Expert Oracle Exadata 1. 개요

엑사데이터는 SUN의 하드웨어에 오라클의 DBMS를 통합하여 일체형 제품으로 만든 것이다. 단순히 통합하여 유지보수를 단순화한 것 외에도 오라클은 오프로딩(스마트 스캔)과 하이브리드 컬럼너 압축을 제공하며 DBMS와 통신하여 그 요구 사항을 이해할 수 있는 지능을 스토리지에 부여하여 스토리지는 DBMS가 요구하는 SQL에 대한 요구 사항을 이해하고 이에 대한 최적화를 실시하여 필요한 데이터만 데이터베이스 엔진으로 반환한다. 이러한 스마트 스캔을 통한 최적화는 주로 full scan으로 처리되는 데이터 웨어하우스나 리포팅 시스템에서 빛을 발할 것이고 OLTP의 경우 이러한 이점을 누릴 수는 없지만, 이에 대한 대한으로 스마트 플래시 캐시를 제공하여 OLTP 성능 향상을 제공한다. 

 

필수: 챕터 1~5, 8, 9, 14~16 

선택: 6, 7, 10~13

 

엑사데이터 데이터베이스 머신 구성요소: 엑사데이터 데이터베이스 서버 - 엑사데이터 스토리지 서버, 둘 간에 인피니밴드 네트워크로 상호 연결

 

데이터베이스 계층은 RAC 클러스터로 구성된 서버이며 데이터베이스 서버는 스토리지를 매핑하기 위해 ASM을 사용한다. 

 

스토리지 계층은 오라클 스토리지 서버 소프트웨어(cellsrv)를 실행한다. 

 

데이터베이스 계층과 스토리지 계층은 모두 SUN 서버로 구성된다. 

 

- 엑사데이터의 역사:

1. V1: 2008년 말에 출시된 최초의 엑사데이터. HP 하드웨어와 오라클 소프트웨어의 결합. 

2. V2: 2009년 발표, SUN과 오라클 합작. SSD 기반 스토리지 추가 

3. X2: 2010년 오픈월드에서 공개. X2-2는 헥사코어 CPU, X2-8은 8*8 코어 CPU, 1TB 메모리

 

- X2-2 종류:

1. 쿼터 랙: 데이터베이스 서버 2개, 스토리지 서버 3개, 노멀 리던던시 고용량 버전 설정일 경우 가용 디스크 공간 약 33TB, 노멀 리던던시 고성능 버전 설정의 경우 약 10TB

2. 하프 랙: 데이터베이스 서버 4개, 스토리지 서버 7개, 노멀 리던던시 고용량 버전 설정일 경우 가용 디스크 공간 약 77TB, 노멀 리던던시 고성능 버전 설정의 경우 약 23TB

3. 풀 랙: 데이터베이스 서버 8개, 스토리지 서버 14개, 노멀 리던던시 고용량 버전 설정일 경우 가용 디스크 공간 약 154TB, 노멀 리던던시 고성능 버전 설정의 경우 약 47TB

 

- 가용 디스크 공간 추정 방법:

실제 디스크 크기에서 OS, DBFS 공간 29GB를 뺀다.

1. 실제 디스크 크기: 고용량 드라이브 1861GB, 고성능 드라이브 571GB

2. 디스크 크기 - OS 및 DBFS 공간 = 각각 1833GB, 543GB 

3. 위의 수치에서 랙의 디스크 수를 곱한다(36, 84, 168)

4. 위의 수치에서 노멀 리던던시 또는 HIGH 리던던시에 따라 2 또는 3으로 나눈다 

5. asmcmd 리포트의 usable free mb는 failgroup이 손상되었을 경우 리밸런스에 필요한 공간을 고려하여 계산된다(req_mir_free_mb)

6. asmcmd의 lsdg에서 가용 파일 공간 = Free_mb / redundancy - (req_mir_free_MB / 2)

 

엑사데이터 풀 랙에서 중간 부분에는 ILOM(통합 라이트 아웃 매니저 모듈), KVM(키보드, 비디오 모니터, 마우스)가 있다. 가장 아래에는 이중 바닥(Raised floor)가 있는 DC(데이터 센터)에 설치를 예상하여 랙 하단에서 케이블 작업을 할 수 있도록 인피니밴드 스파인 스위치 존재

 

- 엑사데이터 하드웨어 부품:

1. 운영체제

2. 데이터베이스 서버: X2-2 각 서버는 2*6코어 인텔 제온 X5670 프로세서와 96GB 메모리 장착, 300GB 10K RPM SAS 내장 드라이브 4개, 2개의 QPR 인피니밴드(40Gb/s) 포트, 2개의 10GB 이더넷 포트, 4개의 1GB 이더넷 포트. X2-8은 8*8코어 인텔 제온 X7560 프로세서를 장착하여 풀 랙 시스템은 128코어와 2TB 메모리를 가진다 

3. 스토리지 서버: 12개의 디스크로 구성, 고용량 버전의 경우 디스크는 2TB SAS 드라이브, 고성능 버전의 경우 600GB SAS 드라이브 제공. 각 스토리지 서버는 24GB 메모리, 2*6코어 인텔 제온 X5670 프로세서 장착, 4*96GB SUN Flash 가속 F20 PCIe 카드 포함하여 각 스토리지 셀에 총 384GB의 플래시 기반 스토리지 제공 

4. 인피니밴드

5. 플래시 캐시: 각 스토리지 서버는 384GB의 플래시 기반 스토리지 장착. 이 스토리지는 일반적으로 캐시로 작동하도록 설정되어 ESFC(엑사데이터 스마트 플래시 캐시)라고 부른다. 싱글 블록 읽기에 필요한 시간을 최소화 해준다. 

6. 디스크: 

6.1. 고성능 옵션: 600GB 15000RPM SAS 드라이브

6.2. 고용량 옵션: 2TB 7200RPM 드라이브

6.3. 드라이브의 혼용 불가 

7. 기타

 

- 소프트웨어 구성품

1. 데이터베이스 서버 소프트웨어:

1.1. ASM(Automatic Storage Management)은 데이터베이스 서버의 중요한 요소로 파일 시스템 및 엑사데이터 스토리지를 위한 볼륨 매니저 기능을 제공. 데이터베이스 서버에서 스토리지 장치는 보이지 않기 때문에 ASM이 필요하며 데이터베이스에 있는 프로세스가 ASM 없이 엑사데이터 스토리지 셀에 있는 파일을 직접 열거나 읽을 수 있는 방법은 없다. ASM은 데이터 블록을 노멀 리던던시 또는 하이 리던던시의 미러링으로 스토리지에 이중화 기능을 제공한다. 엑사데이터 스토리지 서버의 데이터를 보호하는 하드웨어나 소프트웨어 형태의 RAID는 없고 오직 ASM만이 미러링 보호를 제공

1.2. 데이터베이스 서버에는 RAC도 설치되어 고가용성과 확장성의 관점에서 많은 이점을 제공한다. 싱글 서버보다 더 많은 CPU, 메모리 자원이 필요한 시스템을 위한 추가 자원을 지원한다. 

1.3. iDB(intelligent DataBase protocol)은 데이터베이스 서버와 스토리지 서버간 통신을 담당하는 프로토콜이다. iDB는 실행 중인 SQL문에 대한 정보를 스토리지 셀에 보내고 데이터 블록 대신에 사전 필터링된 데이터를 직접 요청한 프로세스에게 반환한다. iDB는 쿼리를 충족하는 로우와 컬럼만을 데이터베이스 서버로 반환되도록 데이터를 제한할 수 있다. 이 함수 전달 모드는 풀 스캔이 수행될 때만 가능하다. 

1.4. 어떠한 스토리지 장치도 데이터베이스 서버의 운영체제에 직접 연결되어 있지 않다. 그러므로 파일을 열고, 거기서 블록을 읽고, 다른 일반적인 작업을 하는 운영 시스템 호출은 없다. 

2. 스토리지 서버 소프트웨어:

2.1. cellsrv(셀 서비스)는 데이터베이스 서버의 I/O 요청을 서비스하는 멀티 스레드로 된 프로그램. 

2.2. 오라클은 스토리지 서버에 어떠한 추가 소프트웨어 설치도 허용하지 않는다.