Oracle Database med Azure NetApp Files

Azure NetApp Files
Virtual Machines
Virtual Network

De mest krävande Oracle Database arbetsbelastningar kräver mycket hög I/O-kapacitet. De behöver också åtkomst med korta svarstider till lagringen. I det här dokumentet beskrivs en lösning med hög bandbredd och låg latens för Oracle Database arbetsbelastningar.

Lösningen ger delad filåtkomst med NFS-protokollet (Network File System). Arkitekturen använder Azure NetApp Files, en delad fillagringstjänst. Azure NetApp Files ger fördelar:

  • Disk-I/O-gränser för åtkomstfrekvenser som gäller på vm-nivå påverkar inte Azure NetApp Files. Därför kan du använda mindre virtuella datorer än vad du skulle göra med disklagring utan att försämra prestanda. Den här metoden minskar kostnaderna avsevärt.
  • Azure NetApp Files ger flexibilitet. Du kan förstora eller minska distributioner på begäran för att göra konfigurationen kostnadseffektiv.

Potentiella användningsfall

Den här lösningen har många användningsområden:

  • Köra nya Oracle Database instanser som kräver hög tillgänglighet (HA) och har höga prestandastandarder.
  • Migrera högeffektiva och högaktuella Oracle Database instanser från en lokal infrastruktur till Azure Virtual Machines.
  • Kloning av skalningssystem Oracle Database i företagsskala för användning i test- och utvecklingsmiljöer. Lösningen är särskilt lämplig för fall som kräver avancerade funktioner för datahantering. Det kan hjälpa dessa fall att uppfylla aggressivt dataskydd serviceavtal (SLA).
  • Migrera Oracle Exadata-system till Azure.
  • Implementera Oracle Pacemaker-kluster som använder delad NFS-lagring.
  • Distribuera SAP AnyDB eller Oracle 19c.

Arkitektur

Arkitekturdiagram som visar Oracle Database och Azure NetApp Files fungerar i olika undernät i samma virtuella nätverk och använder d N F S för att kommunicera.

Ladda ned en SVG för den här arkitekturen.

Komponenterna interagerar på följande sätt:

  • Oracle Database körs på virtuella Azure-datorer i Oracle-undernätet.
  • I det Azure NetApp Files undernätet Azure NetApp Files NFS-åtkomst till data och loggfiler.
  • Anslutningsprotokollet Oracle Direct NFS (dNFS) förbättrar prestanda och dataflöde.

Komponenter

Lösningen använder följande komponenter:

  • Azure NetApp Files gör det enkelt att migrera och köra filbaserade program utan kodändringar. Den här delade fillagringstjänsten är en gemensam utveckling från Microsoft och NetApp, en Microsoft-partner.
  • Virtual Machines är ett IaaS-erbjudande (infrastruktur som en tjänst). Du kan använda Virtual Machines för att distribuera skalbara beräkningsresurser på begäran. Virtual Machines ger virtualiseringsflexibilitet men eliminerar underhållskraven för fysisk maskinvara. Den här lösningen använder virtuella Linux-datorer Oracle Database programvara.
  • Azure Virtual Network är en nätverkstjänst som hanterar virtuella privata nätverk i Azure. Via Virtual Network kan Azure-resurser som virtuella datorer på ett säkert sätt kommunicera med varandra, Internet och lokala nätverk. Ett virtuellt Azure-nätverk är som ett traditionellt nätverk som arbetar i ett datacenter. Men ett virtuellt Azure-nätverk ger också skalbarhet, tillgänglighet, isolering och andra fördelar med Azure-infrastrukturen.
  • Oracle Database är ett databashanteringssystem med flera modeller. Den stöder olika datatyper och arbetsbelastningar.
  • DNFS-klienten optimerar I/O-sökvägar mellan Oracle- och NFS-servrar. Därför ger den bättre prestanda än traditionella NFS-klienter.

Alternativ

Den här lösningen använder Oracle Data Guard (ODG) för haveriberedskap (DR) och ögonblicksbilder för lokal replikering. Det finns några alternativ, som förklaras i följande avsnitt.

Replikering mellan regioner

Replikering mellan regioner ger effektiv DR mellan regioner i Azure. Replikering mellan regioner använder lagringsbaserad replikering. Den använder inte VM-resurser. Mer information finns i Skapa volymreplikering för Azure NetApp Files.

Tillgänglighetsuppsättningar och tillgänglighetszoner

ODG på Azure Virtual Machines funktioner som ODG i lokala system. Men den här produkten är beroende av dess underliggande arkitektur. Om du kör ODG på virtuella Azure-datorer bör du överväga att även använda något av följande alternativ för att öka redundans och tillgänglighet:

  • Placera de virtuella Oracle-datorerna i samma tillgänglighetsuppsättning. Den här metoden ger skydd under dessa händelser:

    • Avbrott som utrustningsfel orsakar i ett datacenter. Virtuella datorer i en tillgänglighetsuppsättning delar inte resurser.
    • Uppdateringar. Virtuella datorer i en tillgänglighetsuppsättning uppdateras vid olika tidpunkter.

  • Placera de virtuella Oracle-datorerna i olika tillgänglighetszoner. Den här metoden ger skydd mot fel i ett helt datacenter. Varje zon representerar en uppsättning datacenter inom en region. Om du placerar resurser i olika tillgänglighetszoner kan avbrott på datacenternivå inte ta alla dina virtuella datorer offline.

Du kan bara välja något av dessa alternativ. En virtuell Azure-dator kan inte delta i tillgänglighetsuppsättningar och zoner samtidigt. Varje alternativ har fördelar:

  • Tillgänglighetszoner ger bättre tillgänglighet än tillgänglighetsuppsättningar. En jämförelse finns i Virtual Machines serviceavtal.
  • Du kan placera virtuella datorer som finns i samma tillgänglighetsuppsättning i en närhetsplaceringsgrupp. Den här konfigurationen minimerar nätverksfördröjningen mellan de virtuella datorerna genom att garantera att de är nära varandra. Virtuella datorer som du placerar i olika tillgänglighetszoner har däremot längre nätverksfördröjning mellan dem. Det tar sedan längre tid att synkronisera data mellan de primära och sekundära replikerna. Därför kan den primära repliken uppleva fördröjningar. Det finns också en ökad risk för dataförlust under oplanerade redundanser.

När du har valt en lösning kan du testa den under belastning. Se till att den uppfyller serviceavtalen för prestanda och tillgänglighet.

Viktiga fördelar

Den här bilden visar fördelarna med att använda Azure NetApp Files med Oracle Database.

Arkitekturdiagram med funktioner och fördelar med Azure NetApp Files. Diagrammet visar också de olika lagren i ett system som använder den här tjänsten.

Ladda ned en SVG för den här arkitekturen.

Enkel och tillförlitlig tjänst

Som en enkel azure-inbyggd tjänst körs Azure NetApp Files i Azures datacentermiljö. Du kan etablera, använda och skala Azure NetApp Files precis som andra Azure-lagringsalternativ. Azure NetApp Files använder tillförlitlighetsfunktioner som NetApp-datahanteringsprogramvaran ONTAP tillhandahåller. Med den här programvaran kan du snabbt och tillförlitligt etablera NFS-volymer i företagsklass för Oracle Database och andra arbetsbelastningar för företagsprogram.

System med höga presterande resultat

Azure NetApp Files använder en bare metal-vagnpark med all flash-lagring. Förutom delad och mycket skalbar lagring ger Azure NetApp Files svarstider på mindre än 1 millisekund. Dessa faktorer gör att den här tjänsten passar bra för användning av NFS-protokollet för att Oracle Database arbetsbelastningar över nätverk.

Virtuella datorer i Azure DCsv2-serien har inbyggda högpresterande ONTAP-företagssystem med alla flash-funktioner. Dessa system är också integrerade i Azures programvarudefinierade nätverk (SDN) och Azure Resource Manager ramverk. Därför får du delad lagring med hög bandbredd och låg latens som är jämförbar med en lokal lösning. Prestanda för den här arkitekturen uppfyller kraven för de mest krävande, affärskritiska företagsarbetsbelastningarna. Mer information om prestandafördelarna med att Azure NetApp Files finns i Fördelar med att använda Azure NetApp Files med Oracle Database.

Azure NetApp Files erbjuder skalbarhet på begäran. Du kan förstora eller minska distributioner för att optimera konfigurationen för varje arbetsbelastning.

Datahantering i företagsskala

Den här lösningen kan hantera arbetsbelastningar som kräver avancerade funktioner för datahantering. ONTAP innehåller funktioner i det här området som inte matchar i branschen:

  • Utrymmeseffektiv och omedelbar kloning förbättrar utvecklings- och testmiljöerna.

  • Kapacitets- och prestandaskalning på begäran använder resurser effektivt.

  • Ögonblicksbilder ger konsekvenspunkter för databasen och ger följande fördelar:

    • De är lagringseffektiva. Du behöver bara begränsad kapacitet för att skapa ögonblicksbilder.
    • Du kan snabbt skapa, replikera, återställa eller klona dem. Därför tillhandahåller de lösningar för säkerhetskopiering och återställning som uppnår aggressivt mål för återställningstid (RTO) och mål för återställningspunkt (RPO) serviceavtal.
    • De påverkar inte volymprestanda.
    • De ger skalbarhet. Du kan skapa dem ofta och lagra många samtidigt.

Hybrid-DR

Kombinationen av ODG och Azure NetApp Files för den här arkitekturen. Dessa DR-lösningar är lämpliga för moln- och hybridsystem. Deras planer fungerar i flera regioner och med lokala datacenter.

Överväganden

Följande överväganden gäller för den här lösningen:

Överväganden för tillgänglighet

För Azure NetApp Files:

  • Se SLA för Azure NetApp Files för den här tjänstens tillgänglighetsgaranti.
  • När datahantering i företagsskala diskuteras kan du använda ögonblicksbilder i säkerhetskopierings- och återställningslösningar. Använd Oracle-läge för snabbsäkerhetskopiering Azure NetApp Files-API:er för att samordna databas-konsekventa ögonblicksbilder.

När du använder Oracle Database i Azure implementerar du en lösning för HA och DR för att undvika driftstopp:

  • Använd ODG.
  • Kör databasen på en virtuell dator.
  • Distribuera en sekundär virtuell dator, men installera bara binärfilerna på den.
  • Placera båda de virtuella datorerna i samma virtuella nätverk. Sedan kan de komma åt varandra via den privata beständiga IP-adressen.

Arkitekturdiagram som visar hur Oracle Data Guard skyddar data i ett virtuellt nätverk som innehåller Azure NetApp Files och Oracle Database.

Ladda ned en SVG för den här arkitekturen.

Skalbarhetsöverväganden

Allt eftersom system med höga prestanda diskuteras Azure NetApp Files ger inbyggd skalbarhet.

Säkerhetsöverväganden

Azure NetApp Files skyddar data på många sätt. Information om inbyggda skydd, kryptering, principregler, funktioner för rollbaserad åtkomstkontroll och aktivitetsloggar finns i Vanliga frågor och svar om säkerhet.

Distribuera lösningen

  • Resurser för att distribuera Oracle Database på virtuella Azure-datorer med Azure NetApp Files finns i Lösningsarkitekturer med Azure NetApp Files.

  • Information om hur du distribuerar och kommer Azure NetApp Files volymer finns i Azure NetApp Files dokumentationen.

  • Ta hänsyn till databasens storlek:

    • För små databaser kan du distribuera alla komponenter, till exempel datafiler, redo-loggen, arkivloggen och kontrollfiler till en enda volym. Sådana förenklade konfigurationer är enkla att hantera.
    • För stora databaser är det mer effektivt att konfigurera flera volymer. Du kan använda automatiska eller manuella QoS-volymer (Quality of Service). Dessa volymtyper ger mer detaljerad kontroll över prestandakraven.

Prissättning

Om Azure NetApp Files i stället för blocklagring kan du minska kostnaderna:

  • Du kan göra konfigurationen kostnadseffektiv. Traditionella lokala konfigurationer har storleksstorlek för maximalt arbetsbelastningskrav. Därför är dessa konfigurationer mest kostnadseffektiva vid maximal användning. Däremot är en Azure NetApp Files distribution skalbar. Du kan optimera konfigurationen för det aktuella arbetsbelastningskravet för att minska kostnaderna.

  • Du kan använda mindre virtuella datorer:

    • Azure NetApp Files ger lagringsåtkomst med korta svarstider. Med mindre virtuella datorer får du samma prestanda som större virtuella datorer med ultradisklagring.
    • Molnresurser begränsar vanligtvis I/O-åtgärder. Den här övningen förhindrar plötsliga avbrott som kan orsaka resursutmattning eller oväntade avbrott. Det innebär att virtuella datorer har begränsningar för diskgenomflöde och begränsningar i nätverksbandbredden. Nätverksbegränsningarna är vanligtvis högre än begränsningarna för diskgenomflöde. Med nätverkskopplad lagring är endast nätverksbandbreddsgränser relevanta och de gäller endast för utgående data. Med andra ord påverkar inte disk-I/O-gränser på VM-nivå Azure NetApp Files. På grund av dessa faktorer kan nätverkskopplad lagring uppnå bättre prestanda än disk-I/O. Det här gäller även när Azure NetApp Files körs på mindre virtuella datorer.

    Mindre virtuella datorer erbjuder dessa prisfördelar jämfört med större:

    • De kostar mindre.
    • De medför en Oracle Database lägre licenskostnad, särskilt när du använder mindre, begränsad kod-SKU:er.
    • Den nätverksanslutna lagringen har ingen I/O-kostnadskomponent.

Dessa faktorer gör Azure NetApp Files billigare än disklagringslösningar.

Nästa steg

Fullständigt distribuerade arkitekturer som använder Azure NetApp Files: