Oracle 12c Database In-Memory üzerine Database SIG'de yaptığım sunum

1. ORACLE 12C
DATABASE IN-MEMORY
Gökhan Atıl
Database Administration SIG, 20/02/2015

2. Gökhan Atıl
• DBA Takım Lideri
• 10 yıldan fazla deneyim
• 10g/11g/R12 OCP DBA
• Oracle Certified Expert (SQL & Exadata)
• Comptia Linux+
• Blogger (Ekim 2008’den beri) gokhanatil.com
• Turkish Oracle User Group Kurucu Üyesi (TROUG)
• Oracle ACE (Ekim 2011)

3. Expert Oracle Enterprise Manager 12c
Kellyn Pot'vin
Anand Akela
Gökhan Atıl
Bobby Curtis
Alex Gorbachev
Niall Litchfield
Leighton Nelson
Pete Sharman
25 Haziran 2013

4. Sunum İçeriği
Oracle Database In-Memory Nedir?
Neden In-Memory?
Oracle Database In-Memory’nin Yapısı
Performans Karşılaştırması
Nasıl Kullanılır?
Son Söz

5. Oracle Database In-Memory Nedir?
Database (storage structures)
Instance
(System Global Area)
Background Process
PMONSMONDBWn LGWRCKPT ARCn
Database
Buffer
Cache Shared Pool
In-Memory
Area
IMCO
SP LP JP RL
nK

6. Neden In-Memory?
• Memory’den 1 MB sırasız veri okuma 0.25 ms
• SSD’den 1 MB sırasız veri okuma 1 ms
• Sabit Disk’ten 1 MB sırasız veri okuma 20 ms

7. Oracle Database In-Memory’nin Yapısı
Analitik
İşlemler
OLTP
Kolon
Formatı
In-Memory
Sales
Buffer Cache
Satır
Formatı
Sales

8. Diğerlerinden Farkı Nedir?
Ana Veriler
Kolon formatı
Level 2 Delta
Kolon formatı
Level 1 Delta
Satır formatı
REDO
LOGS veriler

9. Oracle ve Kolon Formatı?
• Sadece In-memory’de
kullanılıyor
• Sıkıştırma sayesinde veri
x2-x20 kat daha az yer
kaplıyor (MEMCOMPRESS)
• Logging Gerektirmiyor
(recovery edilmesine gerek
yok çünkü satır formatı
halinde zaten diskte
tutuluyor)
• Startup sırasında tablolar
belleğe alınıyorlar
(PRIORITY)
Memory
Kolon formatı

10. SIMD
Neden Kolon Formatı?
In-Memory Column Store
Şehir SatışlarSales
Örnek: İstanbul’daki satış toplamını bulmak
1. Sadece gerekli kolon verisine
erişim!
2. Yeni algoritma sayesinde
sıkıştırılmış veri içinde arama
3. IM Storage Index sayesinde ilgisiz
verinin filtrelenmesi (IMCU)
4. SIMD Vektör İşleme ile değerlerin
tek komut ile karşılaştırılması
İstanbul 5,000,000 TL

11. SIMD Vektör İşleme Nedir?
• SIMD (Single Instruction processing Multiple Data values) vektör
işleme, SIMD desteği olan sunucularda her kolondaki veriyi tek tek
işlemek yerine, birden fazla kolondaki verinin beraberce tek bir
CPU dönüşünde ile işlenmesini sağlar.
• Modern Intel işlemciler 16-32 SIMD registerlarına sahiptir.

12. İki Kopya (Disk+RAM) Yavaşlatmaz mı?
Tablo
1-3
OLTP içim
İndeksler
5-15
Analitik Sorgular için
İndeksler

13. Performans Karşılaştırması
• Tanel Põder & Kerry Osborne’nun Exadata
üzerinde yaptığı testler:
SELECT COUNT(*), SUM(order_total)
FROM
orders
WHERE
warehouse_id BETWEEN 500 AND 510
8 GB’lık tablonun %1’ini
seçmek istiyoruz

14. Test Sonuçları:
Erişim metodu Toplam CPU(ms)
index (range scan) 265203 37438
full table scan (buffered) 132075 48944
full table scan (direct path) 15567 11808
full table scan (smart scan) 2102 729
full table scan (inmemory) 155 155

15. In-Memory Hızlı Peki ya Buffer Cache?
Erişim metodu Toplam CPU(ms)
full table scan (smart scan) 2102 729
full table scan (inmemory) 155 155
full table scan (buffer cache) 7850 7831
1. Sadece gerekli kolon verisine erişim
2. Yeni algoritma sayesinde sıkıştırılmış veri içinde arama
3. IM Storage Index sayesinde ilgisiz verinin filtrelenmesi
4. SIMD Vektör İşleme

16. In-Memory ve Verilerin İşlenmesi
• Veriye erişim her zaman hızlı olmasına karşın,
özellikle TEMP tablespace’i kullanılan
sorgularda verinin işlenmesi darboğaz
oluşturabilir:
 Sorgularınızın TEMP tablespace’i kullanmadığına
emin olun
 Verinin filtrelenmesini önce yapın
 PGA_AGGREGATE_TARGET’ı (ve paralelismi)
arttırın

17. Nasıl Kullanılır?
• Database In-Memory Opsiyonunu
etkinleştirmek:
ALTER SYSTEM SET inmemory_size = 20G
SCOPE=spfile;
• Veritabanını restart etmeniz gerekir.
• SGA’nin yeterince büyük olmasına dikkat edin!

18. Nasıl Kullanılır?
• İstediğiniz tablo için In-Memory opsiyonunu
aktif hale getirmek:
ALTER TABLE sales INMEMORY;
• Tablolar in-memory area’ya (IM Column
Store) varsayılan olarak on-demand olarak
yüklenir.

19. Nasıl Kullanılır?
• Tablonun otomatik olarak In-Memory’ye
yüklenmesi için:
ALTER TABLE sales INMEMORY PRIORITY
CRITICAL;
• PRIORITY şunlardan biri olabilir: NONE
(varsayılan), LOW, MEDIUM, HIGH, CRITICAL

20. Nasıl Kullanılır?
• V$IM_SEGMENTS veya V$IM_USER_SEGMENTS’ı
sorgulayarak tablolarınız in-memory’de mi
görebilirsiniz:
SELECT
OWNER, SEGMENT_NAME,
INMEMORY_SIZE, BYTES, BYTES_NOT_POPULATED,
POPULATE_STATUS
FROM v$im_segments;

21. Nasıl Kullanılır?
Şu objeler In-Memory’de tutulamaz:
• SYSTEM or SYSAUX tablespace’indeki SYS
objeleri
• Index Organized Tablolar (IOTs)
• Clustered Tablolar
• LONG veritipindeki kolonlar

22. Nasıl Kullanılır?
• İstediğiniz kolon ve partitionların In-Memory
area’ya yüklenmesini engelleyebilirsiniz:
ALTER TABLE sales INMEMORY
NO INMEMORY(prod_id);
ALTER TABLE sales MODIFY PARTITION
SALES_1998 NO INMEMORY;

23. Nasıl Kullanılır?
• Tablonun veya partitionın nasıl sıkıştırılacağını
belirtebilirsiniz:
ALTER TABLE sales INMEMORY
MEMCOMPRESS FOR QUERY;
ALTER TABLE sales MODIFY PARTITION
SALES_1998 INMEMORY NOMEMCOMPRESS;

24. Nasıl Kullanılır?
• MEMCOMPRESS parametresi:
NOCOMPRESS Sıkıştırma yok
MEMCOMPRESS FOR DML
DML işlemleri için optimize edilmiş
minimum sıkıştırma
MEMCOMPRESS FOR QUERY LOW Varsayılan (Sorgu performansı için optimize)
MEMCOMPRESS FOR QUERY HIGH
Hem sorgu performansı hem yer kullanımı
açısından iyi
MEMCOMPRESS FOR CAPACITY LOW
Sorgu performansından çok yer kullanımını
düşünen
MEMCOMPRESS FOR CAPACITY HIGH
Tamamen yer kullanımını azaltmak için
tasarlanmış

25. Son Söz
• Fonksiyonel: Her hangi bir SQL kısıtlaması yok
• Uygulanması Kolay: Verinin aktarılmasına
veya değiştirilmesine gerek yok
• Tamamen Uyumlu: Uygulamalarda her hangi
bir değişiklik gerektirmiyor
• Partitioning ile Birlikte Enterprise Edition
kullanmak için en geçerli sebep

26. KAYNAKLAR:
@gokhanatil http://gokhanatil.com
Tanel Põder & Kerry Osborne’sunumu Oracle Database In‐Memory Option in Action
Oracle Database In-Memory blog https://blogs.oracle.com/In-Memory/
Oracle Database In-Memory White Paper Ekim 2014