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应用驱动存储，存储保障应用为应用而生的虚拟化存储平台

肖骏

存储资深销售顾问, 产品与解决方案部门，系统事业部


免责声明

以下内容旨在概述产品的总体发展方向。

该内容仅供参考，不可纳入任何合同。该内容不构成提供任何材料、代码或功能的承诺，并且不应该作为制定购买决策的依据。

Oracle 有权自行决定任何产品的特性或功能的开发、发布和时间安排。



通常我们是如何选择存储？

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业务部门上新业务/应用

IT部门根据经验判断存储需求

容量性能

带宽、IOPS、响应时间等..

数据保护和其他服务功能

形成产品招标参数存储类型缓存大小磁盘类型及数量数据快照等软件服务 …

产品实施调试硬件安装配置软件安装配置系统联调业务测试/上线

需求

方案

验证

评估


但是在业务快速增长变化的时候： IT所面临的存储挑战

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如何评估应用的存储需求特性：性能要求、读写比例/特征、随机/顺序、热点数据、RAID级别、磁盘类型、数据安全要求…等等

如何保障应用集中后的服务质量在面临资源争抢的情况下不同应用的服务质量

如何弹性的适应快速变化的应用业务的需求和价值都在快速的发生变化

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如何保障应用系统的服务质量


商务舱 Tier 2

头等舱 Tier 1

经济舱 Tier 3

服务质量/等级不仅是你坐哪，而是你所获得服务优先级和类别你有多快登机和离开有多少服务员服务于你座位的尺寸和空间各种娱乐设施的选择

服务质量 QoS 是什么？


Virtual Server

Virtual Machine 2

Virtual Machine 1

Virtual Machine 3

FIFO Queue

Virtual Server

Virtual Machine 2

Virtual Machine 1

Virtual Machine 3

1 3

9

4 5

8

10

7

2 6

首要的I/O优先队列

中等的I/O优先队列

低级别的I/O优先队

列

首要的中等的低级别首要的中等的低级别的

传统的磁盘存储

众生皆平等，但I/O资源不是… 我们打破传统的先进先出的平等模式，将I/O队列区分优先级

4 5

8

10

1 3

7 9

2 6

将应用系统的业务价值

与I/O性能等级

结合在一起


QoS 优先级资源分配的比例

Premium 6

High 4

Medium 3

Low 2

Archive 1

举例:

1. 在一个Premium和一个Archive的LUN 或文件系统上分配的系统资源比例为6：1

2. 在一个Premium和一个Low 的LUN 或文件系统上分配的系统资源比例为3：1

IO 优先级决定了系统资源的分配解决业务存储整合后的资源争抢

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非关键业务

通过QoS可以进行不同应用的存储整合即保证不同应用的服务质量，又提高了存储利用率

能够使得中间业务

重要业务

整合，从而提高

效率

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将存储阵列的资源虚拟化分成三种类别：

I/O优先级（CPU/Cache) 磁盘资源（磁盘类型/RAID方式） I/O读写特性

Application Priority Ability to promote and

demote application priority

based on SLA policy

IO Priority

(Premium to Archive) CPU + Cache usage

Drive Type SSD, FC, SATA

Number of RAID

Groups (drives) Stripe Width

RAID Type (5,10)

Access Pattern Sequential, Random,

Mixed

IO Bias Read, Write, Mixed

根据应用系统的业务价值和访问类型选择分配不同的存储资源

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存储是一种虚拟化的资源通过应用配置文件将业务的需求与存储资源的分配相对应


数据类型存储类型

LUN 性能特性

优先级访问类型 I/O 类型

Control files SSD or FC High / Premium Mixed Mixed

Database Index SSD High Mixed Mixed

Database Tables SATA Medium Mixed Mixed

Temporary files SATA Medium Mixed Mixed

Online Redo Log Files FC High Sequential Write

Archive Log Files SATA Low Sequential Write

应用系统的配置文件 Oracle Database 平台举例

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根据客户的业务类型，创建独特的配置文件

根据需求，客户可以自定制应用配置文件

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Data

Type

Storage

Class

LUN Performance Profile

Priority Access Bias I/O Bias

Control files SSD or FC High / Premium Mixed Mixed

Database Index SSD Medium Mixed Mixed

Database Tables SATA Medium Mixed Mixed

Temporary files SATA Medium Mixed Mixed

Online Redo Log Files FC High Sequential Write

Archive Log Files SATA Low Sequential Write

1. 客户需要上线一个新业务，管理员在考虑给该业务系统提供存储资源

2. 打开Axiom 存储管理界面

3. 为这个应用系统选择对应的配置文件

4. 基于应用配置文件所设定的存储类型和优先级提供相应的存储资源给该应用系统

快速的完成存储配置，分配存储资源根据业务变化，快速部署，快速上线

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业务时刻都在发生变化，如何调整相应的存储资源


临时或永久的调整应用系统优先级

永久的QoS 迁移 = 控制 I/O 优先级 CPU, Cache 和Capacity

• 通过I/O队列优化存储控制器的CPU/Cache的分配

• 重新提供存储池去优化IO 能力.

临时的QoS 迁移= 控制I/O 优先级 CPU 和 Cache (不移动数据)

• 修改存储控制器的CPU/Cache 的分配

在同样的 Storage Class里面调整QoS 不需要中断应用系统I/O

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永久的 QoS 迁移 = 控制I/O 优先级, CPU, Cache 和Capacity

• 通过I/O队列优化存储控制器的CPU/Cache的分配

• 移动数据到一个新的Storage Classes

• 能改变RAID 模式

永久的调整应用系统优先级

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跨Storage Classes调整QoS设置不需要中断应用系统I/O


如何弹性扩展以适应业务的不断增长分布式的模块化结构


Axiom 600 分布式平台架构包含3 种硬件部件： 1) Slammer (存储控制器) 2) Brick (包含RAID控制器的存储扩展柜) 3) Pilot (用户配置控制台). Slammers 和 Bricks能够自由配置来满足不同应用系统存储性能和容量的需求. 先进的QoS软件能够基于应用系统优先级来分配管理系统资源（CPU, Cache和容量）

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模块化、分布式存储是存储发展的方向 Axiom 600 分布式平台架构

存储控制器– Pillar Axiom Slammer

(可配置1 – 4个 /每套Axiom系统)

• Active-Active 的SAN 或 NAS 冗余高可用控制器

• 48GB Cache/每个Slammer

• 用于控制数据I/O读写和QoS等增值服务

存储扩展柜– Pillar Axiom Brick

(可配置1 - 64 个/每套 Axiom系统)

•双 RAID 控制器

•内嵌的RAID-5 和 RAID-10

•SATA, Fibre Channel 和SSD drives

•用于数据的RAID分配和重建

用户配置控制台– Pillar Axiom Pilot

(1 个/每套 Axiom)

• 双控制器单元

• Active/Standby – 高可用架构

• 用于用户管理界面接入、管理


Pilot

Slammer

Slammer

Bricks

按需购买、随需而增伴随客户的核心业务从小开始，不断线性扩展


分布式 RAID 添加容量的同时添加IOPS性能

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通过添加存储控制器和存储扩展柜，线性的扩展性能和容量

独特的 Scale-out设计：性能和容量扩展

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近乎线性的性能扩展支撑客户核心业务从小到大的增长，按需购买，模块添加

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好的扩展性才能支撑庞大的应用系统集中和扩展，才能为应用系统构建真正的虚拟化云存储平台


面对互联网业务、增值业务等非结构化数据业务


非结构化数据的存储监控海量、多类型、多协议、多客户端

• 通常传统存储设备监控的都是系统状态 • CPU/Cache/网络/存储的状态和使用情况

• 只反映存储系统的整体运行状态：良好or 故障

• 无法监控分析系统的亚健康状态：性能& 负载

• 这些对于海量的非结构化数据存储是不够的 • 多文件类型

• 多协议访问

• 多客户端

• 好的分析工具才能帮助客户更好的找到存储的热点、趋势、短板。才能更好的调优。

针对非结构化数据的复杂环境分析性能瓶颈到用户级、文件级

• 实时监控整个存储系统

• 基于DTrace监控关键子系统 • NFS,FC, CIFS, iSCSI，HTTP/FTP

• CPU /Memory/SSD 使用情况

• 网络、磁盘

• 实时的、用户级的图形分析 • 哪些文件目前是热点？

• 目前系统的读写比例如何？“

• 哪些CIFS客户端目前是热点

• 使用了多少网络带宽

• 数据能导出成文件进行外部数据分析

• 只有详细、具体、实时的性能分析才能为后续系统优化提供准确的支持

仪表盘式的图表显示

• 实时仪表盘 • 可以作为管理主页 • 提供对关键系统的持续监控 • 提供实时的事件告警 • 提供使用率的统计报告 • 提供非常细节性的统计报告

重复数据删除帮助降低磁盘成本特别对于非结构化数据，例如文档、图片等

• 去除重复的数据,同一数据只保留一份

• 基于Project / Share进行配置

• 并不是所有数据都进行处理

• 包括文件系统和LUN

• 基于文件系统的数据块进行

• 对一个文件的微小修改/复制，只影响修改的数据块

• 重复数据实时处理

• 对用户是透明

• 包含在S7000的license里，没有额外费用

数据压缩、自动精简配置

4 种NAS和iSCSI卷压缩类型

LZJB (Fastest)

GZIP-2 (Fast)

GZIP (Default)

GZIP-9 (Best Compression)

Thin Provision 自动精简配置


Oracle的混合列压缩 (HCC) 帮助客户提高存储效率

高达10-50倍的数据压缩

适合: 数据库 &数据仓库归档, ILM, HA/DR

HCC

Compresses

Databases

Exadata

Pillar

Axiom ZFSSA

EMC 和 NetAPP 要求 3 to 5倍更多的磁盘空间 3 to 5倍更多的能耗 3 to 5倍更多的购买成本 3 to 5倍更多的运营成本

和 Oracle’s比较 • Exadata

• ZFS Storage Appliance

• Pillar Axiom 600


ZFS存储：最具优化性的混合存储池设计

• 混合介质存储池 > 数据被智能的在Cache、SSD和机

械硬盘上进行迁移

> 作为一个存储池透明地管理

> 持续的优化存储性能

• 企业级的固态硬盘 > 将SSD作为Cache的高速二级缓

存，充分利用SSD特性给整个存储提升性能

Read

SSDs Write SSDs

HDD Pool (SAS Disk)

Cache


Oracle

NetApp

137,066

68,035 I/

Os

per

Sec

Oracle

NetApp

$2.99

$7.48 $ p

er IO

PS

ZFS存储的性能:卓越的性能

SPC-1 Benchmark

SPC-1 是业界最著名的存储性能指标。基于通用Oracle 数据库负载的随机访问性能指标。这个指标证明ZFS存储相对NetApp在Oracle环境的巨大优势

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非结构化数据的存储整合平台特别适合互联网业务、增值业务等非架构化数据的存储整合

SAN光纤网络 IP 或IB 网络

IP或IB 连接

NGS, CIFS/SMG,

iSCSI, WEBDAV, HTTP

应用程序

数据库, 财务系统, 虚拟化， Email, 办公自动化, 文件共享,

电子商务 , 流媒体。。。

光纤SAN连接

数据库

SAN 数据

SAN 数据

文件

数据

文件数据

邮件/财务/测试

各种类型数据访问

SAN/NAS/iSCSI

优化的性能

更好的管理性

数据虚拟化平台

降低成本

虚拟化

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数据备份平台 Exadata备份恢复平台

Exadata X2

RMAN

ZFSSA 7420

NDMP

•配置连接：

•唯一可以通过IB连接的磁盘产品。将ZFSSA磁盘阵列直接连接到Exadata的InfiniBand网络

•通过OEM控制RMAN直接将Exadata数据库备份到ZFSSA磁盘当中

•可以和数据库的增量备份融合技术结合

•性能： • 8.9TB/小时（2600MB/S）的备份速度，远高于其他竞争对手的磁盘备份方案

•测试、验证、支持全部由Oracle提供

视频流媒体：联通 CDN 增值业务

Storage for Streaming Contents

(SS7410c)

Media Servers

Streaming Edge Node

Video Players

Streaming Edge Node Architecture

DRAM

SSD


一切为了应用与软件系统的集成


Oracle 数据库

• Pillar Axiom 600 /ZFS存储支持混合列压缩，能提升性能和降低容量高达10倍

• 应用配置文件能使客户快速部署数据库，同时当业务发生变化时升级/降级业务优先级

Oracle VM

• Pillar Axiom 600和ZFS存储的存储连接插件可以使客户通过OVM的用户界面同时管理Axiom/ZFS 存储和OVM 虚拟服务器基础架构

Oracle SAM-QFS

• Pillar Axiom’的多种存储级别和QoS设置可以完美的和Oracle SAM-QFS分级存储软件结合，各种分级数据全部存储在一个系统当中。同时通过存储分区技术可以分离关键数据或审计敏感数据到专用的存储扩展柜当中。

Oracle Enterprise Grid Control

• 通过一个单独的界面提供、监控、管理和保护整个Oracle基础架构和 Pillar Axiom 600存储

Oracle on Oracle


无缝的集成

最高的性能

最高的效率

最高的安全

− Oracle 应用系统自动提供和调优Oracle的存储

− Oracle 数据库动态的交互I/O请求与Oracle存储

− 从数据库到磁盘到磁带的数据压缩

− 从应用系统、数据库和存储中自动生成加密密钥

− 跨应用系统，数据库，磁盘和磁带的Oracle t统一安全密钥管理

− 数据库通过优化的数据缓存技术实现查询的预提取和负载分摊

− 跨整个Oracle堆栈的无缝数据备份和恢复

− 通过InfiniBand网络实现端到端的零缓冲拷贝的传输

− 单一的系统界面用于所有的统计、报警、故障、分析和提供 − 由Oracle应用系统驱动的动态的和确定性的QoS

− 自动的、基于策略的跨闪存、磁盘和磁带的分级存储

Oracle的存储愿景为Oracle软件而集成设计/ 最佳的混合环境平台


Oracle 存储：为应用而生

唯一的为Oracle软件集成设计的存储

Oracle 软件运行的更快和更有效率

在Oracle的存储

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