[db tech showcase Tokyo 2016] D32: SPARCサーバ + Pure Storage DB仮想化のすべらない話 〜 Exadata リプレース話付き 〜 by ピュア・ストレージ・ジャパン株式会社 岩本 知博 & 株式会社NTTぷらら 長谷部 勇
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NTTぷらら様は、「柔軟に増減設できるDB基盤」と「コスト最適化」をキーワードに、DB仮想化をSPARCサーバ + Pure Storageの組み合わせで実現しました。更に現在、理想のDB基盤を実現するために、Exadata環境のリプレースも進めています。本セッションでは、検証結果や生のデモンストレーションに、スライドには書けない生々しい話を加え、理想のDB環境実現までの道のりをご紹介します。
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[db tech showcase Tokyo 2016] D32: SPARCサーバ + Pure Storage DB仮想化のすべらない話 〜 Exadata リプレース話付き 〜 by ピュア・ストレージ・ジャパン株式会社 岩本 知博 & 株式会社NTTぷらら 長谷部 勇
- 1. © 2016 PURE STORAGE, INC. SPARC サーバ + Pure Storage DB 仮想化のすべらない話 〜 Exadata リプレース話付き 〜 2016 年 7 ⽉ 15 ⽇ ピュア・ストレージ・ジャパン株式会社 岩本 知博 株式会社 NTT ぷらら ⻑⾕部 勇 さま
- 2. © 2016 PURE STORAGE, INC. 1. はじめに 2. データベース仮想化への道のり 3. ⾼速化とコスト削減を両⽴できた理由 4. Exadata のリプレースについて 5. デモンストレーション 6. まとめと今後のプラン アジェンダ 2
- 3. © 2016 PURE STORAGE, INC.
- 4. © 2016 PURE STORAGE, INC.
- 5. © 2016 PURE STORAGE, INC. 理想の DB 基盤 @ NTT ぷらら様 それは 2012 年の話 迅速なサービス展開かつ 柔軟に増減設できる DB 基盤 当然コストは削減しつつ 投資は無駄にしない 5
- 6. © 2016 PURE STORAGE, INC. 仮想 DB 基盤に Pure Storage 採⽤ 約 60 % コスト削減を達成しながら、処理性能は 3 倍に Pure Storage SPARC サーバ SPARC サーバ ドメイン ドメインRAC ドメイン ドメインRAC ドメイン ドメインRAC NetApp 〜 2014 年 2014 年 〜 DB 統合 SPARC サーバ Single HDD SSD SAN ストレージ IA サーバ HDD IA サーバ RAC NetApp SPARC サーバ Single HDD Data Guard SAN ストレージ IA サーバ HDD IA サーバ RAC 6
- 7. © 2016 PURE STORAGE, INC. 旧 DB 基盤の良かった点 簡単、シンプル • DBA によるストレージ運⽤が可能 瞬時のバックアップ・リストア • ⻑いバックアップ時間、サービス 影響に悩む⽇々にサヨナラ 効率的 DR / BCP 対応 • DR 側リソースの活⽤も可能 （資産効率 100%） 瞬時クローン by FlexClone 検証環境NetApp SPARC サーバ Single HDD NetApp SPARC サーバ Single HDD Data Guard DBDBDB 瞬時バックアップ by Snapshot 7
- 8. © 2016 PURE STORAGE, INC. 旧 DB 基盤で改善したかった点 瞬時クローン by FlexClone 検証環境NetApp SPARC サーバ Single HDD NetApp SPARC サーバ Single HDD Data Guard DBDBDB 瞬時バックアップ by Snapshot 可⽤性の破たん • Data Guard のフェイルオーバーにクラ イアント接続が追従できない 性能劣化 • I/O ボトルネック（NFS の限界）により 結果的に CPU の過負荷へ • バッチ処理が終わらない…クローン運⽤ も困難に… コスト肥⼤化 • ストレージ保守費の値上げ（4 年⽬〜） • クローン運⽤ができなくなり、資産効率 は 50% に 8
- 9. © 2016 PURE STORAGE, INC. 改善に向けてのシステム更改を、単純に考えると… Data Guard → Real Application Clusters（RAC） NAS ストレージ（NFS）→ ⾼速な SAN ストレージ（FC） ただし、いずれも コスト増 … マインドの変化 9 これでは経営層に 響かない… コスト重視で 考えないと…！
- 10. © 2016 PURE STORAGE, INC. コスト削減を実現するための思想 ü NTT ぷらら様 全体で Oracle Database ライセンス効率化 ü ハードウェア インフラ統合によるコスト圧縮 マインドの変化 10 仮想化による DB 統合の検討を開始
- 11. © 2016 PURE STORAGE, INC. 仮想化 で Oracle を利⽤するには？ だが、仮想化に優しくない Oracle ライセンス費をどうするか… 改善までの道 SPARC T サーバ Oracle VM for SPARC（LDoms） • SPARC T サーバの CPU は 1 コアあ たり 8 スレッド → IA サーバ（1 コアあたり 2 スレッ ド）と⽐較して Oracle ライセンス 費 1/4 • ハード パーティショ⼆ング → Oracle ライセンス費は使った分 だけ！スモール スタートが可能に！ 11
- 12. © 2016 PURE STORAGE, INC. 改善までの道 NetApp SPARC サーバ Single HDD SAN ストレージ IA サーバ HDD IA サーバ RAC NetApp SPARC サーバ Single HDD Data Guard SAN ストレージ IA サーバ HDD IA サーバ RAC DB DB DB 統合 ただでさえ I/O ボトルネックになっている 状況で統合して、ストレージは耐えられる？ メンテナンス / 障害時の影響が⼤きくなるが ストレージの可⽤性は問題ない？ 12
- 13. © 2016 PURE STORAGE, INC. 改善までの道 DB DB DB 統合 HDD / Hybrid Array DB QoS DB QoS DB QoS All Flash Array DB DB DB ？ ？ 仮想化と相性が良いが… • 結局、I/O ボトルネックの恐れ • HDD 積み過ぎると⾼コスト • 運⽤、保守コストも⼼配 I/O ボトルネックの⼼配なし • 制限（QoS）せず、使い切る • でも、⾼くない？ 統合された DB の I/O にどう対応するか 13
- 14. © 2016 PURE STORAGE, INC. SPARC T サーバ Oracle VM for SPARC on Pure Storage で決まり！！ 14
- 15. © 2016 PURE STORAGE, INC. Pure Storage で DB 統合を実現 ⾼速化とコスト削減の両⽴ Pure Storage SPARC サーバ SPARC サーバ ドメイン ドメインRAC ドメイン ドメインRAC ドメイン ドメインRAC SSD 超・⾼速！ • DB 統合しても 1ms のレイテンシ （Pure Storage の性能を使い切る 気配なし） • バッチ処理の時間は 1/3 約 60% コスト削減 • SPARC T サーバ + OVM for SPARC による Oracle ライセンス費の削減 • フラットな Pure Storage 保守費 （Forever Flash プログラム） • Pure Storage がデータ量を 1/5 削減 → ラック数は 1/6 15
- 16. © 2016 PURE STORAGE, INC. ⾼速化とコスト削減を両⽴できた理由 IOPS だけじゃない、帯域幅も⾼い① 圧倒的なデータ削減率② Forever Flash③ 16
- 17. © 2016 PURE STORAGE, INC. ⾼速化とコスト削減を両⽴できた理由 IOPS だけじゃない、帯域幅も⾼い① 圧倒的なデータ削減率② Forever Flash③ 17
- 18. © 2016 PURE STORAGE, INC. Pure Storage の I/O 性能 モデル名 //m10 //m20 //m50 //m70 パフォーマンス • 最⼤ 100,000 IOPS（32K） • 平均遅延 1 ミリ秒未満 • 最⼤ 3GB/s の帯域幅 • 最⼤ 150,000 IOPS（32K） • 平均遅延 1 ミリ秒未満 • 最⼤ 5GB/s の帯域幅 • 最⼤ 220,000 IOPS（32K） • 平均遅延 1 ミリ秒未満 • 最⼤ 7GB/s の帯域幅 • 最⼤ 300,000 IOPS（32K） • 平均遅延 1 ミリ秒未満 • 最⼤ 9GB/s の帯域幅 容量 ※ 削減率 5 倍を想定 • 物理容量 5 〜 10TB • 有効容量 12.5 〜 25TB ※ • ベースシャーシ構成 • 物理容量 5 〜 40TB • 有効容量 15 〜 120TB ※ • ベースシャーシ構成 • 物理容量 30 〜 88TB • 有効容量 60 〜 192TB ※ • ベースシャーシ + 拡張シェルフ • 物理容量 44 〜 136TB • 有効容量 132 〜 408TB ※ • ベースシャーシ + 拡張シェルフ 接続仕様 • 4 x 16Gbps FC or 10GbE iSCSI • FC、iSCSI 選択 • 2 x 1GbE レプリケーション • 2 x 1GbE マネージメント • 8 〜 12 x 8Gbps FC or 10GbE iSCSI • FC、iSCSI 混在可 • 2 x 10GbE レプリケーション • 2 x 1GbE マネージメント • 8 〜 12 x 8Gbps / 16Gbps FC or 10GbE iSCSI • FC、iSCSI 混在可 • 2 x10GbE レプリケーション • 2 x 1GbE マネージメント • 8 〜 12 x 8Gbps / 16Gbps FC or 10GbE iSCSI • FC、iSCSI 混在可 • 2 x10GbE レプリケーション • 2 x 1GbE マネージメント 物理仕様 • 3U • 610W（100 or 200V 電源） • 47.6kg • 3U • 742W（100 or 200V 電源） • 49.9kg • 3U + 拡張シェルフあたり 2U（最⼤7U） • 1007 〜 1447W（200V 電源） • 49.9kg + 拡張シェルフあたり 19.9kg • 5U + 拡張シェルフあたり 2U（最⼤11U） • 1439 〜 2099（200V 電源） • 70.7Kg + 拡張シェルフあたり 19.9kg 18
- 19. © 2016 PURE STORAGE, INC. IOPS と帯域幅の両⽴ 0 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 700,000 800,000 900,000 1,000,000 IOPS 4KB に最適化された フラッシュ製品 4KB 8KB 16KB 32KB 64KB IOPS 帯域幅 19
- 20. © 2016 PURE STORAGE, INC. ⾼速化とコスト削減を両⽴できた理由 IOPS だけじゃない、帯域幅も⾼い① 圧倒的なデータ削減率② Forever Flash③ 20
- 21. © 2016 PURE STORAGE, INC. 実績：圧倒的なデータ削減率 削減率（圧縮x重複排除） VSI VDIDB 21
- 22. © 2016 PURE STORAGE, INC. 他社⽐較：圧倒的なデータ削減率 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0 200 400 600 800 1000 1200 データ削減 機能なし Pure Storage //m シリーズ A 社 B 社 C 社 D 社 データ削減率 DBサイズ（GB） 22 プレゼンテーションのみ
- 23. © 2016 PURE STORAGE, INC. 安⼼してください オーバーヘッドはありません 1.0 0.8 1.4 1.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 8KB Read 8KB Write IOPS（相対値） 圧縮率 1 倍 圧縮率 4 倍 性能影響を考慮した⾯倒な検討事項なし （ただでさえ⾼い性能が、更に向上します） 23
- 24. © 2016 PURE STORAGE, INC. ⾼速化とコスト削減を両⽴できた理由 IOPS だけじゃない、帯域幅も⾼い① 圧倒的なデータ削減率② Forever Flash③ 24
- 25. © 2016 PURE STORAGE, INC. Forever Flash プログラム 他社ストレージ OPEX CAPEX YEAR 2 YEAR 3YEAR 1 YEAR 4 YEAR 5 YEAR 6 FORKLIFT UPGRADE TO A NEW STORAGE ARRAY LEGACY STORAGE CHOICE TWO 2 PAY A BIG MAINTENANCE BILL LEGACY STORAGE CHOICE ONE 1 PURE STORAGE 25
- 26. © 2016 PURE STORAGE, INC. Forever Flash プログラム フラット & フェア • フラット：保守サポートの価格は当初の 契約時を超えない • フェア：すべての契約更改はその当時の 価格を適⽤（低い場合も有り） • コンソリデート：どんなリニューアルで も単⼀契約に集約可能 + フリー・エブリ・スリー • 3 年毎の保守サービス契約更改時 に最新コントローラを無償提供 （翌 3 年間の保守更新が必要） à 年数が経過しても低コストを維持 + フォーエバー・メンテナンス • 故障発⽣前にプロアクティブに交換 （契約期間中は疑わしい HW および SW を予防交換） • フラッシュの世代や使⽤パターン による制限なし à フラッシュデバイス⾃体の懸念を極⼩化à 常に最新の性能を無償で継続 年数 $$/TB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 リニューアル毎に最新コントローラを無償提供 26
- 27. © 2016 PURE STORAGE, INC. 10 年以上使っていただくために コントローラ モジュール 2 HA コントローラ m10 / m20 / m50 / m70 3 年ごとに、無償 で最新の コントローラをお届け！！ （Forever Flash プログラム） 27
- 28. © 2016 PURE STORAGE, INC. サービスに影響なしで オンライン コントローラ交換 Pure Storage m20 Controller : Primary m20 Controller : Secondary m50 Controller 1. セカンダリを上位モデルのコントローラと⼊替 Pure Storage m20 Controller : Secondary m50 Controller : Primary 2. コントローラのロールを切替 3. もう⽚⽅のコントローラも⼊替 Pure Storage m50 Controller : Primary m50 Controller : Secondary 28
- 29. © 2016 PURE STORAGE, INC.
- 30. © 2016 PURE STORAGE, INC. DB on Pure Storage シリーズはじめました https://www.youtube.com/channel/UCDmM7wvEXQjoNpBpFM_mCWg Pure Storage Japan YouTube 検索
- 31. © 2016 PURE STORAGE, INC. SPARC T サーバ Oracle VM for SPARC on Pure Storage 最⾼だなぁ！！ 31
- 32. © 2016 PURE STORAGE, INC. Exadata で稼働 している DB も コレでコスト削減 できるのでは？ 32
- 33. © 2016 PURE STORAGE, INC. SPARC T5-2 x 2 台 DB 基盤の全体像 @ NTT ぷらら様 Exadata X2 （Quarter Rack） Pure Storage FA-420 サービス A サービス B サービス C 33
- 34. © 2016 PURE STORAGE, INC. Exadata X2 環境の改善したい点 - 1/2 当然、コスト • SPARC T サーバと⽐較して Oracle ライセンス費は 4 倍 + @ • 上がり続ける保守費 Exadata 依存 • DWH / DSS に特化したチューニング • サービスの変化が激しい ISP では効果 の⾒極めが困難 • ⾼い専⾨スキルが必要になり、後任へ のスキトラが困難 34
- 35. © 2016 PURE STORAGE, INC. Exadata X2 環境の改善したい点 - 2/2 ⾼い障害発⽣率とサービスへの影響 • 36 本中 13 本が故障…（5 年間） • リビルド（ASM リバランス）による サービス影響 • 保守サポートとのやり取りが意外と ⾯倒 RPO / RTO 向上 • ⽇次 RMAN バックアップ （NFS 経由で IA サーバ HDD へ） • DR / BCP もやりたいが、コスト⾼ 35
- 36. © 2016 PURE STORAGE, INC. フラッシュ時代に Exadata はアリ？ あまりに⾮効率的なフラッシュ活⽤アーキテクチャ 物理容量 有効容量 ラック ユニット数 消費電⼒ 重量 IOPS 76 TB 184.2 TB ※ データ削減率 4 倍 3 U 1,007 W 49.9 kg 220k @ 32 76.8 TB 22 TB ※ ASM 3 重化 6 U 1,177 W 84.3 kg 1,125k @ 8KB 1.9TB x 20 Pure Storage FlashArray//m50 3.2 TB x 8 Oracle Exadata X6-2 Quarter Rack EF Storage Server x 3 36
- 37. © 2016 PURE STORAGE, INC. フラッシュ時代に Exadata はアリ？ あまりに⾮効率的なフラッシュ活⽤アーキテクチャ 物理容量 有効容量 ラック ユニット数 消費電⼒ 重量 IOPS 76 TB 184.2 TB ※ データ削減率 4 倍 3 U 1,007 W 49.9 kg 220k @ 32 179.2 TB 52 TB ※ ASM 3 重化 14 U 2,745 W 196.7 kg 2,250k @ 8KB 1.9TB x 20 Pure Storage FlashArray//m50 3.2 TB x 8 Oracle Exadata X6-2 Half Rack EF Storage Server x 7 37
- 38. © 2016 PURE STORAGE, INC. フラッシュ時代に Exadata はアリ？ あまりに⾮効率的なフラッシュ活⽤アーキテクチャ 物理容量 有効容量 ラック ユニット数 消費電⼒ 重量 IOPS 76 TB 184.2 TB ※ データ削減率 4 倍 3 U 1,007 W 49.9 kg 220k @ 32 358.4 TB 104 TB ※ ASM 3 重化 28 U 5,491 W 393.4 kg 4,500k @ 8KB Oracle Exadata X6-2 Full Rack EF Storage Server x 14 Pure Storage FlashArray//m50 3.2 TB x 8 1.9TB x 2038
- 39. © 2016 PURE STORAGE, INC. デモンストレーション
- 40. © 2016 PURE STORAGE, INC. 環境 @ Tokyo Office iSCSI スイッチ 10GbE iSCSI x 4 DB サーバ DB クライアント DB サーバ CPU：8コア メモリ：20GB Buffer Cache：10GB Pure Storage FlashArray //m20 5TB モデル CPU：8コア メモリ：20GB Buffer Cache：10GBRAC Swingbench 1TB Order Entry スキーマ 約 1TB
- 41. © 2016 PURE STORAGE, INC. デモの内容 SSD モジュール NVRAM （書き込みキャッシュ） //m コントローラ 41
- 42. © 2016 PURE STORAGE, INC. Pure Storage で DB 統合を実現 - 1/2 ⾼速化とコスト削減をシンプルに実現 元々の Exadata 基盤と同等の性能 （Exadata X6-2 はオーバー スペック） • 全ての I/O に強い Pure Storage • 特別なチューニングに依存しない⾼速化 ⼤幅なコスト削減 • SPARC T サーバ + OVM for SPARC による Oracle ライセンス費の削減 • フラットな Pure Storage 保守費 （Forever Flash プログラム） 42
- 43. © 2016 PURE STORAGE, INC. Pure Storage で DB 統合を実現 - 2/2 ⾼速化とコスト削減をシンプルに実現 99.9999% の可⽤性 • 極めて⾼い可⽤性 • メンテナンスも⾮常にシンプル • 更に、サービス影響なし RPO / RTO 向上 • サービス影響なしに瞬時バックアップ（Snapshot） • リカバリ時間も短縮 • 将来的には DR / BCP 対応の⾒込み 43
- 44. © 2016 PURE STORAGE, INC. 今後のプラン @ NTT ぷらら様 サービス A サービス B サービス C DB DB DB Pure Storage FA-420 Pure Storage //m20 Pure Storage //m20 瞬時バックアップ by Snapshot（無償） 44
- 45. © 2016 PURE STORAGE, INC. 今後のプラン @ NTT ぷらら様 サービス A サービス B サービス C レプリケーション by Replication（無償） 検証環境 DB DB DB DB Pure Storage FA-420 Pure Storage //m20 Pure Storage //m20 瞬時クローン by CloneSnapshot（無償） 瞬時バックアップ by Snapshot（無償） DB 45
- 46. © 2016 PURE STORAGE, INC. 今後のプラン @ NTT ぷらら様 サービス A サービス B サービス C レプリケーション by Replication（無償） 検証環境 DB DB DB DB Pure Storage //m20 Pure Storage //m20 Pure Storage //m20 瞬時クローン by CloneSnapshot（無償） 瞬時バックアップ by Snapshot（無償） DB 46 3 年ごとに、無償 で最新の コントローラをお届け！！ （Forever Flash プログラム）
- 47. THANK YOU