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數據庫為網格設計

編輯:Oracle數據庫基礎

作為一名網格用戶,您最關心的是什麼?

答案是網格計算作為類似於電力網或電話網等公用設施一樣的計算模式,用戶只需要關心數據及進行計算的位置。因為從服務器端來看,網格與虛擬化和供應有關。將所有的資源集中在一起,然後根據業務需求動態地供應這些資源,從而可以同時實現更好的資源利用率。由此看來,網格計算正在改變著計算經濟學。

轉向網格計算

從IT 行業的趨勢來看,企業也正在向網格計算轉移,這在很大程度上是由硬件革新——低成本的刀片服務器驅動的。同時,共享存儲技術也簡化了硬件的虛擬化和供應,硬件供應商也開始提供實現硬件虛擬化和供應的管理軟件。而只有當運行在硬件上的軟件能夠有效利用硬件革新時,這些革新才更有價值。

硬件趨勢

使網格計算成為可能的主要原因是圍繞著硬件的革新。例如:
· 處理器 新的低成本、高容量的Intel Itanium 2、Sun SPARC 和IBM PowerPC 64 位處理器所提供的性能等於或者優於在高端SMP 服務器中使用的處理器。
· 服務器 與同類產品相比,刀片服務器技術以其極低的成本提供了較高的密集計算能力。由於這些刀片服務器還自帶了遠程管理功能,使得數據中心管理員可以較為容易地管理這些系統。
· 網絡化存儲 目前,網絡附加存儲(NAS) 和存儲區域網(SAN) 在數據中心中已經得到了廣泛的應用,存儲已不再局限在單台服務器上。
· 網絡互聯 千兆位以太網和無限帶寬互聯技術正不斷降低連接服務器集群的成本。

軟件趨勢

在軟件中,Linux 繼續保持比其它任何OS 更快的發展勢頭。今天,盡管Linux 還不能適應大型的SMP,但由於刀片服務器有1~4個CPU,Linux 已經可以在其上很好地運行。刀片服務器優於SMP的經濟優勢將使得刀片服務器占據市場支配地位。另外,由於Linux 本身所具有的價格優勢,隨著刀片服務器數量的增多,這將變得更加重要,從而也將加速Linux的普遍采用。因此,標准的低成本刀片服務器集群自然與Linux非常相配。

簡化網格管理

Oracle數據庫10g是第一個為網格計算設計的數據庫。它利用了基於網格的硬件革新,並使用戶更容易地在這些標准化、模塊化的硬件組件上安裝和配置Oracle數據庫。作為網格資源(服務器和存儲器)的消費者以及數據的提供者,Oracle 數據庫10g利用了網格計算的三個基本屬性(每一層計算堆棧之間的虛擬化、基於企業策略和動態需求的工作和資源供應、集中資源以提高利用率),使Oracle 數據庫使用硬件組件(存儲器和服務器)的方式虛擬化。它自動地將集群化的存儲器和服務器供應給運行在網格中的不同數據庫。作為數據的提供者,Oracle數據庫10g提供了各種技術,Oracle管理員可以利用這些技術來為網格用戶和應用程序集中、虛擬化和供應數據。此外,運行在網格上的企業在安全性、高可用性、自依賴性和可管理性方面還具有嚴格的操作要求。

Oracle數據庫10g 自身所具有的技術優勢,簡化了網格的管理和操作。具體地說,該數據庫的特點如下:

自動存儲管理

自動存儲管理(ASM)使存儲虛擬化,並且提供了輕松的數據庫存儲供應。用戶可以使用標准、低成本、模塊化的組件來存儲所有的Oracle 數據,也可以使用單個ASM來為多個Oracle 數據庫管理存儲。ASM僅要求用戶管理少量的磁盤組,而不是管理許多數據庫文件。一個磁盤組是一組磁盤設備的集合,ASM將其作為單個邏輯單元來管理。另外,用戶可以定義一個特別的磁盤組作為數據庫的默認磁盤組,Oracle 自動為該數據庫分配存儲資源,以及創建或刪除與該數據庫相關的文件。

ASM還提供了一些存儲技術方面的功能,如鏡像或邏輯卷管理器(LVM)。類似於這些技術,ASM 使用戶能夠從單獨磁盤設備的集合中創建單一磁盤組。它可以跨磁盤組中的所有設備均衡到該磁盤組的I/O,並執行條帶劃分和鏡像存儲來改善I/O 性能和數據可靠性。當存儲配置發生變化時,ASM 都將自動再均衡數據庫的存儲資源。

可移植的集群組件

集群組件是為集群中服務器間的通信提供集群化服務的軟件。在Oracle 數據庫10g 之前,用戶可以依賴硬件供應商來提供其平台上的集群組件(除了Linux 和Windows 平台)。Oracle只為Linux 和Windows 平台提供集群組件,Oracle 數據庫10g 現在提供了可移植的集群組件。也就是說,Oracle 提供了一個可以在所有平台上運行的集群組件,用戶不需要依賴供應商提供的集群組件。這也會給他們帶來很多好處,如:有單個支持點,不需要依靠多個供應商來解決支持問題;診斷和解決問題變得容易,沒有任何由供應商施加的限制,利用可移植的集群組件,即可將集群擴大為任何想要的規模。

此外,Oracle 也便於用戶安裝可移植集群。利用單次安裝,用戶可以確定希望安裝可移植集群組件的節點,Oracle Universal Installer 將在所有這些節點上安裝可移植集群組件。

高速無限帶寬網絡支持

Oracle數據庫10g利用高速互聯技術(如無限帶寬)提供更好的性能和可伸縮性。用戶可以全面使用無限帶寬來進行網絡通信。它提供了許多好處,主要表現為:無限帶寬提供了超過千兆位以太網的許多性能改善;用戶可以使用單個網絡基礎架構來進行不同服務器之間、以及服務器和存儲器之間的通信,簡化了數據中心的連接需求;利用簡化的網絡基礎架構,用戶可以使用單個網絡底板,使得網絡供應更加容易。利用Oracle數據庫10g,用戶現在可以使用無限帶寬來進行應用服務器到數據庫服務器的通信、集群數據庫中服務器到服務器的通信,以及服務器到存儲器的通信,從而為企業的數據中心提供了全面的性能改善和靈活性。

計算資源供應

網格計算的宗旨是能夠根據不斷變化的優先級動態分配資源。Oracle數據庫10g 有許多改進和新的功能,便於用戶分配計算資源以適應業務需求。

Oracle Real Application Clister (RAC) 具有標准、低成本、模塊化服務器(如刀片服務器)集群的高利用率。用戶可以在一個刀片服務器集群上運行單個Oracle 數據庫。運行在RAC 上的應用程序,能夠動態地利用供應給它們的更多的刀片服務器。同樣,當應用程序不再需要這些刀片服務器時,能夠容易地釋放它們。相反,標准級數據庫在標准級組件上具有非常低的利用率。在標准級數據庫上,用戶需要為高峰負載分配資源並且分配備用資源。只有整個系統停止工作,才能向標准級數據庫中添加或刪除刀片服務器。由於不進行共享,數據被人為地分區。當增加了更多的刀片服務器時,所有的數據都需要重新分區,並將數據分配給新的刀片服務器。類似地,當需要刪除刀片服務器時,在刪除前需要重新對數據分區。

Oracle數據庫10g為RAC數據庫內的服務提供自動負載管理。當在托管服務的例程間建立連接時,RAC會自動地為這些連接執行負載均衡。此外,利用資源管理器,用戶可以制訂策略,並給運行在RAC 數據庫內的服務分配資源。為了滿足這些策略,RAC 將自動向這些服務供應數據庫例程。

共振

Oracle數據庫10g的最顯著特性之一是共振——自己定義集群。集群是一組服務器的集合,這些服務器通過Oracle 可移植集群組件集群在一起。用戶可以在相同的集群上運行許多數據庫,並且為這些數據庫定義服務策略。共振將動態地增加或減少集群中服務器(個人數據庫在其上運行)的數量來滿足服務級目標。該任務可以自動完成,無需任何用戶干預。

結論

由於以上只是Oracle數據庫10g的主要技術特色,其它的新增功能在此不再贅述。盡管它還沒有網格的統一定義,但網格計算本身所存在一些基本屬性,可以讓企業享受網格的好處。硬件新的革新和新的經濟性,使得網格計算在硬件層成為可能,並且切合實際。

可以說,Oracle數據庫10g 利用其強大的安全性、自依賴性和可管理性產品解決了企業網格的嚴格操作要求。利用Oracle數據庫10g中的網格優勢,用戶可在Oracle 產品中進行投資,並將它作為未來的網格計算技術。

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