature Pillar : Pillar Axiom Slammers (contrôleurs de stockage), Pillar Axiom Bricks (boîtiers de lecteurs) et Pillar Axiom Pilot (plate-forme de gestion). Un système Pillar Axiom peut prendre en charge jusqu'à quatre Pillar Axiom Slammers (huit unités de contrôle redondantes doubles), ce qui permet d'ajouter facilement de la puissance de traitement de stockage sans acheter d'autre système de stockage susceptible de générer les coûts et les interruptions d'une mise à niveau radicale. Les contrôleurs RAID des systèmes Pillar Axiom ne se trouvent pas dans le processeur de stockage. Ils sont hébergés dans le Pillar Axiom Brick pour aider à éliminer les goulots d'étranglement. Chaque Pillar Axiom Brick contient deux contrôleurs RAID. Ainsi, les organisations peuvent aisément faire évoluer leur système Pillar Axiom car, à mesure qu'elles étendent ses capacités en ajoutant des boîtiers de stockage, les contrôleurs RAID supplémentaires requis pour assurer les performances sont automatiquement et simultanément ajoutés. Les capacités du système Pillar Axiom en matière de performances sont pilotées par la fonctionnalité de qualité de service (QoS) qui fournit des performances déterministes en fonction de la valeur métier de l'application. Les systèmes Pillar Axiom peuvent gérer dynamiquement la qualité de service afin d'accorder aux applications stratégiques le niveau approprié de performances d'e/s, indépendamment de ce que font les autres applications sur le système de stockage. Sur d'autres systèmes de stockage SAN, ce type de contrôle est impossible et nécessiterait l'intervention humaine d'un administrateur. Parce que les charges de travail et les priorités métier peuvent changer et changent bel et bien dans le temps, toutes les stratégies QoS des systèmes Pillar Axiom peuvent être modifiées, à tout moment, sans générer d'interruption. La qualité de service applicative peut être accrue ou réduite en fonction des charges de travail saisonnières, par exemple pour s'adapter à l'augmentation des transactions au moment des fêtes de fin d'année.

6 Les serveurs Oracle Exadata Storage Server font partie d'un package complet de serveurs, solutions de stockage, solutions de réseau et logiciels, conçu pour être performant. La solution Oracle Exadata Database Machine fournit des performances extrêmes pour les charges de travail liées à l'entreposage des données et au traitement transactionnel en ligne (OLTP). De plus, elle utilise Exadata Smart Flash Cache et son réseau InfiniBand pour aider à traiter les charges les plus lourdes. Les systèmes SPARC SuperCluster incorporent également des serveurs Exadata Storage Server afin de fournir ces mêmes capacités de compression et de déchargement hautes performances, puis de les étendre pour prendre en charge les déploiements middleware et applicatifs. Grâce à l'utilisation d'exadata Smart Flash Cache, une solution Oracle Exadata Database Machine simple rack est capable de traiter plus d'1 million d'opérations d'e/s de base de données par seconde (IOPS) et d'analyser les données de son stockage à une vitesse atteignant 50 Gbit/seconde. Exadata Smart Flash Cache, piloté par le logiciel Oracle Exadata Storage Server, met en cache les données de la base de données Oracle de façon intelligente et transparente sur des supports Flash SSD bien plus performants que le disque. La technologie InfiniBand est utilisée par les serveurs Exadata Storage Server comme structure pour le réseau de stockage, où elle permet à plusieurs serveurs de stockage de se connecter à plusieurs serveurs de base de données Exadata ou SPARC afin de créer une configuration plus large et plus puissante. Chaque lien InfiniBand du réseau fournit 40 gigabits de bande passante, ce qui est bien plus rapide et implique bien moins de latence qu'avec les réseaux de serveurs ou de stockage traditionnels. Cela permet aux utilisateurs des solutions Oracle Exadata Database Machine et SPARC SuperCluster de faire évoluer les capacités et les performances sans affecter les performances. Pour les archives à long terme sur bande, Oracle conçoit depuis longtemps des systèmes à bandes pour gérer les charges de travail les plus importantes et les plus exigeantes au monde. Les lecteurs de bande Oracle StorageTek T10000C, destinés aux grandes entreprises, proposent les plus grandes capacités du secteur et un débit supérieur. Le lecteur StorageTek T10000C offre plus de 3 fois les capacités et 1,6 fois les performances des lecteurs de bande LTO5 de moyenne gamme, ce qui accroît considérablement les performances ou réduit la quantité de matériel requis pour satisfaire les exigences de stockage à long terme. Le stockage sur bande est connu pour sa capacité à stocker de vastes volumes de données à moindre coût et Oracle a ouvert la voie avec ses produits à bandes StorageTek qui ont été les premiers à évoluer jusqu'à l'exaoctet (1 000 Po) et à proposer un traitement sur bande jusqu'à 2,5 fois plus rapide que les autres produits.

7 Pleins feux sur les performances et l'évolutivité : sauvegarde et récupération Exadata et SPARC SuperCluster La sauvegarde d'une solution Exadata Database Machine ou SPARC SuperCluster puissante illustre bien la façon dont Oracle conçoit son matériel et ses logiciels pour qu'ils fonctionnent parfaitement ensemble et la façon dont l'utilisation de solutions de stockage Oracle peut améliorer le coût total de possession pour les entreprises qui exécutent des applications Oracle. La méthode de sauvegarde des données que vous déciderez d'utiliser dépendra de la valeur des données et de la fenêtre de sauvegarde disponible. Lors de la création d'un plan de sauvegarde, les administrateurs parlent en termes d'objectif de délai de récupération (RTO), lequel indique la rapidité avec laquelle les données doivent être récupérées, et en termes d'objectif de point de récupération (RPO), qui indique le point dans le temps vers lequel les données doivent être restaurées. Lors de la sauvegarde d'une base de données Oracle, le premier outil que tout le monde utilise est Oracle Recovery Manager (RMAN), qui garantit l'intégrité des transactions et gère toutes les informations requises pour la récupération de la base de données à n'importe quel point dans le temps. RMAN est inclus à la base de données Oracle ; aucune licence supplémentaire, ni aucune installation n'est requise. L'emplacement de la sauvegarde de la base de données après exécution de RMAN dépend de la valeur des données, de la fenêtre de sauvegarde, du RTO et du RPO. Le portefeuille de stockage Oracle contient plusieurs produits capables d'héberger des sauvegardes RMAN provenant d'une machine Exadata Database Machine et de répondre à pratiquement tous les objectifs de sauvegarde. La première option pour la sauvegarde Oracle Exadata Database Machine ou SPARC SuperCluster consiste à ajouter des serveurs Oracle Exadata Storage Server à une installation existante ou dans un autre rack afin de créer une zone de récupération rapide. Cette approche offrira les meilleures performances telles qu'un RTO immédiat et un RPO sans perte. Elle est recommandée pour les organisations dont les exigences métier permettent l'achat de machines Exadata supplémentaires. De nombreuses entreprises établissent des pratiques d'excellence pour la protection des données, qui requièrent de stocker les sauvegardes sur une technologie de stockage différente de celle des données principales afin que les bogues logiciels du système ou les comportements malveillants n'affectent pas à la fois les données principales et les données sauvegardées. Dans ces environnements, la solution Sun ZFS Storage Appliance fournit les performances et la flexibilité idéales. Le système de fichiers ZFS de l'appliance fonctionne avec RMAN pour s'assurer que les données ne soient pas corrompues lors du processus de sauvegarde et ultérieurement. La sauvegarde d'une solution Exadata ou SPARC

8 SuperCluster vers une ZFS Storage Appliance se fait à travers le même réseau InfiniBand à 40 Gbit/s que celui utilisé pour lier les serveurs Exadata Storage Server et Database Server, ce qui accélère considérablement les sauvegardes et simplifie les architectures de sauvegarde. En fait, la solution Sun ZFS Storage Appliance fournit la seule connexion InfiniBand directe vers Exadata. Dans les environnements qui n'utilisent pas de solution Exadata ou SPARC SuperCluster, les sauvegardes peuvent être faites à travers plusieurs connexions 10GigE ou GigE parallèles pour atteindre des performances élevées. Oracle recommande que toute architecture de sauvegarde comporte une bande. En effet, la bande représente le meilleur coût total de possession et, parce que les données sont hors ligne, elles sont protégées de tout problème en ligne tels que les bogues liés aux mises à jour logicielles ou aux virus. Les solutions D2D2T (disk-to-disk-to-tape), qui incluent à la fois des Sun ZFS Storage Appliances et des solutions d'automatisation sur bande StorageTek, constituent l'architecture préférée car elles fournissent des débits de sauvegarde et de récupération rapides, prennent en charge la fonctionnalité de fusion incrémentielle RMAN et assurent l'immuabilité des données avec la bande. Les entreprises peuvent également choisir de sauvegarder directement vers la bande en utilisant des outils de transfert de données et Oracle Secure Backup si le nombre de lecteurs de bande parallèles leur permet d'atteindre les RPO et RTO fixés. Comme Oracle conçoit ses produits pour qu'ils fonctionnent parfaitement ensemble, les sauvegardes Oracle Exadata Database Machine et SPARC SuperCluster peuvent se compléter. Les organisations peuvent combiner les produits de stockage Oracle pour créer une architecture de sauvegarde et de récupération capable de fournir les performances RTO et RPO dont elles ont besoin. Conclusion La croissance exponentielle des données exige des entreprises actuelles qu'elles développent une stratégie d'infrastructure de stockage qui permette à leurs applications d'évoluer avec l'activité, d'éviter les pertes de données et de contrôler les coûts. Le portefeuille de stockage d'oracle inclut des produits et des technologies conçus pour aider les organisations à satisfaire les besoins de performances exigeants des applications stratégiques d'aujourd'hui. Comme Oracle conçoit ses produits matériels et logiciels pour qu'ils fonctionnent parfaitement ensemble, l'ajout du stockage Oracle à une infrastructure incluant des applications, des bases de données et des serveurs Oracle aide à contrôler le coût total de possession, car les produits s'intègrent facilement, sans intervention manuelle ni intégrateur extérieur pour faire fonctionner l'architecture.