当前位置：文档库 › Exadata-X6-2-DS_cn

Exadata-X6-2-DS_cn

ORACLE EXADATA 数据库

云平台 X6-2

Oracle Exadata 数据库云平台采用集成设计，旨在为 Oracle 数据库提供卓越的性能、更佳的成本效益和更高的可用性。Exadata 采用基于云的现代化架构，内含可横向扩展的高性能数据库服务器、配有先进的PCI 闪存的可横向扩展的智能存储服务器，以及一个连接所有服务器和存储的超快的内部InfiniBand 结构。Exadata 采用的独特的软件算法在存储、计算和 InfiniBand 网络中实现了数据库智能，因此，与其他平台相比，能以更低的成本提供更高的性能和容量。Exadata 可运行所有类型的数据库负载，包括联机事务处理(OLTP)、数据仓库(DW)、内存中分析以及各种混合负载。Exadata 数据库云平台的实施简单快捷，能为您最重要的数据库提供强大的支持和保护。Exadata 既可以作为私有数据库云的理想基础而在内部部署，也可以在Oracle 公有云上使用，以实现快速弹性部署且无基础架构管理或资本支出。

能实现快速可靠部署的集成系统

Exadata 数据库云平台是一个易于部署的系统，其中包含运行Oracle 数据库所需的一切硬件。数据库服务器、存储服务器和网络均经过Oracle 专家预先配置、调优和测试，其部署时间可比通常部署任务关键的高性能系统所需时间节省数周或数月。该系统经过了广泛的端到端测试，从而确保其所有组件，包括数据库软件、操作系统、固件、驱动器等，均能无缝协同工作，并且系统中不存在可能影响整个系统的性能瓶颈或单点故障。

由于所有Exadata 数据库云平台均采用完全一致的配置方式，因此客户可借鉴部署了Exadata 数据库云平台来运行任务关键应用程序的数千名其他用户的丰富经验，这些用户包括全球大多数顶尖的银行、电信公司和零售商。此外，客户所使用的机器与Oracle 支持部门用于发现和解决问题的机器、Oracle 工程部门用于开发和测试Oracle 数据库的机器，以及 Oracle 用于实施自己的 SaaS 和 PaaS 公有云的机器也是完全一样的。由此可见，Exadata 平台不但为运行 Oracle 数据库进行了最彻底的测试和调优，还具备最高的可支持性。

主要特性

? 每机架多达 836 个 CPU 内核和 14.6 TB 内存用于数据库处理

? 每机架多达 360 个 CPU 内核专用于在存储中处理 SQL

? 每机架 2 到 19 台数据库服务器

? 每机架 3 到 18 台存储服务器

?每机架高达 460 TB 闪存容量（原始）

?每机架高达 1.7 PB 磁盘容量（原始）

?混合列压缩的压缩率通常可达 10-15 倍

?40 Gb/秒的 (QDR) InfiniBand 网络

?通过完全冗余设计来保证高可用性

主要优势

?每全机架来自 SQL 的未压缩 I/O 带宽高达 350 GB/秒

?每秒可执行多达 560 万次数据库 8K 读取 I/O 操作或 520 万次数据库 8K 写入 I/O 操作

?易于升级，可满足任意规模应用程序的需求?可连接多个 Exadata 数据库云平台 X6-2 机架或Exadata 存储扩展机架进行扩展。只使用InfiniBand 电缆和内部交换机即可连接多达 18 个机架。还可通过外部 InfiniBand 交换机构建更大规模的配置

?针对所有数据库应用程序进行了优化的预配

置系统Oracle Exadata 数据库云平台运行标准 Oracle 数据库。因此，如今使用 Oracle 数据库的任何应用程序都可轻松无缝地迁移至 Exadata 数据库云平台，无需对应用程序进行任何更改。此外，也可将数据库从Exadata 轻松迁出，从而打消了客户对“依赖供应商”的任何疑虑。

考虑现在或将来在公有云中部署数据库的客户可以确信Exadata 能够在内部部署与公有云部署之间提供100% 的兼容性，让他们可以轻松迁移至公有云以及实现简单的混合云部署。

超强的系统可扩展性和扩容能力以及灵活的配置

Exadata 数据库云平台对数据库服务器和存储服务器采用了一种可横向扩展的架构。当Oracle Exadata 数据库云平台扩容时，能以一种平衡的方式添加数据库 CPU、存储和网络，从而确保可扩展性而不造成瓶颈。

横向扩展架构可适应任意规模的负载，允许从小规模配置无缝扩展至极大规模的配置，同时避免出现性能瓶颈和单点故障。

高带宽、低延迟的 40 Gb/秒InfiniBand 网络将 Oracle Exadata 数据库云平台中的所有组件连接在一起。与常规通信协议相比，InfiniBand 网络上运行的专用数据库网络协议提供延迟更低、带宽更高的通信。这有助于缩短OLTP 操作的响应时间，提高处理分析负载的吞吐量。该系统使用标准万兆以太网提供与 Oracle Exadata 数据库云平台的外部连接。

Exadata 数据库云平台是业界最灵活通用的数据库平台。Exadata 数据库云平台X6-2 配有多台功能强大的数据库服务器，每台服务器均配有两个 22 核 x86 处理器和 256GB 内存（可扩展至768GB）。Exadata 还配有可横向扩展的智能存储服务器，这些存储服务器采用两种配置—大容量 (HC) 或极速闪存 (EF)。HC 存储服务器包含 4 个 PCI 闪存卡，每个闪存卡配有 3.2 TB（原始）Exadata 智能闪存缓存和12 个8 TB 7,200 RPM 磁盘。EF 存储服务器采用全闪存配置，包含8 个PCI 闪存驱动器，每个闪存驱动器配有 3.2 TB（原始）存储容量。Exadata 数据库云平台的起始配置包含 2 台数据库服务器和3 台存储服务器，用户可根据需求的增长情况添加更多的数据库服务器和/或存储服务器，对其进行灵活扩展。灵活的配置支持用一种极其灵活和高效的机制来扩展计算能力和/或存储容量，以满足任何业务需求。

除了在机架内部升级以外，还可以使用集成式 InfiniBand 结构连接多个机架，构成更大规模的系统配置。例如，由四个机架构成的系统在能力上相当于单个机架系统的四倍—提供四倍的I/O 吞吐量、四倍的存储容量和四倍的处理能力。它可以配置为单个大规模系统，也可以通过逻辑分区整合多个数据库。这样，使用Exadata 数据库云平台可轻松实现横向扩展。Oracle Real Application Clusters (RAC) 可动态增加处理能力，而Automatic Storage Management (ASM) 可动态增加存储容量。

相关服务

Oracle 提供的服务包括：

?高级客户服务

?Oracle 标准系统支持服务

?Oracle 白金服务

?咨询服务

?Oracle 大学课程

图 1：灵活横向扩展为多机架 Exadata

当需要更大的存储容量时，可以利用Oracle Exadata 存储扩展机架进行扩展。借助

Exadata 存储扩展机架，可以提高 Oracle Exadata 数据库云平台的存储容量和带宽。该

存储扩展机架专为需要海量数据的数据库部署而设计，这些数据包括：历史或归档数据、

备份、文档、图像、XML、JSON 和 LOB 等。该存储扩展机架使用集成式 InfiniBand 结

构连接至Exadata 数据库云平台，无需设置LUN 或挂载点，因此配置起来十分简单。

只需使用几个简单的命令，即可联机完成存储配置，并将存储添加至数据库。Oracle

Exadata 存储扩展机架的起始配置包含4 个存储服务器，用户可添加更多存储服务器对

其进行扩展。

由于Oracle Exadata 数据库云平台允许将新一代服务器和存储无缝部署到现有Oracle

Exadata 数据库云平台中，因此能保护您的投资。同样，新版软件也与上一代Oracle

Exadata 数据库云平台兼容。目前受支持的所有Exadata 平台均可合并到单一配置中，

可运行最新的 Exadata 软件。

极速闪存存储服务器：破纪录的 I/O 性能

Exadata 极速闪存 (EF) 存储服务器最初在 Exadata X5 中引入，是数据库优化的全闪存

Exadata 数据库云平台的基础。与上一代 EF 存储服务器相比，Exadata X6-2 得到了增

强，其闪存容量增加了一倍。每台EF 存储服务器包含8 个先进的 3.2 TB Flash

Accelerator F320 PCI 闪存驱动器，可提供 25.6TB 的原始闪存容量。Exadata X6 采用

先进的 3D V-NAND 闪存技术，因此与前几代闪存相比，提高了速度、能效和耐用性。对

“借助 Oracle Exadata，我们无缝、快速地迁移了我们基于云的集成式业务应用程序，对此我们无需进行重大修改，并且降低了成本。利用 Oracle 产品，我们的批处理速度大幅提高了 241 倍，总体系统性能提高了 3 倍，从而提高了我们日常关键任务的运行效率，改善了客户服务。”

- Kyoji Kato

Daiwa House 执行官兼总经理于典型的数据库负载，Exadata X6 中所采用的企业级闪存的使用寿命可达到 8 年或更长时间。这与消费级闪存大为不同，消费级闪存在使用几年后有可能出现性能下降或发生意外故障。此外，Exadata 将闪存设备直接置于高速PCI 总线上（而非设置在低速磁盘控制器和管理器的后方），可提供超强的性能。最后，Exadata 闪存使用最新的NVMe (Non-Volatile Memory Express) 闪存协议来实现极低的延迟和 CPU 开销。

闪存性能通常会受到传统存储架构的束缚和限制。而Exadata 结合使用了横向扩展存储、InfiniBand 网络、数据库分流和 PCI 闪存，可提供超强的闪存性能。一台配有 8 个数据库服务器和 14 个极速闪存存储服务器的传统全机架 Exadata 数据库云平台 X6-2 在运行数据库负载时可实现高达每秒350 GB 的SQL 分析扫描带宽，其240 万次闪存IOPS 时的数据库 I/O 延迟仅为 0.25 毫秒。另一种略有不同的全机架组合配有 10 个数据库服务器和 12 个极速闪存存储服务器，可实现高达每秒560 万次的随机8K 读取SQL I/O 操作和520 万次的随机 8K 写入SQL I/O 操作 (IOPS)，这创造了运行数据库负载的行业记录。

这样的性能比传统存储阵列架构要快数个数量级，也远远快于当前的全闪存存储阵列。需要注意的是，这些数据是在单机架Exadata 系统中以实际I/O 规模运行SQL 负载时测定的真实的端到端性能结果，不是依靠低级别 I/O 工具进行的组件级测试。

图 2：Flash Accelerator F320 PCIe 卡

大容量存储服务器：分层式磁盘和闪存以磁盘的成本提供

闪存的性能

另一种 Exadata 存储选件是 Exadata X6-2 大容量 (HC) 存储服务器。该服务器包含 12 个8 TB SAS 磁盘驱动器，其原始磁盘总容量为96 TB。它还包含 4 个Flash Accelerator F320 NVMe PCIe 卡，可提供 12.8 TB 的闪存原始总容量。这些闪存卡同样基于创新的 3D V-NAND 技术。大容量存储服务器中的 Exadata 闪存可直接用作闪存磁

盘，不过一般都是将其配置为磁盘存储前端的闪存缓存（Exadata 智能闪存缓存），因

为缓存可为远远更多的数据提供闪存级性能，远远超过了闪存可直接存储的数据量。

Exadata 智能闪存缓存可自动缓存频繁访问的数据，而将不常访问的数据保留在磁盘中。这样，仅利用磁盘的容量和低成本就实现了闪存的性能。Exadata 智能闪存缓存可识别

数据库负载，知道何时应避免缓存数据库较少访问或太大不适于缓存的数据。例如，Exadata 不缓存备份、表扫描或很快被删除的临时结果引起的 I/O。除了自动缓存以外，

管理员还可以选择提供 SQL 指令来确保将特定的表、索引或分区始终保存于闪存缓存中。表可以保留在闪存缓存中，不必像传统存储那样必须移至不同的表空间、文件或LUN。

一台配有 8 个数据库服务器和 14 个大容量存储服务器的全机架 Exadata 数据库云平台

X6-2 在运行数据库负载时可实现高达每秒301 GB 的SQL 分析扫描带宽、高达每秒450 万次的随机 8K 读取 SQL I/O 操作 (IOPS)，其2 百万次闪存 IOPS 时的 I/O 延迟仅

为 0.25 毫秒。

Exadata 智能闪存缓存可将活跃的数据移入闪存，将活跃度较低的数据保留在磁盘中，

从而为较大的数据（通常可达到机器物理闪存容量的数倍）提供闪存级的I/O 速率和响

应时间。在实际的数据库负载处理中，Exadata 智能闪存缓存的命中率通常可以超过90% 甚至达到98%，而闪存容量却不到磁盘容量的七分之一。这种高命中率意味着Exadata 智能闪存缓存可提供比物理闪存缓存大许多倍的有效闪存容量。例如，一台配有8 个数

据库服务器和 14 个大容量存储服务器的全机架 Exadata 数据库云平台 X6-2 的有效闪存

容量相当于其 508 TB 的可用磁盘容量。

此外，Exadata 智能闪存缓存还可以使用Exadata 写回闪存缓存技术来缓存数据库块

写入。写入缓存可消除大规模OTLP 和批处理负载的磁盘瓶颈。一台配有8 个数据库

服务器和 14 个大容量存储服务器的全机架 Exadata 数据库云平台 X6-2 的闪存写入容

量超过每秒 414.4 万次 8K 写入 I/O。Exadata 写入缓存具备透明性、持久性和完全冗

余性。Exadata 智能闪存缓存的 I/O 性能相当于数十个由数千磁盘驱动器组成的企业磁

盘阵列。

与其他基于闪存的解决方案相比，Exadata 的另一大优势是支持在 RAM、闪存和磁盘之

间自动进行数据分层。许多存储供应商已经意识到其传统存储阵列在架构上固有的瓶颈

问题阻碍了闪存性能的发挥，因此研发了新的全闪存式阵列。这些全闪存式阵列在性能

上优于传统阵列，不过却放弃了磁盘与闪存之间智能数据分层技术的成本优势。因此，

受益于闪存的总数据大小将受到实际闪存大小的限制，而闪存的成本又非常高。此外，

这些闪存阵列也无法从Exadata 的任何独特的存储优化技术获益。某些闪存阵列提供的

重复数据删除技术在 VDI (Virtual Desktop Infrastructure) 环境中效果出众，但对数据库

不起作用。

Exadata 不仅可提供比常规全闪存式阵列高得多的容量，还可实现更高性能。Exadata 的集成、优化的架构具有完全基于 InfiniBand 的横向扩展能力、快速 PCI 闪存、将数据密集型操作分流到存储的能力，以及专门针对数据库而优化的算法，因而具有全闪存式存储阵列方案所无法企及的吞吐能力

利用智能系统软件加快数据库处理

如今，数据量呈指数级增长，传统的存储阵列难以按相应的速率将数据从磁盘和闪存传输至数据库服务器以充分发挥 CPU 的处理能力。搭载数十个 CPU 内核的现代服务器每秒可以处理数十至数百GB 的数据量。这种速度远远超出了传统存储阵列通过其存储控制器和存储网络可以达到的水平。

“我们在 Oracle Exadata 上运行 Oracle JD Edwards ERP 系统后，日常销售报表的创建速度提升了 60 倍，推出产品的速度提高了36 倍，用户满意度得以提高，IT 工作效率提高了 40%，并且降低了运营成本。”

– D. V. Jachak，Sai Prasad Group IT 部门总经理Exadata 消除了传统存储阵列方案的所有瓶颈问题，实现了无与伦比的性能，这要归功于Exadata Storage Server 软件这项技术。该软件让 Exadata 存储服务器变得更加强大，可提供高效的为数据库而优化的存储基础架构。每台Exadata 存储服务器具有两个用于分流数据库处理工作的 10 核 x86 处理器。一个 Exadata 数据库云平台机架在其存储服务器中总共可以包含多达360 个处理器内核，这些内核可用于数据库服务器分流。存储服务器中的CPU 不是取代数据库CPU。而是用于加速数据密集型负载，就像显卡加速图像密集型负载一样。

Exadata Storage Server 软件有许多独特的特性，其中一个就是智能扫描技术，它将数据密集型 SQL 操作从数据库服务器直接分流至存储服务器。通过将 SQL 处理推送到存储服务器，从磁盘和闪存中读取数据时就可以立即在所有存储服务器上并行执行数据筛选和处理。而且，只将与查询直接相关的行和列发送至数据库服务器。

例如，如果某查询要查找三月份订单额超过1000 美元的客户，那么Exadata 系统的处理方式为：将表扫描分流至Exadata 存储，过滤掉金额小于1000 美元的所有订单，过滤掉三月份以外的订单，仅提取相关的客户名称。最终传输至数据库服务器的数据量将减少数个量级。这将大幅加快查询执行速度、消除瓶颈和显著降低数据库服务器的CPU 开销。

存储索引是Oracle Exadata Storage Server 软件的另一个非常强大的功能，该功能有助于避免不必要的I/O 操作，从而提高总体性能。存储索引在内存中维护，对于在该单元上存储的表，它跟踪其每个存储区的各列的最小值和最大值。如果查询指定了WHERE 子句，则 Exadata Storage Server 软件将查看存储索引，以便通过比较列值与存储索引中维护的最小值和最大值来确定是否在单元的某个磁盘区中存在具有指定列值的行。如果列值在最小值和最大值范围之外，则避免为该查询执行该区域中的扫描I/O。存储索引使许多 SQL 操作的运行速度显著提高，因为大量 I/O 操作自动由几个内存中查找操作取代。

除了Exadata Storage Server 软件的内在功能之外，Oracle 数据库软件、Exadata Storage Server 软件和 Exadata 基础架构三者强强结合，实现了更多的功能，从而能够为当今复杂的企业数据库提供无与伦比的性能水平。例如，Exafusion Direct-to-Wire 协议支持数据库进程通过InfiniBand 网络直接读取和发送Oracle Real Applications Cluster (Oracle RAC) 消息，从而避免了操作系统内核和网络软件开销。这提高了Oracle Exadata 数据库云平台上 Oracle RAC 配置的响应速度和可伸缩性。

智能融合块传输(Smart Fusion Block Transfer)功能消除了重做日志写入延迟的影响，因此进一步提高了 RAC 配置的性能—特别是需要在发送节点与接收节点之间传输热块时。当在发送节点向重做日志发出 I/O 指令时就会立即传输该块，而无需等待 I/O 操作完成。根据内部测试，我们发现，对于某些负载，智能块传输提高了吞吐量（大约 40%），缩短了响应时间（大约 33%）。

为了进一步加快OLTP 负载的处理速度，Exadata 智能闪存缓存实施了一个确保数据库日志写入低延迟的特殊算法，即Exadata 智能闪存日志。用户事务提交时间或关键更新执行时间对日志写入延迟非常敏感。智能闪存日志利用Exadata 存储中的闪存和Exadata 磁盘控制器中的高速RAM 内存来减少平均日志写入延迟，避免其他闪存解决方案经常遇到的延迟高峰。Exadata 智能闪存日志算法是 Exadata 独有的特性。

通过压缩优化存储使用和 I/O

Exadata 存储服务器提供了一种非常先进的压缩功能，称为混合列压缩(HCC)，可显著减少大型数据库的存储占用。混合列压缩技术是一种在数据库表中组织数据的创新方法。顾名思义，该技术就是混合使用行方法和列方法存储数据。这种混合方法实现了列存储的压缩优势，同时避免了纯列格式的性能不足之处。

“Exadata 为我们的数据仓库带来了 20 倍的压缩，这实在另人惊叹。”

- Jonathan Walsh，Morrisons, Plc.

BI & DW 主管利用混合列压缩，Exadata 可对Oracle 数据库实现最高水平的数据压缩，并且，由于

I/O 减少，可大幅降低成本并显著提高性能，特别是对于分析负载。存储节省取决于具体的数据类型，通常在 5 至20 倍之间。平均存储节省达到了 10 倍，处于行业领先水平。对于传统系统而言，由于要占用CPU 进行解压缩，因此较高的数据压缩会以性能的降低为代价。而对于Exadata 数据库云平台，它能够将解压开销分流至Exadata 存储的大量处理器中，而且因实现了高水平的压缩而减少了I/O 需求，因此在多数情况下，使用混合列压缩可加快分析负载的运行速度。混合列压缩集列存储的压缩和分析性能优势于一体，同时避免了执行下钻操作（常常涉及单行访问）时纯列数据存储速度的急剧下降。

混合列压缩支持两种模式。仓库压缩模式适用于数据仓库之类的读取密集型负载，可在大幅节省存储的同时增强分析性能。归档压缩模式可提供最高的压缩率，适用于极少访问但仍在线保存的数据。

在OLTP 系统中，混合列压缩可用于压缩较旧且不太活跃的数据，而较新、活跃度较高且经常需要更新的数据则采用高级行压缩技术进行压缩。Oracle Database 12c 能够联机更改各个表分区所采用的压缩类型（即使表上使用了全局索引），以确保随着数据的老化和活跃度降低不同压缩类型之间的无缝分层。

对于可受益于纯列访问的数据分析来说，Exadata 智能闪存缓存实施了一个专用于加速报告生成和分析查询的特殊算法，即Exadata 列闪存缓存。列闪存缓存功能在 Exadata 闪存中实现了一种双格式架构，当频繁扫描的混合列压缩数据加载到闪存缓存时，它自动将这些数据转换为纯列格式。对闪存中的纯列数据的智能扫描速度更快，因为扫描只读取选定的列，从而减少了闪存I/O 和存储服务器CPU 占用。这在保持OLTP 式单行查找的卓越性能的同时加快了报告和分析查询的速度。

容错、速度最快的 Database In-Memory 云平台

Exadata 是运行Oracle Database In-Memory 的理想平台。在Exadata 上运行Oracle Database In-Memory 不需要将所有数据都存储在内存中。数据可以存储于多个存储层中：最热数据存储在内存中，确保超高查询性能；活跃数据存储在闪存中，确保超高I/O 吞吐量；活跃度较低或较早的数据则存储在成本极低的磁盘上。单一查询可以完全透明地访问所有三个层次中的数据：内存、闪存和磁盘。因此，与同类产品相比，Exadata 运行速度更快、容量更大且成本较低。

灵活配置让用户能够配置具备超大内存的系统。X6-2 系统可以在每个机架中配备高达14.6 TB 的系统内存和 19 台数据库服务器。此外，每秒 40Gb 的 InfiniBand 网络可为分布于多个数据库服务器的内存中查询提供超高的吞吐量和极低的延迟。

Exadata 实现了针对Oracle Database In- Memory 的容错内存复制功能。内存容错是Oracle 集成系统独有的特性。在一般的集群配置中，当某服务器节点发生故障时，该节点上的内存中数据会丢失，需要数分钟时间才能在正常节点上重新填充内存中数据。在此期间，分析查询运行速度会降低数个数量级。也就是说，一般的平台无法达到业务SLA 的要求。而在 Exadata 上，容错内存复制特性会在集群数据库服务器之间复制内存中数据的所有子集，从而避免这种速度下降的情形。当某数据库服务器发生故障时，查询将透明地访问正常数据库服务器上的数据副本，不会中断处理。

使用 Oracle 虚拟机强化整合

在 Exadata 上运行的整合环境可以使用基于 Xen 的 Oracle Virtual Machine (OVM) 来实现高度负载隔离。负载隔离是云、托管、共享、服务提供商和测试/开发环境非常需要的一项特性。用户可以使用OVM 将多个RAC 集群部署到Exadata 数据库云平台的同一组数据库服务器上，这样便可整合对 Clusterware 版本有特定要求的应用程序。

Exadata 数据库云平台是全球运行速度最快的虚拟化数据库平台。Exadata 虚拟机使用支持 Single Root I/O Virtualization (SR-IOV) 的高速 InfiniBand 网络，确保虚拟机性能与Exadata 极佳的原始硬件性能相当。Exadata 智能扫描可大幅减少传入虚拟机的消息流量，因而其虚拟化开销显著低于其他平台。Exadata 虚拟机可以根据其中所运行应用程序的负载需求动态地扩展或收缩 CPU 的使用。

Exadata 上的虚拟机被视为可信分区，因此可以在虚拟机层面提供软件许可（而不是在物理处理器层面）。如果没有可信分区，则必须在服务器或集群层面获得数据库选件及其他 Oracle 软件的许可，即便并非该服务器或集群中的所有数据库都需要特定选件。

兼顾企业级安全性与卓越性能

Exadata 数据库云平台是全球最安全的数据库系统。在 Oracle 数据库的高安全性功能的基础之上，Exadata 将解密处理从数据库服务器软件移至Exadata 存储服务器硬件。Exadata 存储通过硬件解密和压缩提供最高性能的安全数据库。加密发生于数据压缩之后，因此解密开销也因压缩得到相应的降低。借助这两项技术，Exadata 能以近乎零开销的方式查询完全加密和压缩的数据库，每秒可处理数百 GB 的用户数据。

Exadata 是一个集成设计的整体式系统，而不是一系列组件的简单集合。在传统的数据库部署中，客户自行负责系统的一切集成工作—包括确保各个独立软件和硬件组件的安全性以及确保整个产品体系的安全性。在Exadata 数据库云平台中，由Oracle 确保全体系安全性。Exadata 虚拟机在操作系统层面提供一个额外的隔离层。此外，在物理和虚拟部署中，Exadata 系统使用最少的Linux 发行版即可确保只安装和启用运行Oracle 数据库所需的RPM。利用该方法，系统安全性比默认安装更强，还可避免出现常见的安全漏洞。

Exadata 的安全性已得到全球数百家行业领先银行、电信公司和政府组织的测定和评估。为了打造一个高度安全的数据库平台，Oracle 将所有这些安全性评估结果都整合到了Exadata 标准配置中。

任务关键的高可用性

“自 2011 年初采用 Exadata 以来，我们的关键电子支付服务始终保持 100％的持续运行时间。”

- Martin McGeough

Vocalink 首席数据库技术架构师Exadata 数据库云平台经过精心设计，旨在提供最高级别的可用性。该平台针对所有故障类型提供全方位防护—包括针对磁盘、服务器和网络的简单故障以及复杂的站点故障和人为错误。每一台Exadata 数据库云平台都采用完全冗余的硬件配置，包括冗余InfiniBand 网络、冗余配电单元(PDU)、冗余电源以及冗余数据库服务器和存储服务器。Oracle RAC 将保护数据库服务器免受故障影响。Oracle ASM 通过数据镜像来防范磁盘或存储服务器故障。Oracle RMAN 可以极其快速高效地将数据备份到磁盘或磁带。Oracle 闪回技术支持在数据库级、表级甚至行级回退用户错误。使用Oracle Data Guard，可以在最高可用性架构 (MAA) 配置下配置第二个 Oracle Exadata 数据库云平台，在远程站点透明地维护数据库的实时副本，从而针对主数据库故障和站点灾难提供全面保护。采用 MAA 配置的 Exadata 被分析公司 IDC 视为可用性至少达到 99.999% 的系统，且与 HP Integrity NonStop 和 IBM z Systems 一起归为 IDC AL4 容错细分市场类别。1

Exadata 通过许多独特的方法来确保各种不同故障情况下的高可用性，这也体现了Exadata 的软硬件深度集成的设计原则。即时检测计算和存储服务器故障就是这样一种功能。在非Exadata 平台上，检测服务器故障需要停工等待很长时间，从而导致应用程序长时间中断。Exadata 利用InfiniBand 集成可以很快地确定通过任何网络路径都无法到达可疑服务器，从而可以立即发出逐出指令，将故障服务器从集群中逐出。整个操作不到 2 秒即可完成，从而几乎消除了应用程序中断情形。

磁盘和闪存设备有时会因故障扇区的内部恢复、内部固件重启或耗损均衡而出现 IO 操作延迟很长的情况。这些延迟很长的IO 操作可能会导致任务关键型OLTP 数据库出现停滞。借助Exadata I/O 延迟限制，当读取I/O 延迟大大超过预期时，Oracle Exadata Storage Server 软件可自动将读取 I/O 操作重定向到数据的 ASM 镜像副本。同样，它可自动将高延迟的写入I/O 操作重定向到正常运行的闪存设备，从而消除了写入异常。如果磁盘确实发生故障，ASM 对磁盘上保存的数据执行重新平衡操作。Exadata Storage Server 软件进一步改进了重新平衡，当在存储服务器之间移动数据时保留闪存缓存填充信息和存储索引以保持一致的应用程序性能。

由于具备行业领先的可用性，各大领先企业均广泛采用Exadata 数据库云平台来支持其最关键的应用，包括银行间资金转账、在线证劵交易、实时呼叫追踪以及基于 Web 的零售。Exadata 的任务关键型可用性功能不仅适用于OLTP 负载，也适用于数据仓储和分析负载。

Worldwide Fault-Tolerant Servers Market Shares, 2014: Vendors Are Hearing the Customer — More Bold Moves Needed to Grow the Segment，IDC，Peter Rutten，Lloyd Cohen，2015 年 10 月

部署数据库即服务的理想平台

Exadata 数据库云平台可托管众多数据库，支持大规模数据库整合或复杂的数据库即服务私有云。多数据库环境自然需要处理多样化、复杂和不可预测的混合负载，包括OLTP、分析和批处理等采用顺序和随机访问模式的操作。Exadata 可运行任何类型或任意组合的数据库负载，并且可提供行业领先的可扩展性和性能，这使其成为理想的整合平台—无论是整合多数据库负载、还是利用Oracle Database 12c 中的Oracle Multitenant 整合可插拔数据库。

多数据库环境面临一个固有的风险，即一个数据库会占用过多资源，因而会影响其他数据库的服务质量。Exadata 数据库云平台将对从应用程序到数据库的CPU、网络和存储提供独一无二的端到端优先级排序。用户可以在物理数据库、可插拔数据库、连接、应用程序、用户甚至作业层面指定优先级和资源限制，以确保各个整合数据库或 SQL 操作均可获得必要的资源和实现目标响应时间。

“我们将 25 个数据库整合到一个集成平台上后，生产数据的处理速度提高了 8 倍，许可成本减少了 162 万美元，年度维护费用也减少了 130 万美元，而且最大程度地缩短了系统停机时间。”

- Jayantha Prabhu

Essar Group

首席技术官Exadata 采用了独一无二的数据库和I/O 资源管理。在数据库层面为操作指定的细粒度优先级会自动传递至 Exadata 存储服务器并应用于各个 I/O 操作，确保 CPU 操作和 I/O 操作均以数据库操作优先级排序为基准。当在一个Exadata 机架上部署多个数据库时，可同样应用这些资源管理原则，这是在整合私有云中的典型做法。

Exadata 还实现了独一无二的数据库网络资源管理，确保报告、批处理和备份等网络密集型负载不会影响对响应时间敏感的交互式负载。RAC 缓存融合通信和日志文件写入等对延迟敏感的网络操作会自动移至服务器和存储网卡以及InfiniBand 网络交换机中的消息队列的最前面，绕过任何对延迟不敏感的消息。延迟关键型消息会跳至非延迟关键型消息（这些消息已经在网络中部分发送）之前，从而确保在执行大规模网络直接内存访问 (DMA) 操作时仍然可以将响应时间保持在较低水平。

借助 Exadata 快照快速部署开发和测试数据库

用户可以直接在Exadata 上为测试和开发环境快速创建高效利用空间的数据库快照。Exadata 数据库快照与 Oracle Multitenant 集成在一起，提供一个极其简单的接口来创建新的可插拔数据库 (PDB) 快照。

快照始自生产数据库（即PDB）的一个共享只读副本，只是其中所有的敏感信息已被清理。当发生任何更改时，每一个快照都会将发生更改的块写入一个稀疏磁盘组。由于多个用户可以从同一个基础数据库创建独立快照，因此，多个测试和开发环境可以共享空间，但同时每一个任务保持独立的数据库。

所有Exadata 专有特性（例如智能扫描、资源管理和智能闪存缓存）都可以在通过Exadata 快照创建的数据库实例上无缝运行，因此只需占用一小部分数据库资源即可提供精确的测试和开发环境。

全面的系统管理

Oracle Enterprise Manager 可以全面管理 Exadata 数据库云平台，提供从监视和报告到主动生命周期管理的全面功能。它支持：

? 统一监视：Enterprise Manager 的最新版本 Oracle Enterprise Manager 13c 对所有硬件和软件组件（如数据库服务器、存储服务器和InfiniBand 交换机）提供统一视图，监视在这些组件上运行的操作及其资源利用情况。DBA 可以从数据库监视屏幕下钻至Exadata 存储层，快速确定任何性能瓶颈的根源。Enterprise Manager 中的无人值守监视功能针对Exadata 进行了优化，预先定义了相关量度和阈值，因此管理员可在出现问题时及时收到通知并处理这些异常。此外，还可自动检测硬件故障并记录维护服务请求，从而缩短了解决问题的时间。

? 智能整合规划：Oracle Enterprise Manager 的数据库整合工作台使用Enterprise Manager 丰富的供应和部署过程功能，可为源数据库提供最优的布局策略，以实现有效的数据库即服务部署。此外，它还可以使用Real Application Testing 的SQL Performance Analyzer 对所选的整合平台进行验证，确保整合后的环境中无SQL 执行计划性能下降现象。

? 生命周期管理：Enterprise Manager 自动化执行耗时的手动工作，如供应、补丁修补、管理快照等。修补特性支持预先进行运行前检查，然后对数据库、Grid Infrastructure 和Exadata 硬件自动应用滚动补丁。Enterprise Manager 强大的合规性框架集成了Exachk 工具，系统管理员可以利用该工具提供的功能自动评估集成系统，以发现已知的配置问题并遵循最佳实践。管理员还可利用一致性检查功能检查各机架间或一个机架中的各个数据库服务器间的配置偏差。

最高服务级别

Oracle 为Exadata 产品系列提供了全套支持服务，包括：24x7 硬件服务、系统监视、软件安装和配置，以及其他标准服务和定制服务。

此外还有专为 Oracle 集成系统提供的Oracle 白金服务。白金服务提供故障监视，具有更快的响应速度，并且可以将问题快速上报至开发部门。根据白金服务协议，Oracle 支持工程师将远程执行软件维护和修补。白金服务的支持级别比集成系统内所有软硬件（包括Oracle 数据库）以前所享受的服务级别都要高。对于Exadata 客户来说，白金服务无需另外付费。

IT 敏捷性

Exadata 为运行数据库提供了一个完备的系统，包含存储、服务器和内部网络。传统数据库系统的管理通常涉及众多独立的组件管理团队，如数据库团队、存储团队和系统管

理团队。相比之下，Exadata 系统的管理工作通常仅需一个统一的数据库云平台管理团队即可完成。数据库云平台管理员全面掌控Exadata 数据库云平台中的所有资源，包括存储资源。数据库云平台管理员可以执行新数据库部署和配置更改，不需要各组件管理团队的协作，这些团队通常都有繁重的工作并且其工作轻重缓急各不相同。这样，数据库云平台管理员可以将工作重点放在与应用和业务相关的增强任务上，而不是与各组件团队沟通协调，或者调优和诊断低级别的配置问题。

显著降低成本

“Exadata 帮助我们将年度运营成本节省了至少 50 万美元。”

- James Callaghan

Westjet 首席技术专家由于Exadata 数据库云平台可提供极致性能、大存储容量和独有的压缩功能，因此，需要大型传统硬件系统的负载可以在非常小的Exadata 系统上运行。与传统系统相比，部署于 Exadata 系统上的应用对硬件的需求通常要低 2-4 倍。

Exadata 可为大型数据集提供巨大的RAM、闪存和磁盘空间。一台全机架Exadata 上的原始磁盘存储可超过1.7 PB，而原始闪存存储可高达460 TB。此外，混合列压缩通常可将存储和内存容量提升10 倍。通过在磁盘、闪存和内存层之间智能地移动活跃数据，Exadata 不但提供最高性能，还将成本降至最低。

Exadata 可将支持多种负载的众多数据库整合到单一云平台中，这是一项独一无二的能力。高端OLTP、分析、批处理、报告和备份操作都可以同时在一个或多个数据库中运行，并且具有极致性能。Exadata 具备的极致性能和容量可将大量数据库和负载整合到一个Exadata 平台中。将数据库整合到Exadata 中可以降低系统硬件成本、软件成本以及大幅降低持续运营成本。

统一的 Exadata 数据库云平台配置有助于显著节省成本。Exadata 不只是实现技术的标准化，还实现了集成、测试、增强、调优和支持的标准化。客户可以更快速地部署Exadata 系统，而且工作量相比传统系统减少很多。低级别的调优、集成和维护任务得到减少或完全消除。由于所有 Exadata 用户所采用的配置与数千个其他用户以及 Oracle 内部团队都是完全一样的，因此遇到同类问题的可能性会大大降低，并且能够更轻松快捷地解决问题，降低运营成本和停机成本。

“按需扩容”软件许可模式

X6-2 数据库服务器有大量的计算容量，配有两个 22 核 x86 处理器（共 44 个内核）。按需扩容特性允许在硬件安装期间禁用每台数据库服务器上的许多内核，而保留启用至少14 个内核。当负载增加因而需要更多的内核时，可使用按需扩容模式重新启用内核，按一次2 个内核的方式获得软件许可。这种“按需购买”的软件许可方式是Exadata 帮助用户根据业务增长控制成本的另一种途径。

Oracle 公有云中的 Exadata

现在，利用 Oracle Database Exadata Cloud Service，客户可以在云中的 Exadata 上运行Oracle 数据库，像数千家在内部部署Exadata 的组织一样，获得同样的极致性能和可用性。Exadata Cloud Service 将世上首屈一指的数据库（Oracle 数据库）和最强大的数据库平台 (Exadata) 相结合，具备公有云的所有简单性和成本效益优势。

在云中作为该服务一部分而部署的Oracle 数据库包含所有Oracle 数据库选件和特性，如Oracle Multitenant、In-Memory Database、Real Application Clusters (RAC)、Active Data Guard、Partitioning、Advanced Compression、Advanced Security 等。此外，还包含所有 Oracle Enterprise Manager 包。在 Exadata Cloud Service 中部署的Oracle 数据库与内部部署的Oracle 数据库100% 兼容，从而可确保顺畅地迁移到云以及实现高效的混合云战略。凭借按需购买的专用 Exadata 配置和由 Oracle 专家管理的基础架构，Exadata Cloud Service 让用户无需资本支出即可获得业务敏捷性和运营灵活性。

要开始使用Exadata Cloud Service，客户可通过Oracle 云门户(https://https://www.wendangku.net/doc/cc13154138.html,) 登录，然后激活为其分配的专用Exadata 配置。开始时他们可以使用四分之一机架，即包含 2 台数据库服务器和 3 台存储服务器的配置。数据库服务器具有可以对所选配置启用的最小和最大计算内核(OCPU) 数，客户可以在这些限制条件下指定自己需要的计算内核数。客户能以指定的期限订购Exadata 服务，定价将取决于对该期限启用的计算内核数。随着业务的增长，客户可以启用更多的计算内核，也可以选择更大的 Exadata 配置，从而只为自己需要的处理能力而付费。

一旦激活了Exadata 服务，客户即可开始在分配的Exadata 系统上创建数据库。客户拥有 Exadata 数据库服务器 VM 的 root 权限以及 Oracle 数据库上的 DBA 口令，因此可以随心所欲地配置系统和创建/部署数据库，还可以在Exadata 数据库服务器上加载其他代理软件以遵守业务标准或安全监视要求。他们可以使用JDBC 和OCI 等标准Oracle Net Services 客户端连接到配置好的数据库。此外，客户还可以通过使用Oracle 专用计算服务或 Oracle Java 云服务等云产品在 Oracle 公有云基础架构内部署自己的应用程序。

客户可以使用熟悉的Oracle Enterprise Manager 界面执行自己的数据库管理任务。Exadata Cloud Service 的所有支持基础架构全部由Oracle 进行部署、维护和管理，其中包括数据中心网络、专用 Exadata InfiniBand 网络、物理 Exadata 数据库服务器和存储服务器、固件和Exadata 存储软件。因此，客户可以专注于自身的业务需求和应用需求，而不是 IT 基础架构管理。

Exadata Cloud Service 非常适合于：

? 运行业务关键的生产OLTP 或几乎任何规模的分析数据库，且不会带来维护底层IT 基础架构的资本支出和复杂性。

? 使用多个 Oracle 数据库或 Oracle Multitenant 在云中整合各种负载。

? 使用 Oracle Active Data Guard 或 Oracle GoldenGate 在云中维护同步的 Oracle 备用或副本数据库以供灾难恢复使用和/或进行查询分流。

? 为各种即席业务需求快速供应高性能Oracle 数据库，这些需求有：特性开发、功能测试、应用程序认证、概念验证、买前试用、Database 12c 沙盒测试等。

? 执行时效性业务应用，如开展基于web 的营销活动、执行忠诚度计划、推出新业务计划等。

所有这些用例中，对现有 Oracle 数据库客户极具吸引力的一个方面是其应用程序和数据模型无需更改。其数据中心只需扩展以包括 Oracle 云的弹性和灵活性即可。他们也无需为多个负载投资于多个云平台，因为Exadata 为所有负载提供了一个统一的平台，包括分析、数据仓储、OLTP、整合、内存中负载和混合负载。

凭借其旨在为所有负载提供极致性能的独特集成设计的数据库平台，以及快速部署、简化管理、降低运营成本和风险等优点，Exadata 服务成为了当今市场中最佳的云数据库平台。

Exadata 带来的业务收益

除了极致性能、高可用性、高安全性以及跨内部部署和云部署的部署灵活性等运营优势外，Exadata 还可为企业带来其他直接收益。

由于大大缩短了系统配置、调优和测试所需的时间，Exadata 将加快新业务应用的上市速度。此外，部署时间也从数月缩短至数日，并大幅降低了上线后遇到意外系统级问题的风险。通常，在部署新应用时，不可预测的应用使用模式会产生性能问题。Exadata 可提供极高的 I/O、网络和计算吞吐量，可轻松应对不可预测的峰值负载，不会减慢任务关键型负载的响应速度。Exadata 从整体上加快了应用部署速度并降低风险，从而帮助企业加快创新速度。

Exadata 具备超强的性能以及庞大的内存和闪存容量，可大幅加快用户响应速度，从而提高员工工作效率和客户满意度。用户可以将更多时间用于处理有益的工作，而不是将时间浪费在等待系统响应上。

Exadata 的极致性能不仅可以改善业务效率，还可以帮助业务用户做出更明智的决策、发现增长机遇和降低成本。用户可以实时分析数据、探索各种可能性以及通过快速反复找到更优秀的解决方案。Exadata 可实现以下目标：

? 实时业务数据分析

? 加快财务结算

? 改善规划和预算

? 更有效、更快速的预测

总结

Exadata 提供了一个完全集成的数据库平台，采用最新的硬件技术和独有的软件来确保实现极致性能、高可用性和高安全性。此外，Exadata 还有助于降低成本、简化管理和增强可支持性，将大大提高业务敏捷性和效率。凭借这些卓越的特性，Exadata 当之无愧成为运行Oracle 数据库的新的全球标准—无论是内部部署还是在Oracle 公有云中部署。

1所有服务器均配有冗余的可热交换风扇和电源。

每个机架在高度上都是 42 RU （机架单元），均配有 2 个冗余配电单元 (PDU)、2 个 36 端口 QDR （40 Gb/

秒）InfiniBand 交换机和 1 个用于管理的 48 端口 Cisco 以太网交换机。随附的备件包包含：

? 1 个 3.2 TB NVMe PCI 闪存卡，1 个 8 TB 大容量磁盘，或 ? 1 个 3.2 TB NVMe PCI 闪存驱动器

八分之一机架是最低的 Exadata 配置。八分之一机架计算服务器启用一半的内核。八分之一机架 EF 存储服务器启用一半的内核和闪存驱动器。八分之一机架 HC 存储服务器启用一半的内核，去除一半的磁盘和闪存卡。

4 一个全机架弹性配置最多支持 22 台服务器和 39 RU （机架单元）。数据库服务器 = 1 RU ，存储服务器 = 2 RU 5

一个弹性配置最多支持 19 台数据库服务器。一个弹性配置最多支持 18 台存储服务器。

EXADATA X6-2 容量和性能指标：各个服务器

服务器类型

最大 SQL 闪存带宽 2

最大 SQL 读取

IOPS 3

最大 SQL 写入

IOPS 4

PCI 闪存容量（原始）

磁盘数据容量（原始）

EXADATA 典型机架配置：闪存指标（HC 和 EF ）

闪存指标最大 SQL 闪存带宽

最大 SQL 闪存

PCI 闪存容量（原始）

EXADATA 典型机架配置：磁盘指标 (HC)

EXADATA 典型机架配置：综合指标（HC 和 EF ）

HC = 大容量，2

EF = 极速闪存。实际系统性能将因应用程序而异。

2 该带宽是在不采用数据库压缩的情况下运行 SQL 时得到的峰值物理扫描带宽。在采用数据库压缩的情况下，有效用户数据带宽将高于此值。

3 基于运行 SQL 的 8K I/O 请求得出。请注意，I/O 大小对闪存 IOPS 的影响很大。其他产品供应商报出的 IOPS 可能基于与数据库无关的、较小的 IO 大小。

4 基于运行 SQL 的 8K I/O 请求得出。执行 ASM 镜像之后在存储服务器上测得的闪存写入 I/O ，这通常会发出多个存储 IO 来保持冗余性。

5 原始容量以标准磁盘驱动器术语来计量，1 GB = 10 亿字节。

可用容量以常规二进制空间术语来计量，即 1 TB = 1024 * 1024 * 1024 * 1024 字节。该容量是在考虑实现 ASM 冗余性、从驱动器故障中恢复、DBFS 磁盘组以及操作系统映像和二进制文件所需的空间之后用于创建数据库的实际可用空间。

加载速度通常只受限于数据库服务器 CPU ，而不会受限于 IO 。速度因加载方式、索引、数据类型、压缩和分区而异。

EXADATA 数据库云平台 X6 -2 组件环境规格

指标

含 InfiniBand 基础架构的 X6-2

数据库服务器

含 InfiniBand 基础架

构的 X6-2

大容量

含 InfiniBand 基础架

构的 X6-2

极速闪存工作温度/湿度：5 oC 至 32 oC （41 oF 至 89.6 oF ），相对湿度 10% 至 90%，无冷凝工作海拔：最高 3048 米，900 米以上每上升 300 米最高环境温度下降 1 °C

常规功耗随应用程序负载而不同。

气流方向必须从前往后。

EXADATA 数据库云平台 X6 -2 环境规格

指标全机架半机架四分之一机架八分之一机架

采用大容量磁盘的环境

采用极速闪存驱动器的环境

工作温度/湿度：5 oC 至 32 oC（41 oF 至 89.6 oF），相对湿度 10% 至 90%，无冷凝

工作海拔：最高 3048 米，900 米以上每上升 300 米最高环境温度下降 1 °C

1 常规功耗随应用程序负载而不同。

2气流方向必须从前往后。

EXADATA 数据库云平台 X6 -2 相关法规和认证

1本文中引用的所有标准和认证都是截止到编写本产品介绍时的最新官方版本。其他国家和地区的法规/认证也可能适用。有些情况下，在组件级别达到了法规和认证合规性（如适用）。