As cargas de trabalho mais exigentes do Oracle Database exigem uma capacidade de E/S muito alta. Também precisam ter acesso de baixa latência ao armazenamento. Este documento descreve uma solução de alta largura de banda e baixa latência para cargas de trabalho do Oracle Database.
A solução fornece acesso aos arquivos compartilhados com o protocolo NFS (Network File System). A arquitetura usa o Azure NetApp Files, um serviço de armazenamento de arquivos compartilhados. O Azure NetApp Files oferece os seguintes benefícios:
- Os limites de E/S de disco em taxas de acesso que se aplicam no nível da VM (máquina virtual) não afetam o Azure NetApp Files. Como resultado, você pode usar VMs menores do que faria com o armazenamento em disco sem degradar o desempenho. Essa abordagem reduz significativamente os custos.
- O Azure NetApp Files oferece flexibilidade. Você pode ampliar ou reduzir as implantações sob demanda para tornar a configuração econômica.
Possíveis casos de uso
Essa solução tem muitos usos:
- Execução de novas instâncias do Oracle Database que exigem a HA (alta disponibilidade) e têm altos padrões de desempenho.
- Migração das instâncias do Oracle Database de alto desempenho e altamente disponíveis da infraestrutura local para Máquinas Virtuais do Azure.
- Clonagem de sistemas do Oracle Database de escala empresarial para uso em ambientes de teste e de desenvolvimento. A solução é especialmente adequada para casos que exigem funcionalidades avançadas de gerenciamento de dados. Isso pode ajudar esses casos a atender a SLAs (contratos de nível de serviço) agressivos de proteção de dados.
- Migração de sistemas do Oracle Exadata para o Azure.
- Implementação de clusters do Oracle Pacemaker que usam o armazenamento compartilhado NFS.
- Implantação do SAP AnyDB ou do Oracle 19c.
Arquitetura
Um retângulo grande rotulado como grupo de recursos do Oracle preenche a maior parte do diagrama. Dentro dele, outro retângulo é rotulado como rede virtual do Oracle. Ele contém dois retângulos menores lado a lado, um para a sub-rede do Oracle e outro para a sub-rede do Azure NetApp Files. O retângulo da sub-rede do Oracle contém um ícone do Oracle Database em uma VM do Linux. O retângulo da sub-rede do Azure NetApp Files contém ícones do Azure NetApp Files e dos arquivos de banco de dados. Uma seta rotulada como dNFS conecta os dois retângulos da sub-rede. Uma chave colorida indica que os dados do banco de dados exigem alto desempenho.
Baixe um SVG dessa arquitetura.
Os componentes interagem das seguintes maneiras:
- O Oracle Database é executado em VMs do Azure na sub-rede do Oracle.
- Na sub-rede do Azure NetApp Files, o Azure NetApp Files fornece acesso NFS aos arquivos de dados e de log.
- O protocolo de conexão Oracle dNFS (Direct NFS) aprimora o desempenho e a taxa de transferência.
Componentes
A solução usa os seguintes componentes:
- O Azure NetApp Files facilita a migração e a execução de aplicativos baseados em arquivo sem alterações de código. Esse serviço de armazenamento de arquivos compartilhado é um desenvolvimento conjunto da Microsoft e do NetApp, um parceiro da Microsoft.
- As Máquinas Virtuais são uma oferta de IaaS (infraestrutura como serviço). Você pode usar as Máquinas Virtuais para implantar, sob demanda, recursos de computação escalonáveis. As Máquinas Virtuais oferecem flexibilidade de virtualização, mas eliminam as demandas de manutenção do hardware físico. Essa solução usa as VMs do Linux com o software do Oracle Database.
- A Rede Virtual do Azure é um serviço de rede que gerencia as redes virtuais privadas no Azure. Por meio da Rede Virtual, os recursos do Azure, como as VMs, podem se comunicar com segurança entre si, com a Internet e com as redes locais. Uma rede virtual do Azure é como uma rede tradicional operando em um datacenter. No entanto, uma rede virtual do Azure também fornece escalabilidade, disponibilidade, isolamento e outros benefícios da infraestrutura do Azure.
- O Oracle Database é um sistema de gerenciamento de banco de dados de vários modelos. Ele dá suporte a vários tipos de dados e cargas de trabalho.
- O cliente dNFS otimiza os caminhos de E/S entre os servidores Oracle e NFS. Como resultado, ele fornece um desempenho melhor do que os clientes NFS tradicionais.
Alternativas
Essa solução usa o ODG (Oracle Data Guard) para DR (recuperação de desastre) e instantâneos para replicação local. Existem algumas opções, como explicam as seções a seguir.
Replicação entre regiões
A replicação entre regiões fornece DR eficiente entre regiões no Azure. A replicação entre regiões usa a replicação baseada em armazenamento. Ela não usa os recursos de VM. Para obter mais informações, confira Criar uma replicação de volume para o Azure NetApp Files.
Conjuntos de disponibilidade e zonas de disponibilidade
O ODG em Máquinas Virtuais do Azure funciona como o ODG em sistemas locais. Mas esse produto depende da arquitetura subjacente. Se você executar o ODG em VMs do Azure, considere também o uso de uma destas opções para aumentar a redundância e a disponibilidade:
Coloque as VMs do Oracle no mesmo conjunto de disponibilidade. Essa abordagem fornece proteção durante estes eventos:
- Interrupções que as falhas do equipamento causam em um datacenter. As VMs de um conjunto de disponibilidade não compartilham recursos.
- Atualizações. As VMs de um conjunto de disponibilidade passam por atualizações em momentos diferentes.
Coloque as VMs do Oracle em diferentes zonas de disponibilidade. Essa abordagem fornece proteção contra a falha de um datacenter inteiro. Cada zona representa um conjunto de datacenters de uma região. Se você colocar recursos em diferentes zonas de disponibilidade, as interrupções no nível do datacenter não poderão colocar todas as VMs offline.
Você só pode escolher uma dessas opções. Uma VM do Azure não pode participar de conjuntos de disponibilidade e zonas ao mesmo tempo. Cada opção tem vantagens:
- As zonas de disponibilidade fornecem melhor disponibilidade do que os conjuntos de disponibilidade. Confira SLA para Máquinas Virtuais para ver uma comparação.
- Você pode colocar as VMs que estão no mesmo conjunto de disponibilidade em um grupo de posicionamento por proximidade. Essa configuração minimiza a latência de rede entre as VMs, garantindo que elas fiquem próximas umas das outras. Por outro lado, as VMs que você coloca em diferentes zonas de disponibilidade têm maior latência de rede entre elas. Em seguida, é necessário mais tempo para sincronizar dados entre as réplicas primária e secundária. Como resultado, a réplica primária pode ter atrasos. Também há maior chance de perda de dados durante failovers não planejados.
Depois de escolher uma solução, teste-a sob carga. Verifique se ela atende aos SLAs de desempenho e disponibilidade.
Principais benefícios
Esta imagem mostra os benefícios do uso do Azure NetApp Files com o Oracle Database.
O diagrama contém duas seções. À esquerda, quatro caixas listam os recursos e as vantagens do Azure NetApp Files. A seção à direita também contém caixas. Uma caixa é rotulada como Produção e a outra é rotulada como Teste e desenvolvimento em escala. As duas contêm ícones de banco de dados e VM. Uma terceira caixa é rotulada como Camada de armazenamento. Ela contém ícones para dados do banco de dados e para o Azure NetApp Files. Uma chave colorida indica que os logs e os dados do banco de dados exigem alto desempenho. Os logs e os dados de banco de dados clonados têm um requisito médio para alto. As cópias de clones têm um requisito baixo.
Baixe um SVG dessa arquitetura.
Serviço simples e confiável
Como um serviço nativo do Azure de simples consumo, o Azure NetApp Files é executado no ambiente de datacenter do Azure. Você pode provisionar, consumir e escalar o Azure NetApp Files assim como outras opções de armazenamento do Azure. O Azure NetApp Files usa recursos de confiabilidade fornecidos pelo software de gerenciamento de dados ONTAP do NetApp. Com esse software, você pode provisionar de maneira rápida e confiável volumes NFS de nível empresarial para o Oracle Database e outras cargas de trabalho de aplicativos empresariais.
Sistemas de alto desempenho
O Azure NetApp Files usa uma frota bare-metal do armazenamento totalmente flash. Além de usar o armazenamento compartilhado e altamente escalonável, o Azure NetApp Files fornece latências de menos de um milissegundo. Esses fatores tornam esse serviço muito adequado para o uso do protocolo NFS a fim de executar cargas de trabalho do Oracle Database em redes.
As VMs da série DCsv2 do Azure podem usar sistemas de armazenamento NetApp de alto desempenho e totalmente flash. Esses sistemas também são integrados às estruturas de SDN (rede definida pelo software) do Azure e do Azure Resource Manager. Como resultado, você obtém um armazenamento compartilhado de alta largura de banda e baixa latência que é comparável a uma solução local. O desempenho dessa arquitetura atende aos requisitos das cargas de trabalho empresariais mais exigentes e comercialmente críticas. Para obter mais informações sobre os benefícios de desempenho do Azure NetApp Files, confira Benefícios do uso do Azure NetApp Files com o Oracle Database.
O Azure NetApp Files oferece escalabilidade sob demanda. Você pode ampliar ou reduzir as implantações para otimizar a configuração de cada carga de trabalho.
Gerenciamento de dados em escala empresarial
Essa solução pode lidar com cargas de trabalho que exigem recursos avançados de gerenciamento de dados. O ONTAP fornece uma funcionalidade nessa área incomparável no setor:
A clonagem instantânea e com uso eficiente do espaço aprimora os ambientes de desenvolvimento e teste.
A capacidade sob demanda e a escala de desempenho fazem uso eficiente dos recursos.
Os instantâneos fornecem pontos de consistência de banco de dados e oferecem estes benefícios:
- São eficientes no armazenamento. Você só precisa de capacidade limitada para criar instantâneos.
- Você pode criá-los, replicá-los, restaurá-los ou cloná-los rapidamente. Como resultado, eles fornecem soluções de backup e recuperação que atingem SLAs agressivos de RTO (objetivo de tempo de recuperação) e RPO (objetivo de ponto de recuperação).
- Não afetam o desempenho do volume.
- Fornecem escalabilidade. Você pode criá-los com frequência e armazenar muitos deles simultaneamente.
DR híbrida
A combinação do ODG e do Azure NetApp Files fornece DR para essa arquitetura. Essas soluções de DR são apropriadas para sistemas de nuvem e híbridos. Os planos funcionam em várias regiões e em datacenters locais.
Considerações
As seguintes considerações se aplicam a esta solução:
Disponibilidade
Para o Azure NetApp Files:
- Confira SLA do Azure NetApp Files para ver a garantia de disponibilidade desse serviço.
- Como aborda a seção Gerenciamento de dados em escala empresarial, você pode usar instantâneos em soluções de backup e recuperação. Use o modo de backup dinâmico DO Oracle e as APIs do Azure NetApp Files para orquestrar instantâneos consistentes com o banco de dados.
Ao usar o Oracle Database no Azure, implemente uma solução DE HA e DR para evitar o tempo de inatividade:
- Use O ODG.
- Execute o banco de dados em uma máquina virtual.
- Implante uma VM secundária, mas instale apenas os binários nela.
- Coloque as duas VMs na mesma rede virtual. Em seguida, elas poderão acessar uma à outra por meio do endereço IP persistente privado.
Um retângulo grande rotulado como grupo de recursos do Oracle preenche a maior parte do diagrama. Dentro dele, outro retângulo é rotulado como rede virtual do Oracle. Ele contém dois retângulos menores: um para a sub-rede do Oracle e outro para a sub-rede do Azure NetApp Files. O retângulo da sub-rede do Oracle contém os ícones do Oracle Database e das máquinas virtuais. O retângulo da sub-rede do Azure NetApp Files contém ícones para o Azure NetApp Files e os arquivos de banco de dados. Uma seta rotulada como dNFS conecta os dois retângulos da sub-rede. Uma chave colorida indica que os dados de log no sistema de arquivos do banco de arquivo exigem alto desempenho. Os arquivos de dados têm um requisito de desempenho médio para alto.
Baixe um SVG dessa arquitetura.
Escalabilidade
Como abordado na seção Sistemas de alto desempenho, o Azure NetApp Files fornece escalabilidade interna.
Segurança
O Azure NetApp Files protege os dados de várias maneiras. Para obter informações sobre proteção inerente, criptografia, regras de política, recursos do controle de acesso baseado em função e logs de atividades, confira Perguntas frequentes sobre segurança.
Otimização de custo
O uso do Azure NetApp Files em vez de armazenamento em bloco pode reduzir os custos:
Você pode tornar a configuração econômica. As configurações tradicionais locais são dimensionadas para atender aos requisitos máximos de carga de trabalho. Consequentemente, essas configurações são mais econômicas no uso máximo. Por outro lado, uma implantação do Azure NetApp Files é escalonável. Você pode otimizar a configuração para o requisito de carga de trabalho atual visando reduzir as despesas.
Use VMs menores:
- O Azure NetApp Files fornece acesso de armazenamento de baixa latência. Com VMs menores, você obtém o mesmo desempenho que as VMs maiores oferecem com o armazenamento de disco ultra.
- Em geral, os recursos de nuvem colocam limites nas operações de E/S. Essa prática evita uma lentidão repentina que o esgotamento de recursos ou interrupções inesperadas podem causar. Como resultado, as VMs têm limitações de taxa de transferência de disco e limitações de largura de banda de rede. As limitações de rede geralmente são maiores que as limitações de taxa de transferência de disco. Com o armazenamento anexado à rede, somente os limites de largura de banda de rede são relevantes e se aplicam somente à saída de dados. Em outras palavras, os limites de E/S de disco de nível da VM não afetam o Azure NetApp Files. Devido a esses fatores, o armazenamento anexado à rede pode obter um desempenho melhor do que a E/S de disco. Esse fato é verdadeiro mesmo quando o Azure NetApp Files é executado em VMs menores.
As VMs menores oferecem essas vantagens de preço em relação às maiores:
- Custam menos.
- Eles têm um custo de licença mais baixo do Oracle Database, especialmente quando você usa SKUs menores e de código restrito.
- O armazenamento anexado à rede não tem um componente de custo de E/S.
Esses fatores tornam o Azure NetApp Files menos caro do que as soluções de armazenamento em disco.
Implantar este cenário
Para obter recursos sobre a implantação do Oracle Database em VMs do Azure com o Azure NetApp Files, confira Arquiteturas da solução usando o Azure NetApp Files.
Para obter informações sobre como implantar e acessar os volumes do Azure NetApp Files, confira a documentação do Azure NetApp Files.
Considere o tamanho do banco de dados:
- Para bancos de dados pequenos, você pode implantar todos os componentes, como os arquivos de dados, o log de recuperação, o log de arquivo e os arquivos de controle, em um só volume. Essas configurações simplificadas são fáceis de serem gerenciadas.
- Para bancos de dados grandes, é mais eficiente configurar vários volumes. Use volumes de QoS (Qualidade de Serviço) automáticos ou manuais. Esses tipos de volume fornecem um controle mais granular sobre os requisitos de desempenho.
Colaboradores
Esse artigo é mantido pela Microsoft. Ele foi originalmente escrito pelos colaboradores a seguir.
Autor principal:
- Deanna Garcia | Diretor Gerente de Programas
Próximas etapas
- Desempenho do Oracle Database em volumes únicos do Azure NetApp Files
- Melhores práticas de opções de montagem do NFS no Linux para o Azure NetApp Files
- Parâmetros de comparação de desempenho do Azure NetApp Files para Linux
- Perguntas frequentes sobre o gerenciamento de capacidade
Recursos relacionados
Arquiteturas totalmente implantáveis que usam o Azure NetApp Files: