需求最高的 Oracle 資料庫工作負載需要非常高的 I/O 容量。 它們也需要對記憶體進行低延遲存取。 本檔描述可調整、高頻寬、低延遲的解決方案，可透過網路文件系統 （NFS） 通訊協定在 Azure 虛擬機 （VM） 上執行 Oracle Database 工作負載，並透過網路文件系統 （NFS） 通訊協定來存取共用檔案。 此架構會使用 Azure NetApp Files，這是第一方 Azure 共用檔案記憶體服務。
福利
Azure NetApp Files 提供下列優點：
- 彈性：您可以視需要放大或減少容量和輸送量，以符合實際業務需求，而不會中斷服務。
- 延展性：使用多個記憶體磁碟區並即時新增磁碟區，視需要擴充容量和輸送量
- 可用性：磁碟區是以 ONTAP 支援的高可用性容錯裸機機隊為基礎，內建的復寫功能適用於商務持續性和災害復原。
- 匯總：在 Azure VM 上執行多個較小的資料庫實例，同時在多個記憶體磁碟區上維持資料庫和記錄檔的隔離。
- 數據保護：有空間效率的快照集復本提供即時資料庫的應用程式一致時間點複本，而快照集復本可以視需要由 Azure NetApp Files 備份或第三方解決方案進行備份。
- 複製：可以複製快照集，以提供目前的數據複本來測試和開發。
- 記憶體輸送量：網路記憶體受限於比受控磁碟更高的輸送量限制。 因此，您可以使用比受控磁碟記憶體更小的 VM SKU，而不會降低效能。 這種方法可以大幅降低成本。
潛在使用案例
此解決方案有許多用途：
- 執行需要高可用性的新 Oracle 資料庫實例（HA），並具有高效能的高標準。
- 將高效能、高可用性的 Oracle 資料庫實例從內部部署移轉至 Azure 虛擬機器。
- 將 Oracle Exadata 系統遷移至 Azure。
- 將多個小型 Oracle 實例合併到具有一或多個記憶體磁碟區的單一 Azure VM，以進行個別隔離和管理。
- 複製企業級 Oracle 資料庫系統，以用於測試和開發環境。 此解決方案特別適用於需要進階數據管理功能的案例。 它可利用快速且符合符合空間效率的快照集，協助滿足積極的數據保護服務等級協定（SLA）。
- 實作使用 NFS 共用記憶體的 Oracle Pacemaker 叢集。
- 部署 SAP AnyDB 或 Oracle 19c。
架構
您可以使用一或多個記憶體磁碟區，在 Azure VM 上執行小型到中型 Oracle 資料庫，以儲存資料庫檔案、重做記錄，以及選擇性地備份磁碟區。
部署多個數據磁碟區，以將多個較小的 Oracle 實例合併至單一 Azure VM。
準備 Azure NetApp Files 服務
建立所需容量和服務等級的 Azure NetApp Files 容量集區。 請參閱快速入門以設定 Azure NetApp Files。
如果您要將現有的 Oracle 資料庫從內部部署移轉至 Azure，您可以使用 AWR 報告來取得調整 Azure NetApp Files 容量集區和磁碟區大小所需的目前輸送量統計數據。 您可以透過 Atroposs 服務處理 AWR 報告，以取得集區和磁碟區重設大小的建議。 如需如何使用服務的詳細資訊，請連絡 Azure 上的 Oracle 專家。
容量集區中磁碟區的可用輸送量是由所選容量集區的大小和服務 等級（標準、進階或 Ultra） 定義。 自動 QoS 容量集區會將輸送量指派給與磁碟區大小直接相關的磁碟區。 您也可以將輸送量指派給磁碟區，與其大小無關，您可以將容量集區設定為使用 手動 QoS。
資料保護
若要防止不太可能的區域性失敗，請使用 Oracle Data Guard 將資料庫檔案和重做記錄複寫到區域中的替代區域。
延展性
藉由針對資料庫檔案使用多個儲存體磁碟區，您可以達到額外的延展性和彈性。 您可以使用 Oracle 的應用程式磁碟區群組來部署磁碟區，來相應增加資料庫檔案的八個磁碟區。 這可確保磁碟區配置在 Azure 基礎結構內的最佳位置，以及 VM 可能最低的延遲存取。
元件
解決方案會使用下列元件：
- Azure NetApp Files 是第一方 Azure 檔案 記憶體系統，可在 Azure 中移轉和執行檔案型應用程式，而不需要變更程式代碼。 它是由 Microsoft 和 NetApp 所開發，Microsoft合作夥伴。
- 虛擬機器 是基礎結構即服務 （IaaS） 供應專案。 您可以使用虛擬機器來部署隨選、可縮放的計算資源。 虛擬機器 提供虛擬化的彈性，但可排除實體硬體的維護需求。 此解決方案使用 Linux VM搭配Oracle Database 軟體。
- Azure 虛擬網絡 是一種網路服務，可管理 Azure 中的虛擬專用網。 透過 虛擬網絡，VM 等 Azure 資源可以安全地彼此通訊、因特網和內部部署網路。 Azure 虛擬網路就像是在數據中心運作的傳統網路。 但 Azure 虛擬網路也提供 Azure 基礎結構的延展性、可用性、隔離和其他優點。
- Oracle Database 是多模型資料庫管理系統。 它支援各種數據類型和工作負載。
- dNFS 用戶端會將 Oracle 與 NFS 伺服器之間的 I/O 路徑優化。 因此，其可提供比傳統NFS用戶端更好的效能。
替代項目
此解決方案會使用 Oracle Data Guard （ODG） 進行災害復原 （DR），以及本機複寫的快照集。 有一些選項存在，如下列各節所述。
跨區域複寫
跨區域復寫 可在 Azure 中的區域之間提供有效率的DR。 跨區域複寫會使用以記憶體為基礎的複寫。 它不會使用 VM 資源。 如需詳細資訊，請參閱 建立 Azure NetApp Files 的磁碟區複寫。
跨可用性區域複寫
跨區域復寫可在 Azure 中跨區域提供有效率的 HA。 跨區域復寫會使用相同的高效區塊式複寫，最低更新間隔為 10 分鐘。 這可用來復寫資料庫檔案，而重做記錄會使用 Oracle Data Guard 複寫。 如需詳細資訊，請參閱 Azure NetApp Files 磁碟區的跨區域複寫。
可用性設定組與可用性區域
Azure 上的 ODG 虛擬機器 功能，例如內部部署系統中的 ODG。 但本產品依賴其基礎架構。 如果您在 Azure VM 上執行 ODG，請考慮同時使用下列其中一個選項來增加備援和可用性：
將 Oracle VM 放在相同的可用性設定組中。 此方法會在這些事件期間提供保護：
- 設備故障在數據中心內造成的中斷。 可用性設定組內的 VM 不會分享資源。
- 更新。 可用性設定組中的 VM 在不同時間進行更新。
將 Oracle VM 放在不同的可用性區域中。 此方法可針對整個數據中心的失敗提供保護。 每個區域都代表區域內的一組數據中心。 如果您將資源放在不同的可用性區域中，數據中心層級的中斷無法讓所有 VM 離線。
您只能選擇其中一個選項。 Azure VM 無法同時參與可用性設定組和區域。 每個選項都有優點：
- 可用性區域提供比可用性設定組更好的可用性。 如需比較，請參閱 虛擬機器 SLA。
- 您可以將相同可用性設定組中 的 VM 放在鄰近放置群組中。 此設定可藉由保證 VM 彼此接近，將 VM 之間的網路等待時間降到最低。 相反地，您在不同可用性區域中放置的 VM 之間有更大的網路等待時間。 然後，在主要和次要複本之間同步處理數據需要較長的時間。 因此，主要復本可能會遇到延遲。 在非計劃性故障轉移期間，數據遺失的機會也會增加。
選擇解決方案之後，請在負載下進行測試。 請確定其符合 SLA 的效能和可用性。
重點優勢
此影像顯示搭配 Oracle 資料庫使用 Azure NetApp Files 的優點。
簡單且可靠的服務
作為簡單取用的 Azure 原生服務，Azure NetApp Files 會在 Azure 資料中心環境中執行。 您可以佈建、取用和調整 Azure NetApp Files，就像其他 Azure 儲存體選項一樣。 Azure NetApp Files 使用 NetApp 資料管理軟體 ONTAP 提供的可靠性功能。 透過此軟體，您可以快速且可靠地布建 Oracle Database 和其他企業應用程式工作負載的企業級 NFS 磁碟區。
高效能系統
Azure NetApp Files 使用裸機車隊的全快閃記憶體。 除了使用共用和高度可調整的儲存體，Azure NetApp Files 還提供少於 1 毫秒的延遲。 這些因素使這項服務非常適合使用 NFS 通訊協定，透過網路執行 Oracle Database 工作負載。
Azure DCsv2 系列 VM 可以使用高效能、全快閃的 NetApp 記憶體系統。 這些系統也會整合到 Azure 軟體定義網路 （SDN） 和 Azure Resource Manager 架構中。 因此，您會取得與內部部署解決方案相當的高頻寬、低延遲共用記憶體。 此架構的效能符合最需求、業務關鍵性企業工作負載的需求。 如需 Azure NetApp Files 效能優點的詳細資訊，請參閱 搭配 Oracle 資料庫使用 Azure NetApp Files 的優點。
Azure NetApp Files 提供隨選延展性。 您可以放大或減少部署，以優化每個工作負載的組態。
企業級數據管理
此解決方案可以處理需要進階數據管理功能的工作負載。 ONTAP 在此領域提供的功能，在產業中不相符：
具有空間效率的即時複製可增強開發和測試環境。
隨選容量和效能調整可有效率地使用資源。
快照集提供資料庫一致性點，並提供下列優點：
- 它們是有效率的記憶體。 您只需要有限的容量才能建立快照集。
- 您可以快速建立、復寫、還原或複製它們。 因此，他們會提供備份和復原解決方案，以達到積極的復原時間目標 （RTO） 和恢復點目標 （RPO） SLA。
- 它們不會影響磁碟區效能。
- 它們提供延展性。 您可以經常建立它們，並同時儲存許多專案。
混合式DR
ODG 和 Azure NetApp Files 的組合提供此架構的DR。 這些DR解決方案適用於雲端和混合式系統。 其計劃可跨多個區域及內部部署數據中心運作。
考量
下列考慮適用於此解決方案：
可用性
針對 Azure NetApp Files：
- 如需此服務的可用性保證，請參閱 Azure NetApp Files 的 SLA。
- 隨著 企業級數據管理 討論，您可以在備份和復原解決方案中使用快照集。 使用 Oracle 熱備份模式和 Azure NetApp Files API 來協調資料庫一致快照集。
當您在 Azure 中使用 Oracle Database 時，請實作 HA 和 DR 的解決方案，以避免停機：
- 使用 ODG。
- 在一部虛擬機上執行資料庫。
- 部署次要 VM，但只會在它上安裝二進位檔。
- 將這兩部 VM 放在相同的虛擬網路中。 然後，他們可以透過私人永續性IP位址彼此存取。
延展性
如高效能系統一節所討論，Azure NetApp Files 提供內建延展性。
安全性
Azure NetApp Files 會以多種方式保護數據。 如需固有保護、加密、原則規則、角色型訪問控制功能和活動記錄的相關信息，請參閱 安全性常見問題。
成本最佳化
使用 Azure NetApp Files 而不是區塊記憶體可以降低成本：
您可以讓設定符合成本效益。 傳統的內部部署組態會根據工作負載需求上限來調整大小。 因此，這些設定在使用量上限時最符合成本效益。 相反地，Azure NetApp Files 部署可調整。 您可以將目前工作負載需求的設定優化，以減少費用。
您可以使用較小的 VM：
- Azure NetApp Files 提供低延遲記憶體存取。 使用較小的 VM 時，您會得到較大 VM 與 Ultra 磁碟記憶體所提供的相同效能。
- 雲端資源通常會限制 I/O 作業。 這種做法可防止資源耗盡或非預期的中斷所造成的突然變慢。 因此，VM 的磁碟輸送量限制和網路頻寬限制。 網路限制通常高於磁碟輸送量限制。 使用網路連接記憶體時，只有網路頻寬限制是相關的，而且只會套用至數據輸出。 換句話說，VM 層級磁碟 I/O 限制不會影響 Azure NetApp Files。 由於這些因素，網路連接記憶體可以達到比磁碟 I/O 更好的效能。 即使 Azure NetApp Files 在較小的 VM 上執行，也是如此。
較小的 VM 會比較大的 VM 提供這些定價優勢：
- 成本較低。
- 它們具有較低的 Oracle Database 授權成本，特別是當您使用較小的限制程式代碼 SKU 時。
- 網路連接記憶體沒有I/O成本元件。
這些因素使得 Azure NetApp Files 的成本低於磁碟記憶體解決方案。
部署此案例
如需使用 Azure NetApp Files 在 Azure VM 上部署 Oracle 資料庫的資源，請參閱 使用 Azure NetApp Files 的解決方案架構。
如需如何部署和存取 Azure NetApp Files 磁碟區的資訊，請參閱 Azure NetApp Files 檔。
請考慮資料庫大小：
- 對於小型資料庫，您可以將數據檔、重做記錄檔、封存記錄和控制檔案等所有元件部署到單一磁碟區。 這類簡化的設定很容易管理。
- 對於大型資料庫，設定多個磁碟區會更有效率。 您可以使用 自動或手動服務品質 （QoS） 磁碟區。 這些磁碟區類型可提供更細微的效能需求控制。
參與者
本文由 Microsoft 維護。 原始投稿人如下。
主要作者：
- 迪安娜·加西亞 |主體計劃管理員
- Arnt de Gier |Azure NetApp Files 的技術營銷工程師
下一步
- Azure NetApp Files 單一磁碟區上的 Oracle 資料庫效能
- 適用於 Azure NetApp Files 的 Linux NFS 掛接選項最佳做法
- 適用於 Linux 的 Azure NetApp Files 效能基準
- 容量管理常見問題集
相關資源
使用 Azure NetApp Files 的完整可部署架構：