企業(yè)級數(shù)據(jù)庫云平臺的建設(shè)與運(yùn)維方案

企業(yè)級數(shù)據(jù)庫云平臺的建設(shè)與運(yùn)維方案梁勇漲攀翔;陳秋華【摘要】近年來電信企業(yè)中,云計(jì)算越來越成為關(guān)注熱點(diǎn)，特別是在電信企業(yè)追求低成本化、集中化、全網(wǎng)化運(yùn)營的背景下，云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)成為必然和基本條件.本文介紹了電信企業(yè)對云計(jì)算,特別是數(shù)據(jù)庫云的需求及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫云平臺理想的實(shí)現(xiàn)方式和架構(gòu)，實(shí)踐驗(yàn)證了滿足電信級數(shù)據(jù)庫云平臺的最佳實(shí)踐方案、實(shí)際運(yùn)行的技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)對數(shù)據(jù)庫云平臺帶來的運(yùn)維方式的轉(zhuǎn)變給出了分析和闡述.%Inrecentyears,cloudcomputingisgainingmoreandmoreconcernespeciallyintelecommunicationcompany.Whentelecomcompanysearchesforalowcost,centralized,thewholenetworkofoperationmethod,cloudcomputingisthemostappreciatedsolution.Inthispaper,wedescribecloudcomputingrelatedrequirementsoftelecommunicationsbusiness,especiallyindatabasecloudarea,thearchitectureofdatabasecloud,andthebestpracticetorealizethosedatabasecloudplatformandarchitecture.Wealsoanalysisthechangeofoperationandmaintenancethedatabasecloudbringtous.【期刊名稱】《電信科學(xué)》【年(卷)，期】2012(028)002【總頁數(shù)】10頁(P146-155)【關(guān)鍵詞】云計(jì)算;電信企業(yè);數(shù)據(jù)庫云平臺;PaaS【作者】梁勇漲攀翔;陳秋華【作者單位】中國移動通信集團(tuán)公司廣東分公司廣州510623;中國移動通信集團(tuán)公司廣東分公司廣州510623;中國移動通信集團(tuán)公司廣東分公司廣州510623【正文語種】中文1引言傳統(tǒng)電信企業(yè)的系統(tǒng)建設(shè)過程中，由于需求變化快速、系統(tǒng)數(shù)量巨大，系統(tǒng)建設(shè)往往按照各自應(yīng)用需求來評估、采購、建設(shè)、維護(hù)各個(gè)應(yīng)用獨(dú)立的主機(jī)、存儲、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器等資源，從而導(dǎo)致了豎井式或煙囪式的多套獨(dú)立的系統(tǒng)，這種建設(shè)方式帶來了大量的問題。?項(xiàng)目建設(shè)周期漫長，難以快速滿足市場需求。?購買了大量不需要的處理能力。系統(tǒng)前期很難準(zhǔn)確估算業(yè)務(wù)量和需要采用怎樣的數(shù)據(jù)庫資源支撐，導(dǎo)致某些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫長期處于非?？臻e的狀態(tài)，浪費(fèi)了投資。?缺乏集中管理和安全性保護(hù)。由于每個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)，每個(gè)系統(tǒng)的可用性、安全性都依賴于SI單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，規(guī)劃復(fù)雜，實(shí)施難度大，導(dǎo)致較大的系統(tǒng)管理和安全性漏洞。?難以隨著業(yè)務(wù)需求的變化調(diào)整數(shù)據(jù)庫資源，存在平時(shí)大量資源利用率普遍偏低和業(yè)務(wù)高峰值時(shí)資源不足的矛盾。例如，在中國移動通信集團(tuán)公司某分公司負(fù)責(zé)建設(shè)和運(yùn)維的增值業(yè)務(wù)中，有數(shù)十個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫平臺，“139說客”的核心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的平均CPU負(fù)荷長期在60%以上，而峰值可以長達(dá)24h超過90%，帶來了很大的系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的隱患，也可能由于負(fù)荷高影響了業(yè)務(wù)響應(yīng)時(shí)間，導(dǎo)致客戶感受的受損。反之，也有不少數(shù)據(jù)庫主機(jī)長期平均負(fù)荷在5%以下，甚至持續(xù)看不到任何負(fù)載，造成了投資上的浪費(fèi)。因此，亟需打破原來這種煙囪式的建設(shè)方式，隨著云計(jì)算技術(shù)的逐漸成熟和完善，通過云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的共享、動態(tài)調(diào)整和按需分配，成為電信企業(yè)未來主要的探索方向。計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展如圖1所示。從電信企業(yè)系統(tǒng)運(yùn)行情況來看，其核心的服務(wù)器和存儲資源的50%以上是作為數(shù)據(jù)庫平臺部署的，所以如何實(shí)現(xiàn)電信級對數(shù)據(jù)庫云平臺的靈活部署，既可以實(shí)現(xiàn)〃大分小”式，又可以實(shí)現(xiàn)〃小合大”式的應(yīng)用部署，對電信企業(yè)運(yùn)營商而言極為重要。圖1計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展2云計(jì)算背景知識2.1云計(jì)算概念NIST對云計(jì)算的定義：云計(jì)算模型能以按需方式，通過網(wǎng)絡(luò)方便地訪問云系統(tǒng)的可配置計(jì)算資源共享池(如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用程序和服務(wù))，同時(shí)以最少的管理開銷及與供應(yīng)商的交互，迅速配置提供或釋放資源。云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算(gridcomputing)、分布式計(jì)算(distributedcomputing)、并行計(jì)算(parallelcomputing)、效用計(jì)算(utilitycomputing)、網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)(networkstoragetechnology)、虛擬化(virtualization)、負(fù)載均衡(loadbalance)等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。2.2云計(jì)算的服務(wù)模式云計(jì)算是以服務(wù)的形式提供IT化能力。云計(jì)算所提供的服務(wù)形式可以分為IaaS(infrastructureasaservice)、PaaS(platformasaservice)、SaaS(softwareasaservice)，如圖2所示。圖2云計(jì)算的3種服務(wù)模式IaaS主要關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施(即硬件)虛擬化、資源共享、資源調(diào)配等硬件服務(wù)能力的提供，如果面向系統(tǒng)建設(shè)考慮，仍然需要進(jìn)一步部署相應(yīng)的平臺軟件(數(shù)據(jù)庫、中間件等）和應(yīng)用軟件，所以IaaS層提供的云服務(wù)管理粒度只在硬件層面，對平臺軟件和應(yīng)用軟件的部署和管理幾乎沒有涉及。在提供云服務(wù)的過程中，硬件作為基礎(chǔ)設(shè)施層，仍然需要承載平臺和應(yīng)用軟件能力，所以大部分企業(yè)更多地關(guān)注業(yè)務(wù)層面的平臺軟件方面的服務(wù)化，即PaaS層服務(wù)能力。IOUG對企業(yè)客戶云計(jì)算服務(wù)的關(guān)注調(diào)查如圖3所示。PaaS層主要關(guān)注提供平臺軟件的服務(wù)能力（如數(shù)據(jù)庫、中間件等），所以實(shí)現(xiàn)PaaS層服務(wù)模式，可以有兩種技術(shù)選擇：一種是基于IaaS層提供的硬件基礎(chǔ)設(shè)施，再通過PaaS管理平臺來部署和管理平臺軟件服務(wù)；另一種是直接通過一體化的解決方案來實(shí)現(xiàn)軟、硬件的統(tǒng)一管理、部署、資源分配和回收。前一種方式存在管理的復(fù)雜性、兼容性問題，甚至還可能存在嚴(yán)重的性能瓶頸和整體運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的問題。如中國移動通信集團(tuán)公司廣東分公司（以下簡稱廣東移動）在基于x86服務(wù)器上通過虛擬化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)IaaS層資源池，再部署Oracle數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)應(yīng)用，通過實(shí)際測試發(fā)現(xiàn)，性能損耗超過40%，而且還存在OracleRAC數(shù)據(jù)庫沒有在VMWare平臺得到廠商官方支持的問題，一旦遇到系統(tǒng)問題，診斷、解決時(shí)都存在很大的潛在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。圖3IOUG對企業(yè)客戶云計(jì)算服務(wù)的關(guān)注調(diào)查通過軟硬件一體化PaaS層云服務(wù)，形成共享資源池，同時(shí)提供平臺級軟件能力，然后按照各個(gè)應(yīng)用需求在PaaS資源池中申請硬件資源、獲得軟件服務(wù)的方式，不斷部署不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中化整合。這樣可以有效節(jié)省計(jì)算和存儲資源、機(jī)房空間、耗電和配套設(shè)施、人力維護(hù)成本，提高系統(tǒng)的可靠性、擴(kuò)展能力、計(jì)算能力，避免出現(xiàn)業(yè)務(wù)要求和系統(tǒng)支撐能力不匹配的問題。3電信級數(shù)據(jù)庫云平臺理想架構(gòu)和最佳實(shí)踐3.1電信級PaaS數(shù)據(jù)庫云平臺的理想架構(gòu)根據(jù)以上分析，從效率、管理、集成、兼容性角度來看，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫云平臺的最佳方式是軟、硬件一體化PaaS平臺解決方案，而PaaS云一體化解決方案需要從4個(gè)主要方面考慮。?構(gòu)建可不斷堆疊、可線性擴(kuò)展、分布式的服務(wù)器資源池；?構(gòu)建可不斷堆疊、可線性擴(kuò)展、分布式的存儲資源池；構(gòu)建服務(wù)器與服務(wù)器之間、服務(wù)器與存儲之間的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；?構(gòu)建軟硬一體化、統(tǒng)一的云管理和云治理平臺。由于在電信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫呈現(xiàn)多元化和混合型特點(diǎn)。既有大量的小規(guī)模數(shù)據(jù)庫，如增值業(yè)務(wù)系統(tǒng)、政企客戶系統(tǒng)等，也有很多超大規(guī)模數(shù)據(jù)庫，如計(jì)費(fèi)、CRM、話務(wù)網(wǎng)管等；既有OLTP為主的系統(tǒng)，如CRM、呼叫中心等，也有很多以O(shè)LAP型為主的系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)集市等，還有很多OLTP和OLAP混合型系統(tǒng)，如結(jié)算、賬務(wù)、網(wǎng)管等，既有以本地區(qū)為主導(dǎo)的系統(tǒng)，又有全國型集中化的系統(tǒng)。所以對數(shù)據(jù)庫云平臺的要求也呈現(xiàn)出一定的電信級要求。?靈活的資源分配和管理能力，可以同時(shí)支持〃大分小”和〃小合大”兩類要求。?混合型數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，既可以支持〃數(shù)據(jù)庫集群”型的OLTP交易，又可以支持〃數(shù)據(jù)庫集群”型的OLAP處理。?極高的處理性能，保證數(shù)據(jù)庫云平臺可以支撐大量數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。?極高的擴(kuò)展能力，保證數(shù)據(jù)庫云平臺可以不斷地線性擴(kuò)展。?極高的可靠性，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。?高性價(jià)比、低能耗。?完善、統(tǒng)一、可視化的管理能力。滿足電信級數(shù)據(jù)庫PaaS云平臺要求的理想架構(gòu)，需要軟件和硬件的有機(jī)結(jié)合來構(gòu)成，每個(gè)組成部分既需要硬件能力，也需要軟件特性配合來實(shí)現(xiàn)整體目標(biāo)。3.1.1計(jì)算資源池從硬件來看，這一部分是運(yùn)行數(shù)據(jù)庫的主要部分，需要實(shí)現(xiàn)低成本化堆疊、分布式網(wǎng)格計(jì)算能力，所以需要多服務(wù)器、多CPU協(xié)同、網(wǎng)格集群化的運(yùn)行環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，利用低成本的x86架構(gòu)的多服務(wù)器堆疊，配合共享磁盤架構(gòu)數(shù)據(jù)庫集群是最理想的架構(gòu)，因?yàn)槎嗯_x86架構(gòu)可以提供低成本、快速的擴(kuò)展能力，但與小型機(jī)相比，x86架構(gòu)的可靠性不夠，可以通過共享磁盤架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫集群來提高整體運(yùn)行的可靠性，同時(shí)能夠發(fā)揮多服務(wù)器的分布式并行處理能力。從軟件來看，計(jì)算資源池要求能夠?qū)Y源進(jìn)行靈活的分配和管理，既可以將一個(gè)服務(wù)器的部分資源分配給一個(gè)特定應(yīng)用，即〃大分小”，也可以將多個(gè)服務(wù)器資源整合成為一個(gè)應(yīng)用，即〃小合大”。同時(shí)還能夠在資源池內(nèi)部和外部按照需要動態(tài)調(diào)整原有分配的資源關(guān)系，比如隨需增加或減少一個(gè)應(yīng)用服務(wù)所占的CPU、內(nèi)存等。3.1.2存儲資源池從硬件來看，作為數(shù)據(jù)庫的存儲部分，具備低成本、分布式并行特點(diǎn)，可以通過多個(gè)小的存儲單元堆疊方式不斷地進(jìn)行線性擴(kuò)展，構(gòu)成大規(guī)模存儲資源池；同時(shí)作為數(shù)據(jù)庫存儲，需要具備大容量的多級緩存機(jī)制，使得數(shù)據(jù)庫中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)可以通過緩存來提高處理性能；另外隨著數(shù)據(jù)量的不斷增加，存儲單元需要具備足夠的CPU和計(jì)算能力，參與到數(shù)據(jù)的預(yù)處理過程中來，以減輕數(shù)據(jù)庫服務(wù)器所需處理的數(shù)據(jù)量。從軟件來看，由于電信企業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷增加，特別是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維應(yīng)用包含大量的網(wǎng)元數(shù)據(jù)，需要存儲具備較高的數(shù)據(jù)壓縮比，以節(jié)省存儲空間，另外存儲側(cè)可以通過并行化的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)分揀和預(yù)過濾，提高數(shù)據(jù)的處理效率。3.1.3網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)圖4網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)在數(shù)據(jù)庫云平臺方面，需要采用大量的主機(jī)集群及存儲集群，為了讓這些集群能夠發(fā)揮最佳的效果，必須使用效率最高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)把它們連接起來，目前比較成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有萬兆以太網(wǎng)以及Infiniteband，如圖4所示。這兩種技術(shù)都可以提供高速的內(nèi)部連接，用來實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間的集群連接、存儲單元之間的互聯(lián)以及主機(jī)到存儲單元之間的數(shù)據(jù)連接。3.2符合電信級PaaS數(shù)據(jù)庫云平臺要求的最佳實(shí)踐從目前實(shí)踐來看，要符合電信級數(shù)據(jù)庫PaaS云平臺的要求，Oracle的Exadata數(shù)據(jù)庫云服務(wù)器是一個(gè)理想選擇。3.2.1分布式服務(wù)器資源池Exadata數(shù)據(jù)庫云服務(wù)器可以通過整合多服務(wù)器的計(jì)算資源，形成一個(gè)巨大的資源池，許多不同的數(shù)據(jù)庫可運(yùn)行于同一Exadata數(shù)據(jù)庫機(jī)器上。DB服務(wù)器通過共享配置方式使不同數(shù)據(jù)庫應(yīng)用運(yùn)行在指定的資源范圍內(nèi)，可以通過Service的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)的虛擬化，應(yīng)用以Service的方式連接并運(yùn)行于一個(gè)或多個(gè)動態(tài)的數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)上，可以動態(tài)地增長、回收和移動。通過Service虛擬化可以實(shí)現(xiàn)〃大分小”和〃小合大”的虛擬化應(yīng)用。?大型數(shù)據(jù)庫可通過RAC技術(shù)跨越多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)；多個(gè)小型數(shù)據(jù)庫可以通過共享運(yùn)行于同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)。對于多個(gè)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行于同一節(jié)點(diǎn)的情況，實(shí)例綁定(instancecaging)技術(shù)提供可預(yù)知的CPU核心資源，可限制數(shù)據(jù)庫運(yùn)行于特定的處理器的子集上，如圖5所示。通過數(shù)據(jù)庫虛擬化和整合多應(yīng)用數(shù)據(jù)庫于Exadata數(shù)據(jù)庫云平臺，可以使得各個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的資源利用率得到有效的整合和提升，以節(jié)省更多的主機(jī)、存儲、機(jī)房、軟件License等資源。如企業(yè)有3個(gè)主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)庫云平臺運(yùn)行，3類應(yīng)用分別以SalesApp、ERPApp和HRApp表示，如圖6所示。數(shù)據(jù)庫云平臺可以分別給3類應(yīng)用構(gòu)建服務(wù)器資源池(serverpool)和空閑資源池(freepool),3類應(yīng)用分別通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)接口連接Exadata數(shù)據(jù)庫云平臺。根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，銷售部門應(yīng)用需要持續(xù)地使用較多的數(shù)據(jù)庫云資源，數(shù)據(jù)請求需要優(yōu)先得到滿足。ERP類應(yīng)用對數(shù)據(jù)庫云資源的需求彈性較大，隨商務(wù)周期可能會有所變動，同時(shí)數(shù)據(jù)請求的優(yōu)先級較銷售部門低。HR類應(yīng)用對數(shù)據(jù)庫云資源需求相對固定，且所需的資源最少，數(shù)據(jù)請求的優(yōu)先級最低。Exadata數(shù)據(jù)庫云平臺可以按照每類應(yīng)用對資源的需求進(jìn)行管理和動態(tài)供應(yīng)。在Exadata數(shù)據(jù)庫云服務(wù)器中，不同應(yīng)用數(shù)據(jù)庫部署在多個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集群中，當(dāng)應(yīng)用負(fù)載和請求增長時(shí)，原有計(jì)算資源不足以滿足要求，服務(wù)質(zhì)量會下降（預(yù)定義策略），數(shù)據(jù)庫服務(wù)可以在數(shù)據(jù)庫云平臺中動態(tài)擴(kuò)展到資源空閑的服務(wù)器中運(yùn)行，提高該服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。3.2.2分布式存儲資源池Exadata數(shù)據(jù)庫云服務(wù)器本身就集成了ASM（自動存儲管理）的存儲管理功能，用來實(shí)現(xiàn)存儲的虛擬化、高擴(kuò)展、高可靠的特點(diǎn)。通過OracleASM進(jìn)行存儲虛擬化后，不但可以實(shí)現(xiàn)存儲的性能水平擴(kuò)展，而且可以實(shí)現(xiàn)存儲的高可用、自管理能力。加入ASM管理的存儲可以劃分為不同的磁盤組，當(dāng)數(shù)據(jù)存儲在磁盤組中時(shí)，數(shù)據(jù)會均勻分布到磁盤組的各個(gè)存儲單元，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)均勻分布，當(dāng)磁盤組中增加或減少存儲單元數(shù)量時(shí)，數(shù)據(jù)會被動態(tài)地重新分布，避免出現(xiàn)任何的熱點(diǎn)磁盤。圖5實(shí)例綁定技術(shù)圖6數(shù)據(jù)庫云平臺的3類應(yīng)用圖7智能存儲技術(shù)的處理Exadata將數(shù)據(jù)庫計(jì)算分成計(jì)算密集型處理和存儲密集型處理，分別在DB服務(wù)器和存儲服務(wù)器完成。采用智能存儲技術(shù)（SmartScan），實(shí)現(xiàn)了存儲層完全并發(fā)式、智能化的預(yù)處理，提高了數(shù)據(jù)的處理效率，并降低了DB服務(wù)器的處理負(fù)擔(dān)，如圖7所示。3.2.3高性能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)OracleExadataStorage在服務(wù)器和存儲之間使用了Infiniband互連。Exadata單元具有高可用性的雙端口4倍數(shù)據(jù)速率(QDR)Infiniband連接。每個(gè)Infiniband連接提供了40GB的帶寬，高于傳統(tǒng)存儲或服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)許多倍。而且Oracle的互連協(xié)議使用直接內(nèi)存訪問(DMA)，直接將數(shù)據(jù)從線纜轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫緩存，沒有額外的數(shù)據(jù)拷貝，以確保極低的CPU開銷。Infiniband網(wǎng)絡(luò)具有LAN網(wǎng)絡(luò)的靈活性和SAN的高效性，使用InfiniBand網(wǎng)絡(luò)后，Oracle可確保網(wǎng)絡(luò)不會成為性能瓶頸，其也為Oracle數(shù)據(jù)庫真正應(yīng)用集群節(jié)點(diǎn)提供了高性能集群互連。3.2.4集中化、統(tǒng)一的云平臺管理OracleExadata與Oracle企業(yè)管理器(EM)網(wǎng)格控制進(jìn)行了集成，可輕松監(jiān)視Exadata環(huán)境。在現(xiàn)有的EM系統(tǒng)中安裝Exadata插件后，可以監(jiān)視ExadataStorageServer上的統(tǒng)計(jì)信息和活動，并將事件和警報(bào)發(fā)送給管理員。EM系統(tǒng)與Exadata集成的優(yōu)勢介紹如下。?監(jiān)視OracleExadata存儲；.收集存儲配置和性能信息；?根據(jù)閾值設(shè)置發(fā)出報(bào)警和警告；?在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供豐富的現(xiàn)成量度和報(bào)表。所有的功能用戶均期望可以配合使用Oracle企業(yè)管理器和Exadata。用戶可以使用EM界面輕松地管理Exadata環(huán)境和其他以往結(jié)合企業(yè)管理器使用的Oracle數(shù)據(jù)庫環(huán)境。DBA可以使用熟悉的EM界面來查看報(bào)表以確定Exadata系統(tǒng)的狀況并管理Exadata存儲的配置。4數(shù)據(jù)庫PaaS云平臺帶來的運(yùn)維和管理的轉(zhuǎn)變4.1數(shù)據(jù)庫PaaS云平臺的運(yùn)維管理模式從本質(zhì)上來說，云計(jì)算并不是一種技術(shù)的革命，而是一種管理模式的革命。云計(jì)算的技術(shù)基礎(chǔ)，不論是服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化，還是平臺軟件級別的集群和資源控制，都是已經(jīng)存在了若干年的技術(shù)。從技術(shù)手段上來說，這些技術(shù)手段短則出現(xiàn)了10年，長的在30年前就已經(jīng)存在了（如服務(wù)器虛擬化）。但是云計(jì)算之所以能對IT的建設(shè)和運(yùn)維帶來新的創(chuàng)新，關(guān)鍵在于對整個(gè)IT架構(gòu)的日常管理和運(yùn)維帶來的革命性變更。將所有的資源虛擬化后，伴隨著動態(tài)可調(diào)的能力，大大加快了新應(yīng)用建設(shè)在平臺層的建設(shè)速度，而且能按照實(shí)際的運(yùn)行情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。但是這種管理模式革命性的變更，也帶來了對應(yīng)用/系統(tǒng)管理維護(hù)的新需求。傳統(tǒng)方式中，在大多數(shù)的實(shí)際情況下，應(yīng)用軟件的開發(fā)商^不僅僅是對自己的應(yīng)用提供運(yùn)維，而且也對其應(yīng)用之下的平臺軟件/硬件進(jìn)行主要的運(yùn)維操作，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的情況，對用戶提出基礎(chǔ)架構(gòu)擴(kuò)容和調(diào)整的需求。在采用PaaS提供數(shù)據(jù)庫云的方式下，之前的SI全部負(fù)責(zé)的方式必然不可行。因?yàn)镾I不再負(fù)責(zé)包括基礎(chǔ)硬件和數(shù)據(jù)庫軟件的數(shù)據(jù)庫平臺的運(yùn)維，而只是一個(gè)數(shù)據(jù)庫作為服務(wù)的消費(fèi)者，必須要有第三方負(fù)責(zé)相應(yīng)云平臺的運(yùn)維。同時(shí)，由于實(shí)際的情況，SI往往會提出自己的數(shù)據(jù)庫服務(wù)需要的資源變更請求，對于這些資源變更請求的評估和批準(zhǔn)，當(dāng)然也應(yīng)該由SI之外的人員/組織予以完成。簡單總結(jié)一下，在采用數(shù)據(jù)庫云平臺后，原來的SI和最終用戶的關(guān)系會演變成如下4方面的關(guān)系，如圖8所示。首先弓1入的是SI的數(shù)據(jù)庫云平臺維護(hù)者，負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)庫云平臺的日常監(jiān)控、安全管理等工作。而且需要由數(shù)據(jù)庫云平臺管理者負(fù)責(zé)對開發(fā)商提出的資源變更需求進(jìn)行決策，判斷是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)行資源調(diào)整。數(shù)據(jù)庫云平臺的管理者也需要根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)的情況和云平臺維護(hù)者給出的系統(tǒng)報(bào)告，主動地進(jìn)行資源調(diào)整，以確保系統(tǒng)的資源利用率和各個(gè)應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量。這樣的管理模式變革，對數(shù)據(jù)庫云平臺也提出了相應(yīng)的技術(shù)要求。例如，必須有完整的監(jiān)控手段，監(jiān)控各個(gè)應(yīng)用資源的使用情況，而且不僅僅是監(jiān)控，還需要提供更高層次的診斷和優(yōu)化工具，避免由于SI開發(fā)應(yīng)用的低效率而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，避免誰的應(yīng)用越爛，誰就能分配更多資源的不良情況。對于數(shù)據(jù)庫云平臺的維護(hù)者來說，也需要更高的技能提升，能在多租戶的情況下，從數(shù)據(jù)庫的運(yùn)維上升到數(shù)據(jù)庫云的運(yùn)維。對平臺維護(hù)者來說，也是一個(gè)全新的課題。4.2目前在數(shù)據(jù)庫PaaS云平臺上的運(yùn)維管理實(shí)踐基于廣東移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維部門數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)多而雜的特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)庫云平臺部署過程中，對云平臺的管理和運(yùn)維也相應(yīng)總結(jié)了一套實(shí)用的管理流程，其主要涵蓋了從部署云資源池、應(yīng)用申請?jiān)破脚_資源需求、評估和審批資源，到部署應(yīng)用服務(wù)和所對應(yīng)的計(jì)算和存儲資源、服務(wù)資源SLA管理和按需資源調(diào)度，再到最終應(yīng)用退出和資源回收的一套完整過程。下面簡單舉例說明部分管理流程要點(diǎn)，如圖9所示。圖8原來的SI和最終用戶的關(guān)系圖9部分管理流程要點(diǎn)4.2.1創(chuàng)建資源服務(wù)池首先基于Exadata構(gòu)建廣東移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的多個(gè)數(shù)據(jù)庫資源池，分為OLTP型應(yīng)用資源池、OLAP型應(yīng)用資源池、空閑資源池等，如圖10所示，將部分服務(wù)器劃分在各個(gè)對應(yīng)的資源池內(nèi)。圖10數(shù)據(jù)庫資源池分類4.2.2評估原有生產(chǎn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)特點(diǎn)對原有各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研和評估，評估原有系統(tǒng)的硬件配置和系統(tǒng)容量，如圖11所示。對應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行評估，評估業(yè)務(wù)特點(diǎn)和處理峰值。評估業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到Exadata數(shù)據(jù)庫云平臺后，對所需的存儲和計(jì)算能力需求以及對應(yīng)用的重要程度進(jìn)行評估分類，以便在數(shù)據(jù)庫云平臺中進(jìn)行資源控制和服務(wù)級別管理。4.2.3創(chuàng)建業(yè)務(wù)服務(wù)并配置對應(yīng)分配的資源將各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)建成數(shù)據(jù)庫應(yīng)用服務(wù)，在所對應(yīng)的資源池內(nèi)進(jìn)行部署，并按照各個(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用服務(wù)的評估所需的資源進(jìn)行初始資源劃分，如圖12所示。并按照各個(gè)應(yīng)用服務(wù)服務(wù)的生產(chǎn)規(guī)律性周期頻度，進(jìn)行規(guī)律性資源計(jì)劃定義。5現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用效果對比5.1性能對比經(jīng)過實(shí)際測試，基于現(xiàn)網(wǎng)真實(shí)數(shù)據(jù)和應(yīng)用，測試Exadata數(shù)據(jù)庫云平臺的多類應(yīng)用（OLTP+OLAP），性能提升從44倍到6750倍。原來數(shù)小時(shí)的大作業(yè)類似于OLAP，目前只需要幾秒鐘完成，基本都提高了上千倍。原來大量循環(huán)+游標(biāo)類似于OLTP的存儲過程也有44倍和127倍的提高，見表1。5.2系統(tǒng)擴(kuò)展能力對于Exadata的數(shù)據(jù)庫云平臺擴(kuò)展能力測試，告警SQL5（CPU高負(fù)載SQL，SQL達(dá)34KB）從1/4配（執(zhí)行時(shí)間0:01:08）擴(kuò)展到1/2配（執(zhí)行時(shí)間0:00:31）時(shí)，可以明顯發(fā)現(xiàn)執(zhí)行時(shí)間線性減少（從68s到31s），如圖13所示。5.3壓縮比經(jīng)過測試，用現(xiàn)網(wǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)在Exadata數(shù)據(jù)庫云平臺中壓縮存儲，Exadata對兩個(gè)大表的壓縮率分別可達(dá)到7倍和10倍，見表2。5.4數(shù)據(jù)庫云服務(wù)資源池和服務(wù)定義配置兩個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)Service1、Service2，可以在數(shù)據(jù)庫云服務(wù)虛擬池內(nèi)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的動態(tài)擴(kuò)展、回收和遷移。建立ora.gmsp服務(wù)池，管理dm01db01、dm01db02兩個(gè)服務(wù)器的資源。Srvctladdsrvpool-gora.gmsp-l0-u-1-i0-ndm01db01,dm01db02也可以在Oracle企業(yè)管理器界面中添加服務(wù)器池。圖11原有生產(chǎn)系統(tǒng)評估示例圖12初始資源劃分表1實(shí)際測試結(jié)果測試用例生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間Exadata運(yùn)行串行時(shí)間性能提升比告警SQL150h0:01:471682倍告警SQL2193min0:01:31127倍告警SQL329min0:00:02870倍告警SQL417min0:00:011020倍告警SQL5未執(zhí)行完，運(yùn)行了323min，報(bào)錯0:01:08無窮倍（至少285倍）性能SQL18min（每個(gè)進(jìn)行平均時(shí)間）,47min（6個(gè)并發(fā)進(jìn)程總時(shí)間）00:00:1144倍性能SQL26750s0:00:016750倍性能SQL3約12h0:00:123600倍性能SQL1-2一個(gè)網(wǎng)元大約需3min，一個(gè)時(shí)間點(diǎn)有693個(gè)網(wǎng)元，所有網(wǎng)元串行計(jì)算完大約需要2000min0:01:1640倍圖13數(shù)據(jù)庫云平臺擴(kuò)展能力測試表2壓縮比測試結(jié)果壓縮類型記錄數(shù)（個(gè)）大?。∕B）壓縮比（壓縮前/壓縮后）表創(chuàng)建時(shí)間（s）TFA_ALARM_CLR（非壓縮表）57781593672560:00:53TFA_ALARM_CLR（壓縮表）5778159397227倍0:01:26FACT_NCELLREL_IN（非壓縮表）2813220430760:00:06FACT_NCELLREL_IN（壓縮表）2813220429710倍0:00:08添加dbfsdg_mount資源具體操作方法如下。在Oracle企業(yè)管理器界面中服務(wù)器集群dm01-cluster上的資源管理處添加資源。?資源名:dbfsdg_mount。?資源類型:local_resource。.操作程序:代理文件和操作腳本。5.5服務(wù)資源分配在數(shù)據(jù)庫云平臺內(nèi)，可以按照業(yè)務(wù)優(yōu)先級配置系統(tǒng)資源供給。能夠配置的資源包括業(yè)務(wù)的CPU、內(nèi)存、并發(fā)會話數(shù)以及I/O優(yōu)先級和吞吐量。通過在Oracle企業(yè)管理器界面中定義資源計(jì)劃，可以基于