White paper
O EMC XTREMCACHE ACELERA O ORACLE
VIRTUALIZADO
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST
VP, VMware vSphere, Oracle Database 11g
• O XtremCache melhora o desempenho do Oracle em aplicativos de
destino
• O Symmetrix VMAX protege dados
• O FAST VP automatiza o posicionamento do armazenamento no array
EMC Solutions Group
Resumo
Este white paper descreve como o EMC XtremCache e o EMC FAST VP no
armazenamento do EMC Symmetrix VMAX com o VMware vSphere aceleram
o desempenho do OLTP (Online Transaction Processing, processamento de
transações on-line) em um ambiente Oracle virtualizado. Embora os testes
tenham sido realizados no VMAX 40K, os recursos e os benefícios do
VFCache se aplicam ao VMAX 10K e ao VMAX 20K.
Novembro de 2013
Copyright © 2013 EMC Corporation. Todos os direitos reservados.
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 nesta publicação são fornecidas "no estado em que se
encontram". A EMC Corporation não garante nem representa qualquer tipo de
informação contida nesta publicação e especificamente se isenta das garantias
implícitas de comercialização ou uso a um propósito específico.
O uso, a cópia e a distribuição de qualquer software EMC descrito nesta
publicação exigem uma licença de software.
Para obter uma lista mais atualizada de produtos da EMC, consulte EMC
Corporation Trademarks no site brazil.emc.com.
VMware e VMware vSphere são marcas registradas ou comerciais da VMware,
Inc. nos Estados Unidos e/ou em outras jurisdições. Todas as outras marcas
comerciais aqui utilizadas pertencem a seus respectivos proprietários.
Número da peça: H10664.1
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
2
Índice
Resumo executivo ................................................................................................................................ 4
Business case .................................................................................................................................. 4
O desafio do desempenho de armazenamento ................................................................................ 4
A solução ......................................................................................................................................... 5
Componentes da tecnologia ................................................................................................................. 6
EMC XtremCache .............................................................................................................................. 6
Armazenamento em cache flash no servidor para obter a velocidade máxima ............................. 6
Gravação no cache e na memória principal (write through) para o array para proporcionar
proteção total .............................................................................................................................. 7
Independência em termos de aplicativos .................................................................................... 8
Compartilhável e dimensionável ................................................................................................. 8
EMC FAST VP .................................................................................................................................... 8
EMC Symmetrix VMAX ...................................................................................................................... 8
Série VMAX 40K do EMC Symmetrix com Enginuity 5876 ............................................................. 9
VMware vSphere .............................................................................................................................. 9
O XtremCache e o FAST VP nesta solução ........................................................................................... 10
Trabalhando em conjunto .............................................................................................................. 10
Arquitetura da solução ....................................................................................................................... 11
Introdução ..................................................................................................................................... 11
Arquitetura física ........................................................................................................................... 11
Tecnologia XtremCache com Oracle Database virtualizado: teste e validação .................................... 12
Introdução ..................................................................................................................................... 12
Perfil da carga de trabalho ............................................................................................................. 12
Configurações recomendadas ........................................................................................................ 13
XtremCache ............................................................................................................................... 13
Oracle ....................................................................................................................................... 13
VMware vSphere ....................................................................................................................... 13
Características de desempenho ..................................................................................................... 14
Resultados do teste ....................................................................................................................... 14
Conclusão........................................................................................................................................... 16
Referências ........................................................................................................................................ 17
White papers ................................................................................................................................. 17
Documentação de produtos ........................................................................................................... 17
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
3
Resumo executivo
Business case
Em um ambiente cada vez mais competitivo, as empresas são impulsionadas a
otimizarem seus processos de negócios e a aprimorarem seus serviços ao mesmo
tempo que reduzem os custos de TI. Atender a essas exigências tornou-se
fundamental para o sucesso financeiro de muitas empresas. Como consequência,
há demandas drásticas de desempenho para os aplicativos operacionais e
geradores de receita, cujos estímulos são:
•
Crescimento do número de usuários ativos
•
Aplicativos em que o tempo é um fator determinante e crescentes contratos
de nível de serviço (SLAs)
•
Complexidade crescente dos processos de negócios e novas cargas de
trabalho analíticas
•
Vários bancos de dados com acesso altamente simultâneo
As empresas podem utilizar plataformas de servidor virtualizado para consolidar
cargas de trabalho de vários departamentos. Conforme as cargas de trabalho são
consolidadas, as empresas podem perceber que os fatores de desempenho
anteriores estão afetando uma ou mais cargas de trabalho, o que prejudica a
capacidade dessas empresas atenderem aos objetivos de desempenho ou aos SLAs.
As empresas precisam pensar em novas abordagens para os desafios de
desempenho a fim de atender às demandas individuais das cargas de trabalho de
modo econômico e sem sacrificar a proteção de dados. Uma solução que permita às
empresas alcançarem alto desempenho em cargas de trabalho pretendidas, sem
qualquer alteração em aplicativos, pode atender a essas necessidades.
O desafio do
desempenho de
armazenamento
Os servidores mais avançados com processadores multi-core podem constatar
que um subsistema de armazenamento convencional representa um possível
gargalo de desempenho. Conforme se adiciona mais capacidade de
processamento e cargas de trabalho mais pesadas, o sistema de armazenamento
é desafiado a acompanhar o ritmo das demandas crescentes de I/O. Enquanto o
desempenho de CPU melhora 100 vezes a cada década, o disco magnético
permanece praticamente estagnado, como mostra a Figura 1. Felizmente,
tecnologias de flash surgiram com recursos inatos de memória em estado sólido
a fim de preencher a lacuna entre o desempenho de drives de disco e o da
capacidade de processamento dos servidores.
Figura 1.
Melhorias no desempenho de CPU e de drives de disco
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
4
Em uma arquitetura tradicional, como mostra a Figura 2:
•
Os serviços de storage array leem e gravam solicitações de I/O.
•
O desempenho varia dependendo da mídia, da carga de trabalho e da rede
do array de back-end
Figura 2.
Arquitetura tradicional
E se você pudesse melhorar o desempenho de seus aplicativos por meio da
diminuição da latência somada ao aumento de IOPS e de transações por minuto
(TPM)? Esta solução permite que você faça isso.
A solução
Uma das maneiras de melhorar o desempenho é direcionando o foco das
tecnologias de flash para aplicativos e dados de alta demanda.
O FAST VP (Fully Automated Storage Tiering for Virtual Pools™) do EMC® Symmetrix®
VMAX™ classifica dinamicamente os dados por níveis em um pool de
armazenamento de flash drives e de outros tipos de drives. O FAST VP transfere os
dados acessados com mais frequência para o nível flash, enquanto os dados
acessados com menos frequência são transferidos para os níveis de armazenamento
mais lentos. Isso melhora o desempenho dos aplicativos e aumenta as IOPS e as
transações por minuto, ao mesmo tempo que reduz a latência.
O EMC XtremCache™ é uma solução de armazenamento em cache para server
flash que estende a tecnologia flash ao servidor, adicionando mais um nível de
inteligência e desempenho à pilha de I/O. O XtremCache identifica
automaticamente os dados de leitura acessados com frequência e coloca esses
dados em um flash cache no servidor. Isso reduz muito os tempos de serviço de
I/O e alivia a carga de I/O no array. O XtremCache também oferece a capacidade
de acelerar cargas de trabalho específicas, o que permite ao gerente de sistemas
ajustar o desempenho de maneira a atender aos SLAs (Service Level Agreements,
contratos de nível de serviço) mais importantes.
Para a solução descrita neste white paper, a EMC testou a capacidade do
XtremCache de melhorar o desempenho de um banco de dados de destino para
atender às metas ambiciosas de SLA. Com o XtremCache e o FAST VP habilitados,
observamos uma melhoria de 330% no desempenho do banco de dados de
destino. O desempenho dos outros bancos de dados também aumentou
significativamente.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
5
Componentes da tecnologia
EMC XtremCache
O EMC XtremCache é uma solução de armazenamento em cache para server flash
que reduz a latência e acelera o throughput para melhorar drasticamente o
desempenho de aplicativos com o aproveitamento do software de cache
inteligente e da tecnologia PCIe Flash.
O XtremCache acelera a leitura e protege os dados por meio da gravação no cache
e na memória principal (write through) em um armazenamento em rede para
oferecer alta disponibilidade, integridade e recuperação de desastres contínuas.
O XtremCache, junto com o FAST VP baseado em array, traça o caminho de I/O
mais eficiente e inteligente do aplicativo até o datastore. O resultado é uma
infraestrutura de armazenamento otimizada dinamicamente para o desempenho,
a inteligência e a proteção de ambientes físicos e virtuais.
Armazenamento em cache flash no servidor para obter a velocidade máxima
O software XtremCache armazena os dados usados com mais frequência em
cache, na placa PCIe (XtremSF) com base no servidor, aproximando, assim, os
dados do aplicativo, como mostra a Figura 3. Isso diminui a necessidade de
acessar dados na SAN (Storage Area Network) a partir do storage array, o que
reduz o tempo de resposta e aumenta o throughput.
Figura 3.
O XtremCache acelera o desempenho de I/O no servidor
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
6
A otimização do armazenamento em cache do XtremCache adapta-se
automaticamente a cargas de trabalho dinâmicas após determinar quais dados
são mais dinâmicos e colocando-os no cache do server flash. Isso significa que
os dados mais dinâmicos residem automaticamente na placa PCIe do servidor
para proporcionar acesso mais rápido.
Como mostra a Figura 4, a arquitetura avançada do XtremCache alia o
desempenho acelerado à proteção de dados:
•
O XtremCache fornece leituras para desempenho.
•
As gravações são passadas ao storage array para fins de proteção.
•
O XtremCache ajuda no desempenho de gravação por meio do
descarregamento da maior parte da carga de trabalho de leitura do array no
servidor.
Figura 4.
Arquitetura avançada com o EMC XtremCache
O XtremCache proporciona um desempenho melhor para aplicativos com
atividade intensa de leitura. O XtremCache trabalha com diversos aplicativos,
como bancos de dados, aplicativos de lógica analítica, servidores de aplicativos
corporativos, e-mails e servidores da Web, e visa fornecer a eles o impulso de que
precisam em relação ao desempenho. O XtremCache pode ser implementado
para acelerar todos os aplicativos em um servidor, os aplicativos selecionados,
apenas um aplicativo ou LUNs específicas para atender aos objetivos de
desempenho.
O XtremCache aprimora aplicativos virtualizados e de hardware vazio para que
você migre tranquilamente seu datacenter para uma nuvem privada em um ritmo
que faça sentido para sua empresa.
Gravação no cache e na memória principal (write through) para o array para
proporcionar proteção total
O XtremCache protege os dados usando um algoritmo de gravação no cache e na
memória principal (write through), o que significa que a gravação persiste no
storage array de back-end. O armazenamento em rede da EMC, como a série
VMAX do EMC Symmetrix e a família EMC VNX™ de storage arrays, protege os
dados com Data Services avançados, que incluem alta disponibilidade,
integridade de dados e confiabilidade de recuperação de desastres.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
7
Independência em termos de aplicativos
O XtremCache é transparente para os aplicativos. Quando o XtremCache está
presente, os aplicativos não precisam ser gravados, certificados nem testados
novamente.
Embora este white paper concentre-se no Oracle Database 11g, a arquitetura do
XtremCache pode melhorar diretamente o desempenho de muitos outros
aplicativos e aprimorar indiretamente os aplicativos com atividade intensa de
gravação que agora têm maior acesso a recursos da SAN.
Compartilhável e dimensionável
O XtremCache descarrega grande parte do I/O de leitura do storage array, o que
permite alocar maior capacidade de processamento a outros aplicativos.
Enquanto um aplicativo é acelerado com o XtremCache, o desempenho do array
para os outros aplicativos é aumentado. Como o XtremCache é instalado em mais
servidores do ambiente, o resultado é um modelo de processamento de I/O
altamente dimensionável. O ambiente como um todo, inclusive os servidores e o
sistema de armazenamento, tem cada vez mais capacidade de processar um
número maior de transações.
Para obter mais informações sobre o EMC XtremCache, consulte o white paper
Introduction to EMC XtremCache.
EMC FAST VP
A família Symmetrix VMAX é especialmente projetada para aproveitar as
inovações mais recentes em tecnologia de flash drive. A combinação de flash
drives e HDD (Hard Disk Drive, drive de disco rígido) oferece melhor desempenho
e eficiência e, ao mesmo tempo, minimiza o custo por gigabyte (GB).
O FAST VP gerencia o movimento dinâmico de dados entre os níveis para oferecer
utilização e eficiência ideais do drive. Com base em políticas definidas pelo
usuário, o software do FAST VP usa algoritmos para promover e transferir dados
do usuário entre níveis específicos de drive, de acordo com a frequência de
acesso aos dados. Os dados acessados com mais frequência são transferidos
para níveis de drive de melhor desempenho, como flash ou FC (Fibre Channel) de
10.000 ou 15.000 RPM e SAS. Os dados acessados com pouca frequência são
transferidos para níveis de drive com desempenho médio e de alta capacidade
conforme necessário, como drives SATA de 7,2L ou NL-SAS.
O FAST VP traz benefícios de redução de gasto operacional e de capital ao
possibilitar que o cliente adquira uma alocação de drives combinados que resulta
em menores custos de energia e resfriamento, menor espaço ocupado por dados
e tempo reduzido de administração.
Observação
EMC Symmetrix
VMAX
O FAST VP é um recurso compartilhado. As melhorias de
desempenho podem depender das demandas de outros
aplicativos sendo executados no array.
A série VMAX de storage arrays do EMC Symmetrix oferece alto desempenho e
capacidade de expansão para ambientes exigentes de armazenamento
corporativo. Baseado na estratégia de armazenamento simples, inteligente e
modular, o VMAX incorpora uma Virtual Matrix Architecture™ altamente
dimensionável que permite ao ambiente de armazenamento crescer de modo
perfeito e econômico a partir de uma configuração de nível básico no maior
sistema de armazenamento do mundo.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
8
O VMAX dá suporte para flash drives, drives NL-SAS, SAS, FC e SATA em somente
um array, bem como a vários tipos de RAID.
Série VMAX 40K do EMC Symmetrix com Enginuity 5876
O EMC Symmetrix VMAX 40K baseia-se no ambiente de storage array do EMC
Symmetrix para propiciar armazenamento avançado, confiável e inteligente que
oferece níveis mais altos de desempenho, disponibilidade e inteligência no
datacenter virtual.
O Symmetrix VMAX 40K é o sistema de armazenamento de maior desempenho e
capacidade do setor, projetado para a nuvem híbrida e outros ambientes
exigentes de datacenters. O Symmetrix VMAX 40K oferece:
•
Duas vezes mais desempenho, capacidade e memória global (cache) que o
Symmetrix VMAX 20K
•
Configurações de alta densidade (usando drives SAS de 2,5 pol.)
•
Dispersão do gabinete do sistema e do gabinete de armazenamento que
fornece flexibilidade para datacenters com espaço restrito
O Symmetrix VMAX 40K e o ambiente operacional Enginuity™ 5876 oferecem
automação de gerenciamento e tecnologias de mobilidade de dados que são
essenciais para o fornecimento de infraestrutura baseada em nuvem e de
serviços de TI.
A tecnologia do Enginuity 5876 para sistema de rede, compartilhamento e
armazenamento com classificação por níveis ajuda os datacenters a consolidar
aplicativos e fornecer novos níveis de eficiência por meio de taxas de utilização
mais altas, mobilidade aprimorada e gerenciamento de armazenamento
simplificado.
VMware vSphere
O VMware® vSphere™ utiliza o poder da virtualização para transformar
datacenters em infraestruturas simplificadas de computação em nuvem e permite
que as empresas de TI forneçam serviços de TI flexíveis e confiáveis. O vSphere
virtualiza e agrega os recursos subjacentes de hardware físico em diversos
sistemas e fornece pools de recursos virtuais ao datacenter.
Sendo um sistema operacional em nuvem, o vSphere gerencia grandes conjuntos
de infraestruturas (como CPUs, armazenamento e sistemas de rede) como um
ambiente operacional perfeito e dinâmico, além de gerenciar a complexidade de
um datacenter.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
9
O XtremCache e o FAST VP nesta solução
Trabalhando em
conjunto
Com o XtremCache, a EMC estende sua arquitetura FAST ao servidor, adicionando
outro nível de inteligência e desempenho à pilha de I/O. O XtremCache ajuda a
identificar os dados que são acessados com mais frequência pelo aplicativo,
aproximando-os do aplicativo no servidor.
Enquanto o XtremCache é baseado em servidor, o FAST armazena e fornece dados
dinamicamente no storage array a partir do tipo de drive mais econômico e de
melhor desempenho necessário para a atividade dos dados. O XtremCache
identifica automaticamente os dados de leitura e gravação acessados com
frequência e promove uma cópia desses dados para o flash na placa PCIe do
servidor (chamado XtremSF). O XtremCache descarrega a maior parte da carga de
trabalho de leitura do array, acelerando o desempenho dos aplicativos. Como os
dados acessados com frequência estão localizados no cache do servidor, o
tempo de serviço para I/O é reduzido significativamente.
As duas tecnologias foram projetadas para funcionar em conjunto a fim de
garantir que as informações acessadas com mais frequência sejam fornecidas
com a menor latência. Como mostra a Figura 5, o XtremCache e o FAST VP criam o
caminho de I/O mais eficiente e inteligente do aplicativo ao armazenamento de
dados. Usados em conjunto, o XtremCache e o FAST VP agilizam ainda mais o
fornecimento de dados no conjunto de dados, gerando uma solução completa de
classificação por níveis que otimiza a capacidade e o desempenho de aplicativos
desde o servidor até o armazenamento.
Figura 5.
O XtremCache e o FAST classificam por níveis os dados mais dinâmicos e os
mais estáticos.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
10
Arquitetura da solução
Introdução
Esta seção fornece uma visão geral da arquitetura física da solução.
Arquitetura física
Figura 6 mostra a arquitetura física desta solução.
Figura 6.
Configuração do benchmark de consolidação do banco de dados
A arquitetura da solução consiste em apenas uma instância do Oracle Database
11g, três servidores Cisco e um storage array com quatro mecanismos Symmetrix
VMAX. A solução é compatível com uma variedade de storage arrays da EMC,
como o EMC Symmetrix VMAX 10K ou o VNX. Nesta solução, utilizamos o EMC
Symmetrix VMAX 40K.
Os três servidores usados para essa configuração de teste foram montados em
rack Cisco UCS C-460/M2 com quatro processadores Xeon, cada um com 40
núcleos. Os servidores foram conectados ao array por meio de dois switches SAN.
Um servidor foi implementado com um banco de dados de destino e incluía uma
placa do VFCache.
O sistema foi virtualizado usando o VMware vSphere 5 e executado no Red Hat
Enterprise Linux 5. Cada uma das máquinas virtuais tinha 24 vCPUs e 160 GB de
memória. Máquinas virtuais adicionais, se configuradas, podiam compartilhar o
mesmo flash cache XtremCache.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
11
Tecnologia XtremCache com Oracle Database virtualizado: teste e
validação
Introdução
Os ambientes de servidor virtual representam uma oportunidade para aumentar a
escalabilidade e a utilização do servidor e, ao mesmo tempo, centralizar e agilizar
o gerenciamento de sistemas.
A EMC testou os recursos do XtremCache com o FAST VP para acelerar o
desempenho de OLTP (Online Transaction Processing, processamento de
transações on-line) em um ambiente Oracle Database 11g R2 virtualizado usando
o VMware vSphere 5. Esta seção apresenta os resultados do teste.
Observação
Perfil da carga de
trabalho
Os resultados de benchmark dependem muito da carga de trabalho,
de requisitos específicos do aplicativo e do design e da
implementação do sistema. O desempenho relativo do sistema variará
como resultado desses e de outros fatores. Portanto, essa carga de
trabalho não deve ser usada como um substituto de um benchmark
específico de aplicativos de clientes quando se trata de decisões de
avaliação de produtos e/ou planejamento da capacidade crítica.
Foram utilizadas diversas cargas de trabalho no teste desta solução, como
descrito na Tabela 1.
Tabela 1.
Perfis de cargas de trabalho
Configuração
BD
personalizado
BD de RH
BD de ERP
Tamanho do banco de dados
700 GB
1,2 TB
1,2 TB
Usuários simultâneos
30
20
50
Os três bancos de dados residem no mesmo conjunto de discos (dois pools
separados: de dados e de registros).
O caso de uso presume que o banco de dados "BD de ERP" era de missão crítica
para o cliente. O FAST VP no array e o XtremCache no servidor foram aplicados
apenas às LUNs que hospedavam o BD de ERP. Os outros dois bancos de dados
continuaram a ser executados a partir dos HDDs.
Realizamos testes utilizando vários cenários, como descrito na Tabela 2.
Tabela 2.
Cenários de teste
Cenário do teste
Descrição
Linha de base
Foi selecionada uma linha de base de desempenho para
validar as características de desempenho de cada carga
de trabalho no ambiente.
Com FAST VP no BD de ERP
O FAST VP foi habilitado no BD de ERP, e o TPM e a
latência de transação em nível de aplicativo foram
medidos para exibir a contribuição de desempenho do
FAST VP ao aplicativo.
Com XtremCache e FAST VP no
BD de ERP
Foram habilitados o XtremCache e o FAST VP no BD de
ERP e depois foram medidos o TPM e a latência de
transação em nível de aplicativo. Isso mostra as
melhorias de desempenho que podem ser alcançadas
quando as duas tecnologias são utilizadas.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
12
Configurações
recomendadas
XtremCache
Em um ambiente virtualizado, diversas máquinas virtuais em um mesmo servidor
podem compartilhar as vantagens de desempenho de uma solução XtremCache
única. No entanto, como mostra essa solução, todos os recursos da solução
XtremCache podem ser direcionados para um aplicativo único a fim de maximizar
seu aumento de desempenho. Como mostra a Figura 7, a placa do XtremSF reside
no host de servidores, enquanto o software XtremCache de armazenamento em
cache (indicado por pequenos ícones vermelhos) é instalado em cada uma das
máquinas virtuais que será acelerada pelo XtremCache. O plug-in VSI (Virtual
Storage Integrator) para XtremCache, que reside no client vCenter, é usado para
gerenciar o XtremCache.
Observação
Figura 7.
Figura 7 representa um caso mais geral no qual diversas
máquinas virtuais são implementadas por servidor e cada
configuração de servidor inclui uma instalação do XtremCache.
Implementação do XtremCache em um ambiente virtualizado
Habilitamos o XtremCache em todas as LUNs de dados do aplicativo de destino.
No entanto, o XtremCache não foi habilitado nas LUNs de registro, pois elas são
dominadas por gravações. Com essa configuração, o XtremCache usa seus
algoritmos de armazenamento em cache para manter automaticamente uma
cópia dos dados mais dinâmicos para acesso imediato.
O XtremCache copia e armazena os dados de leitura mais dinâmicos na placa
PCIe flash no servidor (XtremSF). O aplicativo pode ler repetidamente esses dados
sem enviar a solicitação de I/O ao storage array. A carga de trabalho de destino
exibiu porcentagem de 70% e 30% de leitura e gravação, respectivamente.
Oracle
Não foi necessário ajuste específico para o Oracle Database.
VMware vSphere
Figura 8 mostra o layout do VMDK (Virtual Machine Disk, disco de máquina virtual)
dos discos físicos. A EMC recomenda isolar o XtremCache VMDK em seu próprio
vHBA (Virtual Host Bus Adapter, adaptador de barramento do host virtual).
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
13
Em geral, ESX Servers podem ser configurados com uma placa do XtremSF dando
suporte a diversas máquinas virtuais no servidor. Nesta solução, configuramos
uma máquina virtual por servidor.
Figura 8.
O layout de discos físicos do VMDK
Características de
desempenho
Nosso ambiente de teste utilizou três cargas de trabalho implementadas em três
servidores diferentes, que foram conectados a um só array VMAX 40K com FAST
VP habilitado.
Resultados do
teste
Executamos as cargas de trabalho simultaneamente e fizemos medições para
estabelecer uma linha de base. Em seguida, medimos a melhoria de desempenho
proporcionada pelo XtremCache e pelo FAST VP.
Em nosso teste, o BD de ERP representou a carga de trabalho com os requisitos
de SLA mais exigentes, e concentramos os recursos do XtremCache neste
aplicativo.
Figura 9 exibe os mesmos resultados como transações de OLTP relativas por
minuto. O BD de ERP obteve uma melhoria significativa de desempenho,
equivalente a 3,3 vezes os resultados da linha de base. O BD de RH também
obteve uma grande melhoria de desempenho, equivalente a 2,2 vezes os
resultados da linha de base, pois os recursos do VMAX foram liberados quando a
carga de back-end foi transferida do storage array para o BD de ERP. O BD
personalizado teve uma melhoria de desempenho equivalente a 1,2 vezes os
resultados da linha de base pela mesma razão.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
14
Figura 9.
Melhoria nas transações de OLTP relativas por minuto
A latência de transações no BD de ERP, o banco de dados essencial, foi reduzida
em 66%, enquanto o throughput de transações aumentou três vezes.
Observação
Os clientes podem observar resultados diferentes. A melhora no
desempenho de aplicativos depende de vários fatores, abrangendo:
•
A proporção de leitura e gravação de I/O
•
A escalabilidade inerente da carga de trabalho
•
As restrições existentes no subsistema de armazenamento,
antes da implementação do XtremCache
•
O ajuste do Oracle Database
•
O compartilhamento do XtremCache e do FAST VP com outros
aplicativos.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
15
Conclusão
O teste da EMC com uma carga de trabalho virtualizada de OLTP do Oracle
comparou uma configuração de linha de base com bancos de dados
consolidados com o mesmo sistema com o FAST VP habilitado e concentrou-se no
banco de dados mais essencial. Em seguida, comparamos essas configurações
com o sistema com FAST VP e XtremCache com foco no banco de dados mais
essencial.
Quando aplicamos o FAST VP a um banco de dados único, o desempenho
melhorou significativamente. O desempenho dos outros bancos de dados
também melhorou à medida que a carga foi retirada dos HDDs e transferida para
os flash drives.
De maneira semelhante, quando o XtremCache também foi aplicado ao mesmo
banco de dados único, houve um aumento drástico de throughput no banco de
dados de destino. Também houve um aumento mensurável nos outros bancos de
dados, pois foram liberados recursos quando a carga de back-end foi transferida
do storage array para o banco de dados de destino.
Tabela 3 exibe as melhoras de throughput alcançadas em cada um dos bancos de
dados.
Tabela 3.
Melhoras de throughput
Carga de
trabalho
Aumento (%) do throughput
de sistemas com FAST VP
Aumento (%) do throughput
de sistemas com FAST VP e
XtremCache
BD
personalizado
120
120
BD de RH
120
220
BD de ERP*
220
330
* Banco de dados essencial
Nenhuma alteração foi necessária nos bancos de dados para obter esses
aumentos de throughput. Ao mesmo tempo, o XtremCache e o FAST VP
mantiveram a integridade dos dados.
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
16
Referências
White papers
Documentação de
produtos
Para obter mais informações, consulte os seguintes white papers:
•
Introduction to EMC XtremCache
•
EMC XtremCache Accelerates Oracle — EMC XtremCache, EMC Symmetrix
VMAX and VMAXe, Oracle Database 11g
•
EMC XtremCache Accelerates Oracle — EMC XtremCache, EMC VNX, EMC
FAST Suite, Oracle Database 11g
•
EMC XtremCache Accelerates Microsoft SQL Server — EMC XtremCache, EMC
VNX, Microsoft SQL Server 2008
•
EMC Mission-Critical Infrastructure for Microsoft SQL Server 2012
(Accelerated with XtremCache) — EMC Symmetrix VMAX 10K, EMC FAST VP,
SQL Server AlwaysOn Availability Groups, VMware vSphere
Para obter mais informações, consulte os seguintes documentos sobre o produto:
•
EMC XtremCache — Data Sheet
•
EMC Symmetrix VMAX Data Storage System — Specification Sheet
•
VMware vSphere 5 — Data Sheet
•
VMware vSphere Basics — ESXi 5.0
O EMC XtremCache acelera o Oracle virtualizado
EMC XtremSF, EMC XtremCache, EMC Symmetrix VMAX, EMC FAST VP,
VMware vSphere, Oracle Database 11g
17