بررسی روش های تجمیع پایگاه داده های اوراکل

بررسی روش های تجمیع پایگاه داده های اوراکل

بعد از توسعه زیر ساخت و سامانه های سازمان، با یک واقعیت روبرو می شویم، تعدد سامانه ها و به دنبال آن تعدد پایگاه داده ها و باید این مورد رو هم اضافه کردد، بر حسب نیاز سازمان به تعداد این سامانه ها افزوده می شود. تمرکز ما در این مستند بر روی تجمیع پایگاه داده اوراکل می باشد و بقیه موارد از موضوع این مستند خارج می باشد.

تعدد زیاد پایگاه داده در سازمان همواره یکی از مسائلی می باشد که برای سازمان ایجاد مشکل می کند. راهبر پایگاه داده باید چندین پشتیبان گیری بر روی سرور های متعدد پیاده سازی کنید. بر روی همه آنها باید راهکارهای حداکثر پایداری را اجرائی نماید و همچنین مواردی مانند نگهداری چندین سیستم عامل و عدم امکان استفاده صحیح از منابع سخت افزاری و …. مطرح می باشد.

یکی از راهکارها تجمیع پایگاه داده ها می باشد، در حوزه پایگاه داده اوراکل چند راهکار در خصوص تجمیع پایگاه داده ها می باشد که هر کدام از آنها دارای مزایا و معایبی می باشند. در این مستند راهکارهای در این حوزه مورد بررسی قرار می گیرند.

قبل از اینکه به راهکارها پرداخته شود باید این نکته را اشاره کرد، تواقعات و اهداف ما از تجمیع پایگاه داده ها چه می باشد و چه مشکلاتی را می خواهیم با این عملیات برطرف کنیم. با در نظر گرفتن این نکته، مزایا و معایب راهکارها را بررسی کرده و مناسبترین راهکار را انتخاب می کنیم.

مرحله اول ( شناخت ) تجمیع پایگاه داده ها اوراکل :

قبل از اجرای هرگونه تجمیع پایگاه داده اوراکل و در مرحله شناخت باید بارکاری پایگاه داده را از منظر زمان و منابع، مورد بررسی قرار داد تا بتوان تخمین صحیحی از تخصیص منابع داشت.

در نظر بگیرید دو پایگاه داده داریم که هر کدام ۱۰ واحد بار کاری دارند، چه منابعی باید تخصیص بدهیم که بار کاری مطرح را پوشش دهد؟

در اینجا زمان اوج بار کاری مطرح می گردد، اگر اوج بار کاری پایگاه داده ها در زمان های مختلف باشد و زمان های اوج با هم دیگر تداخل نداشته باشند، با منابعی که حداقل ۱۰ واحد کاری را پوشش دهد می توان این عملیات را انجام داد.

حال اگر اوج بارکاری هر دو پایگاه داده در یک زمان باشد و تداخل داشته باشند، منبعی که اختصاص داده می شود باید بتواند حداقل ۲۰ واحد کاری را پوشش دهد و به همین ترتیب بقیه موارد را باید در نظر گرفت.

راهکارهای تجمیع پایگاه داده اوراکل :

مجازی سازی
استفاده از Containers
راه اندازی چند instance بر روی یک سیستم عامل
تجمیع به تفکیک schema
استفاده از قابلیت Multitenant در نسخه ۱۲c به بعد
استفاده از راه کاری های ابری (CLOUD )

مجازی سازی :

در این راهکارهای ماشین های فیزیکی ( هر کدام سخت افزار جداگانه دارند )، تبدیل به ماشین های مجازی شده و بر روی یک سخت افزار تجمیع می شوند. این راهکار ساده ترین راهکار می باشد و با کمترین تغییرات اجرا می گردد اما باید این نکته را اشاره کرد که مجدد با سیستم عامل و پایگاه داده های متعدد مواجه می باشیم و تنها اتفاقی افتاده استفاده از یک سخت افزار برای سرویس دهی می باشد.

مزایا :

سیستم عامل های به طور کامل جدا از هم می باشند.
سیستم عامل ها با نسخه های مختلف می توان داشت ( در برخی سامانه ها نسخه سیستم عامل مهم می باشد)
پایگاه داده ها با نسخه های مختلف می توان داشت ( در برخی سامانه ها نسخه پایگاه داده مهم می باشد )
تیم های جداگانه بر روی ماشین های خود می توانند کار کنند.
می توان راه کارهای حداکثر پایداری و پشتیبان گیری در سطح ماشین ها بر روی زیر ساخت مجازی سازی اجرا کرد.

معایب :

تعدد سیستم عامل و پایگاه داده
سربار اضافه در استفاده از منابع به ازای هر سیستم عامل و پایگاه داده
سربار اضافه در استفاده از منابع توسط خود نرم افزار مجازی ساز.
عملیات پیچیده و سخت در به روز رسانی سیست عامل ها و پایگاه داده ها
همواره باید یک متخصص مجازی سازی در سازمان باشد و دانش آن در سازمان نهادینه شود
بحث لایسنس های خود مجازی ساز ( البته در کشور ما خیلی مطرح نمی باشد )
در صورتی که بخواهیم از قابلیت های خوب راهکارهای پشتیبان گیری و حداکثر پایداری شرکت اوراکل استفاده کنیم، در هر ماشین به طور مجازا باید راه اندازی گردند.

استفاده از Containers :

Containers ها در واقع می توان مجازی سازی نازک تر ( از منظر تعداد لایه های زیر ساختی ) در نظر گرفت، جدا از تجمیع سخت افزاری، تجمیع سیستم عاملی نیز اتفاق می افتد، اما باید به این نکته اشاره کرد که همواره در این راهکار تعداد پایگاه داده خواهیم داشت.

مزایا :

تجمیع سخت افزاری
از بین رفتن سربار تعدد سیستم عامل ها
عملیات به روز رسانی سیستم عامل ساده تر
می توان نسخ مختلف پایگاه داده داشت
می توان از حداکثر پایداری خود Container استفاده کرد.

معایب :

سیستم عامل های با نوع ونسخه های متفاوت نداریم ( برخی از سامانه ها محدود به نوع و نسخه خاصی می باشند )
چون سیستم عامل به طور کامل مجزا نداریم، مباحث امنیتی می تواند رخ دهد
همواره باید یک متخصص در ای زمینه در سازمان باشد و دانش آن در سازمان نهادینه شود
سربار اضافه در استفاده از منابع به ازای هر پایگاه داده
بحث لایسنس ها و هزینه های مربوطه ( البته در کشور ما خیلی مطرح نمی باشد )
در صورتی که بخواهیم از قابلیت های خوب راهکارهای پشتیبان گیری و حداکثر پایداری شرکت اوراکل استفاده کنیم، در هر پایگاه داده به طور مجازا باید راه اندازی گردند.

راه اندازی چند instance بر روی یک سیستم عامل:

می توان چند پایگاه داده اوراکل با نسخه های متعدد را بر روی یک سیستم عامل راه اندازی و اجرایی کرد. در این روش از تجمیع پایگاه داده اوراکل، سیستم عامل مشترک بوده و سربار لایه مجازی ساز مطرح نمی باشد. مجددا با تعدد پایگاه داده ها مواجه هستیم.

مزایا :

تجمیع سخت افزاری.
از بین رفتن سربار تعدد سیستم عامل ها.
عملیات به روز رسانی سیستم عامل ساده تر.
می توان نسخ مختلف پایگاه داده داشت.
به دانش در حوز های مجازی سازی و … احتیاج نمی باشد.
در صورت که نسخه پایگاه داده ها یکسان باشد با یکبار نصب نرم افزار پایگاه داده می توان دیگر پایگاه داده ها را برروی آن ایجاد کرد و همینطور برای کنترل پایگاه داده ها به وسیله Cloud Control شرکت اوراکل، کافیست یکبار agent نصب شود.
هزینه جداگانه لایسنس نخواهیم داشت.

معایب :

سیستم عامل های با نوع ونسخه های متفاوت نداریم ( برخی از سامانه ها محدود به نوع و نسخه خاصی می باشند )
چون سیستم عامل مجزا نداریم، مباحث امنیتی می تواند رخ دهد.
سربار اضافه در استفاده از منابع به ازای هر پایگاه داده
در صورتی که بخواهیم از قابلیت های خوب راهکارهای پشتیبان گیری و حداکثر پایداری شرکت اوراکل استفاده کنیم، در هر پایگاه داده به طور مجازا باید راه اندازی گردند.
در پایگاه داده هایی که از نسخه یکسان برخوردار می باشدن و از نرم افزار مشترک پایگاه داده اوراکل استفاده می شود، در صورتی که به روز رسانی در سطح نرم افزار انجام شود، بر روی همه پایگاه داده های مذکور اعمال می گردد.

تجمیع به تفکیک schema

در این حالت یک سیستم عامل و پایگاه داده نصب و راه اندازی می گردد و پایگاه داده هایی که قرار به تجمیع آنها می باشد به اسکیما تبدیل شده و پایگاه داده ها در اسکیما های جداگانه قرار می گیرند.در این روش از تجمیع پایگاه داده اوراکل، راهبری در لایه حداکثر پایداری و پشتیبان گیری ساده تر می گردد اما مدیریت منابع سخت تر خواهد شد. با استفاده Resource Manager می توان در استفاده از CPU و IO کنترل و مدیریت داشت اما استفاده از RAM را نمی توان و همانطور که مشخص است مسائل امنیتی زیادی به وجود خواهد آمد. باید به این نکته اشاره کرد که ممکن است اسکیما های هم نام در پایگاه داده های تجمیع شده داشته باشیم که این خود عملیات را پیچیده خواهد کرد.

مزایا :

تجمیع سخت افزاری.
از بین رفتن سربار تعدد سیستم عامل ها و پایگاه داده ها.
عملیات به روز رسانی سیستم عامل و پایگاه داده ساده تر.
به دانش در حوز های مجازی سازی و … احتیاج نمی باشد.
یکبار نصب نرم افزار اوراکل اتفاق می افتد.
برای کنترل پایگاه داده ها به وسیله Cloud Control شرکت اوراکل، کافیست یکبار agent نصب شود.
هزینه جداگانه لایسنس نخواهیم داشت.
راه اندازی راه کارهای پشتیبان گیری و حداکثر پایداری اوراکل یکبار اتفاق می افتد.

معایب :

سیستم عامل ها با نوع ونسخه های متفاوت نداریم ( برخی از سامانه ها محدود به نوع و نسخه خاصی می باشند )
چون سیستم عامل مجزا نداریم، مباحث امنیتی می تواند رخ دهد.
مدیریت بر استفاده منابع پیچیده می باشد مخصوصا در قسمت RAM
در برخی از خصوصیات و اشیائ پایگاه داده در پایگاه داده های مختلف ممکن است تناقض به وجود بیاید. مثلا برای کاریی بهتر یک پارامتر بهتر است مقدار خاصی داشته باشد در صورتی که برای پایگاه داده دیگه برعکس می باشد.

استفاده از قابلیت Multitenant در نسخه ۱۲c به بعد:

معماری Multitenant در نسخه ۱۲c معرفی گردید. در این حالت دو نوع پایگاه داده داریم به نام های Container Database و یا CDB و دیگری Pluggable Database ویا PDB، CDB در لایه زیری قرار گرفته و PDB ها به صورت ماژول بر روی آن قرار می گیرند، برای آشنایی بیشتر با این معماری اینجا کلیک کنید.

در این حالت از تجمیع پایگاه داده اوراکل، همه مزایای تجمیع به صورت اسکیما حفظ شده ودبگر مزایا به آن اضافه می گردد مانند namespace جداگانه، داشتن اشیا مجزا در سطح PDB ها مانند Dblink و …

مزایا :

تجمیع سخت افزاری.
از بین رفتن سربار تعدد سیستم عامل ها و پایگاه داده ها.
عملیات به روز رسانی سیستم عامل و پایگاه داده ساده تر.
به دانش در حوز های مجازی سازی و … احتیاج نمی باشد.
یکبار نصب نرم افزار اوراکل اتفاق می افتد.
برای کنترل پایگاه داده ها به وسیله Cloud Control شرکت اوراکل، کافیست یکبار agent نصب شود.
راه اندازی راه کارهای پشتیبان گیری و حداکثر پایداری اوراکل یکبار اتفاق می افتد.
کنترل و مدیریت کاربران و امنیت ساده تر
کنترل و مدیریت راحت تر در استفاده منابع
Namespace,Parameters, Objects و … مجزا در سطح PDB ها

معایب :

سیستم عامل ها با نوع ونسخه های متفاوت نداریم ( برخی از سامانه ها محدود به نوع و نسخه خاصی می باشند )
چون سیستم عامل مجزا نداریم، مباحث امنیتی می تواند رخ دهد.

استفاده از راه کاری های ابری (CLOUD ):

دراین حالت از راهکارهای ابری استفاده شده که در همین حالت پیاده سازی راه کارهای زیر بر روی ساختار ابری مرسوم تر می باشد :

راه اندازی چند instance بر روی یک سیستم عامل
تجمیع به تفکیک schema
استفاده از قابلیت Multitenant در نسخه ۱۲c به بعد

در انتها مجدد به این نکته اشاره می گردد که برای تجمیع پایگاه داده اوراکل ابتدا توقعات و اهدافتان را مشخص کنید سپس مزایا و معایب هرکدام از راهکارها را بررسی و بهترین راهکار را انتخاب نمائید.