Las cargas de trabajo de Oracle Database más exigentes requieren una capacidad de E/S muy alta. También necesitan acceso de baja latencia al almacenamiento. Este documento describe una solución escalable, de gran ancho de banda y baja latencia para ejecutar cargas de trabajo de Oracle Database en máquinas virtuales (VM) de Azure con acceso a archivos compartidos a través del protocolo del sistema de archivos de red (NFS). La arquitectura también usa Azure NetApp Files, un servicio de almacenamiento de archivos compartido de Azure.
Ventajas
Azure NetApp Files ofrece las siguientes ventajas:
- Flexibilidad: puede ampliar o reducir la capacidad y el rendimiento bajo demanda para adaptar su configuración a las necesidades reales de la empresa sin interrumpir el servicio.
- Escalabilidad: use varios volúmenes de almacenamiento y agregue volúmenes sobre la marcha para ampliar tanto la capacidad como el rendimiento según sea necesario.
- Disponibilidad: los volúmenes se construyen sobre una flota de equipos sin sistema operativo de alta disponibilidad tolerante a errores basada en ONTAP con funcionalidades de replicación integradas para la continuidad del negocio y la recuperación ante desastres.
- Consolidación: ejecute varias instancias de base de datos más pequeñas en una máquina virtual de Azure mientras mantiene el aislamiento de la base de datos y los archivos de registro en varios volúmenes de almacenamiento.
- Protección de datos: las copias instantáneas de uso eficiente del espacio proporcionan copias puntuales coherentes entre aplicaciones de las bases de datos activas y se pueden realizar copias de seguridad de las copias instantáneas mediante copias de seguridad de Azure NetApp Files o soluciones de terceros, según se desee.
- Clonación: las instantáneas pueden clonarse para proporcionar copias de datos actuales para tareas de prueba y desarrollo.
- Rendimiento del almacenamiento: el almacenamiento en red está sujeto a restricciones de rendimiento más exigentes que el disco administrado. Como consecuencia, puede usar SKU de máquina virtual más pequeñas que con el almacenamiento en disco administrado, sin degradar el rendimiento. Este método puede reducir significativamente los costes.
Posibles casos de uso
Esta solución presenta muchos usos:
- Ejecución de nuevas instancias de Oracle Database que requieren alta disponibilidad y tienen altos estándares de rendimiento.
- Migración de instancias de Oracle Database de alto rendimiento y alta disponibilidad desde la infraestructura local hacia Azure Virtual Machines.
- Migración de sistemas Oracle Exadata a Azure.
- Consolidación de varias instancias pequeñas de Oracle en una única máquina virtual de Azure con uno o varios volúmenes de almacenamiento para el aislamiento y la administración individuales.
- Clonación de sistemas de Oracle Database de escala empresarial para su uso en entornos de prueba y desarrollo. La solución es especialmente adecuada para los casos que requieren funcionalidades avanzadas de administración de datos. Puede ayudar a cumplir los exigentes acuerdos de nivel de servicio (SLA) de protección de datos mediante instantáneas rápidas y que ocupan poco espacio.
- Implementación de clústeres de Oracle Pacemaker que usan almacenamiento compartido NFS.
- Implementación de SAP AnyDB u Oracle 19c.
Arquitectura
Puede ejecutar una base de datos Oracle de tamaño pequeño a mediano en una máquina virtual de Azure con uno o más volúmenes de almacenamiento para guardar los archivos de la base de datos, los registros de las acciones de rehacer y, opcionalmente, un volumen de copia de seguridad.
Implemente varios volúmenes de datos para consolidar varias instancias de Oracle más pequeñas en una única máquina virtual de Azure.
Preparación del servicio Azure NetApp Files
Cree un grupo de capacidad de Azure NetApp Files con la capacidad y el nivel de servicio deseados. Consulte la Guía de inicio rápido para configurar Azure NetApp Files.
Si está migrando bases de datos Oracle existentes de la instalación local a Azure, puede usar los informes de AWR para obtener las estadísticas de rendimiento actuales que necesita para cambiar el tamaño del grupo de capacidad y los volúmenes de Azure NetApp Files. Las recomendaciones para cambiar el tamaño del grupo y de los volúmenes se pueden obtener mediante el procesamiento de informes de AWR a través del servicio Atroposs. Póngase en contacto con el experto de Oracle en Azure para obtener más información sobre cómo usar el servicio.
El rendimiento disponible de los volúmenes en un grupo de capacidad se define mediante el tamaño y el nivel de servicio (Estándar, Premium o Ultra) del grupo de capacidad seleccionado. Los grupos de capacidad de QoS automática asignan el rendimiento a los volúmenes directamente relacionados con el tamaño del volumen. También puede asignar el rendimiento a los volúmenes independientemente de su tamaño, en los que puede configurar el grupo de capacidad para usar QoS manual.
Protección de los datos
Para protegerse frente a errores de zona poco probables, use Oracle Data Guard para replicar archivos de base de datos y rehacer registros en una zona alternativa de la región.
Escalabilidad
Gracias al uso de varios volúmenes de almacenamiento para archivos de base de datos, puede lograr escalabilidad y flexibilidad adicionales. Puede escalar verticalmente hasta ocho volúmenes en archivos de base de datos mediante el grupo de volúmenes de aplicaciones de Oracle para implementar los volúmenes. Esto garantiza que los volúmenes se disponen en ubicaciones óptimas dentro de la infraestructura de Azure y con el acceso de latencia más bajo posible por las máquinas virtuales.
Componentes
La solución usa los siguientes componentes:
- Azure NetApp Files es un sistema de almacenamiento de archivos de Azure que permite migrar y ejecutar aplicaciones basadas en archivos en Azure sin cambios en el código. Está desarrollado por Microsoft y NetApp, colaborador de Microsoft.
- Las máquinas virtuales son una oferta de infraestructura como servicio (IaaS). Puede usar máquinas virtuales para implementar recursos informáticos escalables a petición. Las máquinas virtuales ofrecen la flexibilidad de la virtualización, pero eliminan las exigencias de mantenimiento del hardware físico. Esta solución usa VM Linux con software de Oracle Database.
- Azure Virtual Network es un servicio de redes que administra redes privadas virtuales en Azure. A través de Virtual Network, los recursos de Azure, como las VM, se pueden comunicar entre sí, con Internet y con redes del entorno local de forma segura. Una red virtual de Azure es como una red tradicional que funciona en un centro de datos. No obstante, una red virtual de Azure también proporciona escalabilidad, disponibilidad, aislamiento y otras ventajas de la infraestructura de Azure.
-
Oracle Database es un sistema de administración de bases de datos de varios modelos. Admite varios tipos de datos y cargas de trabajo.
- El cliente dNFS optimiza las rutas de E/S entre los servidores NFS y Oracle. Como consecuencia, ofrece un mejor rendimiento que los clientes NFS tradicionales.
Alternativas
Esta solución usa Oracle Data Guard (ODG) para la recuperación ante desastres (DR) e instantáneas para la replicación local. Existen algunas opciones, como se explica en las secciones siguientes.
Replicación entre regiones
La replicación entre regiones proporciona una recuperación ante desastres eficaz entre regiones de Azure. La replicación entre regiones usa la replicación basada en almacenamiento. No usa recursos de VM. Para más información, consulte Creación de una replicación de volúmenes para Azure NetApp Files.
Replicación entre zonas
La replicación entre zonas aporta una eficaz alta disponibilidad entre zonas de Azure. La replicación entre zonas usa la misma replicación basada en bloques altamente eficaz con un intervalo de actualización mínimo de 10 minutos. Esto se puede usar para replicar los archivos de base de datos, mientras que el registro de rehacer se replica con Oracle Data Guard. Para obtener más información, consulte Replicación entre zonas de volúmenes de Azure NetApp Files.
Conjuntos y zonas de disponibilidad
ODG en Azure Virtual Machines funciona como ODG en sistemas locales. Pero este producto se basa en su arquitectura subyacente. Si ejecuta ODG en VM de Azure, considere la posibilidad de usar también una de estas opciones para aumentar la redundancia y la disponibilidad:
Coloque las VM de Oracle en el mismo conjunto de disponibilidad. Este enfoque brinda protección durante estos eventos:
- Interrupciones provocadas por los errores de equipos en un centro de datos. Las VM dentro de un conjunto de disponibilidad no comparten recursos.
- Actualizaciones. Las VM dentro de un conjunto de disponibilidad se someten a actualizaciones en momentos diferentes.
Coloque las VM de Oracle en distintas zonas de disponibilidad. Este enfoque ofrece protección contra errores de todo un centro de datos. Cada zona representa un conjunto de centros de datos dentro de una región. Si coloca recursos en distintas zonas de disponibilidad, las interrupciones a nivel del centro de datos no pueden desconectar todas las VM.
Solo puede elegir una de estas opciones. Una VM de Azure no puede participar en zonas y conjuntos de disponibilidad al mismo tiempo. Cada opción tiene sus ventajas:
- Las zonas de disponibilidad proporcionan una mejor disponibilidad que los conjuntos de disponibilidad. Para ver una comparación, consulte SLA para Virtual Machines.
- Puede colocar las VM que se encuentran en el mismo conjunto de disponibilidad en un grupo con ubicación por proximidad. Esta configuración minimiza la latencia de red entre las VM al garantizar que están cerca entre sí. Por el contrario, las VM que se colocan en distintas zonas de disponibilidad tienen una mayor latencia de red entre ellas. Por tanto, los datos tardan más en sincronizarse entre las réplicas principal y secundaria. Como consecuencia, la réplica principal puede experimentar retrasos. También hay una mayor posibilidad de pérdida de datos durante conmutaciones por error no planeadas.
Después de elegir una solución, pruebe la solución con carga. Asegúrese de que cumple los contratos de nivel de servicio para el rendimiento y la disponibilidad.
Ventajas principales
La imagen muestra las ventajas del uso de Azure NetApp Files con Oracle Database.
Servicio sencillo y confiable
Como servicio nativo de Azure fácil de consumir, Azure NetApp Files se ejecuta en el entorno del centro de datos de Azure. Puede aprovisionar, consumir y escalar Azure NetApp Files al igual que otras opciones de almacenamiento de Azure. Azure NetApp Files usa las características de confiabilidad que proporciona el software de administración de datos ONTAP de NetApp. Con este software, puede aprovisionar de forma rápida y confiable volúmenes NFS de nivel empresarial para cargas de trabajo de Oracle Database y de otras aplicaciones empresariales.
Sistemas de alto rendimiento
Azure NetApp Files usa una flota sin sistema operativo de almacenamiento todo flash. Además de usar almacenamiento compartido y altamente escalable, Azure NetApp Files ofrece latencias de menos de 1 milisegundo. Estos factores hacen que este servicio sea adecuado para el uso del protocolo NFS para ejecutar cargas de trabajo de Oracle Database a través de redes.
Las máquinas virtuales de la serie DCsv2 de Azure pueden usar sistemas de almacenamiento NetApp completamente flash y de alto rendimiento. Estos sistemas también se integran en las redes definidas por software (SDN) de Azure y en los marcos de Azure Resource Manager. Como consecuencia, usted obtiene un almacenamiento compartido de alto ancho de banda y baja latencia, que es comparable a una solución en el entorno local. El rendimiento de esta arquitectura cumple los requisitos de las cargas de trabajo empresariales más exigentes y críticas para la empresa. Para más información sobre las ventajas de rendimiento de Azure NetApp Files, consulte Ventajas del uso de Azure NetApp Files con Oracle Database.
Azure NetApp Files ofrece escalabilidad a petición. Puede ampliar o reducir las implementaciones para optimizar la configuración de cada carga de trabajo.
Administración de datos a escala empresarial
Esta solución puede controlar cargas de trabajo que requieren características avanzadas de administración de datos. En esta área, ONTAP ofrece funcionalidad sin precedentes en el sector:
La clonación instantánea y con ahorro el espacio mejora los entornos de desarrollo y prueba.
El escalado de rendimiento y capacidad a petición hace un uso eficaz de los recursos.
Las instantáneas proporcionan puntos de coherencia de base de datos y ofrecen estas ventajas:
- Ahorran almacenamiento. Solo se necesita capacidad limitada para crear instantáneas.
- Puede crear, replicar, restaurar o clonar rápidamente. Como consecuencia, proporcionan soluciones de copia de seguridad y recuperación que cumplen con SLA agresivos de objetivos de tiempo de recuperación (RTO) y objetivos de punto de recuperación (RPO).
- No afectan al rendimiento de los volúmenes.
- Proporcionan escalabilidad. Puede crearlas con frecuencia y almacenar muchas simultáneamente.
DR híbrida
La combinación de ODG y Azure NetApp Files ofrece recuperación ante desastres para esta arquitectura. Esas soluciones de recuperación ante desastres son adecuadas para sistemas híbridos y en la nube. Sus planes funcionan en varias regiones y con centros de datos locales.
Consideraciones
Las consideraciones siguientes se aplican a esta solución:
Disponibilidad
Para Azure NetApp Files:
- Consulte SLA para Azure NetApp Files para conocer la garantía de disponibilidad de este servicio.
- Como se trata en Administración de datos a escala empresarial, puede usar instantáneas en soluciones de copia de seguridad y recuperación. Use el modo de copia de seguridad frecuente de Oracle y las API de Azure NetApp Files para organizar instantáneas coherentes con bases de datos.
Cuando use Oracle Database en Azure, implemente una solución para alta disponibilidad y recuperación ante desastres para evitar tiempos de inactividad:
- Use ODG.
- Ejecute la base de datos en una máquina virtual.
- Implemente una VM secundaria, pero solo instale los archivos binarios en ella.
- Coloque ambas VM en la misma red virtual. Luego podrán acceder entre sí a través de la dirección IP privada persistente.
Escalabilidad
Tal y como se describe en la sección Sistemas de alto rendimiento, Azure NetApp Files cuenta con escalabilidad integrada.
Seguridad
Azure NetApp Files protege los datos de muchas maneras. Para más información sobre la protección inherente, el cifrado, las reglas de directiva, las características de control de acceso basado en roles y los registros de actividad, consulte Preguntas más frecuentes de seguridad.
Optimización de costos
Al usar Azure NetApp Files en lugar del almacenamiento en bloques se pueden reducir los costos:
Puede hacer que la configuración sea rentable. El tamaño de las configuraciones locales tradicionales se diseña teniendo en cuenta los requisitos máximos de carga de trabajo. Por lo tanto, estas configuraciones son más rentables al usarse al máximo. En cambio, una implementación de Azure NetApp Files es escalable. Puede optimizar la configuración para el requisito de cargas de trabajo actual para reducir los gastos.
Puede usar VM más pequeñas:
- Azure NetApp Files brinda acceso a almacenamiento de baja latencia. Con VM más pequeñas, obtiene el mismo rendimiento que las VM más grandes con almacenamiento en discos Ultra.
- Los recursos en la nube suelen establecer límites en las operaciones de E/S. Esta práctica evita las ralentizaciones repentinas que pueden provocar el agotamiento de recursos o las interrupciones inesperadas. Como consecuencia, las VM tienen limitaciones de rendimiento de disco y limitaciones de ancho de banda de red. Las limitaciones de red suelen ser mayores que las limitaciones de rendimiento de disco. Con el almacenamiento conectado a la red, solo los límites de ancho de banda de red son pertinentes, y solo se aplican a la salida de datos. En otras palabras, Azure NetApp Files no se ve afectado por los límites de E/S de disco a nivel de VM. Debido a estos factores, el almacenamiento conectado a la red puede lograr un mejor rendimiento que la E/S de disco. Este hecho es cierto incluso cuando Azure NetApp Files se ejecuta en VM más pequeñas.
Las VM más pequeñas ofrecen estas ventajas de precios con respecto a las más grandes:
- Cuestan menos.
- Conllevan un menor costo de licencias de Oracle Database, en especial cuando se usan SKU de código restringido más pequeñas.
- El almacenamiento conectado a la red no tiene un componente de costo de E/S.
Estos factores hacen que Azure NetApp Files sea menos costoso que las soluciones de almacenamiento en disco.
Implementación de este escenario
Para obtener recursos sobre la implementación de Oracle Database en VM de Azure con Azure NetApp Files, consulte Arquitecturas de las soluciones con Azure NetApp Files.
Para más información sobre cómo implementar y acceder a los volúmenes de Azure NetApp Files, consulte la documentación sobre Azure NetApp Files.
Tenga en cuenta el tamaño de la base de datos:
- En el caso de bases de datos pequeñas, puede implementar todos los componentes, como los archivos de datos, el registro de la fase de puesta al día, el registro de archivo y los archivos de control, en un solo volumen. Estas configuraciones simplificadas son fáciles de administrar.
- Para bases de datos grandes, es más eficaz configurar varios volúmenes. Puede usar volúmenes con Calidad de servicio (QoS) automática o manual. Estos tipos de volumen proporcionan un control más granular sobre los requisitos de rendimiento.
Colaboradores
Microsoft mantiene este artículo. Originalmente lo escribieron los siguientes colaboradores.
Autor principal:
- Deanna Garcia | Administradora principal de programas
- Arnt de Gire | Ingeniero técnico de marketing de Azure NetApp Files
Pasos siguientes
- Rendimiento de Oracle Database en volúmenes individuales de Azure NetApp Files
- Procedimientos recomendados de las opciones de montaje de NFS de Linux para Azure NetApp Files
- Bancos de pruebas de rendimiento de Azure NetApp Files para Linux
- Preguntas más frecuentes sobre la administración de la capacidad
Recursos relacionados
Arquitecturas totalmente implementables que usan Azure NetApp Files: