Базы данных Oracle - статьи
Программное обеспечение сервера базы данных
База данных Oracle Database 11g была значительно усилена, для того чтобы воспользоваться всеми преимуществами среды хранения Exadata. Программное обеспечение Exadata оптимально разделяется между сервером базы данных и ячейкой Exadata. Сервер базы данных и программное обеспечение сервера хранения Exadata взаимодействуют, используя для этого iDB – протокол интеллектуальной базы данных. Протокол iDB реализован в ядре базы данных и прозрачно отображает операции базы данных на расширенные за счет Exadata операции. В дополнение к традиционной пересылке блоков данных, обеспечиваемой базой данных, протокол iDB реализует архитектуру передачу функций. Протокол iDB используется для передачи SQL-операций на выполнение вниз, в ячейки Exadata и для возвращения результирующих наборов запросов в экземпляр базы данных. Вместо того чтобы возвращать блоки базы данных, ячейки Exadata возвращают только строки и столбцы, удовлетворяющие SQL-запросам. Подобно существующим протоколам ввода-вывода, iDB может также непосредственно читать и писать последовательности байтов с диска и на диск, так что в тех случаях, когда разгрузить обработку не представляется возможным, Exadata работает, как традиционное запоминающее устройство для базы данных Oracle. Но когда подобная разгрузка выполнима, накопленные в экземпляре базы данных сведения дают возможность, например, передавать вниз просмотры таблиц, чтобы эти операции выполнялись на сервере хранения Exadata, а на сервер базы данных возвращались только запрошенные данные.
Протокол iDB построен на базе промышленного стандарта протокола Reliable Datagram Sockets (RDSv3) и выполняется поверх протокола InfiniBand. Для устранения ненужного копирования блоков используется реализация ZDP (Zero-loss Zero-copy Datagram Protocol) или RDS с отсутствием промежуточного копирования. На серверах базы данных и ячейках Exadata могут использоваться несколько сетевых интерфейсов. Это протокол с очень малым временем ожидания, который сводит к минимуму число создаваемых копий данных, которые требуются для обслуживания операций ввода-вывода.
| Комплекс Exadata предлагает избыточное и устойчивое к отказам решение с широкополосным доступом к базе данных. |
Механизм автоматического управления средой хранения (Automatic Storage Management – ASM) является фундаментом управления средой хранения Exadata. Механизм ASM виртуализирует ресурсы среды хранения и обеспечивает расширенное управление томами и функциональные возможности файловой системы Exadata. Равномерное расщепление файлов базы данных по всем доступным ячейкам Exadata и дискам (страйпинг) приводит к однородной нагрузке на ввод-вывод по всем аппаратным средствам хранения. Возможность ASM выполнять неагрессивное распределение и перераспределение ресурсов является ключевым условием для достижения желаемых коллективных возможностей разднляемой грид-памяти для сред Exadata. А функциональные возможности зеркалирования ASM и групп отказов (наборы дисков, разделяющих общие ресурсы, требующие защиты против сбоев – прим. пер.) обеспечивают большую часть защиты данных и способности системы противостоять ошибкам во всей среде Exadata. При использовании ASM данные зеркалируются по всем ячейкам, что гарантирует высокую доступность в случае отказа отдельной ячейки.
В Oracle Database 11g была усилена опция диспетчера ресурсов базы данных (DBRM) для использования с Exadata. В дополнение к управлению использованием CPU, сегментами отката, степенью параллелизма, активными сеансами и другими ресурсами, диспетчер DBRM позволяет пользователю определять и управлять пропускной способностью средств ввода-вывода как внутри базы данных, так и между базами данных. Он позволяет разделять среду хранения между базами данных, не испытывая опасений, что одна база данных монополизирует всю полосу пропускания средств ввода-вывода и окажет воздействие на производительность других баз данных, совместно использующих среду хранения. Группам потребителей выделяется определенный процент доступной пропускной способности средств ввода-вывода, и DBRM гарантирует, что заявленные плановые цифры будут обеспечены. Это реализуется благодаря тому, что база данных маркирует операции ввода-вывода метками, определяющими базу данных и группу потребителей, от имени которых эти операции ввода-вывода производятся. В результате базе данных предоставляется полная картина приоритетов операций ввода-вывода для всего стека ввода-вывода. Распределение ввода-вывода для группы потребителей внутри базы данных определяется и управляется на сервере базы данных. Распределение ввода-вывода между базами данных определяется программным обеспечением ячейки Exadata и управляется диспетчером ресурсов ввода-вывода (I/O Resource Manager – IORM). Программное обеспечение ячейки Exadata гарантирует, что ресурсы ввода-вывода для обмена между базами данных управляются и должным образом распределены как внутри, так и между базами данных. В целом, DBRM гарантирует, что каждая база данных получает выделенное ей количество ресурсов ввода-вывода, а определенные пользователями SLA выполняются.
