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构建移动云时代的数据中心

杨强亚太区数据库云产品部


企业应用走向移动化已成为必然

2.45亿移动支付用户

5.68手机网民

7.25亿中国网民

注：数据截至2014年12月底


什么是移动云时代

移动云时代=屏幕+云化的企业应用服务

•企业应用走向屏幕而不只是桌面; •IT走向移动应用创新而不只是桌面应用集成; •企业服务走向云化: 随时随地随需成为常态;还要降低成本


• 云计算技术是最近几年来传统企业应用最大的“破坏者”

• 传统的企业应用正在被“解构”为松散联合的应用协作模块以方便协作 – 应用打散: 如Oracle零售Retek和EBS财务与供应链的结合

– 业务打散: 业务外包与企业协作

• 到了2018年30%的企业将会把企业的部分应用模块迁移到SaaS云端，如营销(Marketing & Sales) & Social Network & HR

• 企业应用逐渐从桌面为主转移到与移动屏幕并重

移动云时代传统企业应用服务的破坏者与发展方向 Gartner分析


•传统企业软件客户端移动化 •创新型的企业移动化应用通过WebService,SOA进行紧密集成

企业应用移动化与创新将无处不在

移动安全

构建企业自己的应用

Oracle

移动应用

ORACLE 移动平台

应用


当前的数据中心环境将难以承载企业膨胀的屏幕服务要求 1人一个桌面到1人多个屏幕的服务能力转变


Oracle云计算数据基础设施

满足屏幕服务能力的新一代数据中心需要便利的云计算设施来落地

海量管理能力多结构高可用水平扩展按需服务

桌面应用

应用中间件云平台

ORACLE ExaLogic （应用网格）

SOA 云服务支撑平台

移动应用

集成SOA

流程管理BPM

安全性Identity

用户交互 Web

核心业务数据

大数据

PB+ 级组织

多结构非关系模型

结构化关系模型

C-level

实时BI

OLTP 百TB+级分析

价值数据提练上移

热点数据上移

OVCA （虚拟机）

决策

内存数据库


云计算设施与数据中心的历史渊源和翻云覆雨的进化目标从整合与标准化而来,向按需快速扩容、简便的跨代兼容、有效的安全隔离而去

计算物理化

专用和异构

静态、孤立的分析

PUE>2.0

计算虚拟化

共享存储

标准化的软硬件和部署

PUE >1.5

传统数据中心标准化的数据中心

1970年代 2000年代

计算云化,按需扩展、跨代兼容

动态优化,快速供应和回收

安全隔离与一体化管理

PUE向1.0迈进

云化数据中心

2010年代+

降低风险降低运营支出降低资本支出提高敏捷性全面优化


Firewall

应用云

如SDN级IaaS: OVCA

中间件PaaS : Exalogic

数据库云

如DBaaS:

Exadata

`

End Users

移动应用

桌面应用

决策支持

`

`

云管理平台

硬件+软件管理数据库+存储管理用户平台应用

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Oracle云化数据中心的创新在哪里呢？最大的创新是数据库平台云&多种应用平台云的落地,以及全面的SaaS软件布局

创新的价值：应用云和数据库云结合，实现IT物理和逻辑架构统一

SAS: Fusion Apps


以数据库云举例：数据库层云化是最难的,最难迁移,最难规划

Exadata定义了数据库层云化的新标准

16年前 HA模式

12年前集群模式

6年前至今云模式


这种新的标准解决了传统资源池化支撑不了的性能要求

例：

• 启用/禁用Exadata特性,同样的硬件性能提升1564倍；

• 软件和架构的创新决定系统性能的提升； • 通过软件和架构的创新，可以突破传统架构的性能瓶颈；

某大型客户复杂数据库访问场景

不使用任何数据库云特性

启用数据库云特性

提升倍数

运行时间(s) 1016.64 0.65 1564


实现Oracle数据库云的一些关键技术适合OLTP,也适合OLAP,对DBA透明

InfiniBand 请求

数据库服务器

智能存储服务器

突破传统架构瓶颈的云特性

• 智能扫描：存储执行SQL,适合混合负载

• 存储索引：比DBA建索引更优化,适合混合负载

• 智能闪存：>90%的预读命中率,适合OLAP

• 闪存回写: 适合OLTP, 提升50倍以上交易性能

• 数据压缩：针对历史数据, 不影响访问速度

• Infiniband：80Gb/s

• I/O资源管控: 弹性云安全隔离

这些技术对管理员来说是透明的，架构又是开放的

智能扫描、智能闪存，存储索引等技术是Oracle 数据库云独有的关键性能突破技术


DB12C多租户能力结合OEM12C的生命周期管理

快速的云化供应、计费、回收

更加节省成本: 数据库实例对内存资源的占用更少

更易于云间数据库迁移: 鼠标级别迁移管理

在数据库云平台上实现数据库即服务 DB12C的出现使数据库云的特性更加丰满


解决了云化的服务能力还要解决云平台带来的资源争抢安全风险例：某非数据库云一体机，3个不同库同时跑SQL，造成资源争用；导致59倍的性能下降


例：Exadata云平台是如何解决资源争抢的整合问题的？

测试结论： Exadata很好的实现了云平台的资源分配和隔离安全；是真正的云化方案

分别


云化数据中心的容灾

• 备份与恢复：恢复到确定时间点; 零数据丢失恢复(RPO:=0)

• 容灾：零停机 (RTO:=0; 针对数据库的零停机方案，一般要求RPO:=0)

备份与恢复方案与零停机容灾方案是数据中心容灾的两种必要手段


容灾第一步：再次明确一下数据中心的分级建设指标 ANSI-TIA-942-2005, Tier4是最高标准

投资与可用性关系

可用性

投资


容灾第二步：云化数据中心的Oracle数据库备份与恢复方案第三方Oracle数据库备份恢复方案当前已经不能适应云化数据中心数据保全的新要求

传统数据中心Oracle数据库备份与恢复方案存在的最大弊病: • 备份恢复软件并不理解数据，只是连接RMAN与备份设备的读写 • RMAN占用较多系统资源，对生产系统的性能影响较大 • 存在明显的备份窗口，备份窗口期存在数据丢失风险 • 无法实现RPO:=0


能实现RPO:=0的Oracle数据库备份与恢复平台云方案：ZDLRA

ZDLRA是真正能实现RPO:=0的数据库保全方案 • 被保护的数据库资源占用与性能影响都很小 • 通过OEM12C统一管理 • 无需第三方备份与恢复软件

2.增量推送

•一次全备份后，被保护数据库只需要访问和送出变化的数据

•实时重做日志传输为进行中的交易提供即时保护

被保护的

多个数据库

1.为数据中心的所有Oracle数据库提供保护, Unix & Linux & Win

• PB 级数据管理能力

•支持全部平台的10.2 到12c Oracle 数据库

3.增量存储（结合Exadata 的优化技术）

•只在一体机磁盘上存储验证和压缩过的数据库变化数据

•自动组合增量数据提供任意时间点的快速回复

•基于企业管理器提供端到端的管理和控制

ZDLRA

复制数据到远端的

恢复一体机

磁带备份卸载


策略驱动的云规模数据库保护服务 ZDLRA最小配置即可保存500TB以上的实际有效数据

ZDLRA

数据保护策略

• 具备标准化与可订制的恢复时间窗口定义, 磁带数据保留策略, 数据复制策略

黄金级 – 面向客户的关键系统

磁盘: 35 天

磁带: 90 天磁带

白银级 – 面向内部的关键系统

磁盘: 10 天

磁带: 45 天

青铜级 – 测试/开发环境

磁盘: 3 天

磁带: 30 天

复制

远端复制数据的恢复一体机也受

策略驱动

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容灾第三步：应用云零停机(RTO:=0)环境治理参考

同机房：静态黄金镜像动态漂移HA

跨站点：静态：站点恢复动态：Metro Cluster+SVC

非虚拟化应用：应用负载均衡或者集群

虚拟化应用


基于Exalogic的中间件应用云更易实现RTO:=0的容灾 • 分布式的容器和应用组件，先天的负载均衡和统一缓存机制


数据库云零停机零数据丢失环境治理

•Exadata已经健全了本地的设备级数据冗余特性 •ADG是优秀的RTO:=0与RPO:=0的方案 •备份与恢复方案仍旧是需要的，如ZDLRA方案


例：为什么不能用阵列虚拟化技术进行数据库容灾

以Vplex为例 •Vplex可以实现站点硬件级别双活与容灾

•软件容灾需要软件层支持 •如虚拟化软件

•Vplex对于软件堆栈的问题缺乏容灾能力 •如文件系统损坏/删除 •数据库损坏 •数据逻辑一致性破坏


关于自建开源的云化数据中心

企业看到的成本优势：

1.开源的服务器虚拟化技术；

2.开源的异构存储池化技术;

3.开源的存储服务器化技术，Server San;

企业没看到的成本问题：

1.数据中心需要成本高昂的IT团队, 拿Opex换Capex;

2.版本升级与版本补丁管理没有清晰的生命周期，运维压力大

对于传统企业, 使用大厂商产品风险更小；既无必要讨论其开源还是非开源，更无必要利用开源技术自建


Oracle在平台云市场成色得到检验

*数据来源：Gartner公司“市场份额分析： 2013全球数据中心集成硬件系统”，Adrian O’Connell，2014年7月31日。

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