EMC VSPEX ORACLE COMPUTING Virtualização do Oracle Database com VMware vsphere e EMC XtremIO

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1 GUIA DE PROJETO EMC VSPEX ORACLE COMPUTING Virtualização do Oracle Database com VMware vsphere e EMC XtremIO Habilitado pelo EMC Data Protection EMC VSPEX Resumo Este Guia de Projeto descreve o melhor modo de projetar e dimensionar os recursos do Oracle Database 11g ou 12c virtualizado em uma infraestrutura comprovada do EMC VSPEX usando o VMware vsphere no EMC XtremIO com EMC Data Protection. Julho de 2015

2 Copyright 2015 EMC Corporation. Todos os direitos reservados. Publicado no Brasil. Publicado em julho de 2015 A EMC assegura que as informações apresentadas neste documento estão corretas na data da publicação. As informações estão sujeitas a alterações sem prévio aviso. As informações contidas nesta publicação são fornecidas no estado em que se encontram. A EMC Corporation não garante nenhum tipo de informação contida nesta publicação, assim como se isenta de garantias de comercialização ou adequação de um produto a um propósito específico. O uso, a cópia e a distribuição de qualquer software da EMC descrito nesta publicação exigem uma licença de software. EMC 2, EMC e o logotipo da EMC são marcas registradas ou comerciais da EMC Corporation nos Estados Unidos e em outros países. Todas as outras marcas comerciais aqui utilizadas pertencem a seus respectivos proprietários. Para obter uma lista mais atualizada de produtos da EMC, consulte EMC Corporation Trademarks no site brazil.emc.com. EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database Número da peça H EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

3 Conteúdo Conteúdo Capítulo 1 Introdução 7 Objetivo deste guia... 8 Retorno comercial... 8 Público... 9 Terminologia Capítulo 2 Antes de começar 11 Workflow de implementação Leitura essencial Capítulo 3 Visão geral da solução 13 Visão geral Infraestrutura comprovada do EMC VSPEX Arquitetura da solução Visão geral das principais tecnologias Oracle Database 11g R2 e 12c R VMware vsphere EMC XtremIO XtremIO Management Server Red Hat Enterprise Linux Soluções do EMC Backup and Recovery Capítulo 4 Escolhendo uma infraestrutura comprovada do VSPEX 23 Visão geral Etapa 1: avaliar o caso de uso do cliente Etapa 2: projetar a arquitetura de aplicativos Etapa 3: Selecione a infraestrutura comprovada do VSPEX correta Capítulo 5 Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução 27 Visão geral Projeto da rede Visão geral Práticas recomendadas de rede Práticas recomendadas de rede do VMware vsphere Projeto de rede recomendado Projetando o servidor Visão geral Práticas recomendadas de servidor Projeto validado de servidor EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 3

4 Conteúdo Projeto do layout de armazenamento Visão geral Layout do XtremIO X-Brick Escalabilidade do XtremIO X-Brick Virtualização validada do XtremIO Server Práticas recomendadas de virtualização de armazenamento do vsphere Projetando um Oracle Database Visão geral Layout de armazenamento Oracle Considerações sobre projeto Oracle Considerações sobre licenciamento de Oracle Implementando o EMC Data Protection Capítulo 6 Teste e validação de soluções 37 Visão geral Metodologia de teste e carga de trabalho de referência Metodologia de teste Carga de trabalho de referência Resultados de desempenho dos testes com a carga de trabalho de OLTP Resultados do teste de dimensionamento de OLTP Resultados de desempenho do teste de snapshots do XtremIO Metodologias de verificação Compreender as principais medições Diretrizes de dimensionamento Visão geral Utilizando a planilha de dimensionamento do cliente Determinando os requisitos de recursos de servidor Determinando os requisitos de recursos de armazenamento Capítulo 7 Documentação de referência 51 Documentação da EMC Outros documentos Documentação da Oracle Apêndice A Planilha de qualificação 53 Planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados Exemplo de coleta de informações do Oracle Database do cliente EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

5 Conteúdo Figuras Figura 1. VSPEX Proven Infrastructure Figura 2. Arquitetura da infraestrutura validada Figura 3. Snapshot do XtremIO Figura 4. Exemplo de rede FC do XtremIO Figura 5. Escalabilidade do XtremIO Figura 6. Configuração e mapeamento do volume do XtremIO Figura 7. Figura 8. Figura 9. Figura 10. Comparação de carga de trabalho para um Oracle Database com instância única e diferentes configurações de máquina virtual Utilização de CPU do Oracle Database de instância única com cargas de trabalho mistas Desempenho do Oracle Database de instância única com e sem snapshot durante carga de trabalho OLTP Tempo de resposta para um Oracle Database de instância única com e sem snapshot durante uma carga de trabalho OLTP Figura 11. Desempenho do Oracle Database de instância única Figura 12. init.ora Parameters do relatório do AWR Figura 13. IOStat pelo resumo da função a partir do relatório do AWR Figura 14. Evento de espera de primeiro plano do relatório do AWR EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 5

6 Conteúdo Tabelas Tabela 1. Terminologia Tabela 2. Workflow da implementação do VSPEX para Oracle Database virtualizado Tabela 3. Recursos de hardware Tabela 4. Recursos de software Tabela 5. Etapas da seleção da infraestrutura comprovada do VSPEX Tabela 6. Diretrizes da planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados Tabela 7. Selecione a infraestrutura comprovada do VSPEX correta Tabela 8. Hardware de servidor Tabela 9. Projeto de armazenamento Oracle no XtremIO X-Brick Tabela 10. Características do Oracle Server virtual de referência (OLTP) Tabela 11. Características do Oracle Server virtual de referência (DSS) Tabela 12. Exemplo de requisitos de recursos do servidor virtual Tabela 13. Observação de desempenho durante a execução de uma carga de trabalho OLTP com 32 vcpus Tabela 14. Etapas de alto nível para validação de aplicativos Tabela 15. Exemplo da planilha de qualificação Tabela 16. Recursos de computação validados com uma carga de trabalho comum de OLTP Tabela 17. Exemplo de recursos necessários de máquina virtual (para OLTP) Tabela 18. Recursos de computação validados com uma carga de trabalho comum de DSS Tabela 19. Exemplo de recursos necessários de máquina virtual (para DSS) Tabela 20. Planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

7 Capítulo 1: Introdução Capítulo 1 Introdução Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Objetivo deste guia... 8 Retorno comercial... 8 Público... 9 Terminologia EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 7

8 Capítulo 1: Introdução Objetivo deste guia Retorno comercial A EMC VSPEX Proven Infrastructure é otimizada para a virtualização de aplicativos essenciais aos negócios. O VSPEX oferece soluções modulares, criadas com tecnologias que proporcionam uma implementação mais rápida, com mais simplicidade, mais opções, mais eficiência e menos riscos. O VSPEX oferece aos parceiros a capacidade de projetar e implementar os ativos virtuais necessários para dar suporte a uma solução de virtualização totalmente integrada para um RDBMS (Relational Database Management System) Oracle em uma infraestrutura de VSPEX Private Cloud. A infraestrutura do VSPEX for Virtualized Oracle oferece aos clientes um sistema moderno que hospeda uma solução de banco de dados virtualizada que é dimensionável e proporciona um nível de desempenho constante. Este Guia de Projeto descreve como planejar e projetar uma infraestrutura comprovada do VSPEX para Oracle Database 11g ou 12c virtualizado do VMware vsphere. Ele apresenta exemplos de implementação do Oracle Database 11g ou 12c virtuais nos storage arrays do EMC XtremIO. O guia assume que já exista uma nuvem privada do VSPEX no ambiente do cliente. Os componentes de computação e de rede, embora possam ser definidos pelo fornecedor, são projetados para fornecer redundância e potência suficiente para manipular as necessidades de processamento e de dados do ambiente de máquina virtual. Obs.: as versões Oracle para esta solução são o Oracle Database 11g Release 2 ( ) e o Oracle Database 12c Release 1 ( ). Neste documento, nós nos referimos a essas versões como Oracle 11g R2 e Oracle 12c R1. Ele também mostra como utilizar o VSPEX Sizing Tool para dimensionar o Oracle Database 11g ou 12c em uma infraestrutura comprovada do VSPEX, como utilizar as práticas recomendadas para alocar os recursos com eficiência e como aproveitar todos os benefícios que o VSPEX oferece. As soluções EMC Data Protection para proteção de dados do Oracle Server são descritas em um documento separado, Guia de Projeto e Implementação das Opções de Backup e Recuperação da EMC para VSPEX for Virtualized Oracle 11g R2. O software de sistemas de gerenciamento de bancos de dados é utilizado por muitos tipos diferentes de negócios. Apesar da participação no mercado cada vez maior das outras ferramentas de gerenciamento de dados, espera-se que o crescimento das vendas continue e acelere à medida que os clientes continuam diversificando suas infraestruturas e tecnologias de suporte e utilizando mais configurações e dispositivos. Esta infraestrutura comprovada do VSPEX tem como objetivo ajudar os parceiros da EMC a entender o valor que a série XtremIO, combinada ao Oracle, pode oferecer aos clientes que, muitas vezes, têm ambientes de TI isolados e em crescimento que executam aplicativos centrados em servidor. 8 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

9 Capítulo 1: Introdução Essa solução VSPEX foi projetada para superar os desafios do Oracle Database e permitir que os clientes aumentem o desempenho, a escalabilidade, a confiabilidade e a automação. Ao consolidar os aplicativos de banco de dados no XtremIO, os clientes podem consolidar uma plataforma de armazenamento única e centralizada para gerenciar com mais eficiência o grande crescimento de dados que desafia os negócios atuais. Essa solução foi dimensionada e comprovada pela EMC para: Ser implementada com mais rapidez, economizando tempo e esforço com as EMC Proven Solutions Melhorar o desempenho e a escalabilidade integrados Minimizar os requisitos para armazenamento e reduzir os custos Público Este guia se destina a funcionários internos da EMC e a parceiros VSPEX qualificados. O guia pressupõe que os parceiros VSPEX que pretendem implementar essa solução sejam: Qualificados pela EMC para vender, instalar e configurar a família XtremIO de sistemas de armazenamento Qualificado para vender, instalar e configurar os produtos de rede e de servidor necessários para as infraestruturas comprovadas do VSPEX Certificados para vender a infraestrutura comprovada do VSPEX Os parceiros que planejam implementar esta solução também devem ter o treinamento técnico e o conhecimento necessários para instalar e configurar: VMware vsphere 5.5 Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 6.5 Oracle Database 11g R2 ou 12c R1 Este guia apresenta referências externas quando aplicável. A EMC recomenda que os parceiros que implementarão essa solução estejam familiarizados com esses documentos. Para obter detalhes, consulte Leitura essencial e Documentação de referência. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 9

10 Capítulo 1: Introdução Terminologia A Tabela 1 lista os termos usados neste guia. Tabela 1. Terminologia Termo AWR (Automatic Workload Repository) DSS (Decision Support System, sistema de suporte a decisões) OLTP (Online Transaction Processing, processamento de transações on-line) PGA (Process Global Area) Carga de trabalho de referência RDM (Raw Device Mapping) SGA (System Global Area) Controladora de armazenamento VMDK (Virtual Machine Disk, disco de máquina virtual) VMFS (Virtual Machine File System) XMS (XtremIO Management Server) XtremIO X-Brick Definição O AWR é um utilitário de monitoramento avançado integrado ao Oracle Database 10g e versões posteriores. DSSs são uma classe específica de sistemas de informação computadorizada que dão suporte a atividades corporativas e organizacionais de tomada de decisões. OLTP é uma classe de sistemas de informação que facilitam e gerenciam aplicativos orientados por transações, tipicamente para processamento de transações de entrada e recuperação de dados. PGA é a memória dedicada a um processo ou thread operacional que não é compartilhada por outros processos ou threads do sistema. A carga de trabalho de referência é definida como a máquina virtual de referência com as características de carga de trabalho indicadas neste Guia de Projeto. Ao comparar a utilização real do cliente com essa carga de trabalho de referência, você pode inferir qual arquitetura de referência deve ser escolhida como base para a implementação de VSPEX do cliente. O RDM permite que a infraestrutura virtual conecte um dispositivo físico diretamente a uma máquina virtual. A SGA é um grupo de estruturas de memória compartilhada que contém dados e informações de controle de uma instância do Oracle Database. A controladora de armazenamento é o componente de computação do storage array XtremIO. As controladoras são usadas para todos os aspectos de dados que entram, saem ou passam de um array do XtremIO para outro. VMware VMDK é um formato de arquivo aberto que é um contêiner para drives de disco rígido virtuais de máquinas virtuais. VMware VMFS é um file system em cluster que utiliza a virtualização de armazenamento para várias instalações do VMware ESX Server. O XMS é usado para gerenciar o array do XtremIO e é implementado como uma máquina virtual usando um pacote OVA (Open Virtualization Alliance). Um X-Brick é uma configuração especializada do array totalmente flash XtremIO que, nesta solução, contém 25 drives SSD. 10 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

11 Capítulo 2: Antes de começar Capítulo 2 Antes de começar Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Workflow de implementação Leitura essencial EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 11

12 Capítulo 2: Antes de começar Workflow de implementação Consulte o fluxo de processo na Tabela 2 para projetar e implementar uma solução VSPEX para Oracle Database virtualizado. Tabela 2. Workflow da implementação do VSPEX para Oracle Database virtualizado Etapa Ação 1 Use a planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados para coletar os requisitos do usuário. Você pode encontrar uma planilha de dimensionamento com uma página no Apêndice A deste Guia de Projeto. 2 Use a EMC VSPEX Sizing Tool para determinar a infraestrutura comprovada recomendada do VSPEX para sua solução Oracle Database 11g ou 12c com base nos requisitos do usuário coletados na Etapa 1. Para obter mais informações, consulte VSPEX Sizing Tool no Portal EMC Business Value. Obs.:é necessário registrar-se ao acessar a ferramenta pela primeira vez. 3 Use este Guia de Projeto para determinar o projeto final da solução VSPEX. Obs.:considere os requisitos para todos os aplicativos, e não apenas do Oracle Database. 4 Escolha e solicite os componentes da infraestrutura comprovada do VSPEX, inclusive o array do XtremIO, os sistemas de servidor e os switches de rede. Consulte o documento apropriado sobre a infraestrutura comprovada do VSPEX em Leitura essencial para obter orientações. 5 Implemente e teste sua solução VSPEX. Consulte o Guia de Implementação do VSPEX apropriada em Leitura essencial para obter orientações. Leitura essencial Antes de implementar a solução descrita neste documento, a EMC recomenda que você leia os documentos a seguir, disponíveis na área do VSPEX da EMC Community Network, em brazil.emc.com e no portal de parceiros do VSPEX. Caso você não tenha acesso a determinado documento, entre em contato com o representante EMC. EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Implementação de Virtualização do Oracle Database Virtualização de servidores com o array totalmente flash EMC XtremIO e o VMware vsphere 5.5 Guia de Projeto e Implementação de Opções de Backup e Recuperação da EMC para VSPEX for Virtualized Oracle 11g R2 12 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

13 Capítulo 3: Visão geral da solução Capítulo 3 Visão geral da solução Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Infraestrutura comprovada do EMC VSPEX Arquitetura da solução Visão geral das principais tecnologias EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 13

14 Capítulo 3: Visão geral da solução Visão geral Este capítulo apresenta uma visão geral da solução VSPEX para Oracle Database 11g ou 12c no XtremIO. A solução foi projetada e comprovada pela EMC para oferecer os recursos de virtualização de servidor, rede, armazenamento e backup para dar suporte às arquiteturas de referência das configurações especializadas dos arrays totalmente flash XtremIO descritas nesta seção. Esta solução oferece as seguintes vantagens: Permite a consolidação de dois tipos de cargas de trabalho de bancos de dados, OLTP e DSS Oferece armazenamento projetado tanto para I/O de transações de baixa latência quanto para cargas de trabalho de lógica analítica de alto throughput Oferece novos níveis de velocidade e agilidade de provisionamento a ambientes virtualizados com snapshots que usam o espaço de modo eficiente, desduplicação de cópias em linha, provisionamento thin e provisionamento acelerado através do VAAI (VMware vstorage APIs for Array Integration) Infraestrutura comprovada do EMC VSPEX A infraestrutura comprovada do VSPEX, conforme mostrado na Figura 1, é uma infraestrutura virtualizada modular validada pela EMC e oferecida pelos parceiros da EMC VSPEX. Elas incluem as camadas de virtualização, servidor, rede, armazenamento e proteção de dados. Os parceiros podem optar pelas tecnologias de virtualização, servidor e rede que melhor se adaptem ao ambiente de um cliente, enquanto os sistemas de armazenamento XtremIO e a tecnologia EMC Data Protection, ambos altamente disponíveis, oferecem as camadas de armazenamento e proteção de dados. 14 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

15 Capítulo 3: Visão geral da solução Figura 1. VSPEX Proven Infrastructure Arquitetura da solução Consulte o Guia da Infraestrutura Comprovada do VSPEX em Leitura essencial para obter informações sobre a configuração dos componentes necessários da infraestrutura. A Figura 2 mostra a arquitetura validada para uma camada de servidor do Oracle Database 11g ou 12c em uma infraestrutura do VSPEX. O storage array XtremIO é um sistema totalmente flash, baseado em uma arquitetura scale-out. O sistema usa componentes modulares, chamados de X-Bricks, que podem ser colocados em cluster para aumentar o desempenho e a capacidade conforme a necessidade. A solução dá suporte ao armazenamento em block para Oracle Databases virtuais utilizando um só X-Brick. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 15

16 Capítulo 3: Visão geral da solução Figura 2. Arquitetura da infraestrutura validada Para validar essa solução, nós 1 realizamos as seguintes tarefas: Implementamos todos os servidores Oracle Database 11g ou 12c como máquinas virtuais no VMware vsphere 5.5 Implementamos o array do XtremIO em várias configurações para dar suporte aos diferentes recursos das cargas de trabalho de OLTP e DSS em Oracle Databases Determinamos o layout de armazenamento recomendado para o Oracle Database e o pool de infraestrutura virtual dos storage arrays do XtremIO A arquitetura da solução inclui os seguintes: Camada de armazenamento um X-Brick com um total de 7,58 TB de capacidade física utilizável Camada do Oracle Database Oracle Database Server 11g ou 12c com vários bancos de dados e snapshots de tamanhos diferentes Camada de rede switches SAN/IP que foram projetados para dar suporte a um ambiente virtualizado Camada de virtualização e servidores físicos vários servidores ESXi que permitem uma abordagem virtualizada e de alto desempenho para implementar Oracle Databases 1 Neste guia, o termo "nós" refere-se à equipe de engenharia EMC Solutions que validou a solução. 16 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

17 A Tabela 3 lista os recursos de hardware usados na solução. Capítulo 3: Visão geral da solução Tabela 3. Recursos de hardware Equipamentos Quantidade Configuração Servidor 2 2 servidores para o ambiente Oracle 11g ou 12c com: 40 núcleos de CPU a 2,393 GHz 192 GB de RAM 2 NICs Ethernet de 1 Gb e 2 portas 2 HBAs de 8 Gb e 2 portas Switch SAN 2 Switches FC de classe director Switch de LAN 2 10 GbE Armazenamento 1 Um array totalmente flash XtremIO com um só X-Brick e 25 drives SSD de 400 GB (capacidade física total de 7,58 TB) A Tabela 4 lista os recursos de software usados na solução. Tabela 4. Recursos de software Software Versão Configuração/Origem Oracle Database / Software Oracle Database Oracle GRID Infrastructure / Software Oracle Clusterware Red Hat Enterprises Linux 6.5 SO para servidores de banco de dados VMware vsphere 5.5 Hipervisor VMware VMware vcenter 5.5 Gerenciamento do vsphere XtremIO 4 Armazenamento totalmente flash Swingbench 2,5 Ferramenta de benchmark EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 17

18 Capítulo 3: Visão geral da solução Visão geral das principais tecnologias Este capítulo oferece uma visão geral das principais tecnologias utilizadas nessa solução: Oracle Database 11g R2 ou 12c R1 VMware vsphere 5.5 EMC XtremIO 4.0 Red Hat Enterprise Linux 6.5 EMC Data Protection Oracle Database 11g R2 e 12c R1 O Oracle Database 12c é a versão mais recente da tecnologia Oracle Database. O Oracle 11g R2 e o 12c R1 estão disponíveis em várias edições, que são personalizadas para atender às necessidades de TI e de seu negócio. Neste guia, consideramos: Oracle Database 11g Release 2 /12c Release 1 Standard Edition (SE) Oracle Database 11g Release 2 /12c Release 1 Enterprise Edition (EE) O Oracle SE (Standard Edition) é uma solução de gerenciamento de dados com muitos recursos e preço acessível, ideal para todas as empresas. Está disponível para servidores individuais ou em cluster e pode ser licenciado para a capacidade máxima de quatro soquetes de processador, independentemente do número de núcleos. A licença do SE inclui o Oracle RAC (Real Application Clusters) como recurso padrão, sem custo adicional. O Oracle EE (Enterprise Edition) oferece o desempenho, a escalabilidade, a segurança e a confiabilidade líderes do setor, com a opção de servidores únicos ou em cluster que executam Windows, Linux ou UNIX. O Oracle Database EE dá suporte a recursos avançados, tanto aos recursos inclusos no produto quanto outros inclusos por um custo adicional, que não estão disponíveis no Oracle Database SE. Por exemplo, os recursos de segurança como o Virtual Private Database são inclusos no Oracle Database EE, bem como as opções de data warehousing como particionamento e lógica analítica avançada. Obs.: a edição do Oracle Database afeta o custo do licenciamento, além do tamanho e o número de clusters VMware ESXi que você pode configurar. O documento Como Localizar os Multiplicadores de Fator dos Núcleos de Processadores Oracle (ID Doc ) em My Oracle Support apresenta mais informações sobre o licenciamento de processadores Oracle. No Oracle Database 12c Enterprise Edition, o Oracle Multitenant é um novo recurso que ajuda a reduzir os custos de TI por meio de consolidação, provisionamento, upgrades, entre outros. Ele é respaldado por uma nova arquitetura que permite que um só super banco de dados contenha muitos bancos de dados secundários. O Oracle Multitenant é totalmente interoperável com o Oracle RAC. 18 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

19 Capítulo 3: Visão geral da solução VMware vsphere 5.5 O VMware vsphere 5.5 transforma os recursos físicos de um computador pela virtualização da CPU, da RAM, do disco rígido e da controladora de rede. Essa transformação cria máquinas virtuais totalmente funcionais que executam os sistemas operacionais e aplicativos isolados e encapsulados da mesma forma que os computadores físicos. O VMware HA (High Availability) proporciona alta disponibilidade que é econômica e fácil de usar para aplicativos executados em máquinas virtuais. Os recursos do VMware vsphere vmotion e do VMware vsphere Storage vmotion do vsphere 5.5 possibilitam uma migração perfeita de máquinas virtuais e arquivos armazenados de um vsphere Server para outro, causando um impacto mínimo, ou nenhum, sobre o desempenho. Em conjunto com o VMware vsphere DRS (Distributed Resource Scheduler) e o VMware vsphere Storage DRS, as máquinas virtuais têm acesso aos recursos apropriados em qualquer point-intime por meio de balanceamento de carga de recursos de computação e armazenamento. O plug-in do VMware NMP (Native Multipathing) é o módulo padrão do vsphere utilizado para múltiplos caminhos. O NMP fornece um algoritmo padrão de seleção de caminhos com base no tipo de array e associa os caminhos físicos a um dispositivo de armazenamento ou uma LUN específica. Os detalhes específicos para lidar com failovers de caminhos de um determinado storage array são delegados a um SATP (Storage Array Type Plug-In). Os detalhes específicos para determinar qual é o caminho físico usado para emitir uma solicitação de I/O para um dispositivo de armazenamento são operados por um PSP (Path Selection Plug-In, plug-in de seleção de caminho). SATPs e PSPs são plug-ins secundários do módulo NMP. EMC XtremIO 4.0 O storage array do XtremIO é um sistema totalmente flash com arquitetura scaleout. O sistema usa componentes modulares, chamados de X-Bricks, que podem ser colocados em cluster para aumentar o desempenho e a capacidade conforme a necessidade. O XtremIO utiliza o armazenamento flash para oferecer valor em todas as seguintes principais dimensões: Desempenho não importa o quanto o sistema esteja ocupado, a latência e o throughput continuam consistentes, previsíveis e constantes. A latência dentro do array para uma solicitação de I/O normalmente é menor que um milissegundo (ms). Escalabilidade com base em uma arquitetura scale-out, o X-Brick único é um componente modular do XtremIO. Vários X-Bricks podem ser reunidos em clusters para fornecer mais desempenho ou capacidade. O desempenho é dimensionado de modo linear para garantir que dois X-Bricks ofereçam o dobro de IOPS e quatro X-Bricks ofereçam quatro vezes mais IOPS que a configuração com um só X-Brick. A latência permanece consistentemente baixa à medida que é feito o scale-out do sistema. Redução de dados em linha o mecanismo principal do XtremIO implementa a redução de dados em linha com base em conteúdo. O XtremIO reduz os dados automaticamente (desduplica e compacta) à medida que o sistema os processa. Isso reduz o volume de dados gravados no flash, aumentando a longevidade da mídia e reduzindo os custos. Os volumes sempre apresentam provisionamento thin, sem nenhuma perda de desempenho, excesso de provisionamento da capacidade nem fragmentação. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 19

20 Capítulo 3: Visão geral da solução Proteção de dados o XtremIO utiliza um algoritmo exclusivo de proteção de dados otimizado para flash, o XDP (XtremIO Data Protection), que oferece proteção de dados superior e permite um desempenho melhor que qualquer algoritmo RAID existente. As otimizações na XDP também resultam em menos gravações na mídia flash com a finalidade de proteção de dados. Funcionalidade o XtremIO é compatível com snapshots de alto desempenho e com uso eficiente de espaço, redução de dados em linha, provisionamento thin e total integração ao vsphere VAAI, com suporte a protocolos FC (Fibre Channel) e iscsi. Simplicidade o provisionamento de armazenamento com o XtremIO é tão simples quanto decidir o tamanho da LUN que você deseja criar. Não é mais necessário escolher o tipo de RAID, criar um grupo de RAID ou decidir habilitar ou não o provisionamento thin ou a desduplicação. Essas funções já estão incorporadas no XtremIO. O XtremIO também eleva os snapshots graváveis para além da simples proteção de dados. Os snapshots do XtremIO são equivalentes aos volumes de produção em termos de desempenho, propriedade e funções, o que significa que um snapshot no XtremIO pode ser considerado o mesmo que o volume de produção. A Figura 3 mostra como o XtremIO funciona em um ambiente com demanda por grandes volumes de dados de desenvolvimento, teste e garantia de qualidade a partir de um snapshot gravável. Figura 3. Snapshot do XtremIO 20 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

21 Capítulo 3: Visão geral da solução Ao usar os dados de produção durante os testes e no desenvolvimento, os snapshots do XtremIO oferecem aos usuários os seguintes benefícios: Snapshots inerentemente graváveis, não somente leitura Metadados integrados que somente são necessários para gravações globalmente únicas; não é necessário fazer cópias completas dos metadados, como nas outras implementações de snapshot Usados como volumes de produção ativos sem a necessidade de criar um snapshot com instâncias ou gravável para acesso de leitura/gravação Eficiência de espaço e de metadados Nenhum snapshot precisa atender a uma estrutura completa de metadados Os metadados comuns são compartilhados entre a produção e o snapshot O espaço é usado somente para blocos de dados novos e exclusivos e os metadados associados A desduplicação e o provisionamento thin estão sempre ativos Permite consolidação acessível Economia, capacidade de expansão e desempenho máximos Criação instantânea de um snapshot completo Nenhum impacto no desempenho do sistema Sem sobrecarga das cópias de força bruta Sem dilatação de metadados Minimiza a penalidade de exclusão para dados e metadados Flexibilidade Criação e manutenção de quantos snapshots forem necessários Criação dos snapshots de snapshots em qualquer nível Criação de toda a topologia necessária da árvore de snapshots Remoção de snapshots ou do volume conforme necessário Serviços de cópia automatizados para atualizar as cópias de snapshots do banco de dados com os últimos dados de produção XtremIO Management Server Red Hat Enterprise Linux 6.5 O XMS (XtremIO Management Server) é um servidor dedicado, independente e baseado em Linux que controla as operações do sistema do XtremIO. O XMS pode ser um servidor virtual ou físico. Se o array for desconectado do XMS, ele poderá continuar sendo operado, mas não poderá ser configurado nem monitorado. O RHEL (Red Hat Enterprise Linux) é uma plataforma versátil para x86 e x86-64 que pode ser implementada em sistemas físicos, como guest nos principais hipervisores ou na nuvem. Comporta todas as principais arquiteturas de hardware com compatibilidade entre versões. O RHEL 6.5 inclui aprimoramentos e novos recursos que oferecem uma funcionalidade variada, especialmente as ferramentas de desenvolvedor, os recursos de virtualização, a segurança, a escalabilidade, os file systems e o armazenamento. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 21

22 Capítulo 3: Visão geral da solução Soluções do EMC Backup and Recovery As soluções do EMC Backup and Recovery EMC Avamar e EMC Data Domain oferecem a proteção confiável que é necessária para acelerar a implementação de um Oracle Server virtualizado. Otimizado para ambientes de aplicativos virtualizados, a tecnologia de backup e recuperação da EMC reduz o tempo de backup em 90% e aumenta as velocidades de recuperação em 30 vezes para proteção sem preocupações. Os dispositivos de backup EMC acrescentam uma garantia extra com verificação completa e autocorreção para garantir a recuperação. Para obter orientações técnicas, consulte o Guia de Projeto e Implementação das Opções de Backup e Recuperação da EMC para VSPEX for Virtualized Oracle 11g R2. Este guia descreve como projetar, dimensionar e implementar as soluções do EMC Backup and Recovery para a solução VSPEX Oracle Database 11g ou 12c no XtremIO. 22 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

23 Capítulo 4: Escolhendo uma infraestrutura comprovada do VSPEX Capítulo 4 Escolhendo uma infraestrutura comprovada do VSPEX Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Etapa 1: avaliar o caso de uso do cliente Etapa 2: projetar a arquitetura de aplicativos Etapa 3: Selecione a infraestrutura comprovada do VSPEX correta EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 23

24 Capítulo 4: Escolhendo uma infraestrutura comprovada do VSPEX Visão geral Este capítulo descreve como projetar a solução VSPEX Oracle Database 11g ou 12c no Xtrem IO e como selecionar a infraestrutura comprovada VSPEX certa para atender a suas necessidades. A Tabela 5 descreve as principais etapas a serem executadas ao selecionar uma infraestrutura comprovada do VSPEX. Tabela 5. Etapas da seleção da infraestrutura comprovada do VSPEX Etapa Ação 1 Avaliar a carga de trabalho de OLTP/DSS Oracle do cliente usando a planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados. Etapa 1: avaliar o caso de uso do cliente apresenta mais detalhes. 2 Etapa 2: projetar a arquitetura de aplicativos apresenta mais detalhes. Obs.: Se a ferramenta de dimensionamento não estiver disponível no site de Suporte da EMC, dimensione manualmente o aplicativo usando as diretrizes fornecidas no Apêndice A. 3 Escolha a infraestrutura comprovada do VSPEX adequada, com base nas recomendações da Etapa 2. Etapa 3: Selecione a infraestrutura comprovada do VSPEX correta apresenta mais detalhes. Etapa 1: avaliar o caso de uso do cliente Antes de selecionar uma solução de infraestrutura, é importante entender os requisitos reais de carga de trabalho e de conjunto de dados do cliente. Para ajudá-lo a entender melhor as necessidades dos negócios do cliente para o projeto da infraestrutura do VSPEX, a EMC recomenda que você use a planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados do Apêndice A. Nesta planilha, fazemos algumas perguntas simples para ajudá-lo a entender e descrever os requisitos de cargas de trabalho Oracle e as características de utilização do cliente. A Tabela 6 lista e explica essas perguntas. Tabela 6. Diretrizes da planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados Pergunta Você tem um Oracle Database existente que gostaria de dimensionar no ambiente? Quantos bancos de dados você desejaimplementar? Que tipo de carga de trabalho tem o banco de dados do usuário? Qual é o tamanho do banco de dados de usuários (GB)? Descrição Escolha Sim se o cliente já tem um Oracle Database e entende os recursos que migrarão para VSPEX Private Cloud do ambiente do VSPEX. Especifique o número de bancos de dados que o cliente espera implementar no ambiente do VSPEX. Compatível apenas com OLTP Informe o tamanho do banco de dados que o cliente espera ter no ambiente do VSPEX. 24 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

25 Capítulo 4: Escolhendo uma infraestrutura comprovada do VSPEX Pergunta Qual é a taxa de crescimento anual (%)? Qual é o número máximo de IOPS? (Opcional) Você tem bancos de dados de snapshots? Quantos snapshots o usuário deseja criar e implementar durante as cargas de trabalho normais? (Opcional) Qual o número máximo de largura de banda dos bancos de dados de snapshots? Descrição O crescimento futuro é uma característica essencial da solução VSPEX. Este valor corresponde à taxa de crescimento anual esperada do banco de dados do usuário em três anos. Digite um número que seja adequado ao ambiente do cliente. Entender o número máximo de IOPS dos Oracle Database pode ajudar a impedir possíveis problemas de desempenho do armazenamento. Trabalhe com o cliente para calcular as IOPS em picos de carga. Selecione Sim se o cliente tem bancos de dados de snapshots para implementar. O snapshot é uma característica principal do armazenamento do XtremIO. Se o cliente puder estimar o número de snapshots nos picos de carga do ambiente, informe esse número. Trabalhe com o cliente para estimar a largura de banda dos bancos de dados de snapshots em picos de carga. Etapa 2: projetar a arquitetura de aplicativos Nesta solução de infraestrutura comprovada do VSPEX, nós definimos uma carga de trabalho de cliente representativa para ser dimensionada. Depois que reunir as informações do cliente e preencher a planilha de qualificação do VSPEX para bancos de dados Oracle virtualizados, você poderá usar essas informações para preencher o VSPEX Sizing Tool, localizado no Portal EMC Business Value, ou utilizar as diretrizes do Capítulo 6 para dimensionar a solução manualmente. Etapa 3: Selecione a infraestrutura comprovada do VSPEX correta O programa VSPEX apresenta muitas soluções projetadas para simplificar a implementação de uma infraestrutura virtual consolidada utilizando o VMware vsphere e o array do XtremIO com o Data Protection. Após confirmar a arquitetura do aplicativo, você pode escolher a infraestrutura comprovada do VSPEX correta com base nos resultados calculados. Obs.: embora este guia seja destinado aos requisitos de OLTP/DSS do Oracle Database, o Oracle Server pode não ser o único aplicativo implementado na infraestrutura comprovada do VSPEX. Você deve considerar cuidadosamente os requisitos de cada aplicativo que deseja implementar. Se não tiver certeza sobre a melhor VSPEX Proven Infrastructure a ser implementada, consulte um representante da EMC antes de tomar a decisão. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 25

26 Capítulo 4: Escolhendo uma infraestrutura comprovada do VSPEX Siga as etapas mostradas na Tabela 7 ao escolher uma infraestrutura comprovada do VSPEX. Tabela 7. Selecione a infraestrutura comprovada do VSPEX correta Etapa Ação 1 Utilize o VSPEX Sizing Tool para determinar o número total de recursos necessários das máquinas virtuais e quaisquer requisitos de layout de armazenamento do Oracle Server. 2 Utilize o VSPEX Sizing Tool para projetar os requisitos de recursos dos outros aplicativos com base nas necessidades dos negócios. O VSPEX Sizing Tool calcula o número total de recursos necessários das máquinas virtuais e os requisitos recomendados de layout de armazenamento do Oracle Server e dos outros aplicativos. 3 Discuta com seus clientes a utilização máxima da infraestrutura comprovada do VSPEX que atenda às necessidades dos negócios essa será a utilização máxima para o Oracle Server e os outros aplicativos. Coloque a porcentagem máxima de utilização da infraestrutura comprovada do VSPEX na VSPEX Sizing Tool. A ferramenta fornece uma recomendação mínima para a oferta da infraestrutura comprovada do VSPEX. 4 Selecione seu fornecedor de rede e de servidor para a oferta recomendada de VSPEX Proven Infrastructure. EMC VSPEX: Escolha o Caminho Adequado para sua Nuvem apresenta mais informações. A Planilha do dimensionamento do cliente ajuda a avaliar o ambiente do cliente e a calcular os requisitos de dimensionamento do ambiente. O Apêndice A oferece uma planilha em branco de dimensionamento do cliente, que pode ser impressa e usada para ajudar a dimensionar a solução para um cliente. 26 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

27 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Capítulo 5 Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Projeto da rede Projetando o servidor Projeto do layout de armazenamento Projetando um Oracle Database Implementando o EMC Data Protection EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 27

28 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Visão geral Projeto da rede Este capítulo descreve as práticas recomendadas e as considerações para projetar a solução VSPEX Oracle Database 11g ou 12c no XtremIO. Para obter mais informações sobre a implementação dos vários componentes desta solução, consulte a documentação específica do fornecedor. Visão geral Práticas recomendadas de rede As soluções VSPEX definem os requisitos mínimos de rede e oferecem orientações gerais sobre a arquitetura de rede, além de permitir que o cliente escolha qualquer hardware de rede que atenda a esses requisitos. A EMC recomenda que a infraestrutura de rede atenda aos seguintes requisitos: Conexões de rede redundantes para hosts, switches e armazenamento O número ideal de caminhos depende do sistema operacional e das informações do servidor. Para evitar a degradação no desempenho com múltiplos caminhos, não use mais de 16 caminhos por dispositivo. Faça o balanceamento dos hosts entre as controladoras de armazenamento para oferecer uma carga distribuída em todas as portas de destino. A latência de I/O dos hosts é gravemente afetada pelos ISL (Inter-Switch Links, links entre switches). Se possível, coloque as portas de armazenamento e de servidor no mesmo switch físico. Caso isso não seja possível, não exceda dois nós de ISL. Ao configurar a infraestrutura SAN para FC, utilize um esquema de zoneamento de um só destino por iniciador único (1:1). Se o limite de contagem de zonas de switches FC for atingido, também será possível usar um esquema de zoneamento de um só destino por iniciador múltiplo (um: vários). Se for necessário incluir largura de banda adicional, será importante adicionar capacidade tanto no storage array quanto no host de hipervisor para atender aos requisitos. Obs.: tenha sempre no mínimo duas conexões de rede física compartilhadas por uma rede lógica, para garantir que a falha de um só link não afete a disponibilidade do sistema. Projete a rede para garantir que a largura de banda agregada em caso de falha seja suficiente para acomodar toda a carga de trabalho. Práticas recomendadas de rede do VMware vsphere O sistema de rede dos ambientes virtuais requer mais considerações para segmentação, disponibilidade e throughput de tráfego além das práticas recomendadas seguidas em um ambiente físico. Essa solução foi projetada para gerenciar de maneira eficiente várias redes e redundância de adaptadores de rede nos hosts do ESXi. Estas são as principais práticas recomendadas para esta solução: Separar o tráfico da infraestrutura vsphere do tráfico da máquina virtual para fins de segurança e isolamento. Usar a família VMXNET3 de adaptadores de rede paravirtualizados. 28 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

29 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Agregar placas de rede física para redundância de rede e desempenho: por exemplo, usar pares de NICs físicas por servidor/vswitch e fazer uplink em cada NIC física para switches físicos separados. Para obter mais informações sobre sistema de rede com o vsphere, consulte as instruções em VMware vsphere Networking. Projeto de rede recomendado Esta seção oferece diretrizes para efetuar uma configuração de rede redundante e altamente disponível. Ela apresenta um exemplo de práticas recomendadas e diretrizes de projeto que se aplicam à rede de armazenamento FC. A Figura 4 apresenta um exemplo de rede FC do XtremIO altamente disponível. Figura 4. Exemplo de rede FC do XtremIO O exemplo mostra os links de rede redundantes de cada servidor ESXi, o storage array, as portas de interconexão de switches e as portas de uplink de switch. Essa configuração oferece redundância e largura de banda de rede adicional e é necessária independentemente de a infraestrutura de rede da solução já existir ou estar implementada com componentes de outras soluções. Para fazer a implementação de rede da infraestrutura comprovada do VSPEX, consulte o documento EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Implementação de Virtualização do Oracle Database. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 29

30 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Projetando o servidor Visão geral Práticas recomendadas de servidor As soluções VSPEX são projetadas para execução em uma ampla variedade de plataformas de servidor. Esta seção descreve os recursos mínimos de CPU e de memória necessários. O cliente pode usar qualquer plataforma e configuração de servidor que atenda ou supere os requisitos mínimos. A EMC recomenda que você siga estas práticas recomendadas: Ao utilizar FC com o XtremIO, instale um ou mais HBAs (adaptadores bus do host) FC aprovados pela EMC em um host Linux. O XtremIO dá suporte a múltiplos caminhos utilizando o EMC PowerPath no Linux. Para os volumes do XtremIO, o PowerPath oferece LAMs (Loadable Array Modules) suporte à classe nativa personalizados para array. Esses LAMs apresentam comportamentos ideais de failover e balanceamento de carga para os volumes do XtremIO. Utilize servidores idênticos ou, no mínimo, compatíveis, para garantir o compartilhamento de configurações de hardware semelhantes. O VSPEX implementa tecnologias de alta disponibilidade de nível de hipervisor que podem exigir conjuntos de instruções semelhantes sobre o hardware físico subjacente. Implementando o VSPEX em unidades de servidor idênticas, você pode minimizar problemas de compatibilidade nessa área. Nas novas implementações, utilize as revisões recentes das tecnologias de processador comuns. Elas apresentam desempenho igual ou melhor que os sistemas usados para validar a solução. A EMC também recomenda as seguintes práticas recomendadas ao configurar um host para o VMware vsphere: Implemente os recursos de alta disponibilidade disponíveis na camada de virtualização para garantir que a camada de computação tenha recursos suficientes para comportar, no mínimo, falhas de um servidor. Isso também permite que você implemente upgrades com tempo de inatividade mínimo. Monitore o desempenho no nível de máquina virtual e de hipervisor. Por exemplo, com um ESXi, você pode usar o monitoramento de desempenho na máquina Oracle Database para assegurar que a máquina virtual ou o Oracle Database tenha o desempenho esperado. Enquanto isso, no nível do hipervisor, você pode utilizar as ferramentas de monitoramento, como o esxtop, para observar o desempenho do host. 30 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

31 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Projeto validado de servidor A Tabela 8 lista o hardware de servidor usado nesta solução. Tabela 8. Hardware de servidor Componentes Configuração Servidor CPU Soquetes de processador: 4 Núcleos por soquete: 10 2 vcpus por núcleo físico 4 vcpus por máquina virtual de referência Para uma máquina virtual com uso intenso de carga: Máximo de 32 vcpus Memória 192 GB de RAM 8 GB de vram por máquina virtual de referência Para uma máquina virtual com uso intenso de carga: Máximo de 64 GB de vram Rede 2 NICs de 10 GbE por servidor 2 HBAs por servidor O VMware vsphere tem uma série de recursos avançados que ajudam a otimizar o desempenho e o uso de recursos. As seções a seguir descrevem os principais recursos e configurações do gerenciamento de CPU e memória virtuais, além de considerações para seu uso com a solução VSPEX. Obs.: Consulte Metodologia de teste e carga de trabalho de referência para obter mais detalhes sobre a máquina virtual de referência projetada para esta solução. Projeto do layout de armazenamento Visão geral Esta seção apresenta diretrizes para a configuração da camada de armazenamento para oferecer alta disponibilidade e o nível esperado de desempenho. esta solução usou os protocolos block de FC e o layout de armazenamento segue as práticas recomendadas atuais. Obs.: o armazenamento unificado da EMC oferece gerenciamento flexível para uma infraestrutura de armazenamento que é compatível com protocolos FC ou iscsi. Esta solução descreve somente o uso de FC com Oracle. Layout do XtremIO X-Brick O XtremIO é baseado em um projeto de cluster otimizado para flash de scale-out que adiciona linearmente a capacidade e o desempenho para atender aos requisitos para armazenamento. Cada X-Brick tem controladoras de armazenamento totalmente ativas/ativas e altamente disponíveis sem nenhum SPOF (ponto único de falha). Novos X-Bricks podem ser adicionados a um sistema existente, unidos por um backbone de rede redundante de alta disponibilidade e latência ultrabaixa. Nesse sistema, o desempenho é dimensionado linearmente enquanto a latência permanece consistentemente baixa. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 31

32 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Nesta solução, os layouts de disco validados do XtremIO a seguir foram criados para dar suporte a um número específico de servidores virtuais do Oracle Database com um nível de desempenho definido. Esta solução validou duas configurações do XtremIO: XtremIO Starter X-Brick inclui 13 drives SSD XtremIO X-Brick inclui 25 drives SSD Obs.: A configuração de armazenamento do XtremIO necessária para essa solução é adicional ao armazenamento necessário à VSPEX Private Cloud, que dá suporte aos serviços de infraestrutura da solução. Para obter mais informações sobre o pool de armazenamento da VSPEX Private Cloud, consulte o guia da infraestrutura comprovada do VSPEX em Leitura essencial. Escalabilidade do XtremIO X-Brick Os clusters de armazenamento do XtremIO dão suporte a um projeto de scale-out totalmente distribuído que permite aumentos lineares tanto na capacidade quanto no desempenho para oferecer agilidade à infraestrutura. O XtremIO usou uma abordagem modular que pode ser dimensionada com a adição de X-Bricks. Com clusters de dois ou mais X-Bricks, o XtremIO usa uma rede Infiniband QDR (Quad Data Rate) de 40 Gbps para a conectividade de back-end entre as controladoras de armazenamento. Isso garante uma rede de latência ultrabaixa e altamente disponível. Como resultado, conforme aumenta a capacidade no array, aumenta também o desempenho com a adição de controladoras de armazenamento. A Figura 5 mostra as diferentes configurações à medida que o armazenamento do XtremIO é dimensionado. Você pode começar com um só X-Brick, que é um sistema de 6U. Conforme o dimensionamento for sendo feito, você poderá adicionar um segundo, um terceiro e um quarto X-Brick. Obs.: na Figura 5, a IOPS* (mista) é medida com uma carga de trabalho totalmente aleatória de 4 KB composta de 50% de gravações e 50% de leituras, enquanto a IOPS^ (leitura) é medida com 4 KB e 100% de leituras. Figura 5. Escalabilidade do XtremIO 32 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

33 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Virtualização validada do XtremIO Server Esta solução usa apenas um X-Brick, que é validado com o perfil de carga de trabalho descrito na Tabela 10 e na Tabela 11. A configuração do array XtremIO inclui: Vários volumes com tamanhos diferentes para máquinas virtuais Oracle. Alguns volumes armazenaram datafiles Oracle, e outros armazenaram arquivos redo log Oracle e arquivos CRS (Clusterware Ready Service) Vários grupos de iniciadores usando os WWNs (World Wide Names, nomes mundiais) FC dos hosts do vsphere nos hosts do ambiente indicado do vsphere O XtremIO dá suporte ao VAAI primitivo, o que aprimora o desempenho do servidor virtual. A Figura 6 mostra o exemplo de configuração do volume no console do EMC XtremIO e o mapeamento do volume de diferentes grupos de iniciadores. Figura 6. Configuração e mapeamento do volume do XtremIO Nesta solução, os servidores ESXi foram conectados a um só X-Brick com dois caminhos de Fibre Channel de 8 Gbps. O VMware vsphere ofereceu virtualização de armazenamento no nível de host para virtualizar o armazenamento físico e apresentou o armazenamento virtualizado para as máquinas virtuais. Em seguida, as LUNs provisionadas no array foram adicionadas como discos virtuais apresentados às máquinas virtuais. O VMware utiliza uma controladora SCSI virtual para apresentar o disco virtual ao sistema operacional guest que está em execução dentro da máquina virtual. Uma máquina virtual armazena seu SO e outros arquivos relacionados às atividades da máquina virtual em um disco virtual. O disco virtual pode ser um ou vários arquivos. O disco virtual reside em um datastore de VMFS (Virtual Machine File System) ou em um datastore de RDM (Raw Device Mapping). O RDM permite que a infraestrutura virtual conecte um dispositivo físico diretamente a uma máquina virtual. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 33

34 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Práticas recomendadas de virtualização de armazenamento do vsphere É necessário fazer várias alterações para garantir o desempenho ideal do array do XtremIO quando utilizado com o vsphere. Essas alterações, descritas no Guia do Usuário do Storage Array do XtremIO, incluem: Uma recomendação de configurar os seguintes parâmetros com seus valores máximos: Disk.SchedNumReqOutstanding determina o número máximo de comandos ativos de armazenamento (I/Os) permitidos em qualquer dado momento no VMkernel. O valor máximo é 256. Disk.SchedQuantum determina o número máximo de I/Os sequenciais consecutivas permitido em uma máquina virtual antes de alternar para outra máquina virtual (a menos que ela seja a única máquina virtual da LUN). O valor máximo é 64. Disk.DiskMaxIOSize determina o tamanho máximo de solicitações de I/O passadas aos dispositivos de armazenamento. Com o XtremIO, recomenda-se alterar o parâmetro de (configuração padrão de 32 MB) para (4 MB). VAAI é uma API do vsphere que transmite as operações do vsphere, como provisionamento de máquina virtual, clonagem de armazenamento e recuperação de espaço, para os storage arrays que dão suporte ao VAAI. Ao utilizar o vsphere versão 5.x, o VAAI é habilitado por padrão. Por isso, não é necessária nenhuma outra ação para assegurar a utilização do VAAI com o armazenamento do XtremIO. Para um desempenho ideal, recomendamos formatar máquinas virtuais no armazenamento do XtremIO, utilizando Thick Provision Eager Zeroed: O espaço lógico é alocado e zerado no tempo de provisionamento da máquina virtual, em vez de espalhado, com cada I/O enviado pela máquina virtual ao disco (quando o formato Thick Provision Lazy Zeroed é utilizado). O provisionamento thin é gerenciado no storage array do XtremIO, e não no host do ESX (quando o formato Thin Provision é utilizado) Nos hosts que executarem um hipervisor, como o VMware ESX, Microsoft Hyper-V ou qualquer software de clustering, será importante garantir que as LUNs dos volumes do XtremIO sejam consistentes em todos os hosts de um cluster do hipervisor. As LUNs inconsistentes podem afetar operações como a migração on-line ou virtualização de máquinas virtuais. O disco virtual reside em um datastore de VMFS ou de RDM. O VMFS é um file system em cluster que fornece virtualização de armazenamento otimizada para máquinas virtuais. Ele pode ser implementado em qualquer local baseado em SCSI ou armazenamento em rede. O RDM usa um protocolo FC e permite o acesso direto da máquina virtual a um volume do armazenamento físico. Projetando um Oracle Database Visão geral Esta seção oferece diretrizes para as considerações de projeto e as práticas recomendadas mais comuns e importantes que devem ser seguidas para um Oracle Database. 34 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

35 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução Nesta solução, nós criamos os Oracle Databases OLTP e DSS virtualizados no vsphere. Com o XtremIO, o I/O sequencial e aleatório é tratado da mesma maneira à medida que os dados são aleatórios e distribuídos de modo equilibrado em todo o array do XtremIO. Layout de armazenamento Oracle O Oracle ASM (Automatic Storage Management) e o Oracle CRS estão integrados à Oracle Grid Infrastructure. Nesta solução, utilizamos o ASM para armazenar os arquivos de banco de dados relevantes, inclusive arquivos de dados, arquivos redo log on-line e arquivos CRS. A redundância externa foi usada para os grupos de disco do ASM e as configurações padrão foram usadas para os atributos dos grupos de disco do ASM. Com o XtremIO, todos os drives estão sob a proteção de XDP e os dados no array são automaticamente distribuídos nos X-Bricks de modo a manter um desempenho consistente e níveis de degaste equivalentes no flash. Nós validamos o projeto de armazenamento de banco de dados a seguir no XtremIO X-Brick. O tamanho do volume é padronizado com base na utilização de dados exibida na Tabela 9. Tabela 9. Projeto de armazenamento Oracle no XtremIO X-Brick Volume do XtremIO Datafile_vol Logfile_vol Crsfile_vol Finalidade Discos ASM Oracle para arquivos de dados Discos do Oracle ASM para arquivos redo log Discos do Oracle ASM para arquivos Cluster Registry e Voting Disk Tamanho do volume (GB) Nº de volumes DATA REDO CRS Grupo de discos do Oracle ASM nome Considerações sobre projeto Oracle As seções a seguir descrevem as práticas recomendadas e as considerações de projeto para a virtualização do Oracle Database 11g ou 12c. O ASMM (Automatic Shared Memory Management) é um método padrão para gerenciar dinamicamente a memória do Oracle Database e está disponível desde o Oracle Database 10g. A EMC recomenda que você implemente o ASMM para automatizar o gerenciamento das seguintes estruturas de memória compartilhadas: DB_CACHE_SIZE SHARED_POOL_SIZE LARGE_POOL_SIZE JAVA_POOL_SIZE STREAMS_POOL_SIZE Para implementar esse recurso, configure os seguintes parâmetros de inicialização: EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 35

36 Capítulo 5: Práticas Recomendadas e Considerações de Projeto da Solução SGA_TARGET configurado com um valor diferente de zero STATISTICS_LEVEL=TYPICAL (ou ALL) O Linux HugePages possibilita que o kernel do Linux gerencie grandes partes da memória além do padrão de tamanho de página de 4 KB (em x86 e x86_64) ou 16 KB (em IA64). O HugePages é crucial para a rapidez de desempenho do Oracle Database no Linux caso você tenha uma grande RAM e SGA. Se suas SGAs combinadas de banco de dados forem grandes (mais de 8 GB), você precisará configurar o HugePages. Obs.: Não use o Oracle AMM (Automatic Memory Management), pois ele é incompatível com HugePages. Se quiser utilizar o HugePages, certifique-se de que os parâmetros de inicialização MEMORY_TARGET e MEMORY_MAX_TARGET não estejam definidos. Quando criamos os grupos de disco REDO, ajustamos o atributo de tamanho de setor do grupo de discos ASM para 4 KB a fim de maximizar o desempenho do I/O no armazenamento do XtremIO. Também ajustamos o tamanho de bloco dos arquivos redo log on-line para 4 KB para corresponder ao tamanho do setor do grupo de disco REDO. Outras configurações recomendadas de parâmetros de banco de dados são: Defina DISK_ASYNCH_IO= true. O valor padrão para esse I/O assíncrono no Oracle 11g e 12c é true. Defina FILESYSTEMIO_OPTIONS=SETALL. Essa configuração habilita tanto I/O direto quanto I/O assíncrono. Com o I/O assíncrono, o processamento normal continua enquanto a solicitação de I/O é enviada e processada. Considerações sobre licenciamento de Oracle A EMC recomenda que você considere os modelos de licenciamento do Oracle Server para realizar mais economia com esta solução. A opção de licenciamento do Oracle por processador baseia-se na interação do software com o hardware. No Oracle EE, o licensiamento se baseia no número de núcleos físicos disponíveis no software Oracle instalado. No Oracle SE, ele se baseia no número de soquetes de processador disponíveis ao software Oracle instalado. O Oracle não permite o particionamento soft das CPUs como meio de calcular ou limitar o número de licenças de software requeridas para um servidor físico. O Oracle considera a tecnologia VMware vsphere como particionamento flexível; portanto, em um ambiente vsphere, você deve licenciar todos os hosts em que os arquivos executáveis do Oracle estão instalados e/ou sendo executados. Para minimizar os custos de licenciamento do Oracle, é fundamental projetar corretamente e dimensionar precisamente o cluster do vsphere ESXi, além de determinar a colocação e a movimentação das máquinas virtuais que hospedam os arquivos executáveis Oracle. Consulte o white paper Noções Básicas sobre Suporte, Licenciamento e Certificação Oracle para Ambientes para mais informações. Implementando o EMC Data Protection Todas as soluções VSPEX são dimensionadas e testadas com os produtos EMC Data Protection, inclusive o Avamar e o Data Domain. Se sua solução incluir componentes de backup da EMC, consulte o Guia de Projeto e Implementação das Opções de Backup e Recuperação EMC para VSPEX for Virtualized Oracle 11g R2 para obter informações detalhadas sobre a implementação dessas opções em sua solução VSPEX. 36 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

37 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Capítulo 6 Teste e validação de soluções Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Metodologia de teste e carga de trabalho de referência Resultados de desempenho dos testes com a carga de trabalho de OLTP Resultados de desempenho do teste de snapshots do XtremIO Metodologias de verificação EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 37

38 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Visão geral Este capítulo apresenta um resumo dos testes realizados para validar a solução. Nosso objetivo era caracterizar o tempo de resposta da solução VSPEX Oracle e dos subsistemas de componentes em cargas razoavelmente diferentes. As cargas de trabalho representavam a lógica de dimensionamento do Oracle Database 11g R1 ou 12c R1 no Linux com armazenamento do XtremIO, utilizando a configuração recomendada do VSPEX. Este capítulo também apresenta definições da carga de trabalho de referência usada para testar e valida as arquiteturas desta solução VSPEX. Ele também descreve as metodologias de verificação usadas para os aspectos de hardware, aplicativos e proteção de dados da solução. Metodologia de teste e carga de trabalho de referência Metodologia de teste A Swingbench é uma ferramenta gratuita, fácil de usar e baseada em Java usada para gerar cargas de trabalho de banco de dados e realizar testes de tensão usando diferentes benchmarks em ambientes Oracle Database. Você pode fazer download da ferramenta em A Swingbench oferece quatro benchmarks separados, chamados de Order Entry (OE), Sales History (SH), Calling Circle (CC) e Stress Test (ST). Nesta solução, o benchmark OE da Swingbench foi usado para testes de carga de trabalho de OLTP, e o SH foi usado para testes de carga de trabalho de DSS. O benchmark do OE (ambiente operacional) se baseia no esquema do OE e é proveniente de um benchmark de OLTP tradicional e padrão do setor. A carga de trabalho usa uma proporção de leitura e gravação de 75:25 e é projetada para ser executada continuamente e testar o desempenho de uma carga de trabalho comum de OE em relação a um pequeno conjunto de tabelas. O benchmark SH se baseia no esquema de SH e é proveniente de um benchmark de DSS padrão do setor. A carga de trabalho é centrada em consultas (leitura) e é projetada para testar o desempenho das consultas em relação a grandes tabelas. Para garantir que a execução da carga de trabalho não interfira no desempenho do banco de dados, a ferramenta Swingbench foi executada em uma máquina virtual separada em um servidor ESXi diferente. Carga de trabalho de referência Nós definimos uma carga de trabalho de referência para representar uma unidade de medida para quantificar os recursos das arquiteturas da solução. Ao comparar a utilização real do cliente com essa carga de trabalho de referência, você pode inferir qual arquitetura de referência deve ser escolhida como base para a implementação de VSPEX do cliente. Para este fim, a carga de trabalho de referência foi definida como um Oracle Server de instância única o servidor virtual de referência com as características de carga de trabalho de OLTP/DSS exibidas na Tabela 10 e na Tabela EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

39 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Tabela 10. Características do Oracle Server virtual de referência (OLTP) Característica Valor Sistema operacional virtual RHEL 6.5 Versão do banco de dados Oracle 11g R2/12c R1 Processadores virtuais por servidor virtual 4 RAM virtual por servidor virtual Armazenamento médio disponível para cada servidor virtual Média de IOPS por servidor virtual em estado estacionário Tamanho do I/O 8 GB 100 GB KB Proporção de leitura/gravação 75/25 Tabela 11. Características do Oracle Server virtual de referência (DSS) Característica Valor Sistema operacional virtual RHEL 6.5 Versão do banco de dados Oracle 11g R2/12c R1 Processadores virtuais por servidor virtual 1 RAM virtual por servidor virtual Armazenamento médio disponível para cada servidor virtual Média de largura de banda por servidor virtual em estado estacionário Tamanho do I/O 4 GB 100 GB 400 MB/s 32 KB Proporção de leitura/gravação 100/0 Se um cliente quiser que as máquinas virtuais maiores deem suporte a um aplicativo personalizado, ele poderá usar a carga de trabalho de referência para calcular o número de máquinas virtuais de referência equivalentes e obter um total de N máquinas virtuais de referência. Todas as máquinas virtuais de referência podem ser implementadas na mesma infraestrutura virtual compatível com um só X-Brick. Por exemplo, com carga de trabalho OLTP, nós começamos com uma máquina virtual de referência com 4 vcpus e 8 GB de memória. À medida que dimensionamos e atualizamos as entradas da VSPEX Sizing Tool, a ferramenta gera uma série de recomendações, conforme listado na Tabela 12. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 39

40 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Tabela 12. Exemplo de requisitos de recursos do servidor virtual Tipo de máquina virtual Total de máquinas virtuais de referência Recomendado vcpu Recomendado vram (GB) Carga leve Carga moderada Carga pesada Carga extremamente pesada Obs.: Para qualquer carga de trabalho maior que a carga extremamente pesada descrita na Tabela 12, entre em contato com a EMC para validação. A VSPEX Sizing Tool permite que você especifique uma configuração de banco de dados a partir das respostas do cliente na planilha de qualificação. Consulte o portal do VSPEX Sizing Tool para obter mais informações. Se ferramenta de dimensionamento não estiver disponível no site de Suporte da EMC, use as instruções de dimensionamento fornecidas no Apêndice A. Resultados de desempenho dos testes com a carga de trabalho de OLTP Resultados do teste de dimensionamento de OLTP Os testes de dimensionamento foram projetados como um conjunto de medidas para determinar o ponto de saturação do pacote de soluções em termos de desempenho. Realizamos uma quantidade razoável de ajustes para garantir que o desempenho obtido fosse consistente com um desempenho ideal e realista. Para fins de dimensionamento, nós executamos os testes de desempenho e adicionamos a carga de trabalho para mostrar a escalabilidade do sistema à medida que mais CPUs e memória fossem adicionadas. Os resultados das diferentes rodadas dos testes de OLTP em várias configurações estão resumidos na Figura 7. A Figura 7 demonstra a escalabilidade do sistema à medida que a carga de trabalho aumentou e que CPUs e memória adicionais foram inclusas. 40 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

41 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Figura 7. Comparação de carga de trabalho para um Oracle Database com instância única e diferentes configurações de máquina virtual Os resultados do teste são detalhados aqui: 1. Nós começamos com uma máquina virtual de referência com 4 vcpus e 8 GB de memória virtual. Em seguida, adicionamos uma segunda máquina virtual de referência; depois, uma terceira e uma quarta. Todas as máquinas virtuais de referência podem ser implementadas na mesma infraestrutura virtual compatível com um só X-Brick. 2. Diferentes cargas de trabalho configuradas com diferentes combinações de vcpu/vram foram executadas em relação aos bancos de dados e, depois, medimos as estatísticas de desempenho. O número máximo de IOPS para determinado nível de desempenho também foi dimensionado à medida que as configurações foram alteradas de uma carga leve para uma carga extremamente pesada. Obs.: para obter mais detalhes sobre determinado nível de desempenho, consulte a Tabela Para cada caso de teste, a utilização máxima de CPU e memória foi observada no servidor e no armazenamento. 4. Executamos com sucesso uma carga de trabalho de usuário Swingbench extremamente pesada com um Oracle Database 12c Server de 32 vcpus, com um tempo de resposta de evento de espera de I/O (mostrado no relatório do Oracle AWR) de menos de 3 ms e aproximadamente 1 ms de latência no array. 5. Se um cliente implementar diferentes máquinas virtuais maiores para dar suporte a um aplicativo personalizado, ele poderá usar a carga de trabalho de referência para calcular o número de máquinas virtuais de referência equivalentes e obter um total de N máquinas virtuais de referência. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 41

42 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Figura 8. Utilização de CPU do Oracle Database de instância única com cargas de trabalho mistas A Figura 8 foi gerada com base no resultado do relatório do Oracle AWR. Esse relatório mostra a utilização média da CPU do servidor com diferentes configurações. Conforme observado, foi necessário disponibilizar mais energia da CPU para uma máquina virtual durante a fase de pico de IOPS dos testes tradicionais e padrão do setor de benchmark de OLTP. A maior utilização de CPU ainda foi menor que 80%, que é o limite da medida de CPU que deve ser atendido nas soluções VSPEX Oracle. Os resultados demonstraram a eficiência do armazenamento do XtremIO. Na Tabela 13, todos eventos relacionados de espera de I/O, como db file sequential read e db file parallel read, ficaram dentro da faixa aceitável (o tempo médio de espera foi de 1 a 3 ms). A análise do relatório de AWR indicou que o perfil geral de carga do sistema correspondeu ao esperado. Tabela 13. Observação de desempenho durante a execução de uma carga de trabalho OLTP com 32 vcpus Característica de desempenho CPU 32 Memória (GB) 64 Medidas Leituras por segundo Gravações por segundo Eventos de espera db file sequential read (tempo médio de espera: 1,78 ms) db file parallel read (tempo médio de espera: 2,17 ms) db file parallel write (tempo médio de espera: 1,87 ms) 42 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

43 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Resultados de desempenho do teste de snapshots do XtremIO Os snapshots do XtremIO podem ser utilizados para oferecer cópias de teste, desenvolvimento e lógica analítica dos dados de produção. O provisionamento dessas cópias é um processo fácil e instantâneo. Este teste foi conduzido para validar o impacto de desempenho do snapshot do XtremIO no banco de dados de produção, tanto durante o snapshot da carga de trabalho OLTP quanto da carga de trabalho DSS. Para fins de dimensionamento, nós executamos os testes de desempenho e adicionamos a carga de trabalho para mostrar a escalabilidade de throughput do snapshot à medida que mais CPUs e memória fossem adicionadas. A Figura 9 mostra os resultados de desempenho para uma só instância do Oracle Database com e sem snapshot com 75% de leituras aleatórias e 25% de gravações aleatórias. Figura 9. Desempenho do Oracle Database de instância única com e sem snapshot durante carga de trabalho OLTP Os resultados do teste são detalhados aqui: 1. Nós usamos o recurso de snapshots do XtremIO para criar uma cópia do banco de dados de produção que possa ser usada para executar uma carga de trabalho OLTP. O snapshot consistente em caso de falhas foi obtido, montado em um host separado e recuperado para simular uma carga de trabalho com e sem uma carga de trabalho de produção em execução. A carga de trabalho foi executada com um benchmark de OLTP com 75% de leituras aleatórias e 25% de gravações aleatórias e usando I/O reduzida. 2. A Figura 9 mostra a IOPS dos bancos de dados de produção e de snapshot. Conforme observado, durante um período de 30 minutos com carga de trabalho pesada, o desempenho da carga de trabalho do banco de dados de produção foi quase igual ao desempenho sem a execução do banco de dados de snapshot. O teste provou que houve um impacto mínimo e aceitável sobre o banco de dados OLTP de produção em execução, mesmo enquanto estávamos acessando os volumes primários e os volumes dos snapshots. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 43

44 Capítulo 6: Teste e validação de soluções 3. A Figura 10 mostra alguns importantes eventos de espera de I/O para mostrar o desempenho do banco de dados de produção com e sem banco de dados de snapshots no armazenamento do XtremIO. A carga de trabalho do banco de dados de produção, junto com uma carga de trabalho OLTP do banco de dados de snapshot, pode atingir quase o mesmo nível de desempenho que o do banco de dados de produção. Todos os eventos de espera de I/O duraram no máximo 3 ms. Figura 10. Tempo de resposta para um Oracle Database de instância única com e sem snapshot durante uma carga de trabalho OLTP 4. Em outro caso de uso, validamos o impacto de desempenho de um snapshot do XtremIO no branco de dados de produção com a carga de trabalho DSS sendo executada em comparação ao snapshot. Para o banco de dados de snapshot, começamos com uma máquina virtual de referência com 1 vcpu e 4 GB de memória virtual. Em seguida, adicionamos uma segunda máquina virtual de referência; depois, uma terceira. Utilizando diferentes combinações de vcpu/vram, medimos estatísticas de desempenho tanto do banco de dados de produção quanto do banco de dados de snapshot. O número máximo de IOPS do banco de dados de produção foi registrado, bem como o throughput máximo de diferentes configurações de snapshot diferentes. 5. A Figura 11 mostra que consolidar a carga de trabalho DSS a partir do banco de dados de snapshot para o mesmo XtremIO não impactou o desemepenho da carga de trabalho do banco de dados de produção. Dimensionar a configuração do banco de dados de snapshot de 1 vcpu a 4vCPUs forneceu dimensionamento linear da largura de banda sem queda significativa na IOPS ao executar a carga de trabalho OLTP no banco de dados de produção. 44 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

45 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Figura 11. Desempenho do Oracle Database de instância única Metodologias de verificação A EMC que você teste esta infraestrutura comprovada do VSPEX antes de implementá-la em um ambiente de produção. Isso confirma se o projeto atinge as metas necessárias de capacidade e desempenho, além de identificar e otimizar os possíveis gargalos antes que eles afetem os usuários em uma implementação em produção. Esta seção apresenta uma descrição resumida das etapas de alto nível que executamos ao verificar essa solução. Antes de verificar o desempenho do Oracle Database 11g ou 12c, implemente o Oracle Database em sua infraestrutura comprovada do VSPEX com base no documento EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Implementação de Virtualização do Oracle Database. A Tabela 14 descreve as etapas de alto nível que você precisa executar antes de implementar ambientes do Oracle Database na produção. Tabela 14. Etapas de alto nível para validação de aplicativos Etapa Descrição Referência 1 Entender as principais medidas do ambiente Oracle Database para obter o desempenho e a capacidade necessários a seu negócio. Compreender as principais medições 2 Usar a VSPEX Sizing Tool para determinar a configuração de array necessária do XtremIO e os recursos de rede e computação da infraestrutura comprovada do VSPEX. 3 Projetar e criar a solução Oracle Database conforme descrito neste documento e no Guia de Implementação da solução. Execute os testes, analise os resultados e otimize a arquitetura do VSPEX. EMC VSPEX Sizing Tool Guia de Implementação do VSPEX Compreender as principais medições Entender o objetivo dos testes do Oracle Server ajuda a decidi quais medidas devem ser capturadas e quais limites devem ser atendidos para cada medida ao executar os testes de validação do Oracle Server. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 45

46 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Utilizar o VSPEX Sizing Tool Utilize o VSPEX Sizing Tool para compreender as medições e limites básicos para atender às necessidades dos negócios de seu cliente. Para obter mais informações sobre a utilização da VSPEX Sizing Tool, consulte VSPEX Sizing Tool para Oracle Database 12c, que está disponível no site do EMC VSPEX. Se a VSPEX Sizing Tool estiver indisponível ou ainda não der suporte a esta solução, use a XtremIO Sizing Tool para determinar os requisitos para armazenamento das implementações desta solução. Consulte EMC XtremIO Sizing Tool para obter mais informações sobre o dimensionamento do armazenamento do XtremIO. Consultar o Guia de Implementação do VSPEX Depois de projetar sua infraestrutura do VSPEX, consulte o documento EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Implementação de Virtualização do Oracle Database para obter informações sobre como implementar a solução. Nesta solução, executamos os testes utilizando um aplicativo como o TPC-C para validar o desempenho do Oracle Server. Recomendamos que você realize as seguintes etapas: Diretrizes de dimensionamento Avalie a carga de trabalho e o padrão de I/O. Se for aceitável e a carga de trabalho real for semelhante, você pode usar os resultados de teste como uma referência. Entretanto, os clientes precisam levar em conta os possíveis riscos. Crie primeiro um ambiente de teste e, depois, copie e restaure o banco de dados de produção para testar a carga de trabalho real e verificar o desempenho do Oracle Server se os tipos reais de carga de trabalho dos aplicativos forem diferentes dos que nós validamos em nosso ambiente de teste. Visão geral Utilizando a planilha de dimensionamento do cliente Esta seção descreve como usar a planilha de dimensionamento do cliente para simplificar os cálculos de dimensionamento e os fatores adicionais que você deve levar em consideração ao escolhe recursos. Para selecionar a arquitetura de referência adequada ao ambiente de um cliente, você precisa determinar os requisitos de recursos do ambiente e convertê-los em um número equivalente de Oracle Servers virtuais de referência com as características definidas na Tabela 10 e na Tabela 11. Use a planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados para coletar os requisitos do usuário. Trata-se de uma planilha de dimensionamento de uma página, que pode ser encontrada no Apêndice A deste guia. A Tabela 15 mostra um exemplo de planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Database 12c. 46 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

47 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Tabela 15. Exemplo da planilha de qualificação Pergunta Você tem um banco de dados do Oracle Server existente que gostaria de dimensionar no ambiente? Resposta Sim Quantos bancos de dados você desejaimplementar? 1 Que tipo de cargas de trabalho tem o banco de dados de usuário? OLTP Qual a proporção de leitura/gravação da carga de trabalho? 75/25 Qual é o tamanho do banco de dados de usuários (GB)? Qual é a taxa de crescimento anual (%)? 10 Qual é o número máximo de IOPS? (Opcional) Você tem banco(s) de dados de snapshots? (Opcional) Quantos bancos de dados de snapshots você deseja implementar? (Opcional) Qual o throughput máximo do(s) banco(s) de dados de snapshots? Sim MB/s Siga estas etapas para preencher a planilha de dimensionamento do cliente: 1. Identifique o número e o tamanho dos bancos de dados planejados para migração ou planejamento no ambiente XtremIO, e o tipo de carga de trabalho de cada banco de dados. 2. Para um tipo diferente de carga de trabalho, identifique a medição de desempenho necessária IOPS ou largura de banda. 3. Identifique a taxa de crescimento anual e determine se os snapshots serão obtidos durante os picos de carga. Determinando os requisitos de recursos de servidor Com base nos recursos de servidor validados nesta solução, nós determinamos os requisitos de recursos de computação em termos de vcpus, vram (GB) e desempenho do armazenamento (IOPS ou largura de banda). A Tabela 16 mostra os recursos de computação validados com uma carga de trabalho comum de OLTP nesta solução. Arredonde todos os valores para cima para o número inteiro mais próximo. Tabela 16. Recursos de computação validados com uma carga de trabalho comum de OLTP Tipo de máquina virtual Total de Máquina virtual Recomendado vcpu Recomendado vram (GB) Máximo compatível de IOPS Carga leve Carga moderada Carga pesada Carga extremamente pesada EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 47

48 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Recomendamos a definição de uma máquina virtual como o equivalente de um número de máquinas virtuais de referência combinadas. Caso contrário, a máquina virtual pode não corresponder exatamente às especificações às quais os clientes precisam dar suporte. Continue provisionando as máquinas virtuais com mais recursos até que elas sejam suficientes para hospedar os recursos de computação necessários a um cliente. Nesse caso, os recursos necessários de máquina virtual são exibidos na Tabela 17. Tabela 17. Exemplo de recursos necessários de máquina virtual (para OLTP) Oracle Server vcpus vram (GB) Capacidade de volume do SO (GB) IOPS compatível Requisito de recursos Para dimensionar os recursos de computação para o banco de dados de snapshot, utilizamos os números de desempenho validados fornecidos na Tabela 18. Os recursos necessários da máquina virtual para máquinas virtuais de snapshot são apresentados na Tabela 19. Tabela 18. Recursos de computação validados com uma carga de trabalho comum de DSS Tipo de máquina virtual Total de Máquina virtual Recomendado vcpu Recomendado vram (GB) Máximo de largura de banda suportada (MB/s) Reduzida média Grande Obs.: Recomendamos pelo menos 4 GB de memória para que o Oracle 12c Database seja executado corretamente. Tabela 19. Exemplo de recursos necessários de máquina virtual (para DSS) Oracle Server vcpus vram (GB) Capacidade de volume do SO (GB) Largura de banda suportada (MB/s) Requisito de recursos Obs.: todos os dados de desempenho contidos nesta solução foram obtidos em um ambiente rigorosamente controlado. Os resultados obtidos com outras configurações podem variar significativamente. Determinando os requisitos de recursos de armazenamento Os requisitos de capacidade de armazenamento para Oracle Servers virtuais podem variar muito dependendo do tamanho dos aplicativos utilizados e do datatype do cliente. A EMC recomenda a utilização da XtremIO Sizing Tool para determinar os requisitos de recursos de armazenamento das implementações desta solução. Colete os valores para os campos obrigatórios e os campos opcionais adequados de todos os bancos de dados que serão executados no XtremIO. 48 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

49 Capítulo 6: Teste e validação de soluções Os campos obrigatórios são tamanho do banco de dados (GB), IOPS ou throughput (MB/s), tamanho do block de leitura (KB) e tamanho do block de gravações (KB). Deixe os valores padrão da ferramenta para os campos opcionais caso não saiba os valores. A ferramenta de dimensionamento do XtremIO determina o tipo e o número recomendado de XtremIO X-Bricks para a determinada carga de trabalho. Visite ferramenta de dimensionamento do EMC XtremIO para obter mais informações sobre o dimensionamento do armazenamento do XtremIO. Obs.: entre em contato com a EMC para validar qualquer carga de trabalho que esteja além de uma carga extremamente pesada, e para todas as cargas de trabalho que exigirem latências inferiores a milissegundos ativadas pelo XtremIO. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 49

50 Capítulo 6: Teste e validação de soluções 50 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

51 Capítulo 7: Documentação de referência Capítulo 7 Documentação de referência Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Documentação da EMC Outros documentos EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 51

52 Capítulo 7: Documentação de referência Documentação da EMC Outros documentos Os documentos a seguir, disponíveis no site de Suporte on-line da EMC ou em brazil.emc.com, apresentam informações adicionais importantes. Caso você não tenha acesso a determinado documento, entre em contato com o representante EMC. Infraestrutura comprovada do EMC VSPEX para Oracle virtualizado White paper Proteção de dados da infraestrutura comprovada do EMC VSPEX Guia do Usuário do EMC XtremIO Storage Array Guia de Configuração do Host do EMC XtremIO Storage Array Documentação da Oracle Documentação da VMware Os seguintes documentos da Oracle são relevantes para essa solução: Oracle Edition Comparisons Oracle Software Investment Guide Oracle Database Licensing Oracle Processor Core Factor Table Os seguintes documentos da VMware são relevantes para essa solução: White paper Noções básicas sobre o suporte e licenciamento de certificação Oracle para ambientes VMware Oracle Databases on VMware Best Practices Guide Práticas Recomendadas de Desempenho para VMware vsphere EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

53 Apêndice A: Planilha de qualificação Apêndice A Planilha de qualificação Este apêndice apresenta os seguintes tópicos: Planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados Exemplo de coleta de informações do Oracle Database do cliente EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 53

54 Apêndice A: Planilha de qualificação Planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados Antes de dimensionar a solução VSPEX, reúna as informações sobre os bancos de dados Oracle usando a planilha de qualificação mostrada na Tabela 20. Esta planilha é apropriada para a qualificação de diversos bancos de dados. Tabela 20. Planilha de qualificação do VSPEX para Oracle Databases virtualizados Pergunta Você tem um Oracle Server Database existente que gostaria de dimensionar no ambiente? Resposta Sim ou Não Quantos bancos de dados você desejaimplementar? Que tipo de cargas de trabalho tem o banco de dados de usuário? OLTP Qual a proporção de leitura/gravação da carga de trabalho? Qual é o tamanho do banco de dados de usuários (GB)? Qual é a taxa de crescimento anual (%)? Qual é o número máximo de IOPS necessário? (Opcional) Você tem banco(s) de dados de snapshots? (Opcional) Quantos bancos de dados de snapshots você deseja implementar? (Opcional) Qual o número máximo de largura de banda do(s) banco(s) de dados de snapshots? Exemplo de coleta de informações do Oracle Database do cliente O Oracle AWR apresenta mais informações necessárias para preencher a planilha de qualificação para cada Oracle Database. Ele oferece as principais estatísticas sobre o desempenho, a carga e os recursos internos e externos dos bancos de dados. Você pode acessar esses dados usando scripts padrão fornecidos pela Oracle, e obter as demais informações do cliente ou usando as consultas simples deste apêndice. Configurações da memória do banco de dados Use a seção init.ora Parameters do relatório do AWR para calcular os valores de SGA e PGA, como mostrados na Figura EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database

55 Apêndice A: Planilha de qualificação Figura 12. init.ora Parameters do relatório do AWR Localizar o número de usuários simultâneos Informe a seguinte consulta SQL para confirmar o número máximo de usuários que podem se conectar ao banco de dados simultaneamente: SQL> select SESSIONS_CURRENT, SESSIONS_HIGHWATER from v$license; SESSIONS_CURRENT SESSIONS_HIGHWATER row selected. Calcular o tamanho do banco de dados Utilize os dados e os tamanhos de arquivos temporários para preencher a coluna DB Size (MB) e calcular o total como segue: SQL> select ltrim(to_char(sum(bytes)/(1024*1024))) as Total size (M) from ( select sum(bytes) as bytes from v$datafile union select bytes from v$tempfile); Total size (M) row selected. Localizar as IOPS de datafile e a taxa de alteração dos redo logs Você pode localizar os valores READ IOPS, WRITE IOPS e Change Rate (MB/s) na seção IOStat by Function summary do relatório do AWR. A Figura 13 mostra esses valores. EMC VSPEX Oracle Computing: Virtualização do Oracle Database Guia de Projeto 55

56 Apêndice A: Planilha de qualificação Figura 13. IOStat pelo resumo da função a partir do relatório do AWR Calcular o tempo de I/O e o tempo de confirmação do usuário Os seguintes eventos de espera do Oracle, mostrados na Figura 14, fornecem dados estatísticos fundamentais do tempo de resposta para o banco de dados Oracle: Use db file sequential read para preencher a coluna User I/O. A Oracle recomenda que esse valor seja inferior a 20 ms. Use log file sync para preencher a coluna Commit. A Oracle recomenda que esse valor seja inferior a 15 ms. Figura 14. Evento de espera de primeiro plano do relatório do AWR Consulte o documento Como Identificar se a I/O do Banco de Dados Está Lenta (ID ) no My Oracle Support para obter uma lista os tempos de resposta comuns de I/O. 56 EMC VSPEX Oracle Computing: Guia de Projeto de Virtualização do Oracle Database