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Überblick Datenbank Hochverfügbarkeit

Ileana Someşan, Systemberaterin ORACLE Deutschland
Agenda

          •   Nichtverfügbarkeit
          •   Clustering Lösungen
          •   Standby Datenbanken
          •   Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
          •   Komplettsysteme
          •   Weitere Infos, Q&A




© 2012 Oracle Corporation                                 Ileana.somesan@oracle.com   3
Planung einer Ausfallsicherheitslösung


• Wieviel Ausfallzeit kann man tolerieren?

• Investitionsbereitschaft, internes Knowhow?

• Aktive Nutzung der Ausfallsicherheitslösung?




                                                 Ileana.somesan@oracle.com   4
Ausfallzeiten auf DB-Ebene


                            Systemfehler   Server-Ausfall, OS-Crash
                                           Datenbankinstanzfehler..

       Ungeplante           Datenfehler    Storage-Fehler, Datenkorruption
       Ausfallzeiten        & Desaster     Standortausfall (Brand, Stromausfall..)


                            Nutzerfehler   Versehentliches Löschen von
                                           Daten/Datenbankobjekten..



                            Migration      Migration (DB, Plattform..)
       Geplante
       Ausfallzeiten                       Patches und Versionsupgrade
                            Wartung        (Hardware, OS, DB)
                                           Schema Anpassungen ..



Tel. +41 56 483 3300
                                                           Ileana.somesan@oracle.com   5
Oracle Lösungen


                           Systemfehler   Real Application Clusters (RAC),
                                          RAC One Node

       Ungeplante          Datenfehler    (Active) Data Guard
       Ausfallzeiten       & Desaster     Recovery Manager (RMAN), ASM



                           Nutzerfehler   Flashback Technologien



                           Migration      GoldenGate
       Geplante
       Ausfallzeiten                      RAC, RAC One Node
                           Wartung        Data Guard, GoldeGate
                                          Edition Based Redefinition



Tel. +41 56 483 3300
                                                       Ileana.somesan@oracle.com   6
Agenda

          •   Nichtverfügbarkeit
          •   Clustering Lösungen
          •   Standby Datenbanken
          •   Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
          •   Komplettsysteme
          •   Weitere Infos, Q&A




© 2012 Oracle Corporation                                 Ileana.somesan@oracle.com   7
Problem: DB-Server als Single Point of Failure

                               Single Instance DB




                   DB Server




                   Storage




  Ausfall des DB-Servers
  Fehler der DB-Instanz            DB Nicht-Verfügbarkeit



                                                    Ileana.somesan@oracle.com   8
Lösung 1: Herkömmliches Clustering
  Veritas Cluster, IBM HACMP, MSCS, HP ServiceGuard, …
                              Cold Failover Cluster




                          DB Server 1       DB Server 2




                                               Shared Storage


• Aktiv-passiv Cluster: die Oracle DB läuft zu einem Zeitpunkt auf einem Knoten
• Bei Ausfall:
   – Ressourcen starten, Verbindungen aufbauen
   – Datenbankinstanz nicht „warm“
   – Umschaltzeit: 10-30 Minuten
• Probleme:
   – lange Umschaltzeiten
   – ungenutzte Redundanz beim Schutz einer Datenbank

                                                                Ileana.somesan@oracle.com   9
Besser: Real Application Clusters (RAC)
  Hochverfügbarkeit und mehr



                                                                   Alleinstellungsmerkmal der
                                     RAC                           Oracle DB


                      DB Server 1   DB Server 2          DB Server 3




                                                  Shared Storage



• Aktiv-aktiv Cluster: die Oracle Datenbank läuft auf 2+ Knoten gleichzeitig
• Bei Ausfall eines Servers:
   – Die Datenbank läuft auf den überlebenden Knoten weiter
   – Umschaltzeit ~ wenige Sekunden
• Maximale Ressourcenausnutzung + Flexibilität
    • Lastverteilung, Skalierung durch Hinzufügen von Servern im laufenden Betrieb



                                                                         Ileana.somesan@oracle.com   10
RAC-Infrastuktur (1/2)
               Oracle Clusterware



                            Server 1      Server 2         Server 3           Server 4

                                                         SAP Enqueue      SAP Replication
                                                            Service           Service

                        RAC Instanz     RAC Instanz     SAP R/3 Instanz   SAP R/3 Instanz

                                             Oracle Clusterware
                                       Optional 3rd party Clusterware


                 • Absicherung für:
                       • die Oracle Datenbank
                       • 3rd Party Anwendungen:
                          – z.B.Vorkonfigurierte Agenten für SAP Ressourcen
                             (SAP Enqueue Service, SAP Replication Service)
                 • Kostenlos


© 2012 Oracle Corporation                                                          Ileana.somesan@oracle.com   11
RAC-Infrastuktur (2/2)
               Cluster File System oder ASM



                            Server 1          Server 2             Server 3          Server 4

                                                                 SAP Enqueue      SAP Replication
                                                                    Service           Service

                        RAC Instanz       RAC Instanz           SAP R/3 Instanz   SAP R/3 Instanz

                                                 Oracle Clusterware
                                        Optional 3rd party Clusterware


                            3rd party                                   Oder
                        Cluster File System              Automatic Storage Management (ASM)
                                                            ASM Cluster File System (ACFS)




© 2012 Oracle Corporation                                                                  Ileana.somesan@oracle.com   12
Automatic Storage Management (ASM) und ACFS


               • ASM ist der bevorzugte Storage Manager und Dateisystem für Oracle
               Datenbankdateien (RAC und Non-RAC)
                   - Alternative zu konventionellen Dateisystemen, Volume Manager, Raw Devices
                   - Gleichmäßige Verteilung der Daten über alle Festplatten der Diskgruppe
                           I/O Performance vergleichbar mit RAW Devices
                   - Online Hinzufügen/Entfernen von Platten
                   - Optionale Spiegelung
                           Schutz
                   - Automatisches Erzeugen/Benennen/Löschen von Datenbankdateien
                           vereinfachte Verwaltung
                   - Kostenlos


               • ACFS ist Storage Manager und Allzweck-Cluster File System (z.B. Oracle
               Binaries, SAP Binaries)
                   - Funktionen: Snapshots, Tagging, Replication, Security, Encryption



© 2012 Oracle Corporation                                                          Ileana.somesan@oracle.com
                                                                                                               1/3
                                                                                                               13
RAC One Node
             Die Single Instance RAC-Datenbank
                      A                             B


                                                        • Schutz vor Ausfall des DB Servers
                             Rechenzentrum A
                                                          und/oder der DB-Instanz
                            Cold Failover Cluster
                                                            • Aktiv-passiv Cluster
                                                            • eine DB-Instanz pro Oracle DB
                                                            • eingebaute Failover-Technologie
                                                        • Reduzierung von Ausfallzeiten bei
                    DB Server 1           DB Server 2     Wartungsarbeiten
                                                            • Online Database Relocation
                                                        • Andere:
                                                            • Server-Konsolidierung
                                DB-Storage                  • online Upgrade von RAC One Node zu
                                                            RAC




© 2012 Oracle Corporation                                                         Ileana.somesan@oracle.com   14
RAC One Node
             Online Database Relocation


                             Client Connections

                  Server A                         Server B

                                                              • Mehr-Instanzen Betrieb für
                                                              max. 12 Stunden
                      DBa    DBb          DBb       DBc       • Verlagerung der User
                                                              Sessions auf den neuen Knoten




                                             Shared Storage


                                           Single Cluster

           • Verbesserter aktiv-passiv Cluster:
             Datenbankschutz + Verringerung Ausfallzeiten bei Wartungsarbeiten
           • Online Upgrade von RAC One Node zu RAC

© 2012 Oracle Corporation                                               Ileana.somesan@oracle.com   15
Zusammenfassung Clustering Lösungen


                           Systemfehler   Server-Ausfall, OS-Crash
                                          Datenbankinstanzfehler..

       Ungeplante          Datenfehler    Storage-Fehler, Datenkorruption
       Ausfallzeiten       & Desaster     Standortausfall (Brand, Stromausfall..)


                           Nutzerfehler   Versehentliches Löschen von
                                          Daten/Datenbankobjekten..



                           Migration      Migration (DB, Plattform..)
       Geplante
       Ausfallzeiten                      Patches und Versionsupgrade
                           Wartung        (Hardware, OS, DB)
                                          Schema Anpassungen ..



Tel. +41 56 483 3300
                                                          Ileana.somesan@oracle.com   16
Problem: Datenfehler und Desaster

                                            Rechenzentrum
                  DB-Cluster




                                        DB-Server
        DB Server 1     DB Server 2




             Shared Storage                    Storage




  • Clustering ≠ Schutz vor Datenfehler ≠ Disaster Recovery
  • Clustering ≠ Schutz vor menschlichen (logischen) Fehlern
   Ein Ausfallsicherheitskonzept muss mehr berücksichtigen
                 als nur Server und Instanzfehler!

                                                         Ileana.somesan@oracle.com   17
Agenda

          •   Nichtverfügbarkeit
          •   Clustering Lösungen
          •   Standby Datenbanken
          •   Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
          •   Komplettsysteme
          •   Weitere Infos, Q&A




© 2012 Oracle Corporation                                 Ileana.somesan@oracle.com   18
Standby Datenbank

                                              Failover



                            Rechenzentrum A                   Rechenzentrum B




                      DB-Server 1                         DB-Server 2
                                                          Standby DB




                              DB-Storage 1                       DB-Storage 2


                                                         Kopie der Produktionsdatenbank auf
                                                         separater Hardware
                                                         (Server/Storage), u.U. in anderen
                                                         Gefahrenzone

© 2012 Oracle Corporation                                                       Ileana.somesan@oracle.com   19
Storage Replikation
eingeschränkter Schutz, ungenutzte Redundanz

                                                                    Keine produktive Nutzung

        Rechenzentrum A                               Rechenzentrum B




    DB-Server 1                                  DB-Server 2
                                                 Standby DB




                           Storage Replikation
            DB-Storage 1                         Entsprechendes DB-Storage 2

  DB-Datei versehentlich gelöscht

                                                   Fehler wird propagiert
   ORA-01578:
   Datenblock beschädigt


                                                                               Ileana.somesan@oracle.com   20
Oracle Data Guard




                       Laufender, automatischer
                       Abgleich der Standby-DB
                       mit der Produktions-DB




Produktions-                                               Physikalische Standby
Datenbank                                                  Datenbank




 • Automatischer Rollentausch (Primary/Standby) im Fehlerfall
    – Fast Start Failover
 • Robust gegen Netzwerkausfälle (Gap Detection)


                                                            Ileana.somesan@oracle.com   21
Oracle Data Guard: Redo Transport Services
Transaktionen
                 Primary DB                               Standby DB



                 LGWR
                                      SYNC
                         LNS           Maximum            RFS
 Production                           Protection                                Standby
 Database                                                                       Redo
                                                                                Logs
        Online                        ASYNC
         Redo            LNS                               RFS
         Logs                         Maximum
                                      Performance

                                                                        ARCH
                               Automatic Gap Resolution
                  ARCH         bei Netzunterbrechungen      RFS


     Archived                                                                    Archived
     Redo Logs                                                                   Redo
                                                                                 Logs



                                                                  Ileana.somesan@oracle.com   22
Oracle Data Guard: Apply Services

    Standby DB

                        Standby     Redo Apply  Physical Standby DB
                        Redo Logs
Redo Data
von          RFS
                                       Apply
Produktion


                                    SQL Apply  Logical Standby DB
                          ARCH




             Archived
             Redo
             Logs




                                                       Ileana.somesan@oracle.com   23
Anwendungsfälle von Data Guard
             mehr als nur Disaster Recovery



               • Backup von der Standby Datenbank anstelle der Produktions-DB
                            Standby Datenbank: identische Kopie der Produktionsdatenbank
                            Vorteil: Backups erzeugen keine Last auf dem Produktionssystem


               • Standby Datenbank als Testsystem nutzen (11g)
                            • Temporäre Snapshot Standby Datenbank erzeugen
                            • Testen (Lesend/Schreibend): Transport der Transaktionslogs läuft im
                              Hintergrund weiter
                            • Auf Knopfdruck zurückstellen: die aufgelaufenen Logdateien werden
                              nachgefahren, Synchronbetrieb
                            Vorteil: Testen mit echten Produktionsdaten
                             Vorteil: weiterhin Schutz vor Datenverlust




© 2012 Oracle Corporation                                                      Ileana.somesan@oracle.com   24
Active Data Guard (seit 11g)



                              Physical Standby DB   Backup von Standby-DB



                              Physical Standby DB
                                                           Testsystem
                               (Snapshot Standby)


                Oracle Data
                   Guard                               Query Offloading,
Produktion-DB                                          Echtzeit-Reporting

                                                    Fast incremental Backup
                                Active Data Guard
                                                       bis zu 20x schneller

                                                    Automatische Korrektur
                                                         beschädigter
                                                         Datenblöcke




                                                        Ileana.somesan@oracle.com   25
Zusammenfassung Standby Lösungen


                          Systemfehler   Server-Ausfall, OS-Crash
                                         Datenbankinstanzfehler..

       Ungeplante         Datenfehler    Storage-Fehler, Datenkorruption
       Ausfallzeiten      & Desaster     Standortausfall (Brand, Stromausfall..)


                          Nutzerfehler   Versehentliches Löschen von
                                         Daten/Datenbankobjekten..



                          Migration      Migration (DB, Plattform..)
       Geplante
       Ausfallzeiten                     Patches und Versionsupgrade
                          Wartung        (Hardware, OS, DB)
                                         Schema Anpassungen ..



Tel. +41 56 483 3300
                                                         Ileana.somesan@oracle.com   26
Agenda

          •   Nichtverfügbarkeit
          •   Clustering Lösungen
          •   Standby Datenbanken
          •   Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
          •   Komplettsysteme
          •   Weitere Infos, Q&A




© 2012 Oracle Corporation                                 Ileana.somesan@oracle.com   27
Menschliches Versagen


                           Systemfehler   Server-Ausfall, OS-Crash
                                          Datenbankinstanzfehler..

       Ungeplante          Datenfehler    Storage-Fehler, Datenkorruption
       Ausfallzeiten       & Desaster     Standortausfall (Brand, Stromausfall..)


                           Nutzerfehler   Versehentliches Löschen von
                                          Daten/Datenbankobjekten..



                           Migration      Migration (DB, Plattform..)
       Geplante
       Ausfallzeiten                      Patches und Versionsupgrade
                           Wartung        (Hardware, OS, DB)
                                          Schema Anpassungen ..



Tel. +41 56 483 3300
                                                          Ileana.somesan@oracle.com   28
Flashback Technologien
Die Zeitmaschine in der Datenbank

• Flashback Query
  • Flashback Versions Query
  • Flashback Transaction Query
• Flashback Table
• Flashback Transaction – neu 11g
• Flashback Drop
• Flashback Database


 Funktionalität der Oracle DB Enterprise Edition, um den Zustand
 eines Datensatzes, einer Tabelle oder der gesamten sehr schnell
 Datenbank wiederherzustellen.



                                                   Ileana.somesan@oracle.com   29
Oracle GoldenGate
   Oracles strategische Replikationslösung


Oracle
                                                                             Oracle
DB2
                                             Beliebige                       DB2
MS SQL Server
                                             Entfernung                      MS SQL Server
Sybase ASE
                                                                             Sybase ASE
Teradata,
                                             LAN/WAN                         Teradata,
MySQL
u.a.                                                         Ziel            MySQL
                                                                             u.a.
                                          GoldenGate




   • Minimierung von geplanten Ausfallzeiten
       – Datenbank-Upgrade 8i/9i/10g auf 11g
       – Plattformwechsel, Migration auf die Oracle DB
       – Fallback verringert das Risiko
   • Bidirektionale/Multi-Master Replikation
       –   Synchronisation zwischen Standorten in Echtzeit
   • Heterogene Umgebungen

                                                                    Ileana.somesan@oracle.com   30
Upgrade/Migration fast ohne Downtime

                                                           OLTP Nutzer




                     Oracle 10g                                                                Oracle 11g


                            Aufsetzen des neuen Systems (hier 11g), ggf. Konfiguration neuer
                            Datenabankfeatures




© 2012 Oracle Corporation                                                                      Ileana.somesan@oracle.com   31
Upgrade/Migration fast ohne Downtim

                                                          OLTP Nutzer




                                                      Initiale Instantiierung
                     Oracle 10g                                                             Oracle 11g


                            Starte GoldenGate auf dem Quellsystem. GoldenGate protokolliert alle
                            nachträglichen Änderungen.
                            Initiales Laden der Daten in die neue Datenbank ohne Unterbrechung des
                            Geschäftsbetriebs (Nutzer arbeiten weiter mit dem bestehenden System)


                            Initialer Abgleich der 2 Datenbanken mit GoldenGate
                            Synchronbetrieb zwichen Alt- und Neusystem.




© 2012 Oracle Corporation                                                                   Ileana.somesan@oracle.com   32
Upgrade/Migration fast ohne Downtim

                                                           OLTP Nutzer                 Tester




                     Oracle 10g                                          Oracle 11g

                            Synchronbetrieb für die Dauer der Tests




© 2012 Oracle Corporation                                                Ileana.somesan@oracle.com   33
Upgrade/Migration fast ohne Downtim

                                                            OLTP Nutzer




                     Oracle 10g                                           Oracle 11g




                            Umschaltung der Nutzer auf das neue System
                            Rückfall auf das alte System, wenn nötig




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Zusammenspiel der HA-Lösungen
             Schutz, Integration, Verwendung der Kapazität



                                  Rechenzentrum A                                   Rechenzentrum B                    Operatives
                                Produktionsdatenbank                            Aktive Standby Datenbank               Reporting
        Flashback
                                          RAC                                               RAC
                                                          Active Data Guard
                                                                                                          GoldenGate



                            DB Server 1         DB Server 2                   DB Server 1         DB Server 2
                        Automatic Storage Management (ASM)             Automatic Storage Management (ASM)




                                    DB-Storage                                        DB-Storage


                                                                      Recovery Manager (RMAN)
                                                                              Secure Backup




© 2012 Oracle Corporation                                                                              Ileana.somesan@oracle.com    35
Agenda

          •   Nichtverfügbarkeit
          •   Clustering Lösungen
          •   Standby Datenbanken
          •   Andere Technologien für Hochverfügbarkeit
          •   Komplettsysteme
          •   Weitere Infos, Q&A




© 2012 Oracle Corporation                                 Ileana.somesan@oracle.com   36
Komplettsysteme für die Oracle DB 11g
             Ein Paradigmenwechsel




             Oracle Database
                Appliance                                          Full Rack


                                                    Half Rack

                                     Quarter Rack                Oracle Exadata
                                                                Database Machine




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Oracle Database Appliance
             Der Einstieg in die Familie von Komplettsystemens



               • Einfach
               •            schnelle Installation, einfache Verwaltung und Support




                        verfügbar seit
                      September 2011


               • Komplettsystem
                       • Hard + Software voll integriert, aufeinander optimiert
               • Hochverfügbare Datenbanklösung
                       • für selbstentwickelte und Standard OLTP- und DW-Anwendungen



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Standardkomponenten


                                            NEU: Integriert, Optimiert,
          Intel Prozessoren                      Getestet, Automatisiert
                     +
          SAS/SATA HDD
          SAS SSD Storage
                     +
          Standard Schnittstellen
                                    = Oracle DB
          USB 2.0, 1 GbE, 10 GbE
                    +                 Appliance
          Linux x86_64
                    +
          Oracle Database 11g
                    +
          Oracle RAC


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Komplett redundante Hardware




                            Sicht von vorne                             Sicht von hinten

           2 x Serverknoten                                24 Prozessorkerne aktiviert bei Bedarf
               Pro Server:                                 192 GB Hauptspeicher
                   • 2 x CPU 6-Core Intel Xeon X5675       4 TB Shared Storage
                   • 96 GB Hauptspeicher
                                                           Netzwerk/Schnittstellen
           Storage
                                                            GbE Interconnect für Clusterkommunikation
               SAS HDD:
                                                            GbE ,10 GbE für externe Kommunikation
                   • Insgesamt 12 TB dreifach gespiegelt
                   • Nutzbar 4 TB für die DB               Redundante Komponenten
               SAS SSD: 292 GB für Redo Logs                Storage, Netzwerk, Netzteile und Lüfter
                        dreifach gespiegelt


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Ausfallsicherer Software-Stack


                     Oracle Enterprise Manager Database Control
               Oracle Database EE Options & Management Packs
            Single Instance          RAC One Node         Real Application
                                                           Clusters (RAC)           separat
                      Oracle Database 11.2.0.2 Enterprise Edition
                             Oracle Grid Infrastructure 11.2.0.2
                            • Automatic Storage Management (ASM)
                                      • Oracle Clusterware

                                Oracle Appliance Manager
                                                                                     vorinstalliert
                                      Oracle Linux 5.5

               Wahl zwischen Single Instance DB ODER RAC One Node ODER RAC



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Schnelle Installation


               • Auspacken

               • Stromkabel anschließen

               • Netzwerkkabel anschließen

               • End-User Packages herunterladen/kopieren

               • Wizard-geführte Installation und Konfiguration: Dauer ~ 2 Stunden




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Einfache Administration
             Oracle Appliance Manager


               • Patchen des gesamten Systems mit einem Befehl
                            • Firmware, Betriebssystem, Clusterware, Datenbanksystem

               • Storage-Selbstverwaltung
                       • Automatic Storage Management (ASM)
                       • Automatische Identifikation und Korrektur von Plattenfehlern

               • Schnelle Diagnose
                            • Automatic Service Request (Phone Home)
                            • Log-Sammlung und -Bündelung für Oracle Support

               • Ein Ansprechpartner für alle Support Angelegenheiten




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Pay-as-you-Grow Lizenzmodell
             Erschwingliche Hochverfügbarkeit


               • Eine einzige Hardware-Konfiguration beschaffen
               • Anzahl der benötigten (aktiven) Prozessorkerne und der
                 Datenbank-Lizenzen bestimmen

               • Bei steigender Rechenkapazität keine Hardwareänderung
                 erforderlich
               • zusätzliche Prozessorkerne werden aktiviert und lizenziert
                       • 4 bis 24 Prozessorkerne aktivieren
                       • 2 bis 24 Prozessorkerne lizenzieren




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Zu beachten



               • HW: nicht erweiterbar, nicht änderbar
               • Reine DB-Maschine
               • Datenmenge auf 4 TB begrenzt
                  Oracle Advanced Compression zwecks Plattenplatzeinsparung
               • DB Version 11.2.0.2, Linux




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Vorteile für Abteilungen,
             kleine und mittelständische Unternehmen



               • Schnelle, einfache Inbetriebnahme

               • Skalierbares Lizenzmodell

               • Performance-Steigerung ohne Hardware-Austausch

               • Erweiterte Wartbarkeit

               • Höchste Verfügbarkeit für diese Konfiguration

               • Validierte (nicht einmalige) Konfiguration




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Ausblick Zusammenspiel der HA-Lösungen
             Oracle Database Appliance



                                Rechenzentrum A                            Rechenzentrum B                 Operatives
                              Produktionsdatenbank                     Aktive Standby Datenbank            Reporting


                Flashback                        Active Data Guard                            GoldenGate


                                  RAC                                        RAC
                                                                     DB Server 1      DB Server 2


                            ASM                                       ASM


                                                                            DB-Storage


                                                                 Recovery Manager (RMAN)
                                                                      Secure Backup




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Links und Kontaktdaten

          • Weitere Informationen DB High Availability
              http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability


          • Oracle RAC Home
               http://www.oracle.com/goto/rac


          • Oracle Data Guard
              http://www.oracle.com/goto/dataguard


          • Oracle Database Appliance
              http://oracle.com/goto/databaseappliance
              http://bit.ly/oracle-db-appliance
              Deutsches FAQ zur Oracle DB Appliance


          • Ansprechpartner
             – Ihr Oracle Vertriebsbeauftragter
             – Ihr Oracle Systemberater



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Überblick Oracle Datenbank Hochverfügbarkeit

  • 1. <Insert Picture Here> Überblick Datenbank Hochverfügbarkeit Ileana Someşan, Systemberaterin ORACLE Deutschland
  • 2. Agenda • Nichtverfügbarkeit • Clustering Lösungen • Standby Datenbanken • Andere Technologien für Hochverfügbarkeit • Komplettsysteme • Weitere Infos, Q&A © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 3
  • 3. Planung einer Ausfallsicherheitslösung • Wieviel Ausfallzeit kann man tolerieren? • Investitionsbereitschaft, internes Knowhow? • Aktive Nutzung der Ausfallsicherheitslösung? Ileana.somesan@oracle.com 4
  • 4. Ausfallzeiten auf DB-Ebene Systemfehler Server-Ausfall, OS-Crash Datenbankinstanzfehler.. Ungeplante Datenfehler Storage-Fehler, Datenkorruption Ausfallzeiten & Desaster Standortausfall (Brand, Stromausfall..) Nutzerfehler Versehentliches Löschen von Daten/Datenbankobjekten.. Migration Migration (DB, Plattform..) Geplante Ausfallzeiten Patches und Versionsupgrade Wartung (Hardware, OS, DB) Schema Anpassungen .. Tel. +41 56 483 3300 Ileana.somesan@oracle.com 5
  • 5. Oracle Lösungen Systemfehler Real Application Clusters (RAC), RAC One Node Ungeplante Datenfehler (Active) Data Guard Ausfallzeiten & Desaster Recovery Manager (RMAN), ASM Nutzerfehler Flashback Technologien Migration GoldenGate Geplante Ausfallzeiten RAC, RAC One Node Wartung Data Guard, GoldeGate Edition Based Redefinition Tel. +41 56 483 3300 Ileana.somesan@oracle.com 6
  • 6. Agenda • Nichtverfügbarkeit • Clustering Lösungen • Standby Datenbanken • Andere Technologien für Hochverfügbarkeit • Komplettsysteme • Weitere Infos, Q&A © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 7
  • 7. Problem: DB-Server als Single Point of Failure Single Instance DB DB Server Storage Ausfall des DB-Servers Fehler der DB-Instanz  DB Nicht-Verfügbarkeit Ileana.somesan@oracle.com 8
  • 8. Lösung 1: Herkömmliches Clustering Veritas Cluster, IBM HACMP, MSCS, HP ServiceGuard, … Cold Failover Cluster DB Server 1 DB Server 2 Shared Storage • Aktiv-passiv Cluster: die Oracle DB läuft zu einem Zeitpunkt auf einem Knoten • Bei Ausfall: – Ressourcen starten, Verbindungen aufbauen – Datenbankinstanz nicht „warm“ – Umschaltzeit: 10-30 Minuten • Probleme: – lange Umschaltzeiten – ungenutzte Redundanz beim Schutz einer Datenbank Ileana.somesan@oracle.com 9
  • 9. Besser: Real Application Clusters (RAC) Hochverfügbarkeit und mehr Alleinstellungsmerkmal der RAC Oracle DB DB Server 1 DB Server 2 DB Server 3 Shared Storage • Aktiv-aktiv Cluster: die Oracle Datenbank läuft auf 2+ Knoten gleichzeitig • Bei Ausfall eines Servers: – Die Datenbank läuft auf den überlebenden Knoten weiter – Umschaltzeit ~ wenige Sekunden • Maximale Ressourcenausnutzung + Flexibilität • Lastverteilung, Skalierung durch Hinzufügen von Servern im laufenden Betrieb Ileana.somesan@oracle.com 10
  • 10. RAC-Infrastuktur (1/2) Oracle Clusterware Server 1 Server 2 Server 3 Server 4 SAP Enqueue SAP Replication Service Service RAC Instanz RAC Instanz SAP R/3 Instanz SAP R/3 Instanz Oracle Clusterware Optional 3rd party Clusterware • Absicherung für: • die Oracle Datenbank • 3rd Party Anwendungen: – z.B.Vorkonfigurierte Agenten für SAP Ressourcen (SAP Enqueue Service, SAP Replication Service) • Kostenlos © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 11
  • 11. RAC-Infrastuktur (2/2) Cluster File System oder ASM Server 1 Server 2 Server 3 Server 4 SAP Enqueue SAP Replication Service Service RAC Instanz RAC Instanz SAP R/3 Instanz SAP R/3 Instanz Oracle Clusterware Optional 3rd party Clusterware 3rd party Oder Cluster File System Automatic Storage Management (ASM) ASM Cluster File System (ACFS) © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 12
  • 12. Automatic Storage Management (ASM) und ACFS • ASM ist der bevorzugte Storage Manager und Dateisystem für Oracle Datenbankdateien (RAC und Non-RAC) - Alternative zu konventionellen Dateisystemen, Volume Manager, Raw Devices - Gleichmäßige Verteilung der Daten über alle Festplatten der Diskgruppe  I/O Performance vergleichbar mit RAW Devices - Online Hinzufügen/Entfernen von Platten - Optionale Spiegelung  Schutz - Automatisches Erzeugen/Benennen/Löschen von Datenbankdateien  vereinfachte Verwaltung - Kostenlos • ACFS ist Storage Manager und Allzweck-Cluster File System (z.B. Oracle Binaries, SAP Binaries) - Funktionen: Snapshots, Tagging, Replication, Security, Encryption © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 1/3 13
  • 13. RAC One Node Die Single Instance RAC-Datenbank A B • Schutz vor Ausfall des DB Servers Rechenzentrum A und/oder der DB-Instanz Cold Failover Cluster • Aktiv-passiv Cluster • eine DB-Instanz pro Oracle DB • eingebaute Failover-Technologie • Reduzierung von Ausfallzeiten bei DB Server 1 DB Server 2 Wartungsarbeiten • Online Database Relocation • Andere: • Server-Konsolidierung DB-Storage • online Upgrade von RAC One Node zu RAC © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 14
  • 14. RAC One Node Online Database Relocation Client Connections Server A Server B • Mehr-Instanzen Betrieb für max. 12 Stunden DBa DBb DBb DBc • Verlagerung der User Sessions auf den neuen Knoten Shared Storage Single Cluster • Verbesserter aktiv-passiv Cluster: Datenbankschutz + Verringerung Ausfallzeiten bei Wartungsarbeiten • Online Upgrade von RAC One Node zu RAC © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 15
  • 15. Zusammenfassung Clustering Lösungen Systemfehler Server-Ausfall, OS-Crash Datenbankinstanzfehler.. Ungeplante Datenfehler Storage-Fehler, Datenkorruption Ausfallzeiten & Desaster Standortausfall (Brand, Stromausfall..) Nutzerfehler Versehentliches Löschen von Daten/Datenbankobjekten.. Migration Migration (DB, Plattform..) Geplante Ausfallzeiten Patches und Versionsupgrade Wartung (Hardware, OS, DB) Schema Anpassungen .. Tel. +41 56 483 3300 Ileana.somesan@oracle.com 16
  • 16. Problem: Datenfehler und Desaster Rechenzentrum DB-Cluster DB-Server DB Server 1 DB Server 2 Shared Storage Storage • Clustering ≠ Schutz vor Datenfehler ≠ Disaster Recovery • Clustering ≠ Schutz vor menschlichen (logischen) Fehlern Ein Ausfallsicherheitskonzept muss mehr berücksichtigen als nur Server und Instanzfehler! Ileana.somesan@oracle.com 17
  • 17. Agenda • Nichtverfügbarkeit • Clustering Lösungen • Standby Datenbanken • Andere Technologien für Hochverfügbarkeit • Komplettsysteme • Weitere Infos, Q&A © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 18
  • 18. Standby Datenbank Failover Rechenzentrum A Rechenzentrum B DB-Server 1 DB-Server 2 Standby DB DB-Storage 1 DB-Storage 2 Kopie der Produktionsdatenbank auf separater Hardware (Server/Storage), u.U. in anderen Gefahrenzone © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 19
  • 19. Storage Replikation eingeschränkter Schutz, ungenutzte Redundanz  Keine produktive Nutzung Rechenzentrum A Rechenzentrum B DB-Server 1 DB-Server 2 Standby DB Storage Replikation DB-Storage 1 Entsprechendes DB-Storage 2 DB-Datei versehentlich gelöscht Fehler wird propagiert ORA-01578: Datenblock beschädigt Ileana.somesan@oracle.com 20
  • 20. Oracle Data Guard Laufender, automatischer Abgleich der Standby-DB mit der Produktions-DB Produktions- Physikalische Standby Datenbank Datenbank • Automatischer Rollentausch (Primary/Standby) im Fehlerfall – Fast Start Failover • Robust gegen Netzwerkausfälle (Gap Detection) Ileana.somesan@oracle.com 21
  • 21. Oracle Data Guard: Redo Transport Services Transaktionen Primary DB Standby DB LGWR SYNC LNS  Maximum RFS Production Protection Standby Database Redo Logs Online ASYNC Redo LNS RFS Logs Maximum Performance ARCH Automatic Gap Resolution ARCH bei Netzunterbrechungen RFS Archived Archived Redo Logs Redo Logs Ileana.somesan@oracle.com 22
  • 22. Oracle Data Guard: Apply Services Standby DB Standby Redo Apply  Physical Standby DB Redo Logs Redo Data von RFS Apply Produktion SQL Apply  Logical Standby DB ARCH Archived Redo Logs Ileana.somesan@oracle.com 23
  • 23. Anwendungsfälle von Data Guard mehr als nur Disaster Recovery • Backup von der Standby Datenbank anstelle der Produktions-DB Standby Datenbank: identische Kopie der Produktionsdatenbank Vorteil: Backups erzeugen keine Last auf dem Produktionssystem • Standby Datenbank als Testsystem nutzen (11g) • Temporäre Snapshot Standby Datenbank erzeugen • Testen (Lesend/Schreibend): Transport der Transaktionslogs läuft im Hintergrund weiter • Auf Knopfdruck zurückstellen: die aufgelaufenen Logdateien werden nachgefahren, Synchronbetrieb Vorteil: Testen mit echten Produktionsdaten  Vorteil: weiterhin Schutz vor Datenverlust © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 24
  • 24. Active Data Guard (seit 11g) Physical Standby DB Backup von Standby-DB Physical Standby DB Testsystem (Snapshot Standby) Oracle Data Guard Query Offloading, Produktion-DB Echtzeit-Reporting Fast incremental Backup Active Data Guard bis zu 20x schneller Automatische Korrektur beschädigter Datenblöcke Ileana.somesan@oracle.com 25
  • 25. Zusammenfassung Standby Lösungen Systemfehler Server-Ausfall, OS-Crash Datenbankinstanzfehler.. Ungeplante Datenfehler Storage-Fehler, Datenkorruption Ausfallzeiten & Desaster Standortausfall (Brand, Stromausfall..) Nutzerfehler Versehentliches Löschen von Daten/Datenbankobjekten.. Migration Migration (DB, Plattform..) Geplante Ausfallzeiten Patches und Versionsupgrade Wartung (Hardware, OS, DB) Schema Anpassungen .. Tel. +41 56 483 3300 Ileana.somesan@oracle.com 26
  • 26. Agenda • Nichtverfügbarkeit • Clustering Lösungen • Standby Datenbanken • Andere Technologien für Hochverfügbarkeit • Komplettsysteme • Weitere Infos, Q&A © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 27
  • 27. Menschliches Versagen Systemfehler Server-Ausfall, OS-Crash Datenbankinstanzfehler.. Ungeplante Datenfehler Storage-Fehler, Datenkorruption Ausfallzeiten & Desaster Standortausfall (Brand, Stromausfall..) Nutzerfehler Versehentliches Löschen von Daten/Datenbankobjekten.. Migration Migration (DB, Plattform..) Geplante Ausfallzeiten Patches und Versionsupgrade Wartung (Hardware, OS, DB) Schema Anpassungen .. Tel. +41 56 483 3300 Ileana.somesan@oracle.com 28
  • 28. Flashback Technologien Die Zeitmaschine in der Datenbank • Flashback Query • Flashback Versions Query • Flashback Transaction Query • Flashback Table • Flashback Transaction – neu 11g • Flashback Drop • Flashback Database Funktionalität der Oracle DB Enterprise Edition, um den Zustand eines Datensatzes, einer Tabelle oder der gesamten sehr schnell Datenbank wiederherzustellen. Ileana.somesan@oracle.com 29
  • 29. Oracle GoldenGate Oracles strategische Replikationslösung Oracle Oracle DB2 Beliebige DB2 MS SQL Server Entfernung MS SQL Server Sybase ASE Sybase ASE Teradata, LAN/WAN Teradata, MySQL u.a. Ziel MySQL u.a. GoldenGate • Minimierung von geplanten Ausfallzeiten – Datenbank-Upgrade 8i/9i/10g auf 11g – Plattformwechsel, Migration auf die Oracle DB – Fallback verringert das Risiko • Bidirektionale/Multi-Master Replikation – Synchronisation zwischen Standorten in Echtzeit • Heterogene Umgebungen Ileana.somesan@oracle.com 30
  • 30. Upgrade/Migration fast ohne Downtime OLTP Nutzer Oracle 10g Oracle 11g Aufsetzen des neuen Systems (hier 11g), ggf. Konfiguration neuer Datenabankfeatures © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 31
  • 31. Upgrade/Migration fast ohne Downtim OLTP Nutzer Initiale Instantiierung Oracle 10g Oracle 11g Starte GoldenGate auf dem Quellsystem. GoldenGate protokolliert alle nachträglichen Änderungen. Initiales Laden der Daten in die neue Datenbank ohne Unterbrechung des Geschäftsbetriebs (Nutzer arbeiten weiter mit dem bestehenden System) Initialer Abgleich der 2 Datenbanken mit GoldenGate Synchronbetrieb zwichen Alt- und Neusystem. © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 32
  • 32. Upgrade/Migration fast ohne Downtim OLTP Nutzer Tester Oracle 10g Oracle 11g Synchronbetrieb für die Dauer der Tests © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 33
  • 33. Upgrade/Migration fast ohne Downtim OLTP Nutzer Oracle 10g Oracle 11g Umschaltung der Nutzer auf das neue System Rückfall auf das alte System, wenn nötig © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 34
  • 34. Zusammenspiel der HA-Lösungen Schutz, Integration, Verwendung der Kapazität Rechenzentrum A Rechenzentrum B Operatives Produktionsdatenbank Aktive Standby Datenbank Reporting Flashback RAC RAC Active Data Guard GoldenGate DB Server 1 DB Server 2 DB Server 1 DB Server 2 Automatic Storage Management (ASM) Automatic Storage Management (ASM) DB-Storage DB-Storage Recovery Manager (RMAN) Secure Backup © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 35
  • 35. Agenda • Nichtverfügbarkeit • Clustering Lösungen • Standby Datenbanken • Andere Technologien für Hochverfügbarkeit • Komplettsysteme • Weitere Infos, Q&A © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 36
  • 36. Komplettsysteme für die Oracle DB 11g Ein Paradigmenwechsel Oracle Database Appliance Full Rack Half Rack Quarter Rack Oracle Exadata Database Machine © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 37
  • 37. Oracle Database Appliance Der Einstieg in die Familie von Komplettsystemens • Einfach • schnelle Installation, einfache Verwaltung und Support verfügbar seit September 2011 • Komplettsystem • Hard + Software voll integriert, aufeinander optimiert • Hochverfügbare Datenbanklösung • für selbstentwickelte und Standard OLTP- und DW-Anwendungen © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 38
  • 38. Standardkomponenten NEU: Integriert, Optimiert, Intel Prozessoren Getestet, Automatisiert + SAS/SATA HDD SAS SSD Storage + Standard Schnittstellen = Oracle DB USB 2.0, 1 GbE, 10 GbE + Appliance Linux x86_64 + Oracle Database 11g + Oracle RAC © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 39
  • 39. Komplett redundante Hardware Sicht von vorne Sicht von hinten 2 x Serverknoten 24 Prozessorkerne aktiviert bei Bedarf Pro Server: 192 GB Hauptspeicher • 2 x CPU 6-Core Intel Xeon X5675 4 TB Shared Storage • 96 GB Hauptspeicher Netzwerk/Schnittstellen Storage GbE Interconnect für Clusterkommunikation SAS HDD: GbE ,10 GbE für externe Kommunikation • Insgesamt 12 TB dreifach gespiegelt • Nutzbar 4 TB für die DB Redundante Komponenten SAS SSD: 292 GB für Redo Logs Storage, Netzwerk, Netzteile und Lüfter dreifach gespiegelt © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 40
  • 40. Ausfallsicherer Software-Stack Oracle Enterprise Manager Database Control Oracle Database EE Options & Management Packs Single Instance RAC One Node Real Application Clusters (RAC) separat Oracle Database 11.2.0.2 Enterprise Edition Oracle Grid Infrastructure 11.2.0.2 • Automatic Storage Management (ASM) • Oracle Clusterware Oracle Appliance Manager vorinstalliert Oracle Linux 5.5 Wahl zwischen Single Instance DB ODER RAC One Node ODER RAC © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 41
  • 41. Schnelle Installation • Auspacken • Stromkabel anschließen • Netzwerkkabel anschließen • End-User Packages herunterladen/kopieren • Wizard-geführte Installation und Konfiguration: Dauer ~ 2 Stunden © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 42
  • 42. Einfache Administration Oracle Appliance Manager • Patchen des gesamten Systems mit einem Befehl • Firmware, Betriebssystem, Clusterware, Datenbanksystem • Storage-Selbstverwaltung • Automatic Storage Management (ASM) • Automatische Identifikation und Korrektur von Plattenfehlern • Schnelle Diagnose • Automatic Service Request (Phone Home) • Log-Sammlung und -Bündelung für Oracle Support • Ein Ansprechpartner für alle Support Angelegenheiten © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 43
  • 43. Pay-as-you-Grow Lizenzmodell Erschwingliche Hochverfügbarkeit • Eine einzige Hardware-Konfiguration beschaffen • Anzahl der benötigten (aktiven) Prozessorkerne und der Datenbank-Lizenzen bestimmen • Bei steigender Rechenkapazität keine Hardwareänderung erforderlich • zusätzliche Prozessorkerne werden aktiviert und lizenziert • 4 bis 24 Prozessorkerne aktivieren • 2 bis 24 Prozessorkerne lizenzieren © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 44
  • 44. Zu beachten • HW: nicht erweiterbar, nicht änderbar • Reine DB-Maschine • Datenmenge auf 4 TB begrenzt  Oracle Advanced Compression zwecks Plattenplatzeinsparung • DB Version 11.2.0.2, Linux © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 45
  • 45. Vorteile für Abteilungen, kleine und mittelständische Unternehmen • Schnelle, einfache Inbetriebnahme • Skalierbares Lizenzmodell • Performance-Steigerung ohne Hardware-Austausch • Erweiterte Wartbarkeit • Höchste Verfügbarkeit für diese Konfiguration • Validierte (nicht einmalige) Konfiguration © 2011 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 46
  • 46. Ausblick Zusammenspiel der HA-Lösungen Oracle Database Appliance Rechenzentrum A Rechenzentrum B Operatives Produktionsdatenbank Aktive Standby Datenbank Reporting Flashback Active Data Guard GoldenGate RAC RAC DB Server 1 DB Server 2 ASM ASM DB-Storage Recovery Manager (RMAN) Secure Backup © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 47
  • 47. Links und Kontaktdaten • Weitere Informationen DB High Availability http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability • Oracle RAC Home http://www.oracle.com/goto/rac • Oracle Data Guard http://www.oracle.com/goto/dataguard • Oracle Database Appliance http://oracle.com/goto/databaseappliance http://bit.ly/oracle-db-appliance Deutsches FAQ zur Oracle DB Appliance • Ansprechpartner – Ihr Oracle Vertriebsbeauftragter – Ihr Oracle Systemberater © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 48
  • 48. © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 49
  • 49. © 2012 Oracle Corporation Ileana.somesan@oracle.com 50