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AVANTAGES ET MEILLEURES PRATIQUES LIÉS AU DÉPLOIEMENT DE DISQUES DURS SSD DANS UN ENVIRONNEMENT OLTP À L'AIDE DE DELL EQUALLOGIC DE LA SÉRIE PS LIVRE BLANC L'utilisation de disques durs SSD dans des baies de stockage d'entreprise est une des principales tendances actuelles en matière de stockage. Jusqu'à présent, des disques durs mécaniques avec un frontal basé sur la mémoire cache dans le contrôleur de l'unité multidisque ont été l'architecture E/S dominante pour le stockage de données d'application haut de gamme. Néanmoins, les capacités croissantes et les prix en baisse des puces de mémoire ainsi que le nombre croissant d'applications gourmandes ont conduit nombre de fournisseurs de matériel de stockage à introduire des disques durs SSD dans leurs unités multidisques afin d'améliorer les performances des applications. De plus, du fait que les disques durs SSD peuvent consommer bien moins d'énergie que les autres disques durs, ils contribuent également à réduire la consommation d'énergie dans les datacenters exigeants. Au cours des 25 dernières années, alors que la vitesse des processeurs et la capacité des disques durs ont enregistré une croissance exponentielle, les E/S par seconde des disques durs n'ont connu qu'une modeste amélioration au niveau de la vitesse des lecteurs, limitant ainsi les performances des applications. Par conséquent, les responsables informatiques partitionnent et échelonnent sur plusieurs niveaux le stockage des données d'application depuis des disques durs SATA lents, haute capacité (Niveau 2) jusqu'à des disques durs SAS rapides et plus coûteux (Niveau 1). Les disques durs SSD ajoutent un niveau (Niveau 0) à l'architecture de stockage d'applications. Bien qu'ayant actuellement une capacité limitée, les disques durs SSD peuvent proposer des améliorations d'E/S par seconde de plus d'un ordre de grandeur par rapport aux autres disques durs. Néanmoins, les applications concrètes, pour lesquelles la latence est critique comme dans le domaine de la banque, du commerce électronique, des recherches sur le Web et des systèmes de réservation en ligne, n'apportent pas les mêmes avantages que la performance supérieure en termes d'E/S par seconde des disques durs SSD. Des caractéristiques d'E/S spécifiques à la charge de travail dictent les avantages des performances dont peut bénéficier une application grâce aux disques durs SSD. Afin de faire la preuve des avantages des baies SSD sur des applications concrètes, les laboratoires Dell ont testé les capacités des disques durs SSD à l'aide d'une charge de travail de traitement transactionnel en ligne (OLTP). Cette base de données a été mise en œuvre dans un module de stockage multiniveau qui inclut les toutes dernières baies Dell EqualLogic™ PS6000 avec des disques durs SAS et les disques SSD. Les laboratoires Dell ont procédé à de multiples tests en déplaçant plusieurs éléments de base de données (dont des journaux, des fichiers temporaires et des objets de données) de disques durs vers des disques durs SSD avant de mesurer les deltas de performances. Ces tests montrent que dans un SAN iSCSI EqualLogic, en fonction de votre charge utilisateur, les applications de bases de données OLTP pour lesquelles la latence est critique peuvent s'attendre à une augmentation estimée à 75 % de leur débit de transaction ou à une amélioration pouvant atteindre 60 % de leurs temps de réponse en isolant et déplaçant des jeux de données exigeants en lecture depuis des lecteurs SAS vers des disques durs SSD par rapport à un déplacement des mêmes jeux de données vers des lecteurs SAS supplémentaires.

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AvAntAges et meilleures prAtiques liés Au déploiement de disques durs ssd dAns un environnement oltp à l'Aide de dell equAllogic de lA série ps

LIVRE BLANC

L'utilisation de disques durs SSD dans des baies de stockage d'entreprise est une des principales tendances actuelles en matière de stockage. Jusqu'à présent, des disques durs mécaniques avec un frontal basé sur la mémoire cache dans le contrôleur de l'unité multidisque ont été l'architecture E/S dominante pour le stockage de données d'application haut de gamme. Néanmoins, les capacités croissantes et les prix en baisse des puces de mémoire ainsi que le nombre croissant d'applications gourmandes ont conduit nombre de fournisseurs de matériel de stockage à introduire des disques durs SSD dans leurs unités multidisques afin d'améliorer les performances des applications. De plus, du fait que les disques durs SSD peuvent consommer bien moins d'énergie que les autres disques durs, ils contribuent également à réduire la consommation d'énergie dans les datacenters exigeants.

Au cours des 25 dernières années, alors que la vitesse des processeurs et la capacité des disques durs ont enregistré une croissance exponentielle, les E/S par seconde des disques durs n'ont connu qu'une modeste amélioration au niveau de la vitesse des lecteurs, limitant ainsi les performances des applications. Par conséquent, les responsables informatiques partitionnent et échelonnent sur plusieurs niveaux le stockage des données d'application depuis des disques durs SATA lents, haute capacité (Niveau 2) jusqu'à des disques durs SAS rapides et plus coûteux (Niveau 1).

Les disques durs SSD ajoutent un niveau (Niveau 0) à l'architecture de stockage d'applications. Bien qu'ayant actuellement une capacité limitée, les disques durs SSD peuvent proposer des améliorations d'E/S par seconde de plus d'un ordre de grandeur par rapport aux autres disques durs. Néanmoins, les applications concrètes, pour lesquelles la latence est critique comme dans le domaine de la banque, du commerce électronique, des recherches sur le Web et des systèmes de réservation en ligne, n'apportent pas les mêmes avantages que la performance supérieure en termes d'E/S par seconde des disques durs SSD. Des caractéristiques d'E/S spécifiques à la charge de travail dictent les avantages des performances dont peut bénéficier une application grâce aux disques durs SSD. Afin de faire la preuve des avantages des baies SSD sur des applications concrètes, les laboratoires Dell ont testé les capacités des disques durs SSD à l'aide d'une charge de travail de traitement transactionnel en ligne (OLTP). Cette base de données a été mise en œuvre dans un module de stockage multiniveau qui inclut les toutes dernières baies Dell EqualLogic™ PS6000 avec des disques durs SAS et les disques SSD. Les laboratoires Dell ont procédé à de multiples tests en déplaçant plusieurs éléments de base de données (dont des journaux, des fichiers temporaires et des objets de données) de disques durs vers des disques durs SSD avant de mesurer les deltas de performances. Ces tests montrent que dans un SAN iSCSI EqualLogic, en fonction de votre charge utilisateur, les applications de bases de données OLTP pour lesquelles la latence est critique peuvent s'attendre à une augmentation estimée à 75 % de leur débit de transaction ou à une amélioration pouvant atteindre 60 % de leurs temps de réponse en isolant et déplaçant des jeux de données exigeants en lecture depuis des lecteurs SAS vers des disques durs SSD par rapport à un déplacement des mêmes jeux de données vers des lecteurs SAS supplémentaires.

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Ce livre blanc aborde également la question des meilleures pratiques pour le déploiement de disques durs SSD dans un environnement OLTP en utilisant des baies Dell EqualLogic de la série PS.

stockAge échelonné dell equAllogic de lA série ps La série PS de Dell EqualLogic redéfinit la simplicité et le marché du stockage. Son évolutivité en ligne, à la demande, sa facilité de gestion, ses fonctions avancées d'équilibrage de charge et sa structure tarifaire tout compris innovante aident les administrateurs informatiques à réduire la complexité et les coûts du stockage. Les baies EqualLogic de la série PS prennent en charge les configurations RAID 10, 50, 5 et 6 à l'aide de disques durs SSD, SAS et SATA, fournissant plusieurs niveaux de stockage afin de satisfaire la vaste majorité de vos besoins en termes de performances et de capacité. Tout comme les disques durs, les disques durs SSD apparaissent comme des disques durs standard pour les outils de gestion existants, permettant aux responsables informatiques de gérer les disques durs SSD sans apprentissage, outil ou processus spécifique.

Dell a introduit les disques durs SSD dans la gamme de produits EqualLogic de la série PS à un prix très abordable afin de proposer aux entreprises soucieuses des coûts les hautes performances et les capacités à faible consommation d'énergie des disques durs SSD. Néanmoins, le prix des disques durs SSD reste supérieur à celui des disques durs pour une capacité de stockage comparable et, pour de nombreux clients, il peut s'avérer difficilement applicable de stocker l'ensemble des données de la charge de travail sur des disques durs SSD. Ce livre blanc fournit une description des avantages en termes de performances disponibles lors de la mise en œuvre d'un disque dur SSD dans le cadre d'une stratégie de déploiement de stockage échelonné globale.

Nous décrirons tout d'abord dans ce document les outils et les tests réalisés par les laboratoires Dell afin de démontrer les avantages en termes

de performances des baies de disques durs SSD de la série PS en utilisant une charge de travail OLTP s'exécutant sur une base de données Oracle®, mise en œuvre avec des niveaux de stockage de disques durs SAS PS6000XV et SSD PS6000S.

Nous présenterons ensuite le débit et les temps de réponses transactionnels relatifs de plusieurs configurations de stockage obtenus en déplaçant des éléments de bases de données comme des journaux, des fichiers temporaires et Tablespaces entre les baies. Enfin, nous proposerons des recommandations en matière de meilleures pratiques afin de guider les utilisateurs lors de l'introduction des baies de disques durs SSD de la série PS dans des déploiements de bases de données basées sur baie de disques durs de la série PS.

AvAntAges des disques durs ssdContrairement aux disques durs mécaniques, les disques durs SSD sont constitués de puces de mémoires en silicone et ne comportent pas de pièces mobiles. Comme avec les disques durs, les données sont permanentes sur les disques durs SSD lors de la mise hors tension. Le système d'exploitation d'un ordinateur traite ces périphériques comme les autres disques. Néanmoins, les disques durs SSD ont un temps d'accès proche de zéro et un temps de rotation nul. Cela permet de réduire considérablement la latence et les temps de réponse. Ce sont les applications sur lesquelles la latence de stockage a un impact négatif qui tireront le plus profit du stockage basé sur disque dur SSD.

Les administrateurs informatiques mettent généralement en œuvre les meilleures pratiques afin d'ajuster les applications pour lesquelles la latence est critique. Une méthode courante consiste à conserver le plus de données d'applications possibles dans la mémoire du serveur. Cela permet de réduire la fréquence à laquelle l'application doit récupérer des données sur les disques durs physiques car ce processus a une latence d'écriture ou de lecture bien plus longue que la mémoire du serveur. Du fait de la croissance exponentielle des jeux de données d'applications, la mémoire du serveur, dans la limite de sa capacité, peut finir par ne plus représenter qu'un faible pourcentage du total des données d'applications alors que le système est largement tributaire des lectures/écritures des disques durs. Par conséquent, les administrateurs informatiques mettent souvent en œuvre l'une des deux meilleures pratiques suivantes, ou les deux, afin de réduire le temps d'accès du disque dur :

Entrelacement par bandes de données 1. d'applications sur un grand nombre de disques physiques (entrelacements larges)

Ecriture de données d'applications uniquement 2. sur une portion réduite d'un disque dur (short stroking)

Avantages des solutions de stockage Dell EqualLogic de la série PS

• Evolutivité en ligne et à la demande : Pas de temps d'inactivité, pas de reconfigurations matérielles, les performances peuvent se mettre à l'échelle linéairement en fonction de la capacité

• Gestion automatique : Configuration rapide, gestion aisée, dont le provisioning fluide, l'équilibrage de charge et la création d'instantanés, de clones et de réplicas distants

• Modèle tarifaire tout compris : Permet d'éliminer les coûts cachés, prix des logiciels inclus, ce qui simplifie le cycle d'achat

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Malheureusement, ces meilleures pratiques peuvent accroître l'encombrement, les coûts (matériels, logiciels, d'alimentation et de maintenance) ainsi que la complexité. L'intégration de disques durs SSD dans le déploiement de votre solution peut vous aider à simplifier la configuration du stockage et à réduire les coûts.

les disques durs ssd dAns l'Architecture de stockAge equAllogic de lA série psLa plupart des unités multidisques traditionnelles modulaires basées sur la trame empilent des étagères de disques durs derrière un jeu de contrôleurs de stockage redondants. Lorsque des disques durs SSD dont les E/S par seconde sont élevées sont configurés dans de telles architectures de baies de stockage (figure 1), ils doivent partager les ressources du contrôleur de baie avec les autres disques durs SAS et SATA. Par conséquent, ces baies de stockage ne peuvent prendre en charge qu'un nombre réduit de disques durs SSD par trame. D'un autre côté, la série PS d'EqualLogic est basée sur une architecture de stockage pair à pair unique modulaire (figure 2). Dans ce contexte, « pair à pair » décrit la collaboration et le partenariat paritaire des baies membres qui fonctionnent comme des pairs dans un groupe de la série PS. Individuellement, chaque membre d'un groupe de la série PS est une baie de stockage entièrement fonctionnelle, hautes performances, hautement disponible dotée de mémoires caches à écriture différée en miroir et de plusieurs connexions réseaux de stockage dans ses propres

contrôleurs de stockage redondants. Les membres d'un groupe de la série PS travaillent ensemble pour partager des ressources, distribuer équitablement les charges et collaborer afin de faciliter l'optimisation des performances de l'application et fournir une protection complète des données. De plus, les membres de la série PS peuvent être ajoutés à un groupe de la série PS, ou retirés de ce dernier, sans tâches d'administration complexes, ni impact sur la disponibilité. Par conséquent, des ressources telles que des disques, des contrôleurs, des mémoires caches et des connexions réseaux peuvent être facilement ajoutées et retirées d'une solution de stockage EqualLogic de la série PS afin de mettre à l'échelle sa capacité et ses performances.

Cette architecture pair à pair modulaire d'EqualLogic offre une opportunité de déverrouiller le potentiel des disques durs SSD pour obtenir de meilleures performances. Des membres PS6000S abordables peuvent être configurés dans un regroupement à part (Niveau 0) dans le même SAN que les baies de disques durs SAS et SATA de la série PS mais avec un contrôleur et des ressources de port réseau

dédiés. De plus, le modèle tarifaire tout compris de la série PS d'EqualLogic rend cette solution de disque dur SSD encore plus abordable et rentable. Des fonctions logicielles avancées comme les instantanés, les clones et la réplication à distance, ainsi que

Figure 1 : Disques durs SSD dans une architecture modulaire basée sur la trame traditionnelle

Serveur

Stockage externe

Contrôleurs de stockage redondants

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Stockage externe

Serveur

Contrôleurs de stockage redondants

Contrôleurs de stockage redondants

Contrôleurs de stockage redondantsContrôleurs de stockage redondants

Contrôleurs de stockage redondants

Contrôleurs de stockage redondants

Disque dur

Disque dur SSD

Figure 2 : Disques durs SSD dans une architecture pair à pair modulaire d'EqualLogic

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l'intégration spécifique à l'application pour Microsoft Exchange, SQL Server et les environnements de machine virtuelle VMware et Microsoft Hyper-V basés sur un hyperviseur sont incluses avec les baies EqualLogic de la série PS sans frais supplémentaire.

cAs d'usAgeSelon des tests réalisés par les laboratoires Dell, les disques durs SSD fonctionnent mieux lorsque le schéma E/S est aléatoire et que les E/S sont principalement lues avec des blocs de transfert de petite taille (par exemple, 8 Ko). Ces caractéristiques d'E/S sont typiques des charges de travail OLTP. Traditionnellement, la latence des disques durs se compose d'un temps d'accès, d'un temps de rotation et du temps de transfert de données réelles. Dans les transferts aléatoires, les temps de latence d'accès et de rotation sont disproportionnément supérieurs au temps de transfert. Le stockage sur disque dur SSD diminue considérablement le temps d'accès et élimine le temps de rotation (du fait de l'absence de pièces mobiles), réduisant finalement le temps d'attente d'une transaction OLTP avant la réalisation des E/S. Les laboratoires Dell ont procédé à des tests avec la baie EqualLogic PS6000S sur plusieurs configurations. Ces outils, tests et résultats sont présentés ci-après.

tests, outils et conFigurAtionsPour mesurer les performances des baies EqualLogic PS6000S, les laboratoires Dell ont utilisé deux outils : Oracle I/O Numbers (ORION) et Benchmark Factory® de Quest® Software.

ORION (Oracle I/O Numbers)ORION est un outil permettant de simuler les charges de travail d'E/S d'Oracle. Dans cette étude, la petite charge de travail d'E/S aléatoire a été testée. Elle simulait les applications OLTP types dans lesquelles la plupart des opérations d'E/S sont les lectures et des écritures aléatoires avec une taille d'E/S équivalente à la taille du bloc de base de données, généralement 8 Ko. Les résultats des tests incluent le débit (mesuré en E/S par seconde) et les temps de réponse des E/S, critères clés pour la comparaison des performances des sous-systèmes de stockage.

ORION peut réaliser des tests à différents niveaux de charge d'E/S afin de mesurer les données de performances telles que les E/S par seconde et la latence des E/S. Le niveau de charge est exprimé en termes de nombres d'E/S asynchrones en suspens.

Un test ORION a été réalisé avec une baie PS6000S et une baie PS6000XV. Il consistait à simuler une charge de travail OLTP type en utilisant 70 % de petites E/S en lecture aléatoires et 30 % de petites E/S en écriture aléatoires.

Ce test, exécuté sur trois volumes bruts de 70 Go, simule l'effet d'entrelacement par bandes effectué par la gestion automatique du stockage (ASM) d'Oracle qui permet à la base de données Oracle d'optimiser les lectures et les écritures à plusieurs volumes de stockage. La configuration du test ORION est résumée dans le tableau 1A.

Benchmark FactoryBenchmark Factory TPC-C de Quest Software est un utilitaire de génération de charge qui simule les transactions et utilisateurs OLTP sur une base de données pour un nombre d'utilisateurs donné. La configuration de la base de données utilisée dans ce test comportait un Real Application Cluster (RAC) Oracle 11 g (11.1.0.7) à deux nœuds. La taille de schéma totale de la base de données était de 130 Go, remplis

par Benchmark Factory. Les résultats du test incluent des mesures comme le temps de réponse moyen par transaction et le nombre de transactions par seconde (TPS). La configuration du test Benchmark Factory est résumée dans le tableau 1B.

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CONFIguRAtIONS mAtéRIELLES Et LOgICIELLES POuR LE tESt ORIONServeur Un serveur Dell PowerEdge 2950 avec :

Deux processeurs quatre cœurs Intel® Xeon®, 3,16 GHz• 32 Go de RAM• 4 ports des cartes d'interface réseau Intel PRO/1000 • d'un gigabit pour trafic iSCSI

Dell EqualLogic PS6000XV OU PS6000S RAID 10 avec 2 disques durs de remplacement dans chaque • membre Disques SAS 15 000 tr/min dans PS6000XV ; disques SSD 50 Go • dans PS6000SMicrologiciel : Highland Park Beta Gold 4.1.1 (R88972)•

Trois volumes de 70 Go chacun

Stockageexterne

Configurationdu volume

Système d'exploitation etpilote de périphérique

Microsoft Windows 2003 Server x64 R2 édition Enterprise avec SP2Initiateur iSCSI Microsoft 2.0.8• Module DSM (Device Specific Module) E/S • multi-voies EqualLogic Version 3.2 bêta

2 commutateurs Dell PowerConnect 6248 Gigabit Ethernet empilés pour réseau SAN iSCSI

Version d'ORION : 10.2.0.1.0

Réseaude stockage

Logiciel de test

tableau 1A : Configuration du test ORION

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Configuration de réseau de stockagePour les deux tests, ORION et Benchmark Factory, deux commutateurs Dell™ PowerConnect™ 6248 Gigabit Ethernet ont été mis en œuvre pour connecter les serveurs hôtes au sous-système de stockage et pour séparer le trafic SAN iSCSI du trafic LAN public et privé. Les deux commutateurs Gigabit Ethernet ont été empilés pour fournir une large bande passante pour le réseau inter-commutateur. Les meilleures pratiques du réseau EqualLogic suivantes ont été mises en œuvre :

• Activation du contrôle de flux

• Activation de la fonction rapide du port du protocole Spanning Tree (STP)

• Activation des contrôles de saturation des flux de diffusion et de multidiffusion

• Désactivation du contrôle de saturation des flux d'unidiffusion

• Activation des trames Jumbo

résultAts du testRésultats de la charge de travail OLtP ORIONLes figures 3 et 4 affichent des résultats du test ORION pour une charge de travail d'E/S OLTP type représentée par 70 % de petites E/S en lecture aléatoires et 30 %

de petites E/S en écriture aléatoires. La figure 3 illustre les E/S par seconde à différents niveaux de la charge. La figure 4 illustre la latence des E/S à différents niveaux de la charge. Tous les résultats sont normalisés et sont fournis ici uniquement à des fins de comparaison entre PS6000S et PS6000XV. Ils ne sont pas représentatifs des capacités maximales des deux systèmes de stockage.

Comme indiqué sur les figures 3 et 4, pour la petite charge de travail OLTP d'E/S en lecture/écriture mixte aléatoire, le PS6000S offre un résultat environ 2,5 à 3 fois supérieur en termes d'E/S par seconde à celui du PS6000XV pour des niveaux de charge supérieurs et jusqu'à 12 fois supérieurs pour des niveaux de charge inférieurs.

Résultats de Benchmark Factory tPCCLes laboratoires Dell ont procédé à plusieurs tests sur le réseau SAN iSCSI EqualLogic, en modifiant l'emplacement de plusieurs composants de la base de données Oracle. La figure 5 présente l'architecture de la base de données RAC 11g.

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Figure 4: IOPS vs. Load for OLTP Workload

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Nombre normalisé de petites E/S en suspens (Echelle Linéaire)1 x PS6000XV1 x PS6000S

1 x PS6000XV1 x PS6000S

Figure 5: I/O Latency vs. Small Outstanding I/o for OLTP Workload

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Nombre normalisé de petites E/S en suspens (Echelle Linéaire)

Figure 3 – E/S par seconde / Charge pour charge de travail OLtP

Figure 4 : Latence E/S / Charge pour charge de travail OLtP

CONFIguRAtIONS mAtéRIELLES Et LOgICIELLES POuR LE tESt BENChmARk FACtORyServeur Deux serveurs lame Dell PowerEdge M710 avec :

Deux processeurs quatre cœurs Intel® Xeon®, 2,67 GHz• 24 Go de RAM• 4 ports des cartes d'interface réseau de 1 Go • Broadcom NetXtreme II pour le trafic iSCSI

Dell EqualLogic PS6000XV OU PS6000S

RAID 10 avec 2 disques durs de remplacement dans •

chaque membre

Disques SAS 15 000 tr/min dans PS6000XV ; disques •

SSD 50 Go dans PS6000S

Micrologiciel : Highland Park Beta Gold 4.1.1 (R88972)•

Un volume de 170 Go ; un volume de 100 Go ; un volume de 80 Go

Stockageexterne

Configurationdu volume

Système d'exploitation etpilote de périphérique

Microsoft Windows 2003 Server x64 R2 édition Enterprise avec SP2Initiateur iSCSI Microsoft 2.0.8• Module DSM (Device Specific Module) E/S • multi-voies EqualLogic Version 3.2 bêta

2 commutateurs Dell PowerConnect 6248 Gigabit Ethernet empilés

pour réseau SAN iSCSI

Quest Benchmark Factory 5.7.1 avec RAC Oracle EE 11.1.0.7 64 bits

Réseaude stockage

Logiciel de test

tableau 1B : Configurations matérielles et logicielles pour le test Benchmark Factory

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Comme illustré sur la figure 5, le groupe de stockage EqualLogic inclut deux membres : un PS6000XV et un PS6000S, avec un pool séparé pour chaque baie. Initialement, la base de données RAC d'Oracle se trouvait sur les trois volumes suivants dans le pool de stockage SAS :

1 Go de volume hébergeant les fichiers • Oracle Clusterware dont le disque de vote Oracle Cluster Registry (OCR) et Cluster Synchronization Services (CSS). Ce volume est formaté comme une partition RAW dans le système d'exploitation du serveur de base de données.

170 Go de volume hébergeant les fichiers de • la base de données dont les fichiers de journaux REDO en ligne, les fichiers de contrôle et les Tablespaces temporaires. Ce volume est formaté comme groupement de disques ASM d'Oracle.

20 Go de volume hébergeant la Flash Recovery • Area d'Oracle qui stocke les fichiers journaux REDO archivés. Ce volume est également formaté comme groupement de disques ASM d'Oracle.

Un schéma Benchmark Factory TPC-C a été créé et rempli avec environ 130 Go de données, dont des tableaux et des index. Avec tous les fichiers de base de données résidant initialement dans le pool de stockage SAS du PS6000XV, les caractéristiques de performances de base ont été obtenues. En utilisant les statistiques collectées au cours de ce test initial, nous avons identifié les objets de base de données exigeants en lecture adaptés aux disques durs SSD.

identiFicAtion des cAndidAts pour le≈déploiement ssdUne base de données Oracle comporte des éléments avec des demandes d'E/S élevées, dont les fichiers journaux REDO en ligne, les Tablespaces UNDO et les Tablespaces temporaires. De plus, les objets de base de données exigeants en lecture sont également des candidats de premier ordre pour un déplacement vers des disques durs SSD. Le référentiel automatique de charge (Automatic Workload Repository, AWR) d'Oracle, outil de collecte performant, est disponible avec la version actuelle de la base de données Oracle. Les rapports de cet outil ont été utilisés pour identifier les objets de base de données les plus exigeants en lecture.

A partir des rapports d'AWR générés au cours du test initial de Benchmark TPC-C, la section de statistiques d'E/S du segment a rapporté les informations utilisées pour isoler des objets spécifiques qui tireraient profit d'être placés sur des disques durs SSD. Les segments avec les lectures les plus logiques et les écritures les plus physiques sont présentés dans les tableaux 2 et 3. Ces segments

doivent être considérés comme des candidats potentiels à transférer sur des disques durs SSD.

Pour notre exemple spécifique, les trois index impliquant le plus grand nombre de lectures (C_ORDER_LINE_I1, C_ORDER_I1 et C_STOCK_I1) ont été sélectionnés pour un transfert vers un disque dur SSD. La taille totale des trois index est d'environ 12 Go, ce qui représente environ 10 % de la taille de schéma totale.

Ainsi que le montre la figure 5, deux volumes ont été créés dans le pool de stockage du disque dur SSD résidant sur la baie PS6000S :

Le volume de 100 Go a été créé sur la • baie PS6000S et formaté comme un groupement de disques ASM. Puis les fichiers journaux REDO en ligne, les fichiers de données UNDO et les fichiers temporaires ont été déplacés du groupement de disques PS6000XV vers le nouveau groupement de disques.Un autre volume de 80 Go a été créé et • formaté comme un groupement de disques ASM. Les trois index exigeants en lecture identifiés ci-avant ont alors été déplacés vers ce groupement de disques ASM de 80 Go.

Commutateur Gigabit Ethernet

Stockage SAN Dell EqualLogic iSCSI

Groupe de stockage

Volume de fichiers* Oracle Clusterware

Volume de donnéesDisque dur SSD Volume 1

Disque dur SSD Volume 2

Pool de stockage SAS Pool de stockage de disque dur SSD

* Disque de vote Oracle Cluster Registry (OCR) et Cluster Synchronization Services (CSS).

Serveurs lame Dell PowerEdge

Commutateurs Dell Gigabit Ethernet pour réseau privé du Cluster Oracle

Volume FRA

Figure 5 : Base de données RAC Oracle 11g R1 à deux nœuds Architecture pour le test de Benchmark Factory tPC-C

AVANtAgEs Et mEILLEuREs pRAtIquEs LIés Au dépLoIEmENt dE dIsquEs duRs ssd dANs uN ENVIRoNNEmENt oLtp à L'AIdE dE dELL EquALLogIC dE LA séRIE ps

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tPC-C a été soumis aux séries de tests suivantes :Série 1 : Tous les fichiers de base de données 1. résident sur un PS6000XV.

Série 2 : Les fichiers journaux REDO en ligne, 2. les tablespaces UNDO et les tablespaces temporaires ainsi que trois index ont été déplacés sur PS6000XV, avec le reste de la base de données résidant sur une deuxième baie PS6000XV dans son propre regroupement.

Série 3 : Les fichiers journaux REDO en ligne, les 3. tablespaces UNDO, les tablespaces temporaires et trois index ont été déplacés sur PS6000S, avec le reste de la base de données résidant sur PS6000XV.

Les résultats normalisés des séries ci-dessus sont illustrés dans les figures 6 et 7.

La ligne bleue sur les figures 6 et 7 représente les résultats de la Série 1, où tous les fichiers Oracle résident sur un PS6000XV. La ligne rouge sur ces figures représente les résultats de la Série 2, où les tablespaces temporaires, les tablespaces UNDO, les fichiers journaux REDO en ligne et trois index exigeants en lecture résident sur un PS6000XV alors que les fichiers/ensembles de données Oracle restants résident sur le deuxième PS6000XV. Enfin, la ligne verte sur ces figures représente les résultats de la Série 3, où les tablespaces temporaires, les tablespaces UNDO, les fichiers journaux REDO en ligne et trois index exigeants en lecture résident sur un PS6000S alors que les fichiers/ensembles de données Oracle restants résident sur le PS6000XV.

La figure 6 nous permet de tirer les conclusions suivantes :L'isolement et le déplacement d'ensembles de données exigeants en lecture dans des applications OLTP d'Oracle depuis des disques SAS sur un PS6000XV vers des disques SSD sur un PS6000S supplémentaire, en comparaison avec des disques SAS sur un PS6000XV supplémentaire,

peuvent améliorer les temps de réponse de transaction de l'application jusqu'à 60 % en fonction de la charge de l'utilisateur.

La figure 7 nous permet de tirer les conclusions suivantes :L'isolement et le déplacement d'ensembles de données exigeants en lecture dans des applications OLTP d'Oracle depuis des disques SAS sur un PS6000XV vers des disques SSD sur un PS6000S supplémentaire, en comparaison avec des disques SAS sur un PS6000XV supplémentaire, peuvent améliorer le débit de transaction de l'application jusqu'à 75 % en fonction du temps de réponse.

Propriétaire Nom de tablespace

Nom de l'objet Objettype

Lectures physiques

% total

QUEST QUESTDATA C_ORDER_LINE_I1 INDEX 32 623 712 57 %

QUEST QUESTDATA C_ORDER_I1 INDEX 11 026 784 19 %

QUEST QUESTDATA C_STOCK_I1 INDEX 6 391 040 11 %

QUEST QUESTDATA C_STOCK TABLEAU 1 804 912 3 %

QUEST QUESTDATA C_ITEM_I1 INDEX 970 832 1 %

Propriétaire Nom de tablespace

Nom de l'objet Objettype

Lectures physiques

% total

QUEST QUESTDATA C_ORDER_I1 INDEX 2 758 009 45 %

QUEST QUESTDATA C_STOCK_I1 INDEX 1 635 640 27 %

QUEST QUESTDATA C_STOCK TABLEAU 787 727 13 %

QUEST QUESTDATA C_CUSTOMER TABLEAU 142 056 2 %

QUEST QUESTDATA C_ORDER TABLEAU 123 568 2 %

tableau 2 : Segments par lectures logiques

tableau 3 : Segments par lectures physiques

AVANtAgEs Et mEILLEuREs pRAtIquEs LIés Au dépLoIEmENt dE dIsquEs duRs ssd dANs uN ENVIRoNNEmENt oLtp à L'AIdE dE dELL EquALLogIC dE LA séRIE ps

Série 1 = 1 x PS6000XVSérie 2 = 2 x PS6000XVSérie 3 = 1 x PS6000XV + 1 x PS6000S

Nombre d'utilisateurs normalisé (Echelle Linéaire)

Tem

ps

de

rép

ons

e no

rmal

isé

(Ech

elle

Lin

éair

e)Figure 7: Transaction Response Time vs. User Load

(TPC-C using Benchmark Factory. All values are normalized.)

Figure 6 : temps de réponse de transaction/ Charge utilisateur

Série 1 = 1 x PS6000XVSérie 2 = 2 x PS6000XVSérie 3 = 1 x PS6000XV + 1 x PS6000S

Figure 7: Transactions Per Minute vs. Response time(TPC-C using Benchmark Factory. All values are normalized.)

Tran

sact

ions

par

min

ute

norm

alis

ées

(Ech

elle

Lin

éair

e)

Temps de réponse normalisé (Echelle Linéaire)

Figure 7 : transactions par minute / temps de réponse

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conclusionUne augmentation exponentielle de la puissance du processeur a permuté le goulot d'étranglement de nombreux systèmes d'applications gourmands vers les E/S du disque. En effet, les améliorations des performances des disques ne sont pas parvenues à s'adapter aux vitesses des processeurs. Avec des baies basées sur disque dur SSD de Niveau 0 dans un réseau SAN iSCSI EqualLogic, en fonction de la charge de l'utilisateur, les applications de base de données OLTP pour lesquelles la latence est critique peuvent bénéficier d'un accroissement jusqu'à environ 75 % de leur débit de transaction ou d'une réduction jusqu'à 60 % des temps de réponse et ce, en isolant et déplaçant les ensembles de données exigeants en lecture des disques SAS vers les disques durs SSD en comparaison d'un déplacement des mêmes ensembles de données sur des disques SAS supplémentaires.

réFérences« PS Series Architecture », un livre blanc 1. Dell EqualLogic http://www.equallogic.com/resourcecenter/assetview.aspx?id=4711

« Deploying Oracle Database on Dell EqualLogic 2. PS5000XV iSCSI Storage », un livre blanc technique de Dell. http://www.dell.com/downloads/global/solutions/oracle_ps5000xv_ref_config.pdf?c=us&cs=555&l=en&s=biz

« This is your database on Flash », données fournies 3. par Oracle, http://www.oracle.com/technology/deploy/performance/pdf/OracleFlash15.pdf

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