As cargas de trabalho mais exigentes do Oracle Database exigem uma capacidade de E/S muito alta. Eles também precisam de acesso de baixa latência ao armazenamento. Este documento descreve uma solução escalável, de alta largura de banda e baixa latência para executar cargas de trabalho do Oracle Database em máquinas virtuais (VMs) do Azure com acesso compartilhado a arquivos por meio do protocolo NFS (Network File System). A arquitetura usa o Azure NetApp Files, um serviço de armazenamento de arquivos compartilhado do Azure de primeira parte.
Benefícios
O Azure NetApp Files oferece os seguintes benefícios:
- Flexibilidade: você pode ampliar ou reduzir a capacidade e a taxa de transferência sob demanda para alinhar sua configuração às necessidades reais dos negócios sem interrupção do serviço.
- Escalabilidade: use vários volumes de armazenamento e adicione volumes rapidamente para expandir a capacidade e a taxa de transferência, conforme necessário
- Disponibilidade: os volumes são criados em uma frota bare-metal altamente disponível e tolerante a falhas alimentada pela ONTAP com recursos de replicação integrados para continuidade de negócios e recuperação de desastres.
- Consolidação: execute várias instâncias de banco de dados menores em uma VM do Azure enquanto mantém o isolamento do banco de dados e dos arquivos de log em vários volumes de armazenamento.
- Proteção de dados: as cópias de instantâneo com uso eficiente de espaço fornecem cópias point-in-time consistentes com o aplicativo de bancos de dados dinâmicos, e o backup das cópias de instantâneo pode ser feito pelo backup dos Arquivos NetApp do Azure ou por soluções de terceiros, conforme desejado.
- Clonagem: os snapshots podem ser clonados para fornecer cópias de dados atuais para teste e desenvolvimento.
- Taxa de transferência de armazenamento: o armazenamento em rede está sujeito a limites de taxa de transferência mais altos do que o disco gerenciado. Como resultado, você pode usar SKUs de VM menores do que faria com o armazenamento em disco gerenciado sem prejudicar o desempenho. Esta abordagem poderia reduzir significativamente os custos.
Potenciais casos de utilização
Esta solução tem muitas utilidades:
- Execução de novas instâncias do Oracle Database que exigem alta disponibilidade (HA) e têm altos padrões de desempenho.
- Migração de instâncias de Banco de Dados Oracle de alto desempenho e alta disponibilidade do local para as Máquinas Virtuais do Azure.
- Migração de sistemas Oracle Exadata para o Azure.
- Consolidação de várias pequenas instâncias Oracle em uma única VM do Azure com um ou mais volumes de armazenamento para isolamento e gerenciamento individuais.
- Clonagem de sistemas de banco de dados Oracle em escala empresarial para uso em ambientes de teste e desenvolvimento. A solução é particularmente adequada para casos que exigem recursos avançados de gerenciamento de dados. Ele pode ajudar a cumprir contratos agressivos de nível de serviço (SLAs) de proteção de dados utilizando snapshots rápidos e eficientes em termos de espaço.
- Implementação de clusters Oracle Pacemaker que usam armazenamento compartilhado NFS.
- Implantação do SAP AnyDB ou Oracle 19c.
Arquitetura
Você pode executar um banco de dados Oracle de pequeno a médio porte em uma VM do Azure com um ou mais volumes de armazenamento para armazenar os arquivos de banco de dados, refazer logs e, opcionalmente, um volume de backup.
Implante vários volumes de dados para consolidar várias instâncias Oracle menores em uma única VM do Azure.
Preparando o serviço Azure NetApp Files
Crie um pool de capacidade do Azure NetApp Files da capacidade e do nível de serviço desejados. Verifique o Guia de início rápido para configurar os Arquivos NetApp do Azure.
Se você estiver migrando bancos de dados Oracle existentes do local para o Azure, poderá utilizar relatórios AWR para obter estatísticas de taxa de transferência atuais necessárias para dimensionar o pool de capacidade e os volumes dos Arquivos NetApp do Azure. Recomendações para o dimensionamento de pool e volumes podem ser obtidas processando relatórios AWR através do serviço Atroposs. Entre em contato com seu especialista do Oracle on Azure para obter detalhes sobre como usar o serviço.
A taxa de transferência disponível para os volumes em um pool de capacidade é definida pelo tamanho e nível de serviço (Standard, Premium ou Ultra) do pool de capacidade selecionado. Os pools de capacidade de QoS automática atribuem taxa de transferência a volumes diretamente relacionados ao tamanho do volume. Você também pode atribuir taxa de transferência a volumes independentemente de seu tamanho, para o qual você pode configurar seu pool de capacidade para usar QoS manual.
Proteção de dados
Para proteger contra falhas zonais improváveis, use o Oracle Data Guard para replicar arquivos de banco de dados e refazer logs para uma zona alternativa na região.
Escalabilidade
Usando vários volumes de armazenamento para arquivos de banco de dados, você pode obter escalabilidade e flexibilidade adicionais. Você pode dimensionar até oito volumes para arquivos de banco de dados usando o grupo de volumes de aplicativos para Oracle para implantar os volumes. Isso garante que os volumes sejam dispostos em locais ideais dentro da infraestrutura do Azure e com acesso de latência mais baixa possível pelas VMs.
Componentes
A solução utiliza os seguintes componentes:
- O Azure NetApp Files é um sistema de armazenamento de arquivos do Azure primário que permite migrar e executar aplicativos baseados em arquivos no Azure sem alterações de código. É desenvolvido pela Microsoft e NetApp, um parceiro da Microsoft.
- As Máquinas Virtuais são uma oferta de infraestrutura como serviço (IaaS). Você pode usar máquinas virtuais para implantar recursos de computação escaláveis sob demanda. As máquinas virtuais oferecem a flexibilidade da virtualização, mas eliminam as demandas de manutenção do hardware físico. Esta solução usa VMs Linux com software Oracle Database.
- A Rede Virtual do Azure é um serviço de rede que gerencia redes virtuais privadas no Azure. Por meio da Rede Virtual, recursos do Azure, como VMs, podem se comunicar com segurança entre si, com a Internet e com redes locais. Uma rede virtual do Azure é como uma rede tradicional que opera em um datacenter. Mas uma rede virtual do Azure também fornece escalabilidade, disponibilidade, isolamento e outros benefícios da infraestrutura do Azure.
- O Oracle Database é um sistema de gerenciamento de banco de dados multimodelo. Ele suporta vários tipos de dados e cargas de trabalho.
- O cliente dNFS otimiza caminhos de E/S entre servidores Oracle e NFS. Como resultado, ele oferece melhor desempenho do que os clientes NFS tradicionais.
Alternativas
Essa solução usa o Oracle Data Guard (ODG) para recuperação de desastres (DR) e snapshots para replicação local. Existem algumas opções, como explicam as secções seguintes.
Replicação entre regiões
A replicação entre regiões fornece DR eficiente entre regiões no Azure. A replicação entre regiões usa replicação baseada em armazenamento. Ele não usa recursos de VM. Para obter mais informações, consulte Criar replicação de volume para arquivos NetApp do Azure.
Replicação entre zonas
A replicação entre zonas fornece HA eficiente entre zonas no Azure. A replicação entre zonas usa a mesma replicação baseada em blocos altamente eficiente com um intervalo mínimo de atualização de 10 minutos. Isso pode ser usado para replicar os arquivos de banco de dados, enquanto o log de refazer é replicado com o Oracle Data Guard. Para obter mais informações, consulte Replicação entre zonas de volumes do Azure NetApp Files.
Conjuntos de disponibilidade e zonas de disponibilidade
O ODG nas Máquinas Virtuais do Azure funciona como o ODG em sistemas locais. Mas este produto baseia-se na sua arquitetura subjacente. Se você executar o ODG em VMs do Azure, considere também usar uma destas opções para aumentar a redundância e a disponibilidade:
Coloque as VMs Oracle no mesmo conjunto de disponibilidade. Esta abordagem fornece proteção durante estes eventos:
- Interrupções que as falhas de equipamento causam dentro de um datacenter. As VMs dentro de um conjunto de disponibilidade não compartilham recursos.
- Atualizações. As VMs dentro de um conjunto de disponibilidade passam por atualizações em momentos diferentes.
Coloque as VMs Oracle em zonas de disponibilidade diferentes. Essa abordagem fornece proteção contra a falha de um datacenter inteiro. Cada zona representa um conjunto de datacenters dentro de uma região. Se você colocar recursos em zonas de disponibilidade diferentes, as interrupções no nível do datacenter não poderão colocar todas as suas VMs offline.
Só pode escolher uma destas opções. Uma VM do Azure não pode participar de conjuntos e zonas de disponibilidade ao mesmo tempo. Cada opção tem vantagens:
- As zonas de disponibilidade oferecem melhor disponibilidade do que os conjuntos de disponibilidade. Consulte SLA para máquinas virtuais para obter uma comparação.
- Você pode colocar VMs que estão no mesmo conjunto de disponibilidade em um grupo de posicionamento de proximidade. Essa configuração minimiza a latência de rede entre as VMs, garantindo que elas estejam próximas umas das outras. Por outro lado, as VMs que você coloca em zonas de disponibilidade diferentes têm maior latência de rede entre elas. Em seguida, leva mais tempo para sincronizar dados entre as réplicas primária e secundária. Como resultado, a réplica primária pode sofrer atrasos. Há também uma maior chance de perda de dados durante failovers não planejados.
Depois de escolher uma solução, teste-a sob carga. Certifique-se de que ele atenda aos SLAs de desempenho e disponibilidade.
Principais benefícios
Esta imagem mostra os benefícios de usar os Arquivos NetApp do Azure com o Banco de Dados Oracle.
Serviço simples e confiável
Como um serviço nativo do Azure simples de consumir, os Arquivos NetApp do Azure são executados no ambiente do datacenter do Azure. Você pode provisionar, consumir e dimensionar Arquivos NetApp do Azure como outras opções de armazenamento do Azure. Os Arquivos NetApp do Azure usam recursos de confiabilidade que o software de gerenciamento de dados NetApp ONTAP fornece. Com esse software, você pode provisionar volumes NFS de nível empresarial de forma rápida e confiável para o Oracle Database e outras cargas de trabalho de aplicativos corporativos.
Sistemas de alto desempenho
Os Arquivos NetApp do Azure usam uma frota bare-metal de armazenamento totalmente flash. Além de usar armazenamento compartilhado e altamente escalável, os Arquivos NetApp do Azure fornecem latências inferiores a 1 milissegundo. Esses fatores tornam esse serviço adequado para usar o protocolo NFS para executar cargas de trabalho do Oracle Database em redes.
As VMs da série Azure DCsv2 podem usar sistemas de armazenamento NetApp totalmente flash de alto desempenho. Esses sistemas também são integrados às estruturas de rede definida por software (SDN) do Azure e do Azure Resource Manager. Como resultado, você obtém armazenamento compartilhado de alta largura de banda e baixa latência que é comparável a uma solução local. O desempenho dessa arquitetura atende aos requisitos das cargas de trabalho empresariais mais exigentes e críticas para os negócios. Para obter mais informações sobre os benefícios de desempenho dos Arquivos NetApp do Azure, consulte Benefícios do uso de arquivos NetApp do Azure com o Banco de Dados Oracle.
O Azure NetApp Files oferece escalabilidade sob demanda. Você pode ampliar ou reduzir implantações para otimizar a configuração de cada carga de trabalho.
Gerenciamento de dados em escala empresarial
Esta solução pode lidar com cargas de trabalho que exigem recursos avançados de gerenciamento de dados. A ONTAP fornece funcionalidades incomparáveis nesta área na indústria:
A clonagem instantânea e eficiente em termos de espaço melhora os ambientes de desenvolvimento e teste.
A capacidade sob demanda e o dimensionamento de desempenho fazem uso eficiente dos recursos.
Os snapshots fornecem pontos de consistência do banco de dados e oferecem estes benefícios:
- Eles são eficientes em termos de armazenamento. Você só precisa de capacidade limitada para criar instantâneos.
- Você pode criá-los, replicá-los, restaurá-los ou cloná-los rapidamente. Como resultado, eles fornecem soluções de backup e recuperação que alcançam SLAs agressivos de RTO (Recovery Time Objetive, objetivo de tempo de recuperação) e RPO (Recovery Point Objetive, objetivo de ponto de recuperação).
- Eles não afetam o desempenho do volume.
- Eles fornecem escalabilidade. Você pode criá-los com freqüência e armazenar muitos simultaneamente.
DR híbrido
A combinação de ODG e Arquivos NetApp do Azure fornece DR para essa arquitetura. Essas soluções de DR são apropriadas para sistemas híbridos e em nuvem. Seus planos funcionam em várias regiões e com datacenters locais.
Considerações
As seguintes considerações aplicam-se a esta solução:
Disponibilidade
Para arquivos NetApp do Azure:
- Consulte SLA para Arquivos NetApp do Azure para obter a garantia de disponibilidade deste serviço.
- À medida que o gerenciamento de dados em escala empresarial discute, você pode usar snapshots em soluções de backup e recuperação. Use o modo de hot backup Oracle e as APIs do Azure NetApp Files para orquestrar instantâneos consistentes com o banco de dados.
Ao usar o Oracle Database no Azure, implemente uma solução para HA e DR para evitar tempo de inatividade:
- Use ODG.
- Execute o banco de dados em uma máquina virtual.
- Implante uma VM secundária, mas instale apenas os binários nela.
- Coloque ambas as VMs na mesma rede virtual. Em seguida, eles podem acessar uns aos outros através do endereço IP persistente privado.
Escalabilidade
Como a seção Sistemas de alto desempenho discute, os Arquivos NetApp do Azure fornecem escalabilidade interna.
Segurança
Os Arquivos NetApp do Azure protegem os dados de várias maneiras. Para obter informações sobre proteção inerente, criptografia, regras de política, recursos de controle de acesso baseado em função e logs de atividades, consulte Perguntas frequentes sobre segurança.
Otimização de custos
Usar Arquivos NetApp do Azure em vez de armazenamento em bloco pode reduzir custos:
Você pode tornar a configuração econômica. As configurações locais tradicionais são dimensionadas para requisitos máximos de carga de trabalho. Consequentemente, essas configurações são mais econômicas no uso máximo. Por outro lado, uma implantação do Azure NetApp Files é escalável. Você pode otimizar a configuração para o requisito de carga de trabalho atual para reduzir despesas.
Você pode usar VMs menores:
- Os Arquivos NetApp do Azure fornecem acesso ao armazenamento de baixa latência. Com VMs menores, você obtém o mesmo desempenho que VMs maiores oferecem com armazenamento em disco ultra.
- Os recursos de nuvem geralmente impõem limites às operações de E/S. Essa prática evita lentidão repentina que o esgotamento de recursos ou interrupções inesperadas podem causar. Como resultado, as VMs têm limitações de taxa de transferência de disco e limitações de largura de banda de rede. As limitações de rede são normalmente maiores do que as limitações de taxa de transferência de disco. Com o armazenamento conectado à rede, apenas os limites de largura de banda da rede são relevantes e se aplicam apenas à saída de dados. Em outras palavras, os limites de E/S de disco no nível da VM não afetam os Arquivos NetApp do Azure. Devido a esses fatores, o armazenamento conectado à rede pode obter melhor desempenho do que a E/S de disco. Esse fato é verdadeiro mesmo quando os Arquivos NetApp do Azure são executados em VMs menores.
As VMs menores oferecem estas vantagens de preço em relação às maiores:
- Custam menos.
- Eles têm um custo de licença do Oracle Database mais baixo, especialmente quando você usa SKUs menores de código restrito.
- O armazenamento conectado à rede não tem um componente de custo de E/S.
Esses fatores tornam os Arquivos NetApp do Azure menos dispendiosos do que as soluções de armazenamento em disco.
Implementar este cenário
Para obter recursos sobre como implantar o Oracle Database em VMs do Azure com arquivos NetApp do Azure, consulte Arquiteturas de solução usando arquivos NetApp do Azure.
Para obter informações sobre como implantar e acessar volumes do Azure NetApp Files, consulte a documentação do Azure NetApp Files.
Considere o tamanho do banco de dados:
- Para bancos de dados pequenos, você pode implantar todos os componentes, como arquivos de dados, o log de refazer, o log de arquivamento e arquivos de controle, em um único volume. Essas configurações simplificadas são fáceis de gerenciar.
- Para bancos de dados grandes, é mais eficiente configurar vários volumes. Você pode usar volumes de Qualidade de Serviço (QoS) automáticos ou manuais. Esses tipos de volume fornecem um controle mais granular sobre os requisitos de desempenho.
Contribuidores
Este artigo é mantido pela Microsoft. Foi originalmente escrito pelos seguintes contribuidores.
Autor principal:
- Deanna Garcia - Brasil | Gerente de Programa Principal
- Arnt de Gier - Brasil | Engenheiro de Marketing Técnico para Arquivos NetApp do Azure
Próximos passos
- Desempenho do banco de dados Oracle em volumes únicos do Azure NetApp Files
- Práticas recomendadas de opções de montagem do Linux NFS para Arquivos NetApp do Azure
- Benchmarks de desempenho dos Arquivos NetApp do Azure para Linux
- FAQs sobre a gestão de capacidade
Recursos relacionados
Arquiteturas totalmente implantáveis que usam arquivos NetApp do Azure: