Exadata – databázový stroj využívajúci technológiu Flash

Pri uve­de­ní no­vé­ho da­ta­bá­zo­vé­ho server­a Orac­le Exada­ta (pri­po­mí­nam, že pr­výk­rát v his­tó­rii spo­loč­nos­ti Orac­le iš­lo o har­dvér) na kon­fe­ren­cii Orac­le Open Word v San Fran­cis­cu v ro­ku 2009 Larry Elli­son, CEO spo­loč­nos­ti Orac­le, ne­šet­ril chvá­la­mi, a to hlav­ne na je­ho rých­losť. Do­kon­ca audi­tó­riu po­zos­tá­va­jú­ce­mu zo 40 000 IT špe­cia­lis­tov pre­dos­trel sme­lú vý­zvu: „Po­nú­kam 10 mi­lió­nov do­lá­rov, ak va­ša da­ta­bá­zo­vá ap­li­ká­cia ne­po­be­ží na server­i Exada­ta V2 mi­ni­mál­ne dvak­rát rých­lej­šie.“ V rám­ci kon­ku­ren­čné­ho bo­ja ne­za­bu­dol do­dať, že obzvlášť ví­ta­ní sú špe­cia­lis­ti od od­ve­ké­ho ri­va­la – zo spo­loč­nos­ti IBM.


Sa­moz­rej­me, pri ta­kých­to po­nu­kách sú dô­le­ži­té pod­mien­ky a ob­me­dzenia na­pí­sa­né naj­drob­nej­ším pís­mom, no aj tak to bo­la sme­lá vý­zva. Elli­son sa na obid­voch hlav­ných pred­náš­kach ne­vy­hol po­rov­na­niu tech­no­ló­gií Orac­le a IBM. Pod­ľa je­ho tvr­de­nia 9 štan­dar­dných rac­kov Exada­ta V2 pos­ky­tu­je rov­na­ký vý­kon v TPC-C benchmar­koch ako 76 naj­rý­chlej­ších server­ov IBM, pri­čom tie spot­re­bu­jú 6× viac elek­tric­kej ener­gie než server­y Orac­le, tak­že Larry ža­rtom do­dal, že už chá­pe, pre­čo má no­vá ge­ne­rá­cia pro­ce­so­rov IBM ozna­če­nie Power...


Čo op­ráv­ňu­je Elli­so­na, aby si bol ta­ký is­tý vý­ko­nom no­vé­ho pro­duk­tu Orac­le? Špe­cia­li­zo­va­ný server Exada­ta V2 je op­ti­ma­li­zo­va­ný pre tran­sak­čné sys­té­my a dá­to­vé skla­dy. Pod­ľa Elli­so­na je to naj­rý­chlej­ší da­ta­bá­zo­vý server na sve­te, pri­čom svo­jím vý­ko­nom dvoj­ná­sob­ne pre­ko­ná­va svoj­ho pred­chod­cu Exada­ta V1 a štvor­ná­sob­ne po­rov­na­teľ­né server­y IBM. Vy­so­ký vý­kon je do­siah­nu­tý jed­nak špe­cia­li­zo­va­nou ar­chi­tek­tú­rou, pris­pô­so­be­nou po­žia­dav­kám da­ta­bá­zo­vé­ho server­a Orac­le, ale hlav­ne po­lo­vo­di­čo­vým pa­mä­ťo­vým úlo­žis­kom a pa­mä­ťou ca­che. Je aj naj­rý­chlej­ším server­om pre dá­to­vé skla­dy a na ana­lý­zy. Kom­bi­ná­cia in­te­li­gen­tné­ho sof­tvé­ru Sun Orac­le Exada­ta Sto­ra­ge Server, vy­so­ko­rý­chlos­tnej DDR3 DRAM, pa­mä­te flash ca­che a sie­ťo­vé­ho pre­po­je­nia cez In­fi­ni­Band mu umož­ňu­jú do­sa­ho­vať 10 až 50× vy­šší vý­kon než iné sys­té­my. Sved­či­li o tom aj pr­vé re­fe­ren­cie zá­kaz­ní­kov, kto­rí ho tes­to­va­li. „Do­pyt, kto­ré­ho vy­ko­na­nie pred­tým tr­va­lo 24 ho­dín, je te­raz ho­to­vý za 30 mi­nút...“ potvr­dil Chris­tian Maar, CIO spo­loč­nos­ti Alleg­ro.

Je­den z pi­lie­rov, na kto­rých je vy­bu­do­va­ná rých­losť, je tech­no­ló­gia Smart Flash Ca­che, umož­ňu­jú­ca zá­kaz­ní­kom zvý­šiť efek­tív­nu veľ­kosť vy­rov­ná­va­cej pa­mä­te ca­che da­ta­bá­zy Orac­le bez nut­nos­ti roz­ši­ro­va­nia hlav­nej pa­mä­te do sys­té­mu. Da­ta­bá­zo­vý server vy­uží­va pre svo­ju pot­re­bu po­mer­ne veľ­ké množ­stvo pa­mä­te. Čím viac pa­mä­te má k dis­po­zí­cii, tým mô­že fun­go­vať rých­lej­šie a efek­tív­nej­šie, pre­to­že elek­tro­nic­ké pa­mä­ťo­vé mé­diá sú o nie­koľ­ko rá­dov rých­lej­šie než mag­ne­tic­ké dis­ko­vé mé­diá. Pre zá­ťaž ge­ne­ro­va­nú tran­sak­cia­mi sú blo­ky da­ta­bá­zy uk­la­da­né do vy­hra­de­nej ob­las­ti zdie­ľa­nej v hlav­nom pa­mä­ťo­vom pries­to­re. Tá­to ob­lasť sa ozna­ču­je ako Sys­tem Glo­bal Area (SGA). Ob­sa­hu­je buf­fe­ry na úda­je a in­for­má­cie a pa­ra­met­re pot­reb­né na efek­tív­ny beh in­štan­cie:

• Buf­fer ca­che slú­ži na pre­chod­né ulo­že­nie úda­jov, na kto­ré sa do­py­tu­je, prí­pad­ne sa mo­di­fi­ku­jú. Zdie­ľa­jú ho spo­loč­ne všet­ci pri­po­je­ní klien­ti.
• Sha­red pool sa vzťa­hu­je na vy­ko­ná­va­ný kód, uk­la­da­jú sa sem vý­ra­zy SQL a ulo­že­né pro­ce­dú­ry na rých­lej­ší prís­tup. Ta­kis­to sa sem uk­la­da­jú in­for­má­cie oh­ľad­ne úč­tov, pou­ží­va­teľ­ských pri­vi­lé­gií a in­dexov.
• Re­do log buf­fer zvy­šu­je vý­kon pri uk­la­da­ní in­for­má­cií slú­žia­cich na prí­pad­nú ob­no­vu úda­jov.
• Lar­ge pool je prí­dav­ná ob­lasť na buf­fe­ro­va­nie vstup­no-vý­stup­ných ope­rá­cií pra­cu­jú­cich s väč­ším ob­je­mom úda­jov.

Tech­no­ló­gia Smart Flash Ca­che umož­ňu­je roz­ší­riť buf­fer ca­che v hlav­nej pa­mä­ti do pa­mä­te ca­che dru­hej úrov­ne, kto­rá je vy­bu­do­va­ná ako flash. Kon­krét­ne ide o tech­no­ló­gie Sun Sto­ra­ge F5100 Flash Array a Sun Flash Ac­ce­le­ra­tor F20.

Me­dzi hlav­né vý­ho­dy kar­ty Sun Flash Ak­ce­le­rá­tor F20 pat­rí: 

Níz­ka la­ten­cia. Tech­no­ló­gia Flash po­sú­va I/O ope­rá­cie rá­do­vo na úro­veň mik­ro­se­kúnd. Ak sa umies­tni me­dzi rých­lu ope­rač­nú pa­mäť DRAM a pev­né dis­ky HDD, umož­ní do­siah­nuť níz­ku la­ten­ciu ce­lej ar­chi­tek­tú­ry. Tech­no­ló­gie Flash neob­sa­hu­jú ni­ja­ké po­hyb­li­vé čas­ti, kto­ré nie­len spô­so­bu­jú vy­so­kú la­ten­ciu, ale pris­pie­va­jú aj k men­šej spo­ľah­li­vos­ti. Kar­ta Flash Ac­ce­le­ra­tor F20 mô­že do­sa­ho­vať až 100 K IOPS pri ope­rá­ciách čí­ta­nia v po­rov­na­ní s iba stov­ka­mi IOPS pri HDD.

Vy­so­ká spo­ľah­li­vosť. In­ži­nie­ri Su­nu (te­raz po ak­vi­zí­cii Orac­le) úz­ko spo­lup­ra­co­va­li s vý­rob­ca­mi NAND na kon­krét­nych zlep­še­niach spo­ľah­li­vos­ti za­ria­de­ní flash. Tie­to kva­lit­né za­ria­de­nia SLC NAND, ur­če­né pre pod­ni­ko­vú sfé­ru, vy­ka­zu­jú väč­šiu od­ol­nosť ako ko­mer­čne dos­tup­né kom­po­nen­ty. Ich spo­ľah­li­vosť je na úrov­ni viac ako 2 mi­lió­ny ho­dín MTBF (stred­ná do­ba me­dzi po­ru­cha­mi), čo je viac ako pri väč­ši­ne dis­kov. Kaž­dý mo­dul flash ob­sa­hu­je na­vy­še 8 GB (ale­bo 25 per­cent) vy­hra­de­nej vnú­tor­nej pa­mä­te, kto­rá sa pou­ží­va na náh­ra­du prí­pad­ných opot­re­bo­va­ných blo­kov. 

Jed­no­du­chosť. Kar­ta Sun Flash Ac­ce­le­ra­tor F20 PCIe sa pre­zen­tu­je vo­či server­u ako HBA, fy­zic­ky ako šty­ri sa­mos­tat­né 24 GB dis­ky. Prí­ka­zy OS, kto­ré spra­vu­jú dis­ky, sa vzťa­hu­jú aj na mo­du­ly DOM, tak­že nie sú pot­reb­né žiad­ne špe­ciál­ne ov­lá­da­če.

Eko­ló­gia. Po­lo­vo­di­čo­vé mo­du­ly ma­jú níz­ky prí­kon (asi 2 wat­ty na kaž­dý 24 GB mo­dul), čo je obzvlášť níz­ka hod­no­ta v po­rov­na­ní s dis­ko­vý­mi za­ria­de­nia­mi, kde je spot­re­ba ty­pic­ky oko­lo 12 wat­tov na kaž­dý mo­dul.


Sun Flash Ac­ce­le­ra­tor F20

Za­tiaľ čo vý­kon me­cha­nic­kých dis­ko­vých po­lí sa za pos­led­né ro­ky sig­ni­fi­kan­tne nez­vý­šil (ho­vo­rí­me o vý­ko­ne, nie o ka­pa­ci­te), si­tuácia v ob­las­ti sto­ra­ge sa dra­ma­tic­ky zme­ni­la vďa­ka úlož­ným za­ria­de­niam na bá­ze Flash. Na po­rov­na­nie: la­ten­cia dis­ku je 4 mi­li­se­kun­dy, nap­ro­ti to­mu za­ria­de­nia na bá­ze Flash sú o je­den rád rých­lej­šie s la­ten­ciou 0,4 mi­li­se­kun­dy pri čí­ta­ní.

Kla­sic­ká Orac­le Da­ta­ba­se Smart Flash Ca­che fun­gu­je ako „vic­tim“ ca­che, čo zna­me­ná, že uk­la­dá su­ro­vé blo­ky, kto­ré bo­li pre­mies­tne­né z hlav­nej pa­mä­te z ob­las­ti SGA, čím sa v tej­to ob­las­ti vy­tvo­rí pries­tor na ďal­šie blo­ky.

Nap­ro­ti to­mu Exada­ta V2 Smart Flash Ca­che fun­gu­je úpl­ne inak – na prin­cí­pe zá­pi­su cez vy­rov­ná­va­ciu pa­mäť, kto­rá pos­ky­tu­je dá­ta do vy­rov­ná­va­cej pa­mä­te flash na čí­ta­nie a zá­pis dis­ko­vých ope­rá­cií, za­tiaľ čo Smart Flash Ca­che slú­ži iba na čí­ta­nie vy­rov­ná­va­cej pa­mä­te.




Ohodnoťte článok:
 
 
 

Ľuboslav Lacko

Pracujem ako sw architekt, publicista a konzultant. Moje publikačné aktivity sú popri knihách smerované hlavne do časopisu PC REVUE.
Zaujímajú ma podnikové IT systémy, BI, cloud computing, virtualizácia, vývoj aplikácií, mobilné zariadenia a všeličo iné.


telefon: 0905 219 579
email: llacko@pcrevue.sk
 

Najnovšie články na blogu

Blog: Príliš mladí vývojári – genialita prináša aj riziko
V roku 2006 som v reportáži z konferencie Microsoft TechEd (okrem iného ) písal: „Na úvodnej prednáške vystúpila aj deväťročná pakistanská školáčka Arfa Karim, ktorá nielenže predvádzala ukážku vývoja jednoduchej Windows aplikácie v jazyku C#, ale podelila sa aj so svojimi skúsenosťami, keď najskôr začínala programovať v programovacom jazyku Visual Basic a na jazyk C#, ktorý predsa len disponuje väčšími možnosťami, migrovala až neskôr... viac »
28.05.2013
 
Exadata – databázový stroj využívajúci technológiu Flash
Pri uvedení nového databázového servera Oracle Exadata (pripomínam, že prvýkrát v histórii spoločnosti Oracle išlo o hardvér) na konferencii Oracle Open Word v San Franciscu v roku 2009 Larry Ellison, CEO spoločnosti Oracle, nešetril chválami, a to hlavne na jeho rýchlosť... viac »
21.03.2012
 
Crashtest „naživo“ alebo kúzlo nechceného
V PC REVUE sa občas venujeme testovaniu rôznych IT komponentov hlavne notebookov a mobilných telefónov v nasimulovaných kritických podmienkach. Možno to niekomu pripadá trochu ako výstrednosť, ale život občas podobnú situáciu prinesie „naživo"... viac »
05.03.2012
 
Vďaka kreatívnym študentom sa menej obávam prípadnej nepriazne osudu
V manažérskej sfére súčasného biznisu sa veľmi často používa slovné spojenie „nastavovanie procesov“. .. viac »
12.07.2011
 
BLOGY: Prvá služobná cesta bez notebooku
Neodmysliteľnou súčasťou práce IT novinára sú služobné cesty. Začal som si baliť veci na cestu na konferenciu ISC (International Supercomputing Conference)... viac »
24.06.2011
 
 
 
  Zdieľaj cez Facebook Zdieľaj cez Google+ Zdieľaj cez Twitter Zdieľaj cez LinkedIn Správy z RSS Správy na smartfóne Správy cez newsletter