C32 DB Performance on Cloud by 安藤賀章

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株式会社インターネットイニシアティブ

DB Performance on Cloud

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• 名前：安藤賀章 • 会社：（株）インターネットイニシアティブデータベース技術課 • DB暦：

• 趣味：

自己紹介

データベースと出会って二十有余年。業務系のデータベース設計、開発から始まり、データベースの機能検証担当、プロジェクトのDBAとして従事。現在はクラウドのサービス企画・開発を担当。野球と子育て。最近は子育ての比重が大きく、野球が出来ないためストレスが溜まっている。

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1. クラウドコンピューティングの現状 2. オンプレミスとクラウドの性能比較 3. IIJが考えるデータベースサービス

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目次

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クラウドコンピューティングの現状

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クラウドコンピューティングは、早い・安い・持たない

本当に問題はないのでしょうか？

早い

・オンラインで申込みが可能・契約してから短期間で利用が開始できる安い・価格が安い

持たない・利用している期間の使用料金を支払う・アセットレス

SaaS

PaaS

IaaS

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データベースを利用するには問題が多くないですか。

お客様社内環境

構築

運用

どう解決すればよいでしょうか？

構築の課題

・ソフトウェアライセンス・可用性／耐障害性の配慮・動作保障

運用の課題・バックアップ運用・手間、コストがかかるパフォーマンスの課題・処理（SQL）が遅い

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オンプレミスとクラウドの性能比較

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オンプレミスからクラウドへ移行

MySQLのDBサーバをオンプレミスからクラウド環境へ移行した例 ※MySQLのバージョンは5.5

■オンプレミスDBサーバ CPU：Xeon(5540シリーズ)×2 (計8コア 16スレッド) メモリ：24GB ディスク：ローカルディスク(SAS RAID1) OS：Red Hat Enterprise Linux 5.4 (64ビット)

■クラウドDBサーバ CPU：仮想CPU×12 メモリ：24GB ディスク：IP-SAN 外部ディスク OS：Cent OS 5.6 (64ビット)

オンプレミスクラウド

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トランザクションの性能で比較

MySQLに同条件でオンプレミスとクラウド環境に対し、同じ負荷を与えた。

測定ツール：tpcc-mysql(TPC-C準拠) クライアント接続数：50セッションウェアハウス：100


ロードジェネレータ

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トランザクション性能で比較

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500

1000

1500

2000

2500


tpm

オンプレミス比 33%まで低下

1,966

657

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なぜクラウドは性能が延びないのか？

原因1 I/Oパフォーマンス外部ストレージとサーバ間のネットワーク帯域上限とIP-SANストレージのI/O性能原因2 MySQLの設定デフォルト設定のMySQLではInnoDB関連の設定値が小さい

I/Oパフォーマンスが上がらないと処理できるトランザクション数も伸び悩む

I/Oパフォーマンスが高くないのにチェックポイントやログファイルへの書込みも多発オンプレミスも同条件だが、ハードウェアの力でカバー

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なぜクラウドはオンプレミスに勝てないのか？

1にも2にもI/Oの性能差がトランザクションの性能差 Web/アプリケーションサーバ用途では十分なスペック。データベース、特に細かなトランザクションが数多く実行されるTPC-Cでは不利。

オンプレミスには叶わねぇよ

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クラウドでも何とかしてみましょう

対応1 I/Oパフォーマンス外部ディスクをI/O性能の高いIP-SANストレージに切り替える ⇒ すぐにリソースを調達できるのはクラウドの最大のメリット

IOパフォーマンスが約2倍に向上ただしネットワーク帯域の上限は変えられない対応2 MySQLの設定 InnoDBバッファプールとInnoDBログファイルを適切なサイズに設定

チェックポイントの遅延化 I/OリソースをInnoDBログファイルへの書込みを優先

クラウドは名誉挽回できるか？？

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再度トランザクション性能で比較

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

オンプレミス MySQL設定有

クラウド MySQL設定有

クラウド MySQL設定有+ディスク変更

tpm

8,810 オンプレミス比 85%の性能

4,334

7,504

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クラウドでデータベースはダメなの？？

安くてすぐ使える便利なクラウドサービスをあきらめるのはもったない。クラウドサービスを提供する事業者としてもお客様に快適な環境をご提供する事が必要。答えは単純です。

クラウドサービスでもオンプレミスに匹敵する高性能ストレージが使えれば解決よ。

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IIJが考えるデータベースサービス

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IIJ GIOのサービス体系と特長

高い品質・柔軟性・実績で、ビジネスを支えるクラウド「IIJ GIO」

IIJ GIO（ジオ）は国内最大級のインターネットバックボーン上に、高品質かつ大容量のリソースプールを備えたクラウドプラットフォームです。あらゆるシステム基盤と連携し、お客様のビジネスを強力にサポートします。

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IIJ GIOコンポーネントサービスデータベースアドオンの特長

高い品質と性能のデータベースをDBaaSとして月額提供

標準設計で利便性を向上

Oracle Databaseライセンスを月額利用

高品質、高性能な基盤

IIJ GIOコンポーネントサービスデータベースアドオンは、Oracle Database、MySQLをDBaaS（DataBase as a Service）として提供します。 IIJ GIOコンポーネントサービスの各サービスとリソースを自由に組み合わせ、エンタープライズシステムの用途にご利用いただける高品質、高性能、耐障害性を考慮したデータベースサービスです。

※OracleとJavaは、Oracle Corporation 及びその子会社、関連会社の米国及びその他の国における登録商標です。文中の社名、商品名等は各社の商標または登録商標である場合があります。

ストレージ基盤

FC-SAN

データベース基盤

データベースインスタンス

冗長構成

IIJGIOコンポーネントサービス

Oracle DB MySQL

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構築

運用


構築の課題



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構築の課題 – ソフトウェアライセンス

(例 )4core2CPU x86サーバ上に仮想化ソフトで４VM×2サーバ構築

core core core core

VM VM VM VM

Oracle DB

VM VM VM VM

Oracle DB

ライセンス： Oracle Databaseが稼働する物理サーバ2台がライセンス対象 8core×2×50%

マイグレーション

Oracle Databaseライセンスを月額利用

IIJが考えるデータベースサービス～構築の課題～

●高額な初期投資サーバプールを構成する物理サーバの台数分ライセンスが対象。

●資産保持クラウドのメリットが活かせない。

●ライセンス数クラウドでは物理サーバ何台でサーバプールを構成しているかわからない。サービス事業者に確認が必要。

core core core core core core core core core core core core

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構築

運用


構築の課題



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構築の課題 – クラウド上で可用性・耐障害性に関する配慮

・自動フェイルオーバ・データベースインスタンス再起動

IIJが考えるデータベースサービス～構築の課題～

VM 物理サーバ障害発生

VM

DB DB

インスタンス障害発生

・自動フェイルオーバ

F/O

通常構成

物理サーバ障害発生

インスタンス障害発生

インスタンス再起動

F/O

IIJ GIO データベースアドオン

– 自動フェイルオーバ、データベースインスタンス再起動の機能により可用性を向上

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構築

運用


構築の課題


運用の課題・手間、コストがかかる・バックアップ運用

パフォーマンスの課題・処理（SQL）が遅い

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運用の課題 – データベースを運用するのは専門のエンジニアを必要としお客様にとっては非常に手間とコストのかかる作業

IaaS型サービス提供

運用視

ハードウェア

OS

データベース

運用監視

ハードウェア

OS

データベース

利用者はOSにログインし操作。自由度は高いが運用負荷も高い。

利用者はデータベースにログインし操作。 OS,ハードウェアは透過的で運用負荷軽減。

：サービスの運用監視の範囲 (標準提供）

・ハードウェア監視・OS監視・データベースインスタンス監視・データベースバックアップ・領域監視

運用監視

IIJが考えるデータベースサービス～運用の課題～

– PaaS提供によるマネジメント型サービスによりお客様の煩わしい作業軽減

PaaS型サービス提供通常構成 IIJ GIO データベースアドオン

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構築

運用


構築の課題




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運用の課題 – バックアップ構築、バックアップ運用も手間です。

IIJが考えるデータベースサービス～運用の課題～

– バックアップの作り込みも不要。万一の障害に備えるバックアップも自動実行。

サーバ

ストレージリソースプール

お客様ネットワーク

IPネットワーク

通常構成

DB Backup

データベースインスタンス

IIJ GIO データベースアドオン


Backup

自動バックアップ

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構築

運用


構築の課題




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IIJが考えるデータベースサービス～パフォーマンスの課題～

パフォーマンスの課題 – IPネットワークによるIP-SANのストレージによりパフォーマンス問題がある

・・・・

データベースアドオンプール

SANストレージ


・・・

サーバ


・・・



IPネットワークファイバーチャネル

ネットワーク

通常構成 IIJ GIO データベースアドオン

– 高パフォーマンス、高信頼性を実現するFC-SANの共用ストレージ

iSCSIストレージ

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IIJが考えるデータベースサービス～パフォーマンスレポート～

ベンチマークテスト – 測定条件

• ベンチマーク：IOバウンドモード • データベース：Oracle Database 11g R2 • DBメモリ：MEMORY_TARGET=8G • 同時実行数：150プロセス

– 測定パターン

• データベースアドオン TypeC • クラウドA環境： VCPU8 高性能ストレージ • クラウドB環境： VCPU8 標準ストレージ • オンプレミス： 2P12C HDD SAS 300GB （10krpm×2 RAID1+0）

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IIJが考えるデータベースサービス～パフォーマンスレポート～

グラフを乗せる・V80の測定結果・TypeC Oracle ・TypeC MySQL ・オンプレ参考値

DBアドオンTypeC クラウドA クラウドB オンプレミス

100%

TPS

105% 65%

5%

ベンチマークテスト – データベースアドオンでオンプレミス環境と同等の結果を記録

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まとめ

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まとめ～データベースをクラウド環境で利用する上での課題～


データベースアドオンをご検討ください！

構築の課題

・ソフトウェアライセンス・可用性／耐障害性の配慮・動作保障運用の課題・手間、コストがかかる


サービス事業者に確認 HA等の冗長化を配慮したクラウドサービス事業者に確認

頑張ってやるしかないバックアップボリュームは要注意

高性能ストレージを選びましょう

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ご清聴ありがとうございました

お問い合わせ先 IIJインフォメーションセンター TEL：03-5205-4466 （9：30～17：30 土/日/祝日除く） [email protected] http://www.iij.ad.jp/

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