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吴文良

甲骨文公司系统事业部首席销售顾问

神机 • 妙算，SPARC SuperCluster 演绎端到端优化解决方案

2 | 甲骨文（中国）软件系统有限公司版权所有

Agenda

I. 甲骨文数据中心优化战略

II. SPARC SuperCluster系统级优化设计

III. SPARC SuperCluster应用优化的解决方案价值分析

IV. 总结


传统的数据中心

“烟囱式”架构

• 异构的技术

• 多种操作系统平台

• 支撑高峰时的容量

• 被动的响应式管理

庞大的应用体系

• 静态地部署

• 多种软件组合

• 点对点集成

• 独立的应用数据

Mainframe

DAS

Custom

Application

Big server

DAS

ERP

Application

Sales

Application

Cluster

Database

Data

Warehouse

NAS/SAN

ORB

NAS/SAN

Files Database Database

Small server


优化

Service Group A

Data Grid Data GridData Grid

Service Group B Service Group C

Integration Layer

Security Layer

Application Grid Application Grid Application Grid

数据中心发展的必然趋势

传统

Security

SFAProduct LMSInv

MGMTB2Bproduct SCM product DBERP

MES-

Dev

SFASFA-

Test

SFA-

Stage

Product

Product

ERP-

StageERP-

Prod

MES-

StageMES-

Prod

productDB-

Stage B2B-

StageB2B-

Dev

Security Security Security

Pt. to Pt. Integrations

SFAProduct LMSInv

MGMT

product SCM product DBERPMES-

DevProduct ERP-

Stage

productDB-

Stage

• 物理孤岛

• 根据峰值负载来确定大小

• 异构

• 难以伸缩

• 管理成本高

IT 即服务合理化 • 虚拟化的资源池

• 共享服务

• 供应服务、事务

• 模块化基础架构

• 虚拟化所有层

• 从应用程序到磁盘的优化

• 横向、纵向任意伸缩

• 企业级管理

• 迁移原有的应用程序

• 标准化平台

• 适合负载的大小

• 整合和虚拟化服务器

云

PaaS

SaaS

IaaS

FBT PAY GNTS

TRDS

Client

Customs

RREIPS Integrated A/C

Refunds

RBADef

PaymentsExcise

CR

PKI

ECI ADD AWA ELS

Client StaffRemote

StaffTAX

AGENTS

GCI

Call Centres

WOC

CCD

TASS

StaffPhone

ComplianceStaff

BOA

Refmaterial

Bus. Intel

NTS A/c

BEP

CDCCCWMS

BANK

DDDR

1

Data…….

Penalty

Business

IVR

1

FBT PAY GNTS

TRDS

Client

Customs

RREIPS Integrated A/C

Refunds

RBADef

PaymentsExcise

CR

PKI

ECI ADD AWA ELS

Client StaffRemote

StaffTAX

AGENTS

GCI

Call Centres

WOC

CCD

TASS

StaffPhone

ComplianceStaff

BOA

Refmaterial

Bus. Intel

NTS A/c

BEP

CDCCCWMS

BANK

DDDR

1

Data…….

Penalty

Business

IVR

1

整合


甲骨文“采用工程化方法实现最优化设计”战略

Management

Tools EMC/NetApp

Management

Tools Brocade

Management

Tools HP

Management

Tools VMware

Management

Tools Red Hat Enterprise Linux

Management

Tools Oracle

现场定制集成

Lower Cost / Greater Capabilities / Accelerated Deployment

Applications

Middleware / Database

OS / Virtualization

Server

Storage Network

Storage

Oracle's Engineered Stack

Management Tools


甲骨文数据中心优化总体优势

传统的优化方法

多厂商

技术堆砌

在客户现场

才进行初次集成复杂而且有很多

兼容性问题的产品

客户把更多精力放

在保障IT正常运行

甲骨文的优化方法

被测试和

验证过的架构一个联络接口客户更多时间

关注业务创新

集成设计

协同工作


Agenda




IV. 总结


SPARC SuperCluster—— 数据中心端到端优化的最佳平台

优化的存储

优化的互联网络

优化的服务器

优化的虚拟化

优化的操作系统

优化的数据库

优化的中间件

优化的应用软件

优化的部署与管理

系统级

优化设计

优化的可靠性及安全性设计


SPARC SuperCluster优化的互联网络架构设计

Spine

Leaf 1 Leaf 2

内置3台36端口高带宽、低延迟、无阻塞QDR InfiniBand交换机网络

• 每个物理端口40Gb/s速率

• 总数据吞吐2.3Tb/s

• 端口间延迟100 nS

• 硬件全冗余设计

• 单台仅1RU高度

• 支持网络分区

• 支持QoS

• 支持流量控制

• ……


SPARC SuperCluster优化的互联网络架构设计

高效率的InfiniBand协议集

• IP over InfiniBand (IPoIB)

• Remote Direct Memory Access (RDMA)

• Sockets Directs Protocol (SDP)

• Reliable Datagram Sockets (RDS)

一个网络实现多种用途

• Storage Network

• RAC Interconnect

• External Connectivity (optional)


SPARC SuperCluster优化的存储设计 Exadata Storge Cells：专为Oracle 11gR2数据库而优化的存储

•智能存储

–智能扫描，offload SQL查询操作

–横向扩展存储节点，建立分布式存储架构

+ + +

•混合列压缩 –数据仓库10倍压缩比

–归档数据15倍压缩比

Compressed

primary

standby

test

dev

backup

Uncompressed

•智能Flash Cache

–加速随机I/O达30倍

–双数据扫描速率

数据在扫描时和在Flash中都是保持压缩的状态

Benefits

Multiply

•存储索引 –提高数据查找效率


SPARC SuperCluster优化的存储设计 ZFS Storage Appliance 7320：优化的文件存储

所有计算节点均能共享的NAS存储

• 冗余的存储控制器

• 物理独立的读Cache和写Cache

• 混合存储池技术优化存储I/O

• 内部集成InfiniBand接口

• 通过NFSv3 over IPoIB实现与计算节点的通讯

• 存储控制器间采用InfiniBand互联

• 支持通过NFS over IPoIB运行数据库


SPARC SuperCluster优化的存储设计其他可扩展的存储选项，为客户提供更多灵活选择

支持外部 FC SAN存储

• 可选配8Gb/s光纤通道卡连接到外部光纤存储网络

支持外部 NAS存储

• 可通过10Gb接口连接外部NAS存储

支持带InfiniBand接口的ZFSSA存储

• 可直接与内部InfiniBand网络连接


单个计算节点配置实现了整体性能优化

• 四个3.0GHz SPARC T4最新一代处理器

• 1TB内存

• 6块600GB SAS-2磁盘

• 2块300GB SSD盘

• 最多4个逻辑域（硬件分区）

• 数千个Zones（软件分区）

• InfiniBand HCA卡

• 10GbE以太网卡

SPARC SuperCluster优化的服务器设计

SPARC T4-4


SPARC SuperCluster优化的服务器设计集成、智能的SPARC T4处理器——实现整体性能优化

创新引领多核多线程技术发展

相对于上一代T3更高的性能

• 5x 整型性能提升

• 7x 浮点性能提升

智能技术同时满足单线程、多线程负载需要

SoC集成设计，简化架构

可以运行Solaris10和11，二进制兼容，简化程序部署

与Oracle软件的协同设计、测试


SPARC SuperCluster优化的服务器设计基于SoC架构的SPARC T4芯片——实现芯片级优化

• 40纳米代表了RISC芯片最高制造工艺

• 芯片内集成了多处理器互联模块、内存控制器、网络、I/O、加密单元

• 减少互联复杂性，超高可靠性

• 主要特性：

– 8 个第三代处理器核心，高达3.0GHz主频

– 每核心多达8个智能线程

– 支持4颗处理器互联扩展

– 内置更多种加密算法加速芯片

• 独占式二级缓存，4MB 高效三级缓存

• 乱序指令执行，智能分支预判

Full Crossbar 4MB, 8 Bank, 16-way L3$

Coherency Unit Coherency Unit

PEU NIU

C2 C1 C4 C3 C6 C5 C8 C7

Memory Controller Memory Controller

BOB

DDR3

BOB

DDR3

BOB

DDR3

BOB

DDR3

PEU

2 x8 PCIe gen2 @ 5Gb/s 8 GB/s each direction

6x 9.6Gb/s Coherency Ports 2-4 Socket Scalability

2 XAUI 10Gb Ethernet 16KB I$ 16KB D$ 128KB L2$

FPU

Core S3


No Dynamic

Threading

SPARC SuperCluster优化的服务器设计动态多线程——实现线程级优化

效果

• SOA套件启动提升两倍的速度

• 数据库响应时间减少15%

• Coherence性能提升30%

• 管理员无需为程序单线程、多线

程问题担忧


SPARC SuperCluster优化的服务器设计 PCIe Root Complexes——实现I/O性能优化

• 处理器内部集成I/O控制器

• 每个处理器都直接访问到它自

己控制的PCIe插槽，以确保最

高的I/O性能


•虚拟化性能开销极小

•可整合多个Solaris老版本

•多种虚拟化技术之间灵活配置

•确保应用程序二进制兼容

Oracle SPARC T4-4

Oracle VM Server for SPARC

Solaris 10 Solaris 11

Solaris 11 Guest Zone

Solaris 10 Guest Zone

Solaris 8 Guest

Container

Solaris 9 Guest

Container

Solaris 10 Guest

Container

SPARC SuperCluster优化的服务器设计通过虚拟化技术实现服务器资源的优化使用


• #1 UNIX

– 业界领先的简便性、可用性、安全性、性能

• 为云而设计，简化系统管理、部署

– 网络虚拟化，简化云环境网络架构

– 云存储子系统，简化数据管理

– 生命周期管理，简化系统部署、软件升级

• 与Oracle软件紧密结合

– 专为Oracle软件与硬件而优化，独有价值！

SPARC SuperCluster优化的操作系统设计


SPARC SuperCluster优化的操作系统设计 Solaris 11内置优化的云部署工具

使用自动化安装工具实现快速系统供应

AI服务器

DHCP 服务器

获得AI

地址

单机系统安装繁琐、慢

通过Solaris Zone 秒级创建、回收软件部署环境

通过网络虚拟化功能创建网络环境

虚拟环境大幅扩张低效率景象再现

需要超级专业技能，提前规划，用以缩减软件升级停机时间

IPS系统实现超级简化的一键式软件部署与升级

ZFS保证快速软件升级与系统重启相比RHEL快4倍

活动BE 活动BE 新BE

老BE 升级后 BE


SPARC SuperCluster优化的操作系统设计 Solaris为任务关键型应用做了大量优化

适合任务关键型应用（如Oracle数据库）的最佳部署平台

– 数据永远完整性：ZFS

– 军事级安全性：Solaris Trusted Extensions

– 预测性自我修复：FMA、SMF

– 用于虚拟化环境，可提供应用程序隔离和安全性：Zones

– 可观察和分析生产系统安全：DTrace

– 可扩展到数千个线程和数 TB 内存


SPARC SuperCluster优化的数据库设计

• ASM自动存储管理

• iDB协议（智能数据库协议）

over Infiniband，在数据库

核心层实现，直接映射操作

到存储，减小不必要的开销

• 数据库SQL查询操作

offload到Exadata存储单元

中执行


SPARC SuperCluster优化的中间件设计

消除了缓冲区拷贝

– 从4降到0个拷贝

使用更大包来减少网络负荷

– 64K而不是4K包

为InfiniBand网络优化

– 10GbE上达到3倍吞吐

– 通过SDP减少50%延迟


SPARC SuperCluster优化的企业应用软件

• Oracle Optimized Solution for PeopleSoft Human Capital

Management on SPARC SuperCluster

• Oracle Optimized Solution for WebCenter Content on

SPARC SuperCluster

• Oracle Optimized Solution for SAP on SPARC SuperCluster

• ……


SPARC SuperCluster优化的系统高可靠性和高可用性设计

完全并行架构设计，消除节点级单点故障节点内部电源及风扇等部件冗余配置节点间通信、同步、数据传输等网络冗余连接多重本地数据保护

ASM双重/三重镜像

Flashback

ZFSSA快照、克隆

多种本地应用高可用性 Oracle Solaris Cluster

Oracle Clusterware

Oracle RAC

远程应用容灾保护 Data Guard / Active Data Guard

GoldenGate

ZFSSA远程数据复制


SPARC SuperCluster优化的部署与配置设计

• 安装和配置由Oracle ACS完成

通常只需要数天完成安装和配置

由Oracle来管理整个系统的复杂性

客户收到的是一个完全能够工作的系统

• 预定义的配置

安装客户实际需求，通过SSCU工具，快速完

成部署和配置

事先定义有多种配置，方便快速部署时选用

所有测试都已经在Oracle工厂完成


SPARC SuperCluster优化的管理设计

• 内置管理交换机用于构建统一管理网络

• 通过iLOM实现远程管理

• Oracle Enterprise Manager Ops Center

管理所有硬件

管理Solaris

管理Ldoms

管理Zones

• Oracle Enterprise Manager Grid Control（可选） • Oracle数据库、中间件和应用软件的管理


Agenda




IV. 总结


T4-4 Node 1

Oracle Solaris 10

GP Domain

Oracle Solaris 11

DB Domain

T4-4 Node 2

Oracle Solaris 10

GP Domain

Oracle Solaris 11

DB Domain

InfiniBand Network

PeopleSoft运行在SuperCluster上的优化解决方案架构


该优化解决方案的价值之一更低成本、更少机房面积，更加绿色节能

Expansion

Space

2 Sun ZFS Storage

7320 appliances 7320 Disk Shelf

2 Oracle SPARC

T4-4 server

3 Oracle Exadata

Storage Servers

IBM z10 EC plus DS8300 storage 2.83m² + 1.1m² = 3.93m²

SPARC SuperCluster .7m²

+

采购成本: $1,522,300* 采购成本: $647,424

*Based on customer data, both at list price, valid as of 2/24/2012


All results available at http://www.oracle.com/us/solutions/benchmark/apps-benchmark/peoplesoft-167486.html

该优化解决方案的价值之二更快批量处理速度，更快自服务应用响应时间


• 部署只需要7天，而传统DIY

部署需要33天

– 硬件安装：3天 vs. 23天

– 软件安装：4天 vs. 10天

该优化解决方案的价值之三更快部署时间


SPARC SuperCluster真实客户应用案例分享

某大型制造和零售公司

• 部署应用: Oracle Database 11gR2和SAP Controlling Profitability Analysis

• 运行数据仓库和SAP应用时比Oracle SPARC M9000快30%

• 数据仓库数据加载快75%

• SAP CO.PA处理性能提升 2倍

• 部署应用: Oracle Database 11gR2和Genesys 及Holly应用

• 10倍压缩，处理压缩数据性能提升7倍

• 5倍 I/O吞吐，备份时间仅为原有的1/5th

• Some queries showed 60–90倍 improvement

• 部署应用： Oracle Database 11gR2 RAC和Oracle E-Business Suite 11i

• 在现有由SPARC服务器+EMC存储构成的生产环境中对SPARC SuperCluster进行性能测试

• 运行Oracle E-Business Suite时，比生产环境性能快5倍

• 部署应用: Oracle Database 11gR2和IFRS定制应用

• 与原有的SPARC服务器相比，数据库装载操作提升了50–100%

• 与原有的SPARC服务器相比，批处理操作提升了50%

• 部分IFRS查询性能提升了2-14倍

某大型金融机构

某电信和媒体企业

某全球技术厂商


SPARC SuperCluster真实客户应用案例分享

某大型电信运营商

某制药厂商和分销商

某零售公司

某消费者产品厂商

• 部署应用: Oracle Database 11gR2 、BRM Billing 和Rating

• 相对于现有生产环境，账单支付快8倍，进销存处理快4.2倍

• 相对于现有的SPARC M9000，账单汇总速度快4倍

• 账单订阅在SuperCluster的Solaris 10 domain上运行快2.4倍

• 部署应用: Oracle Database 11gR2 和 JD Edwards EnterpriseOne

• 使用ZFSSA存储，批处理报表性能提高153倍

• JD Edwards 销售订单处理性能提高2.5倍

• 使用Exadata存储单元，数据库迁移到11gR2后性能提高 4倍

• 部署应用: Oracle Database 11gR2 和 TIBCO

• 从TIBCO装载Oracle数据库的性能提高6倍

• 运行Oracle RMAN备份时的I/O吞吐提高 2倍

• TIBCO EMS运行在Infiniband网络上流量明显增多

• 部署应用: Oracle Database 11gR2 和 Oracle WebLogic

• 与IBM解决方案不同，SPARC SuperCluster是一个为Oracle优化的、完全集成的平台

• Oracle Solaris 11是最先进和可靠的操作系统，为整合做了高度虚拟化

• Oracle虚拟化允许自动的基于策略的资源分配


Agenda




IV. 总结


SPARC SuperCluster优化的组件

SPARC T4计算资源池

创造12项性能世界纪录，全面超越竞争友商同类产品

Exadata智能存储模块

1.2M IOPS, 32 GB/s 查询吞吐能力

Exalogic中间件云支持

10x Java 程序运行性能

集成的ZFS共享存储

比NetApp有2倍的性能，一半的价格

Solaris 11操作系统云操作系统，秒级的虚拟机供应，无以伦比的安全性与扩展性

虚拟化

零额外资源消耗

InfiniBand高速/低延迟网络

相比传统FC有5-10倍速度的高速互联

OEM统一管理平台

提高效率，较少停机时间

CONFIDENTIAL - ORACLE RESTRICTED


极致性能

性能提升

3~10倍

集成设计

部署时间

减少90%

• 运行工作负载更快 • SPARC T4 World Record Performance

• Accelerated query response with flash disk

• 5-8x the speed of current networks

• Integrated compute nodes and storage

• 2x faster & 2x better price performance of NetApp

• Cloud provisioning in seconds

• 简化IT管理 • Easily scalable

• Integrated security

• Single vendor support

• 降低成本 • Fewer pieces to buy, deploy and maintain

• Significantly less disk to store data

• Less software to buy and support

• Less datacenter resources

TCO

降低50%

SPARC SuperCluster优化的价值 Oracle和Non-Oracle工作负载最优化的平台


Pre-Packaged

Apps

Composite

Apps

Custom

Apps

Physical & Virtual Servers

Storage

Ap

plic

atio

n-to

-Dis

k

eCommerce

Apps

Database

Middleware

在Oracle硬件上运行Oracle软件是最佳选择只有Oracle最了解怎样让自己的软件运行得最好

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