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数据库云趋势：奠定企业级云平台

金珂磊甲骨文公司资深技术顾问


高风险

企业数据库平台面临的问题

糟糕的敏捷性

部署时间4+月

高昂的成本

服务器利用率= 5-10% 非计划停机时成本为每分钟 $5000

数据库许可证的费用服务器、存储的费用机房的开销人员的成本

从项目立项，到项目实施完成往往在一年以上，从而错过了商机；管理维护复杂信息孤岛、信息共享困难

非计划停机往往不仅仅是经济成本可以计算的。


DBaaS数据库云的实现演进路线图

物理

专用和异构

静态、孤立的分析

标准化的硬件和软件体系

标准部署配置

数据库服务和服务级别目录

共享和安全的中央数据基础架构

动态优化和资源管理

自动化系统管理

按需、弹性、分层的自助服务

快速服务伸缩和自动化

计量、自动成本分配和收费

完全动态、统一的资源池

IT 作为云代理：仲裁和代理

安全的混合云集成（供应商、合作伙伴等）

传统孤岛标准化的平台整合的平台服务交付平台企业云平台

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

整合私有 DBaaS 混合 DBaaS 孤岛标准化

简化高效灵活统一

当前

客户状况

1970年代 2000年代 2010年代+


私有数据库云DBaaS架构传统的整合方式

隔离的集群数据库

共享的服务器和操作系统

虚拟机

共享的服务器

整合Schema方式

共享的服务器、操作系统和数据库

更强的整合度

服务器整合平台整合数据库整合


私有数据库云DBaaS架构通过Oracle Database 12c的多租户特性进行整合

可插拔数据库虚拟机

共享的服务器和操作系统共享的服务器共享的服务器、操作系统和数据库

更强的整合度

服务器整合平台整合数据库整合

隔离的集群数据库


面向云计算和大数据的新一代数据库架构

Big Data

Database as a Service

Cloud


System Resources

Oracle 12c Multitenant整合数据库多租户架构简化整合操作，提高整合密度


Oracle 使用多租户数据库架构的目的

•降低成本 •数据以及代码更容易且更快捷地移动 •更容易管理和监控 •数据和代码分离 •更少的修补程序和升级

在单个数据库容器CDB中管理多个PDBs


DB12c多租户架构简化数据库升级及补丁维护只需一次更改，所有可插拔数据库均会更新

ERP CRM DW

Upgrade

in-place

12.1 12.1 12.1 12.X 12.X 12.X


ERP CRM DW

在可插拔数据库级别下进行时间点恢复

一个备份（CDB级别）

DB12c多租户架构简化整合后的数据库管理统一备份多个数据库；在可插拔数据库级别执行恢复


Oracle 12c多租户架构实现DBaaS 快速克隆

可以从远程 CDB 克隆 PDB

可以从同一个 CDB 内克隆

PDB


基于虚拟化的数据库和DBaaS区别满足不同场景和性价比的数据库云服务

基于虚拟化的数据库

• 基于虚拟化技术之上提供数据库

• 系统负载压力增大时，性能将

会有明显下降

• 部署轻负载的、非重要的小系统

数据库

多租户数据库DBaaS

虚拟机可插拔数据库

整合密度与

投资回报中低最高

维护非常复杂

（虚拟机无序扩张）简单

隔离非常好良好

实施和培训简单简单

应用适用性部分（取决于负载）；

Oracle只认证OVM, Windows Azure or Hyper-V 所有

• 隔离度高 • 整合密度高，性价比高 • 灵活、快速供应 •对应用完全透明 •多个数据库，运维成本只相当于一个数据库和OS - 只需进行一次数据库补丁、升级、备份、容灾、监控


Oracle数据库云（DBaaS）优势

应用上线时间大幅缩短

降低风险

降低成本

10倍

提升部署新的数据库速度 (典型部署时间4+月)

50%

降低TCO (典型的服务器利用

率= 5-10%)

100%

可用性SLA

(典型的非计划停机时成本为每分钟 $5000 )

• Engineered Systems &

Enterprise Manager 12c

两小时构建

DBaaS

• DBaaS 自服务和服务目录快速应用

开发

•PDB,pluggable databases 数据库

移动性

• Oracle Exadata & Oracle

多租户数据库

高密度数据

库资源整合

• Oracle Database 12c &

OEM12c 统一管理

•适用于各种数据库负载(OLTP,

DW& Big Data)的标准的DBaaS 标准化

•开箱即用的DBaaS方案，

包括必须的服务全面性

• 可用性，安全，可管

理及实用功能企业级

• 伸缩能力（RAC支持）最大化


MySQL在云的独特性

•MySQL是最受欢迎的DBaaS引擎 –在Amazon RDS和Google Cloud SQL中使用最广的引擎 –OpenStack Trove的默认引擎

•包括HP Helion Cloud Relational Database和Rackspace Cloud Database

•MySQL用于许多使用最广泛的 SaaS解决方案 –SugarCRM, Dropbox, Rightnow, Evernote, 还有许多…

•MySQL 占在云技术最核心的地位 –默认存放OpenStack资料的储存库

•包括OpenStack为基底的公有云: HP Helion, Rackspace, Mirantis, …

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OpenStack的发展

Community Growth Developer Growth

Code Growth: 1M+ Lines

Participating Company Growth


OpenStack的技术

Compute Networking Storage

•Compute: Nova •Image Service: Glance

•Networking: Neuron •Object Storage: Swift •Block Storage: Cinder

Other Projects

•Identity: Keystone •Dashboard: Horizon •Orchestration: Heat

•Telemetry: Ceilometer •OpenStack Common Libraries: Oslo


MySQL and OpenStack 核心技术

•Python –所使用的语言

•Puppet –用于安装、配置、监测、协同作业和自动化的默认工具

•MySQL –默认储存OpenStack资料的数据库

•Open vSwitch –用于定义网络(SDN)默认的工具

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Database On Demand - 以CERN为例

VM Server Pool

VM VM VM VM

Oracle VM Servers

SAN, iSCSI

SSL Migration

Management server

Monitor server

agent agent agent

agent

agent


管理工具先进的功能支持

•扩充力 •高可用 •安全性 •审计功能

•监看 •备份 •开发 •管理 •迁移

•技术支持 •顾问谘询 •Oracle认证

为何MySQL适合云 MySQL 企业版: 价值


BRONZE DB云

案例:瑞银集团Oracle DBaaS

特级保障级别：关键业务系统系统举例：黄金交易系统

一级保障级别：重要业务系统系统举例：托管中台系统

二级保障级别：普通业务系统系统举例：ITIL系统

三级保障级别：开发测试系统

DIAMOND

GOLD

SILVER

BRONZE

SILVER DB云

GOLD DB云

DIAMOND DB云

CDB+PDB +RAC+BACKUP +DataGuard +DelayDataGuard


铜银金钻石

可用性 RTO < 15 min (尽力而为) < 15 min 最小的业务影响

DR RTO > 24 hr < 6 hr < 30 min

RPO <= 24 hr <= 24 hr < 30 min 0

从备份恢复 < 72 hr < 24 hr < 8 hr < 30 min

性能计划性的扩展快速扩展

• -------- • -------- • --------

• -------- • -------- • --------

• -------- • -------- • -------- 量体裁衣的服务定制

案例：瑞银集团实施Oracle DBaaS

业务服务

铜银金钻石

数据库 HA 单实例MAA RAC + DR

数据复制本地

无无 Data Guard (同步)

远程 Data Guard (异步)

备份/恢复每周全备份每天备份日志

每周全备份每天增量备份

银 + 闪回日志

金 + 日内的日志+ RMAN合并

技术服务


案例：瑞银集团实施Oracle DBaaS效果分析

① 物理服务器减少94% - 从3300台到187台 ② 数据库CPU 核数减少 71% - 从36388到10640 ③ 总体成本减少42%到$232M ④ 未来五年TCO降低26%

物理服务器

Oracle数据库许可证


集成系统 Exadata云服务器新时代的黎明 10~100倍性能提升、高性价比、DBaaS云平台减化IT

以前现在


InfiniBand 请求

极限性能，突破传统架构瓶颈

高性能理由② “混合列压缩(EHCC)”：技术获得10－50倍超高压缩比，并提高磁盘I/O效率

高性能理由③ “Smart Flash Cache”：89.6 TB 的 Flash Cache，随机I/O性能高达4M IOPS

高性能理由① “Smart Scan和存储索引”：计算负载部分卸载至并行智能存储层，并只传输经筛选的有用数据

高性能理由④ “Infiniband ”: 提供40Gb/s 端口带宽，聚合带宽高达880Gb/s , 端口延时(0.1um ）小于以太网的 1/1000，打通任督二脉

Smart Scan、EHCC、Smart Flash Cache等是Oracle Exadata 独有的关键性能突破技术

数据库服务器

智能存储服务器

数据云的关键技术: 开放平台极限性能优化专门针对Oracle数据库的极限性能优化


vs.

Enterprise Server and Storage Systems

Exadata是一套数据库系统而非服务器

＋＋ SAN Network

High end Enterprise Storage Arrays

Enterprise SMP Server Systems

Exadata X5

• Exadata是一个高可靠、每个层面冗余的系统，不是单一机器；集成了机架、PDU、服务器、交换机、存储、软件等

• Exadata是完整、集成设计、极限性能的系统，采用了Infiniband、闪存、SmartScan、EHCC等一系列先进的软硬件技术；组装的系统远不能达到其性能。

• Exadata是预配置好的系统，极大降低集成的风险，节省了60%~ 90%的实施工作量和时间

• 节能、节省空间，开箱即用、原厂服务，易于维护，降低运营成本


数据库软件特性对比特性

方案1：Exadata

方案1：传统小机

作用

ASM自动存储管理 Yes 集成商减少90%的存储管理需求，单一表空间

SmartScan Yes X 10x – 100x 查询速度提升

EHCC混合型列压缩 Yes X 5x-50x信息密度提升，并提升查询速度

存储索引Storage Index Yes X 减少90%以上索引

11g内存管理、SQL管理、DOP、并发排队等新技术

Yes Yes 减少80%以上调优工作

IORM Yes X 确保各业务与中心共享数据时的资源合理调配

云特性 Yes X 确保向数据库云方向发展，符合未来技术发展趋势


Exadata中国区用户的实际使用和测试结果 Project Config Poc Results Competitor Timetable

FSI: DW project V2,¼ Rack 25x IBM/Teradata 21 Days，May 2010

电力：低压集超(DW) V1 10x HP 8640 (32CPU)+ 存储EV 8000 7 Days, Jan 2010

电力：电力营销(--) V1 16x IBMP6570(16core)+DS8300 2 days

交通：ETC (DW) V2,¼ Rack 300x,秒级 N/A 14 Days May 2010

物流： ODS/DW V2,¼ Rack 62x 3-nodes RAC, IBM P570 14 Days May 2010

制造：MES Report V2, ½ Rack 28/10x HP SD 72Cores, EVA8000 64dsks Mar-Apr 2010

政府：DATES & DW V2,¼ Rack 10x – 450x HP Itanimum Server, EVA SAN Storage Jul5-16,2010

电信：BASS system V1 10x P595（2x32CPU）+DB2 7 Days Sep 2009

电信：BASS V2, ¼ Rack 168x SUN 25K*2 EMC Storage Jul26-Jul28,2010

政府：DW V2, ½ Rack 12x - 460x HP Itaninum，EVA4400 Jul5-Jul15,2010

电信：BASS V2, ¼ Rack 235x 2个IBM595(96 Core)，EMC DMX-4 300 Sep8-Sep15,2010

电信：综合告警（DW） V1, ¼ Rack 105 /352 x SUN M5000 Oct11-18,2010

电信：网管(OLTP+DW) X2-2,¼ Rack

44 ~ 127x on OLTP Average 2000x on DW E6900 48Core,F6800 32Core Jan,2011

社保DW X2-2,¼ Rack 5 - 2000 ~∞times 2 HP RX8640（12 core each) Jan 2011

物流： OLTP X2-2, ½ Rack 9.3x~310x 3-nodes RAC, IBM P570 Jan 2011


Exadata每个层面都提供高可靠性无单点故障，统一管理，动态调配，满足业务按需扩展

•Oracle真正应用集群: 可防范数据库服务器故障

•冗余InfiniBand交换机、双口网卡

•Oracle自动存储管理: 所有数据库文件都有镜像，磁盘故障不中断读写过程

•Oracle Exadata Storage Server软件: 可防范存储级的设备故障；即使一个存储完全崩溃，数据不会丢失、修改和查询操作不受影响

•所有服务器的冗余电源

•使用Oracle Recovery Manager来做备份、Flashback进行即时恢复

FIN HR EAM 联机添加和删除节点

BI Apps


开放的体系架构，维护简单、统一管理 Exadata是开放平台，不绑定客户，可以和传统平台之间相互迁移

采用Exadata云数据库传统服务器、存储、交换机和软件集成

开箱即用、原厂实施，一般4小时完成所有的安装、配置工作需要有经验的集成人员，协调各个厂家进行硬件、软件的安装集成，通常需数星期

预先集成好，标准化生产，不存在兼容性问题，云服务器的性能、可靠性远远超越传统架构

对集成能力要求高，存在不兼容的风险，可靠性跟集成经验有关，需要大量的优化工作

统一集成的管理模式，一个浏览器实现整个系统的监控和统一管理，自动化管理

单独对不同厂商的主机、存储、交换机、数据库分别进行管理

单一服务接口、一站式服务，出现问题不存在推诿现象出现问题需要协调多家厂商解决，很难准确定位责任，处理问题的周期长

白金服务，主动管理，战略产品的贴心服务


数据库整合及云服务、简化数据中心架构充分节省券商的各种资源，绿色云数据中心

• 整合存储、网络、服务器

• 整合多套业务系统，消除计算孤岛，快速提供新服务

• 耗电量为1/8 ~ ¼

• 机房占地面积为1/4

• 提高资产利用率3倍以上、总拥有成本为1/5 ~ 1/2

3X


大量客户迁移到Exadata云数据库服务器

中国工商银行中国银行中国建设银行中国农业银行人民银行征信中心广发证券招商证券海通证券郑州商品交易所北京移动上海移动广东移动深圳燃气集团深圳航空公司

山东航空公司中远集运京沈高速皖新高速青海省交通厅京东商城 1号店百度公司顺丰速运德邦物流中国华为中国神华青岛海尔东风汽车

中冶集团中建八局步步高超市华联超市百家福超市新疆特变电兰石集团宝马中国壳牌统一润滑油蒙牛乳业特驱希望冀东水泥中煤集团贵州茅台


产品方案

•1/4配置Exadata X4-2 HC

客户挑战

•原有主机是小型机以及各种X86机器 •数据资源分散，不利于同步共享和安全管控，数据交互复杂 •Oracle 10g/11g数据库利用率不均衡，分散主机不利于计算资源共享；

•各系统使用独立数据库主机，维护和扩容成本较高 •现有架构下由于数据各自独立交换困难无法实施智慧东莞相关项目

基于Exadata+Oracle Database 12c+多租户架构实现高性能数据库云

客户概览

东莞市使用传统的方式部署了中国东莞(政府热线)、行政审批目录管理系统数据库、中国东莞(外网)、中国东莞(内网)、东莞政府公共资源共享平台、东莞企业数据平台等相关系统。

客户成功 – 东莞电子政务中心


客户成功 – 东莞电子政务中心应用名称数据库版本

资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 oracle9i 资源共享平台前置机 oracle9i 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 资源共享平台前置机 Oracle11g 集群数据库（短信平台，企业数据共享平台等）

10.2.0.1.0

中国东莞数据库(政府热线) oracle11.2.0.1.0 中国东莞（外网数据库） oracle9.2.0.4.0 中国东莞（DMZ中转数据库） oracle9.2.0.4.0 中国东莞（内网数据库） oracle10.2.0.1.0 网上办事数据库 oracle11.2.0.3.0 行政审批目录管理系统数据库 oracle11.2.0.3.0


佛山市智能卫生数据中心原有架构


数据库云

客户端

网络

VM Server VM Server VM Server

VM POOL

居民健康档案

数据库云平台客户端层虚拟化平台

健康档案

妇幼保健妇幼保健

社区医疗

应急指挥

卫生监督

疾病监测

区域检验社区卫生

应急指挥

卫生监督

疾病监测

区域检验

佛山智能卫生平台的DBaaS建议架构 - 系统拓扑结构图、数据库整合到一台Exadata云数据库服务器


已经部署超过20多套不同开放商的应用

佛山区域卫生信息管理平台

佛山健康卡管理系统

上海万达信息

市民健康信息管理系统卫生信息标准管理系统卫生管理系统卫生业务协同平台领导查询居民健康卡管理卫生监督信息系统疾病症状监测系统卫生应急指挥系统阳光用药监察系统职业卫生信息系统学生健康监护干部保健信息系统数据交换应用用户权限管理系统应用门户数据采集交换应用

社区卫生信息管理平台

社区卫生服务系统

杭州创业

综合统计分析系统绩效考核系统地理信息分布系统

综合统计分析系统上报系统综合统计分析系统上报系统妇幼信息管理平台出生证系统区域影像信息管理平台区域影像信息管理平台深圳恒泰

实施效果：

•查询性能平均提升2-10倍

•执行年度报表查询时性能提升15倍以上

•集中化管理方便管理和维护


财务

财务账务系统

htsr1(以Schema方式共用数据库） 500GB 用友财务财务支付系统财务报销系统子公司财务系统

合规合规

htsr5(以Schema方式共用数据库） 1T 杭州恒生反洗钱数据报送

TA（基金登记） htsr1(以Schema方式共用数据库） 100GB 杭州恒生基金估值系统 htsr1(以Schema方式共用数据库） 200G 杭州恒生

新意法人清算系统 htsr3(以Schema方式共用数据库） 1T 福建新意

致远OA系统 htsr4(以Schema方式共用数据库） 500G 用友

顶点CRM系统 htsr2(以Schema方式共用数据库） 2T 定点

金证呼叫中心 htsr2(以Schema方式共用数据库） 1T 金证

恒生风控系统 htsr5(以Schema方式共用数据库） 1T 恒生

信锋研发平台 htsr5(以Schema方式共用数据库） 100G 自建

博览财经资讯 htsr5(以Schema方式共用数据库） 400G 博览财经

港澳资讯系统 htsr5(以Schema方式共用数据库） 500G 港澳资讯

投资部报告平台 htsr5(以Schema方式共用数据库） 100G 自建

IT运维系统 htsr2(以Schema方式共用数据库） 500G 顶点

融资融券报送系统 htsr1(以Schema方式共用数据库） 100G 金证

非现开户系统 htsr2(以Schema方式共用数据库） 100G 金证

网上手机交易日志 htsr5(以Schema方式共用数据库） 100G 通达信

港澳短信通 htsr5(以Schema方式共用数据库） 200G 港澳资讯

红塔证券在一台1/8 Exadata上整合了数十套数据库


私有云

SaaS

PaaS

IaaS

SaaS

PaaS

IaaS

混合云

满足您当前和未来业务目标最适合的解决方案

完整的企业级私有云基础架构组合

39

Customer integrated Predictable, lower risk guided deployments

Extreme performance, efficiency

传统最佳

Storage

Servers

OS and Virtualization

Database

Middleware

Applications

企业级云基础架构

工程化系统云平台


欢迎参观Oracle中国绿色云数据中心先进、节能环保的绿色云计算数据中心，每年仅电费就能节省100万

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