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Was beim Betrieb von Oracle-Datenbanken auf All-Flash-Systemen zu beachten ist

Wenn es um die Beschleunigung von Datenbanken geht, setzen Firmen stärker auf All-Flash-Lösungen. Ein Beispiel sind Oracle-Datenbanken auf All-Flash.

Flash-Speicher ist schnell, das hat sich mittlerweile herumgesprochen. Gerade wenn es um die Beschleunigung von Datenbankanwendungen geht, setzen Unternehmen vermehrt auf All-Flash-Lösungen. Denn nur wer seine IT-Infrastruktur optimiert, kann aus den steigenden Datenmengen entsprechende Wettbewerbsvorteile generieren.

Die Migration bestehender sowie das Aufsetzen neuer Oracle-Umgebungen auf Flash-Basis ermöglicht Administratoren eine neue Herangehensweise im Vergleich zu HDD- und Hybrid-Systemen. Ein Umstieg lohnt sich, denn das Ergebnis sind ein deutlicher Leistungsgewinn bei der Verarbeitung von Daten sowie Kostenersparnis.

Die Oracle Database zählt zu den meistverbreiteten Datenbanklösungen auf dem Markt. Doch erst in Kombination mit Flash-Speicher entfaltet sie ihr volles Potential. Administratoren müssen allerdings an einigen Stellschrauben drehen – und umdenken. Denn All-Flash unterscheidet sich in entscheidenden Details von rotierenden Datenträgern und Hybrid-Systemen.

Das fängt schon bei der Aufteilung des verfügbaren Speicherplatzes an. Administratoren müssen sich in einer All-Flash-Infrastruktur keine Gedanken mehr darüber machen, wie groß eine Partition oder ein Container sein muss, da diese flexibel erweitert und angepasst werden können. Mit All-Flash-Lösungen kann die Planung einer Speicherlandschaft generell einfacher sein: es gibt zum Beispiel keinen Grund mehr, Log-Dateien und Daten auf unterschiedliche Medien zu speichern. Leistung hängt auch nicht mehr von der Art der Anbindung der Oracle-Datenbank an das Speichersystem ab. Die Entscheidung für RAW, Automatic Storage Management (ASM) oder File System kann unabhängig von Leistungskennzahlen getroffen werden.

Die Form folgt der Funktion

IT-Administratoren haben mit All-Flash-Systemen umfassende Möglichkeiten, das System für die Aufgabe zu optimieren, da die alten Parameter einer festplattenbasierten Umgebung nicht mehr zutreffen. So fallen anders als bei HDDs voreingestellte, fest vorgegebene Blockgrößen weg. Ob eine Oracle-Instanz auf einer Blockgröße von 4K, 8K oder 16K aufgebaut ist, lässt sich frei wählen und nach der Inbetriebnahme auch noch einmal ändern.

Systemgröße und Leistung stehen zudem in einem anderen Verhältnis. Leistung hängt bei entsprechenden Flash-Lösungen nicht mehr von der Anzahl der LUNs ab, der Datendurchsatz wird stattdessen vom Controller bestimmt. Das lässt Rechenzentren schnell schrumpfen. Denn die Reservierung von Speicherplatz, um beispielsweise für das künftige Wachstum einer Datenbank gerüstet zu sein, ist damit obsolet. Ebenso müssen keine Kapazitäten im Vorfeld für zusätzliche Kopien der Entwicklungs- und Testumgebungen reserviert werden. Ihre Größe lässt sich per Knopfdruck ohne Performance- und Kapazitätseinbußen einstellen. Möglich wird dies durch Deduplizierung und Datenkomprimierung, deren Faktor abhängig von den Anforderungen im Datenbankumfeld bei 3:1 liegt. Das stellt Administratoren vor die ungewohnte Aufgabe, dem frei gewordenen Speicherplatz auf dem Festplattensystem andere Aufgaben zuzuweisen.

Lizenzkosten: Wenn es nicht nur auf die Geschwindigkeit ankommt

Die All-Flash-Schrumpfkur für das Rechenzentrum hat einen weiteren Vorteil: In der Regel werden deutlich weniger Prozessorkerne benötigt, um den Oracle-Datenbanken ausreichende Leistung zur Verfügung zu stellen, damit sie Rechenoperationen schnell und effizient ausführen. Flash-Speicher lastet Prozessoren besser aus, sie sind nicht länger dazu verdammt, die meiste Zeit auf Daten von langsamen Festplatten zu warten.

Im Umkehrschluss heißt dies natürlich, dass Prozessorkerne „abgeschaltet“ werden können, bis ein Optimum beim Zusammenspiel zwischen Festplatten und CPU erreicht ist. Da Oracle eine monatliche Lizenzgebühr pro angebundenem Prozessorkern aufruft, ist hier viel Sparpotential vorhanden.

Auch an anderer Stelle gibt es, abhängig von den individuellen Anforderungen, Möglichkeiten, Lizenzkosten einzusparen. Das geht bereits bei der Verschlüsselung der Daten los. So bietet beispielsweise Pure Storage bei seinen FlashArrays eine AES-256 Verschlüsselung auf Hardwareebene an, die den Inhalt der Datenbank vor Fremdzugriff schützt. Ähnlich verhält es sich mit der bereits erwähnten Komprimierung, die standardmäßig zur Verfügung steht – ohne zusätzliche Kosten. Das Verhältnis beträgt hier mindestens 1:3 gegenüber 1:2 bei Oracle (ohne zusätzliche Lizenzkosten).

Die Anschaffung einer All-Flash-Lösung kann sich für Unternehmen also auch dann lohnen, wenn die IOPS keine ausschlaggebende Rolle spielen.

Daten nicht nur archivieren, sondern auch nutzen

Die hohen Lizenzkosten pro CPU und Softwarekomponente sowie langsame Datenspeicher haben über die Jahre dazu beigetragen, dass Unternehmen mit der Auswertung von Daten kaum Umsatz erwirtschaften konnten. „Big Archive“ statt Big Data ist die Folge. Mit dem verstärkten Aufkommen internetfähiger und somit besonders kommunikationsfreudiger Alltagsgegenstände, vernetzter Produktionsanlagen und Fahrzeuge sowie Wearables steigt die Datenmenge rapide an.

Allerdings lassen viele Unternehmen das Potential völlig ungenutzt – oft aus Angst vor den Kosten einer entsprechenden Business-Intelligence-Lösung, wie die Umfrage Big Data – großer Erfolg oder große Enttäuschung? unter europäischen Unternehmen gezeigt hat. Planen IT-Verantwortliche um und betrachten die Gesamtkosten inklusive Speicherhardware, die dafür benötigt wird, ergibt sich beim Einsatz von Flash-Speicher mit den entsprechenden Oracle-Lösungen ein anderes Bild – erst recht, wenn man den Gegenwert der gewonnenen Daten mit einrechnet.

„Die Migration von Oracle-Umgebungen auf Flash-Basis ermöglicht Administratoren eine neue Herangehensweise.“

Markus Wolf, Pure Storage

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Arbeiten mehrere Systeme miteinander verknüpft, kommt Big Data selbst der Administration zugute. Treten Probleme auf, können die jeweiligen Logfiles automatisch ausgewertet, das Problem analysiert und eingebundene Systeme auf ähnliche Muster überprüft werden. Das schützt physische sowie virtuelle Systeme vor Ausfällen – unter Aufsicht des Administrators, in Echtzeit. Für SaaS-Betreiber (Software as a Service) ergeben sich aus solch einer Kombination von Oracle-Lösung und All-Flash-Systemen neue Möglichkeiten in der Portfoliogestaltung.

Zukunftssicherheit als langfristiges Investment

Es wird auch weiterhin Systeme geben, die auf klassische rotierende Medien setzen. Hybrid-Lösungen versuchen, die Geschwindigkeit von Flash-Systemen mit der Speichergröße von HDD-Festplatten zu kombinieren, scheitern aber an den gleichen Herausforderungen: Falsch berechnete Partitions-, Container- sowie Blockgrößen.

All-Flash-Lösungen sind im praktischen Einsatz flexibler, schneller und einfacher zu verwalten. Sind IT-Verantwortliche bereit, umzudenken und sich auf neue Speicherkonzepte einzulassen, läuft nicht nur die IT-Infrastruktur reibungsloser und schneller, sondern auch das Unternehmen profitiert als Ganzes von den Möglichkeiten, die der Einsatz von Oracle-Datenbanken auf einer All-Flash-Umgebung bietet – von Business Intelligence bis zu neuen Dienstleistungen.

Über den Autor:
Markus Wolf ist in seiner Funktion als Manager Systems Engineering für die Weiterentwicklung der Pure Storage Infrastruktur in der DACH-Region zuständig. Um die Transformation von Flash im Rechenzentrum voranzutreiben, übernahm er 2013 die Aufgabe des SE Managers bei Pure Storage. Zuvor war Markus Wolf über acht Jahre bei Anbietern für Speicherlösungen wie NetApp tätig.

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Artikel wurde zuletzt im Juni 2016 aktualisiert

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