Exadata

Exadata X2-2 на выставке Oracle OpenWorld-2009

Exadata — линейка аппаратно-программных комплексов (англ. appliance), серийно выпускаемых корпорацией Oracle, с 2008 года до середины 2009 года — на основе серверного оборудования Hewlett-Packard, позднее — на основе аппаратного обеспечения поглощённой Sun Microsystems^[1]. Комплексы являются кластером серверов управления базами данных на основе технологии Oracle RAC, поставляются в виде предварительно собранных телекоммуникационных шкафов размером 42 юнита, наполненных серверами, узлами системы хранения данных, коммутаторами InfiniBand и Ethernet.

По состоянию на конец 2010 года на аппаратно-программные комплексы Exadata поступило заказов на сумму $2 млрд^[2].

История

Exadata под наименованием Oracle Database Machine представлена на ежегодной конференции Oracle Open World в Сан-Франциско в сентябре 2008 года, появление в линейке продуктов такого комплекса было оценено наблюдателями как претензия на рынок аппаратного обеспечения^[3][4]. Комплекс был основан на серверах архитектуры x86-64 корпорации Hewlett-Packard, иногда упоминался как HP/Oracle Database Machine.

Наименование торговой марки (с использованием экса- — кратной приставки, множителя 10¹⁸) использовано в пику наименованию компании-поставщика аппаратно-программных комплексов — кластеров баз данных Teradata (тера- — 10¹²)^[3]. Однако, в отличие от конкурирующих аппаратно-программных комплексов Teradata и Netezza^[4], Oracle позиционирует Exadata не только как продукт для организации хранилищ данных для аналитической обработки, но и как решение консолидации баз данных, в том числе для оперативной обработки транзакций. Изначально, слово Exadata фигурировало только для наименования системы хранения данных комплекса — Exadata Storage Server. В дальнейшем первую версию всего комплекса стали идентифицировать как Exadata I, или Exadata V1.

После объявления о поглощении корпорацией Oracle в 2009 году крупного поставщика аппаратного обеспечения Sun Microsystems, комплексы были перепроектированы на основе оборудования Sun. Выпущенные на основе нового оборудования — Exadata V2, X2-2, X2-8, X3-2 и X3-8 — иногда фигурируют под наименованием Exadata II.

Exadata I

Комплекс поставлялся в комплекте из 8 серверов Hewlett-Packard ProLiant DL360 G5, 14 узлов системы хранения данных на основе серверов на базе ProLiant DL180 G5, 4 коммутаторов InfiniBand и коммутаторов Ethernet. Альтернативно поставлялась конфигурация в ½ шкафа, из 4 серверных узлов и 7 узлов хранения. В каждый сервер устанавливалось два четырёхъядерных процессора Intel Xeon E5430 частотой 2,66 ГГц и 32 ГБайт оперативной памяти. В каждом узле хранения данных под управлением двух четырёхъядерных Intel Xeon E5430 и 8 ГБайт оперативной памяти устанавливалось 12 дисков SAS объёмом по 450 ГБайт каждый или 12 дисков SATA объёмом каждый 1 ТБайт, таким образом, максимальный физический объём системы хранения составлял 168 ТБайт. Комплекс позиционировался как предконфигурированное решение для организации хранилищ данных.

Комплекс работал под управлением Oracle Enterprise Linux 5.1 и Oracle Database 11.2. С 2009 года Exadata I не выпускается, осуществляется только техническая поддержка поставленных заказчикам комплексов.

V2

Комплекс V2 целиком спроектирован на оборудовании Sun, в этом комплексе впервые применена возможность smart flash cache — кэширование наиболее частых результатов выборок стороне узлов хранения данных на SSD-дисках, в отличие от первой версии комплекса, V2 позиционировалось как универсальное решение, предлагаемое как для реализации хранилищ данных, так и для систем оперативной обработки транзакций и консолидации баз данных^[5][6]. Как и в первой версии, использовалось 8 серверов и 14 узлов хранения в конфигурации для полного шкафа, 4 сервера и 7 узлов хранения для половинной конфигурации, а также появилась конфигурация в ¼ шкафа, из 2 серверных узлов и 3 узлов хранения.

X2

X2-2

Комплексы X2-2 комплектовались серверами Sun x4170 M2 с двумя шестиядерными процессорами Intel Xeon X5670 на частоте 2,93 ГГц и 96 ГБайт оперативной памяти в каждом.

Шкафы поставлялись в трёх наполнениях с различной стоимостью (по прейскуранту^[7] для покупателей из США):

• ¼ шкафа (англ. quater rack), 2 сервера, 3 узла хранения Exadata Storage Server — $300 тыс. ;
• ½ шкафа (англ. half-rack), 4 сервера, 7 узлов хранения — $550 тыс.;
• полный шкаф (англ. full rack), 8 серверов, 14 узлов хранения — $1 млн.

X2-8

В состав версии комплекса X2-8 входили два сервера Sun x4800 с восемью процессорными гнёздами типа Socket LS и четырнадцать узлов хранения Exadata Storage Server^[8]. В серверы комплекса устанавливались восьмиядерные процессоры Intel Xeon X7560 частотой 2,26 ГГц и по 1 ТБайт оперативной памяти в каждый из двух узлов. Поставлялась только одна комплектация (полный шкаф) со стоимостью $1,5 млн для потребителей из США^[7]. Вес шкафа — 943 кг, пиковое энергопотребление — 17 КВт, заявляемое производителем среднее энергопотребление — 11,9 КВт.

X3

В 2012 году линейка X2 обновлена, прежде всего, за счёт усиления процессорных мощностей и расширения ёмкости оперативной памяти серверов и флеш-памяти узлов сети хранения. Основное программное отличие поколения X3 — поддержка возможности кэширования во флеш-памяти узлов сети хранения не только для операций чтения, но и для записи, и представление об иерархическом подходе к системе хранения: наиболее часто используемые данные обрабатываются целиком в оперативной памяти серверов, актуальные данные — во флеш-памяти узлов сети хранения, редко используемые — на дисковых накопителях узлов сети хранения^[9].

Комплексы X3-2, наследующие серию X2-2, комплектуются двумя восьмиядерными процессорами Xeon E5-2690, работающими на частоте 2,9 ГГц и 128 ГБайт оперативной памяти. Кроме полной, половинной и четвертной конфигурации поставляется также и ⅛ шкафа, притом по оборудованию она совпадает с конфигурацией ¼ шкафа (2 сервера и 3 узла хранения), только половина ядер и половина ресурсов оперативной памяти серверов и половина дисков и флеш-памяти сети хранения в ней программно блокируется. Цены на комплексы: ⅛ шкафа — $200 тыс., ¼ шкафа — $330 тыс., ½ шкафа — $625 тыс., полный шкаф — $1,1 млн^[10].

В серверы комплексов X3-8, наследующих машины линейки X2-8, устанавливаются десятиядерные процессоры Xeon E7-8870 (2,4 ГГц) и 2 ТБайт оперативной памяти. Цена за комплекс установлена на уровне $1,65 млн^[10].

Exadata Storage Server

Каждый полный комплекс Exadata X2 и X3 комплектуется 14 двухъюнитовыми узлами сети хранения данных под названием Exadata Storage Server. В моделях для для машин серии X3 на каждом узле Storage Server устанавливается два шестиядерных процессора Intel Xeon L5640, 24 ГБайт оперативной памяти, 4 устанавливаемых в PCI-слот твердотельных накопителя ёмкостью 400 ГБайт (называемых производителем Exadata Smart Flash Cache, в серии X2 ставился один накопитель), 12 корзин для жёстких дисков SAS, соединённых с дисковым контроллером с кэшем 512 МБайт и двойным портом InfiniBand. В дисковые корзины могут устанавливаться диски объёмом по 600 ГБайт со скоростью вращения 15 тыс. об/мин (конфигурация HP, англ. high performance), или диски объёмом 2 ТБайт со скоростью вращения 7,2 тыс. об/мин. (конфигурация HC, англ. high capacity), стоимость обоих конфигураций одинаковая^[10].

Под наименованием Storage Expantion Rack X3-2 отдельно поставляются сконфигурированные шкафы, наполненные только узлами Exadata Storage Server (плюс необходимым сетевым оборудованием) как расширения системы хранения данных для ранее закупленных комплексов. Полный шкаф содержит 18 узлов, половинный — 9, а четвертной — 4.

Программное обеспечение

Основой всех комплексов линейки Exadata является Oracle Database версии 11g с опцией Real Application Cluster, позволяющей нескольким физическим серверам работать с единым хранилищем как единая база данных без программных модификаций прикладного программного обеспечения. Специально для Exadata разработана такая возможность Oracle Database как гибридное колоночное сжатие (англ. hybrid columnar compression), основанная на принципах колоночного хранения (англ.).

Серверные узлы работают под управлением 64-битной редакции Oracle Linux, а с августа 2011 года на серверы комплексов X2-2 и X2-8 может быть как альтернатива Linux установлена операционная система Solaris Express версии 11^[11].

Критика

Oracle, пропагандируя Exadata, приводила пример заказчика, мигрировавшего с аппаратно-программного комплекса Teradata и кратно увеличившего производительность решения. Этот пример был подвергнут критике, так как у заказчика заменялся заведомо устаревший комплекс и основной прирост в производительности обеспечило более современное аппаратное обеспечение, лежащее в основе Exadata, и сравнение с линейкой Teradata в этом смысле некорректно^[12].

Конкуренты также отмечают, что будучи ориентированными как на OLTP, так и OLAP-обработку одновременно, комплексы менее эффективны для аналитической обработки, на которой сконцентрированы аналогичные решения Teradata и Netezza, в частности, отмечается неоптимальность использования подхода с симметричным доступом со всех серверов ко всем узлам хранения (симметричного параллелизма) в противовес полному разделению данных между узлами в конкурирующих аналитических комплексах  — SN-архитектуры (англ. Shared nothing architecture) с массово-параллельной обработкой^[8].

Примечания

1. ↑ Clarke, Gavin HP and Oracle avoid blows over disgraced Hurd  (англ.). The Register (20 September 2010). Архивировано из первоисточника 1 августа 2012. Проверено 29 мая 2011.
2. ↑ Waters, Richard. Oracle turns up heat on rivals  (англ.) (html), L.: Financial Times (16 December 2010). Проверено 14 августа 2011. «… an integrated database product called Exadata that has already attracted orders of $2bn».
3. ↑ ^{1 2} Prince, Brian Oracle, HP Deliver HP Oracle Database Machine Data Warehouse Product at Oracle OpenWorld  (англ.). EWeek (24 September 2008). — «“It's a hardware product combined with software, essentially a database appliance, to compete directly against Teradata and Netezza,” Phillips said»  Архивировано из первоисточника 25 августа 2012. Проверено 14 августа 2011.
4. ↑ ^{1 2} Finkle, Jim Oracle and HP team up on database hardware  (англ.). Reuters (24 September 2008). — «The move, which Oracle Chief Executive Larry Ellison announced on Wednesday, will expand Oracle's footprint in the hardware business and put pressure on smaller players Teradata Corp (TDC.N) and Netezza NZ.P»  Архивировано из первоисточника 25 августа 2012. Проверено 14 августа 2011.
5. ↑ Осборн, 2011, This addition allowed Oracle to market the platform as more than a Data Warehouse platform opening up a significanlty larger market, p. 4
6. ↑ Гринуолд, 2011, …for data warehousing, transaction processing and consolidating databases, p. 9
7. ↑ ^{1 2} Exadata and Exalogic Price List  (англ.) (PDF). Oracle price lists. Oracle (8 December 2010). — Oracle Exadata and Exalogic price list for U.S.. Архивировано из первоисточника 1 августа 2012. Проверено 29 мая 2011.
8. ↑ ^{1 2} Burns, Richard Exadata is Still Oracle  (англ.). Teradata (11 March 2011). Архивировано из первоисточника 25 августа 2012. Проверено 14 августа 2011.
9. ↑ Pricket Morgan, Timothy Oracle cranks up the flash with Exadata X3 systems. Ellison: Rotating disk drives are so 20th century  (англ.). The Register (1 October 2012). — ««The Exadata X3 also has significantly fatter PCI-Express flash memory drivers, sporting Oracle’s own Flash Cache „heuristic hierarchical mass memory“, or X3H2M2 as Ellison quipped we should call it, which keeps the hottest data in main memory in the server nodes, then hot data on the flash modules, and then the coldest data on 500TB of disk drives in the Exadata storage nodes.»»  Архивировано из первоисточника 23 ноября 2012. Проверено 26 октября 2012.
10. ↑ ^{1 2 3} Oracle Engineered Systems Price List  (англ.) (PDF). Oracle (16 October 2012). Архивировано из первоисточника 23 ноября 2012. Проверено 26 октября 2012.
11. ↑ Oracle Exadata теперь и под управлением Solaris  (рус.). PC Week RE (2 сентября 2011). Архивировано из первоисточника 25 августа 2012. Проверено 14 ноября 2011.
12. ↑ Teradata takes a pop at Oracle’s Exadata  (англ.). Tech Eye (29 June 2011). — «Softbank’s existing Teradata system was obsolete. It claims that the improved performance was down to Intel, “not any advance in Oracle’s software technology”»  Архивировано из первоисточника 25 августа 2012. Проверено 14 августа 2011.

Литература

• Greenwald, Rick; Stackowiak, Robert; Alam, Maqsood; Bhuller, Mans Achieving Extreme Performance with Oracle Exadata. — N. Y.: McGraw-Hill, 2011. — 432 p. — (Oracle press). — ISBN 9780071752596
• Osborne, Kerry; Johnsn, Randy and Põder Tanel Expert Oracle Exadata. — N. Y.: Apress, 2011. — 500 p. — ISBN 9781430233923

Ссылки

• oracle.com/exadata/ — официальный сайт аппаратно-программного комплекса Exadata

Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации.