...
...
...

Кластер PDC/O1000

Кластер PDC/O1000 является высоконадежным и хорошо масштабируемым решением для баз данных Oracle, построенным целиком из стандартных компонент с точки зрения как оборудования, так и программного обеспечения.

Это решение предлагает значительно улучшить показатели готовности приложений и снизить затраты на их эксплуатацию и в то же время предполагает гораздо меньшие затраты пользователя на оборудование, ПО и поддержку по сравнению с традиционно более дорогими системами на базе Risc и Unix.

потенциальные применения PDC/O1000

Хранилища и банки данных

Хранилище данных - это интегрированная база данных аналитической информации, которая обычно готовится из деловых, операционных баз данных.

Как правило, хранилища данных

• содержатся отдельно от операционных баз данных

• используют данные, полученные из различных операционных баз данных компании

• используются пользователями только для чтения.

Такого рода хранилища данных часто используются для изучения спроса на продукты, подготовки профилей категорий пользователей, разработки спецификаций новых продуктов или для целей маркетинга компании и ее продуктов.

Системы принятия решений

Системы поддержки принятия решений предоставляют менеджерам информацию, которая требуется им для принятия ответственных решений. Первоначально это были системы подготовки отчетов, выдававшие специфические отчеты для принятия решений. В последнее время эти системы сами позволяют менеджерам готовить необходимые им отчеты.

Базы данных для работы в Internet

Большинство компаний хранят огромное количество данных в виде реляционных баз данных. Теперь эти организации могут использовать технологии Internet для целей интерактивного распространения информации в своей организации и для того, чтобы завоевать новых клиентов.

Первоначально для работы в Internet создавались специальные данные для подготовки содержания страниц о компании и ее продуктах. В настоящее время, однако, менеджеры информационных систем ищут пути распространения средствами Internet информации, хранимой в реляционных базах данных.

Приложения баз данных

Многие компании имеют большие базы данных, которые используются приложениями по автоматизации основной деятельности. Они могут содержать данные о материалах, запчастях, оборудовании, прохождении заказов, персонале и т.д.

Потенциальные приложения для Oracle Parallel Server

Можно сформулировать следующие критерии, когда Oracle Parallel Server является хорошим инструментом для приложений:

• Высокая готовность приложений играет исключительную роль

• Базы данных в основном используются для чтения и лишь изредка для записи

•n Данные могут быть разделены по отдельным разделам

преимущества PDC/O1000

Высокая готовность

В сегодняшнем бизнесе высокая готовность и надежность приложений являются самым важным фактором. Согласно исследованиям Standish Group (1998), 60% всех критически ответственных приложений должны к 2000 году функционировать в режиме 7 дней в неделю и 24 часа в сутки.

Compaq сознает важность высокой готовности систем и влияние этого фактора на бизнес своих пользователей. PDC/O1000 обеспечивает высокий уровень готовности за счет встроенных в серверы и системы памяти Fiber Channel средств обеспечения надежности:

• Диски, заменяемые в горячем режиме

• Бесперебойные источники питания

• Заменяемые в горячем режиме источники питания серверов

• Избыточные и заменяемые в горячем режиме вентиляторы

• Избыточные модули питания процессоров и т.д.

Повышенный уровень надежности кластера обеспечивает также Oracle Parallel Server Release 8.0.5. В случае отказа одного из серверов кластера

• остальные серверы продолжат обеспечивать доступ к базам данных

• пользователи отказавшего сервера будут переключены на другую ветвь и продолжат обработку

• оставшиеся ветви (сервера) автоматически восстановят все транзакции, выполнявшиеся приложениями на отказавшем сервере.

Повышенная производительность

Программы Oracle Parallel Server для PDC/O1000 обеспечивают более высокий уровень производительности, чем при использовании баз данных в односерверных конфигурациях. Это достигается тем, что Oracle Parallel Server координирует доступ каждого сервера к копии базы данных, учитывая соображения производительности.

Масштабируемость

В простом определении масштабируемость компьютерной системы состоит в увеличении ее производительности при добавлении в систему дополнительных компьютерных ресурсов. В кластерной конфигурации масштабируемость решения обычно достигается добавлением в кластер еще одного сервера.

При этом программное обеспечение должно быть в состоянии использовать дополнительную процессорную мощь и все другие ресурсы добавляемого сервера. Однако этим свойствам реально отвечает лишь небольшое число программных средств из имеющихся сегодня на рынке.

PDC/O1000 предоставляет пользователям максимальный уровень масштабируемости за счет использования Oracle Parallel Server. Это по сути параллельное приложение, в полной мере способное распределять нагрузку между ветвями кластера.

Более низкие издержки

PDC/O1000 может быть установлен и внедрен со значительно более низкими издержками, чем его конкуренты на других Risc/Unix платформах. Это полностью открытое и стандартное оборудование от Compaq и программное обеспечение от Oracle. Весь кластер может управляться с единственной станции управления (консоли).

Целостность данных

PDC/O1000 поддерживает целостность и совместимость базы данных. Каждой ветви кластера (серверу) соответствует свой собственный журнал незавершенных транзакций, хранимый в многосегментной и зеркально отражаемой структуре. Если одна из ветвей кластера откажет, то остальные ветви используют этот журнал (redo log) от отказавшей ветви (доступна за счет зеркалирования) для того, чтобы привести базу данных снова в целостное и совместимое состояние. Весь процесс восстановления выполняется в режиме on-line, и транзакции на остальных ветвях вообще продолжают обрабатываться без задержек, коль скоро они не имеют отношения к данным, которые в текущий момент восстанавливаются.

Спецификация

В общую архитектуру кластера PDC/O1000 входят следующие компоненты (рис. 1.):

• Серверы.

• Шины Interconnect.

• Система внешней памяти.

• Операционная система.

• ПО Oracle Parallel Server.

• ПО управления реляционными базами данных.

• ПО взаимодействия между аппаратными и программными платформами.

Рассмотрим детально все эти компоненты.

Серверы

Кластер PDC/O1000 поддерживает минимум два и максимум шесть идентичных серверов Compaq ProLiant. На момент объявления кластера поддерживаются только следующие модели серверов: ProLiant 6500R (Pentium Pro), ProLiant 6500R (Pentium II Xeon), ProLiant 1850R

Гетерогенные конфигурации серверов не поддерживаются в настоящее время, что означает - серверы ProLiant 6500 и ProLiant 1850R не могут быть объединены в одной конфигурации.

Каждый из серверов ProLiant должен иметь:

• Минимум 256 Мбайт основной памяти и минимум 512 Кбайт кэш-памяти на процессор.

• Один и тот же тип и число процессоров.

• Один и тот же тип и объем основной памяти.

• Один и тот же объем первичной и вторичной кэш-памяти.

• Серверы могут быть размещены в любом из рэков: 22U, 36U или 42U.

Межсоединение серверов

Компоненты межсоединения серверов (Interconnect) показаны на рис. 2.

PDC/O1000 Ethernet Interconnect

Для внутренних коммуникаций между серверами кластера Oracle Parallel Server использует выделенную шину Interconnect. Поэтому кластер PDC/O1000 должен использовать как минимум:

• Одну карту Ethernet на каждом сервере кластера.

• Один переключатель Ethernet для всего кластера.

• Два кабеля Ethernet на каждый сервер: один - для соединения с сетью общего доступа и другой - для выделенного соединения серверов.

Избыточные пары сетевых контроллеров не поддерживаются. Compaq рекомендует, чтобы в качестве контроллеров для Interconnect использовались стандартные сетевые контроллеры, поставляемые с серверами ProLiant 1850R и ProLiant 6500.

Важно, чтобы используемый для межсоединений переключатель был выделенным.

PDC/O1000 Fibre Channel Storage System

Вся разделяемая память кластера размещается не в серверах ProLiant, а во внешней системе памяти, в качестве которой используется Compaq Fibre Channel Storage System.

Ее основные компоненты показаны на рисунке 2.

PDC/O1000 Fibre Channel Storage System (рис. 3.)

Более детальное описание компонентов Compaq Fibre Channel Storage System можно найти в отдельном модуле по интеграции этой системы памяти. Здесь мы покажем, какие именно компоненты должны использоваться в решении PDC/O1000.

• Кластер PDC/O1000 поддерживает только одну петлю Fibre Channel Loop.

• Каскадные соединения переключателей Fibre Channel не допускаются.

• Поддерживается переключатель как на 7, так и на 12 портов.

• На момент объявления поддерживаются только коротковолновые коннекторы (GBIC-SW). Длинноволновые коннекторы будут поддерживаться в следующих версиях системы.

• На момент объявления поддерживаются только многомодовые оптические кабели.

Поддержка одномодовых кабелей планируется в следующих версиях.

PDC/O1000 требует использования следующего ПО:

• Операционная система

• Microsoft Windows NT Server 4.0, Standard Edition with Service Pack 3 ИЛИ

• Microsoft Windows NT Server 4.0, Enterprise Edition with Service Pack 3

• ПО баз данных

• Oracle8(tm) Enterprise Edition for Windows NT Release 8.0.5

• Oracle8 Parallel Server(tm) Option Release 8.0.5

• ПО управления кластером

• Compaq OSDs

• Compaq Insight Manager

• SmartStart

• Oracle Enterprise Manager

Microsoft Windows Server 4.0

PDC/O1000 поддерживает как Standard Edition, так и Enterprise Edition Windows NT Server 4.0. Service Pack 3 также поддерживается.

Oracle8 Enterprise Edition for Windows NT Release 8.0.5

Oracle8 Parallel Server первоначально был разработан для использования с кластерами VAX/VMS. Затем в этот продукт была добавлена поддержка платформ VMS и Unix, а в последнее время и Windows NT Server 4.0.

Архитектура Oracle8 позволяет приложениям баз данных обеспечить необходимую производительность и масштабируемость для поддержки большого числа пользователей и обработки больших объемов транзакций. Преимущества этой архитектуры заключаются в распределении заданий по обработке запросов к данным на несколько процессоров или машин, что увеличивает пропускную способность системы в целом.

Дополнительные процессоры или серверы могут быть легко добавлены в систему, причем с минимальными изменениями ее конфигурации.

Oracle8 основан на открытых промышленных стандартах, таких как COBRA (Commom Object Request Broker Architecture) и IIOP (Internet Inter Object Request Broker Protocol).

Oracle Parallel Server Release 8.0.5

Этот продукт является дополнительной опцией для Oracle8 Enterprise Edition и обеспечивает поддержку высокой готовности системы в целом в кластерных конфигурациях компьютеров.

Oracle разработала Oracle8 Parallel Server (OPS) как альтернативу использованию систем баз данных на больших машинах (мэйнфремах). OPS обеспечивает гарантии того, что в кластерной конфигурации машин доступ к данным будет продолжен и в случае отказа одной из ветвей кластера.

OPS обеспечивает следующие возможности:

• Поддержка кластерных систем.

• Возможности разделения единственной копии баз данных Oracle8 между несколькими ветвями кластера.

• Каждая ветвь имеет все возможности чтения и записи при доступе ко всем базам данных.

• Каждая ветвь может выполнять независимую обработку.

• Процессорные ресурсы могут наращиваться постепенно.

• Производительность можно увеличить и добавлением дополнительных ветвей (серверов).

• Поддерживается высокая готовность приложений.

• Страховое копирование может выполняться в режиме on-line для файлов, таблиц и баз данных.

• Управление системой может выполняться с выделенной консоли.

Преимущества OPS заключаются в следующем:

• При отказе одной из ветвей обработка может быть переключена на другие ветви.

• Переключение пользователей выполняется в прозрачном режиме, и сессия пользователя прервана не будет.

• Существенно ускоряется обработка сложных запросов - они могут быть разбиты на более мелкие составляющие и распределены на разные серверы.

• Если администратор решил заняться профилактикой одной из ветвей, то пользователи будут плавно переключены на другие ветви.

• Можно выполнять балансировку нагрузки, переключая пользователей вручную на другие ветви или используя для этого автоматическое переключение с помощью монитора типа Tuxedo.

При нормальной работе кластера все файлы баз данных и приложений должны располагаться на разделяемой внешней памяти. Все файлы, необходимые для нормальной работы Oracle8 на каждой из ветвей (Oracle8 Server Environment), должны располагаться на локальных дисках каждого сервера.

OPS координирует доступ к разделяемым данным со стороны всех ветвей кластера. Если одна из ветвей имеет в данный момент доступ к специфическому блоку данных, то механизм OPS гарантирует, что любые изменения блока со стороны других ветвей должны соотноситься с работой первой ветви. OPS также разделяет сложные запросы к данным для параллельного их выполнения на нескольких серверах кластера. В случае отказа одной из ветвей кластера последовательность действий OPS показана на рис.4.

Oracle8 Parallel Server: обработка отказа сервера в кластере

Отметим, что OPS не устраняет необходимости восстановления незавершенных (не записанных на диск) транзакций баз данных. Однако такое восстановление выполняется только для незавершенных транзакций, непосредственно связанных с отказавшим сервером.

Что такое Compaq OSD для OPS?

Compaq OSD (Operating System Dependent) - модули для OPS - представляют собой динамические библиотеки DLL, которые реализуют определенные Oracle программные интерфейсы API. Они предназначены для того, чтобы Oracle8 Parallel Server мог работать под управлением Windows NT на определенной аппаратной платформе производителя (Compaq).

Эти модули разработаны Compaq, и Compaq несет ответственность за их функционирование. Модули OSD можно разделить на несколько категорий. Часть из них запускает сервисные процессы и выполняет инициализацию платформ перед началом работы кластера. Другие модули выполняют поддержку коммуникаций между процессами, в частности обеспечивают поддержку работы шины Interconnect между серверами кластера. Целая группа модулей выполняет функции управления кластером, определяет членство в кластере, обеспечивает завершение всех операций ввода/вывода перед восстановлением баз данных и т.д.

Отметим, что Microsoft Cluster Server не используется для управления кластерами и не требуется для работы кластера OPS хотя бы потому, что в настоящее время он поддерживает не более двух серверов в кластере.

Модули Compaq OSD для кластера PDS/O1000 поставляются в виде CD, который вместе с необходимыми постерами входит в состав PDC/O1000 Ethernet Cluster Kit от Compaq.

По материалам компании "БелАВМ",belabm@belabm.by


© Сетевые решения