UCS(統(tǒng)一計算系統(tǒng))是Cisco提供的計算和網(wǎng)絡(luò)一體化解決方案，它具有無狀態(tài)計算(硬件級虛擬化)，一跳自愈網(wǎng)絡(luò)，虛擬化增強(qiáng)和集中管理等特點。本文重點介紹UCS特有技術(shù)對Oracle RAC部署的優(yōu)化。
Oracle RAC (真正應(yīng)用集群) 是 Oracle 數(shù)據(jù)庫的一個選件, 在 Oracle 9i 中首次引入, 它提供了數(shù)據(jù)庫橫向擴(kuò)展scale-out)的完善解決方案，為在企業(yè)網(wǎng)格計算體系中提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)提供了基礎(chǔ)。Oracle RAC技術(shù)支持低成本的硬件平臺，在保障優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)同時，達(dá)到并超過昂貴的大型SMP服務(wù)器所能提供的高可靠性和可擴(kuò)展性。Oracle RAC現(xiàn)已發(fā)展成一項成熟的技術(shù)，其用戶過萬，遍及各個行業(yè)，涉及各類應(yīng)用程序。Oracle RAC 以其優(yōu)異的彈性調(diào)整能力為可伸縮的云計算環(huán)境提供支持，使得用戶可以利用低成本的硬件來降低整體成本。
高可靠性
Oracle RAC提供對稱共享數(shù)據(jù)庫服務(wù)，多個節(jié)點可同時對外提供服務(wù)。如果 RAC 數(shù)據(jù)庫中的一個節(jié)點出現(xiàn)故障，其余節(jié)點將繼續(xù)保持工作狀態(tài)，同時集群會自動進(jìn)行故障切換和恢復(fù)。利用快速應(yīng)用程序通知，快速連接故障切換和透明應(yīng)用程序故障切換這三個功能，應(yīng)用程序可以很方便地屏蔽底層故障，實現(xiàn)零故障切換，確保用戶業(yè)務(wù)連續(xù)性，減少計劃外停機(jī)時間。
網(wǎng)絡(luò)自愈是UCS獨有的特點。Oracle RAC各節(jié)點間的集群通信，全局?jǐn)?shù)據(jù)交互，存儲管理均通過網(wǎng)絡(luò)完成，因此，穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接對于RAC的穩(wěn)定性是致關(guān)重要的。在傳統(tǒng)服務(wù)器環(huán)境下，用戶需要配置6塊網(wǎng)卡，采用操作系統(tǒng)雙網(wǎng)卡綁定的方式分別支持RAC的Priv,VIP,PUB網(wǎng)段，這種方式配置復(fù)雜，且響應(yīng)時間長(通常操作系統(tǒng)是30秒time-out)。而對于UCS來說，集成了硬件級的網(wǎng)絡(luò)故障自動切換，當(dāng)出現(xiàn)任何網(wǎng)絡(luò)的故障均可自行修復(fù)，提供了RAC節(jié)點間的可靠連接保障，避免了不必要的集群重組風(fēng)險。同時，通過網(wǎng)卡虛擬化，多通路復(fù)用等技術(shù)，有效減少了RAC環(huán)境下網(wǎng)卡/交換端口數(shù)量，降低單位成本。
無狀態(tài)計算是UCS的創(chuàng)新技術(shù)，它實現(xiàn)了以計算節(jié)點為粒度的硬件級虛擬化，使得應(yīng)用部署和物理節(jié)點實現(xiàn)的真正意義上的解耦，大幅提升資源復(fù)用和故障設(shè)備快速修復(fù)能力。在Oracle RAC環(huán)境下，當(dāng)某一節(jié)點出現(xiàn)設(shè)備層面故障，其它節(jié)點會接管該節(jié)點的業(yè)務(wù)，但此時會降低原有設(shè)計的高可靠性，并導(dǎo)致部分節(jié)點的性能壓力。而傳統(tǒng)RAC故障節(jié)點的修復(fù)需要服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)，存儲，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫等多方面的專家參與，導(dǎo)致系統(tǒng)修復(fù)時間長，使系統(tǒng)長期暴露在潛在的風(fēng)險中。而在思科UCS平臺上，故障節(jié)點的修復(fù)僅需要服務(wù)器管理員參與，大大縮短了修復(fù)時間窗口，降低了維護(hù)成本。這種保護(hù)方式，不受傳統(tǒng)HA集群范圍的限制，能夠輕松實現(xiàn)設(shè)備層N：1的高可靠性保護(hù)。對于新設(shè)備替換，無狀態(tài)計算能力也能夠幫助用戶實現(xiàn)RAC環(huán)境下的逐步輪替，降低計劃內(nèi)停機(jī)時間，實現(xiàn)平滑過渡。
可擴(kuò)展性
傳統(tǒng)上，當(dāng)服務(wù)器容量不足時，我們會使用更大的新服務(wù)器來替換它。但服務(wù)器容量越大，其價格也愈加昂貴,同時受操作系統(tǒng)自身協(xié)調(diào)能力影響，性能無法隨CPU增加而線形擴(kuò)展。對于使用 RAC 的數(shù)據(jù)庫而言，還有其他增加容量的方法。原先運行于大型服務(wù)器上的應(yīng)用程序可遷移到小型x86服務(wù)器集群中運行，通過多節(jié)點聚合的方式滿足性能要求， Oracle RAC 可向集群中添加服務(wù)器時并不需要停機(jī)，且在啟動新節(jié)點(實例)后，應(yīng)用程序就可立即利用這些增加的計算和內(nèi)存資源，不需要DBA手動調(diào)整。
低網(wǎng)絡(luò)延時和高帶寬是思科UCS的固有優(yōu)勢。Oracle RAC環(huán)境中，所有跨節(jié)點的信息交換均需要通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，因此低延時、高帶寬網(wǎng)絡(luò)是Oracle RAC橫向擴(kuò)展能力的關(guān)鍵因素。思科UCS采用計算和網(wǎng)絡(luò)一體化設(shè)計，其網(wǎng)絡(luò)延時是傳統(tǒng)千兆網(wǎng)絡(luò)的十分之一，而帶寬是其十倍以上，保障了RAC跨節(jié)點的信息交換，更有效地避免節(jié)點間鎖沖突，提升了Oracle RAC的性能擴(kuò)展能力。
一跳網(wǎng)格是UCS的獨特架構(gòu)，它使得任意兩節(jié)點間的網(wǎng)絡(luò)消耗均為對等并最低。這個特性使得RAC部署及擴(kuò)展時不需要考慮物理位置帶來的影響，對于具有迭代效應(yīng)的應(yīng)用(一個結(jié)果需要多次查詢)尤其有幫助。
彈性計算服務(wù)
Oracle 真正應(yīng)用集群體系結(jié)構(gòu)可以自動適應(yīng)快速變化的業(yè)務(wù)要求和由此帶來的負(fù)載變化。應(yīng)用可通過客戶端使用服務(wù)名連接到數(shù)據(jù)庫。Oracle 可在集群中的多個節(jié)點中自動進(jìn)行用戶負(fù)載均衡。用戶可以根據(jù)需要訂閱所有或部分節(jié)點的數(shù)據(jù)庫服務(wù)。這樣 DBA 就可以靈活地設(shè)定某應(yīng)用使用多少數(shù)據(jù)庫資源。當(dāng)應(yīng)用需求上升時，管理員可以很方便地增添處理能力。
UCS無狀態(tài)計算帶來的另外一個優(yōu)勢就是提升了硬件資源復(fù)用能力，并能夠很方便的將物理資源加入到不同的應(yīng)用系統(tǒng)集群中，實現(xiàn)了應(yīng)用需求和計算資源供給的無縫對接。當(dāng)企業(yè)用戶在做Oracle RAC規(guī)劃和部署時，通常要考慮到三年的業(yè)務(wù)增長，都會部署較多的冗余計算資源，這會是很大的資源浪費。而在UCS平臺上，我們可以按規(guī)劃部署多個節(jié)點，而冗余的節(jié)點可以只是以邏輯的形式存放在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，當(dāng)有應(yīng)用壓力時，可以按需加載到任意閑置節(jié)點，在線增加處理能力。這一能力，可以幫助我們非常便捷地實現(xiàn)大型彈性計算平臺，對多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供計算能力支撐，對需要快速擴(kuò)展的系統(tǒng)，可以通過橫向擴(kuò)展方式快速增加資源，對于收縮的系統(tǒng)，可以快速回收資源。對有不確定業(yè)務(wù)峰值的系統(tǒng)，可通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)冗余資源滿足峰值需求。
數(shù)據(jù)庫部署配套軟硬件
優(yōu)勢對比
典型案例分析：
1.某高校學(xué)籍管理系統(tǒng)，支持4萬學(xué)生學(xué)籍及相關(guān)信息管理。
后端數(shù)據(jù)庫推薦：兩臺B200M3 2xE2620, 48G內(nèi)存;主備切換學(xué)籍管理并不是很大的數(shù)據(jù)庫，且實時性要求并不高，因此可以采用較低端配置，core:memory為1:4這樣能夠保障大多數(shù)常用數(shù)據(jù)常駐在內(nèi)存里，提升效率–類似系統(tǒng)查詢比例遠(yuǎn)比寫入比例高。
2.某醫(yī)院門診系統(tǒng)，支持每天12萬門診量。
后端數(shù)據(jù)庫推薦：兩臺B440 M2 2xE4830, 64G 內(nèi)存; RAC門診系統(tǒng)的可靠性要求非常高，因此推薦采用RAC并行數(shù)據(jù)庫，即使出現(xiàn)一個節(jié)點的連續(xù)故障，也能夠保障系統(tǒng)滿負(fù)荷運行，結(jié)合UCS無狀態(tài)計算能力，能夠?qū)崿F(xiàn)故障節(jié)點快速修復(fù)。門診系統(tǒng)每個處理的關(guān)聯(lián)性并不大，因此橫向擴(kuò)展能力非常好，不會因為節(jié)點過多帶來負(fù)面影響。門診系統(tǒng)寫操作相對密集，因此對存儲的緩存有一定要求。
3.某企業(yè)用戶的人事系統(tǒng)，采用Oracle E-Business HRMS模塊，100并發(fā)用戶，2000系統(tǒng)用戶。
SAVBU提供Oracle系統(tǒng)的sizing服務(wù)，在SAVBU下載相應(yīng)的調(diào)查問卷，發(fā)送給[email protected]
http://savtg.cisco.com/enterprise-applications/oracle#Sizing Questionairre
第一次填調(diào)查問卷是很麻煩的一件事，但清楚的描述用戶需求是準(zhǔn)確評估的重要保障，因此，請SE務(wù)必花時間填寫清楚?？偟膩碚f，100 HR并發(fā)用戶并不是很大的系統(tǒng)。
4.某省級政府綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)類型包括查詢，新增，修改及部分批處理業(yè)務(wù)，12TB實際數(shù)據(jù)量。支持4萬用戶，1.5萬在線用戶，2000并發(fā)用戶。
后端數(shù)據(jù)庫推薦：四臺B440 M2, 4xE7 4870, 128G內(nèi)存; RAC核心系統(tǒng)，必須通過RAC多節(jié)點技術(shù)實現(xiàn)高穩(wěn)定性和橫向性能擴(kuò)展，即使出現(xiàn)一半硬件故障，也能夠保障滿負(fù)荷業(yè)務(wù)運行，采用萬兆低延時網(wǎng)絡(luò)保障橫向擴(kuò)展能力。采用高主頻處理器，應(yīng)對部分批處理業(yè)務(wù)–如果沒有很好的數(shù)據(jù)分區(qū)規(guī)劃，批處理易產(chǎn)生較大的跨節(jié)點數(shù)據(jù)沖突，高性能的節(jié)點能夠避免這樣的情況，并保障批處理業(yè)務(wù)的處理速度。
京公網(wǎng)安備 11010502049343號