Dimensionnement manuel d’un environnement Oracle Database 11 g OLTP virtualisé pour VSPEX
Cette section explique comment calculer les ressources requises dans une infrastructure VSPEX EMC Proven pour Oracle Database 11g OLTP. Nous utilisons trois exemples qui illustrent le fonctionnement de la méthodologie de
dimensionnement manuel de l’environnement Oracle. Vous pouvez appliquer la méthodologie employée dans ces exemples à des pools avec provisionnement homogène, avec ou sans configuration FAST VP ou FAST Cache.
Dans ces exemples, le workflow vise à effectuer les tâches suivantes :
1. Remplir la Fiche technique de qualification VSPEX for Virtualized Oracle OLTP comme indiqué dans l’Annexe A.
2. Déterminer le nombre d’utilisateurs à partir de la fiche technique de qualification renseignée, mappé avec les ressources de machine virtuelle et les machines virtuelles de référence VSPEX.
3. Calculer les exigences de stockage d’Oracle Database 11g.
Cet exemple de dimensionnement implique les cinq étapes suivantes.
Étape 1 : Déterminer la charge de travail
En premier lieu, vous devez connaître et comprendre la charge de travail pour configurer l’hôte/le système de stockage. Pour calculer la charge de travail, il faut d’abord calculer le nombre de disques de performances, puis calculer le nombre de disques de capacité.
En utilisant une fiche technique de qualification EMC pour Oracle renseignée (voir le Tableau 9), vous pouvez estimer les ressources requises en termes de CPU virtuels, de mémoire et de stockage pour votre environnement Oracle Database 11g OLTP.
Remarque : suivez ces instructions pour déterminer manuellement la taille approximative d’une application unique en cas d’indisponibilité du site Web de l’outil de dimensionnement VSPEX. EMC vous recommande d’utiliser l’outil de dimensionnement VSPEX et ses fonctionnalités multiapplications, multi-instances en priorité.
Tableau 9. Exemple de fiche technique de qualification EMC pour Oracle
Identifiant SID de base de données
Base de données
Mémoire Stockage Attente
moy. (ms) SGA
(Mo) PGA
(Mo) Utilisateurs Taille BdD (Mo)
IOPS en lecture
IOPS en
écriture TPS Taux de modif.
(Mo/s) E/S utilisa teurs
Vali dati on
Croissance annuelle prévue %
VSPEX1S 4 096 787 150 256 0
00 464 211 176 0,42 6 1 5
VSPEX1M 8 192 787 250 256 0
00 595 256 261 0,59 5 1 5
Présentation
Exemple 1 : Pool
Étape 2 : Déterminer les ressources de la machine virtuelle
En prenant le nombre d’utilisateurs VSPEX1S et VSPEX1M du Tableau 9 et en se référant au Tableau 10, nous pouvons déterminer la taille de machine virtuelle requise et le nombre de machines virtuelles de référence.
Tableau 10. Tableau de dimensionnement de la machine virtuelle de référence VSPEX Modèle Oracle (P/M/G) Ressources de machines
virtuelles Machines
virtuelles de référence VSPEX Jusqu’à 150 utilisateurs (petit) 2 CPU virtuels et 8 Go de
mémoire 4
Jusqu’à 250 utilisateurs (moyen) 4 CPU virtuels et 16 Go de
mémoire 8
Pour plus de 250 utilisateurs (grand)
8 CPU virtuels et 32 Go de mémoire
16
VSPEX1S prend en charge 150 utilisateurs et une zone SGA de 4 096 Mo. Ce système requiert un modèle Oracle de petite taille avec deux CPU virtuels et de 8 Go de mémoire, et un mappage sur quatre machines virtuelles de référence VSPEX.
VSPEX1M prend en charge 250 utilisateurs et une zone SGA de 8 192 Mo. Ce système requiert une machine virtuelle dotée de quatre CPU virtuels et de 16 Go de mémoire, et un mappage sur huit machines virtuelles de référence VSPEX.
Par conséquent, cette configuration requiert un total de 12 machines virtuelles de référence VSPEX, utilisées pour le calcul de la taille de pool d’infrastructure virtuelle VSPEX requise.
Étape n°3 : Déterminer la charge d’E/S des disques et le nombre de disques de performances
Le calcul des performances se compose de deux sous-étapes :
• Calculer le nombre exact de disques pour les IOPS ou la bande passante
• Calculer le modèle de système de stockage correct pour prendre en charge les performances du disque
Comme indiqué dans la section Conception de l’organisation du stockage, lorsque vous calculez les exigences de stockage d’une base de données, vous devez tenir compte simultanément de la capacité et des performances d’E/S. En premier lieu, déterminez le type RAID du pool et la taille du groupe de disques.
Dans cette solution, tous les fichiers de données et tous les fichiers redo doivent résider sur un système de stockage RAID 5, alors que les fichiers FRA Oracle seront placés sur un système RAID 6.
Calculez les exigences de stockage de chaque base de données à l’aide des valeurs recueillies dans la fiche technique de qualification et des informations fournies dans le Tableau 11 et le Tableau 12.
Par exemple, le profil de stockage de l’entrée de base de données VSPEX1S (dans le Tableau 9) est le suivant :
• Taille de base de données de 256 000 Mo (250 Go)
• La croissance annuelle de 5 % entraîne une capacité sur trois ans de 296 Go
• Le profil d’IOPS de la base de données est de 595 en lecture et 256 en écriture
• Le taux de modification des fichiers redo est de 0,59 Mo/s Tableau 11. Type et pénalité d’écriture RAID et taux d’utilisation de la capacité
RAID Utilisation
de la capacité
Multiple de Pénalité
d’écriture Disques
actifs Disques de parité
RAID 5 (4+1) 0,80 5 4 4 1
RAID 6 (6+2) 0,75 8 6 6 2
Tableau 12. IOPS disque aléatoires et bande passante par type de disque Types de disque E/S par seconde Bande passante (Mo/s)
SAS 15 000 t/min 180 60
SAS 10 000 t/min 140 30
NL-SAS 90 20
Disque SSD 3 000 100
Pour calculer les IOPS de la baie de stockage, prenez les IOPS de la base de données en lecture et en écriture et appliquez la formule suivante :
IOPS de la baie = IOPS de lecture + (IOPS d’écriture x pénalité d’écriture RAID)
Par exemple, la charge disque de la base de données VSPEX1M se calcule de la façon suivante :
RAID 5 (4+1) : 595 + (256*4) = 1 619 IOPS
Pour cette charge de travail, les IOPS totales des deux bases de données sont les suivantes :
RAID 5 (4+1) : 595 + (256*4) +464 + (211*4) = 2 927 IOPS Dans le Tableau 9 :
• Le pool de données utilise un disque SAS 10 000 t/min de 900 Go, avec une charge de travail en lecture/écriture aléatoire. Le Tableau 12 montre que ce disque prend en charge 140 IOPS aléatoires.
• Le pool redo utilise également un disque SAS 10 000 t/min de 900 Go, avec une charge de travail en écriture séquentielle. Une valeur prudente de 30 Mo/s par disque est utilisée pour les débits constants en écriture.
• Le pool FRA se compose de disques NL-SAS 7 200 t/min de 3 To, avec une charge de travail en écriture séquentielle. Une valeur prudente de 20 Mo/s par disque est utilisée pour ces débits constants en écriture.
Tableau 13. Exemple de calcul de pool de stockage
Storage pool Nombre de disques Capacité totale (Go) Pool de données
Oracle RAID 5 25 disques 21 = 2 927/140
Arrondir à un multiple de 5 pour compatibilité RAID 5 (4 +1)= 45 disques
900 Go * 25 * 0,8 = 18 000
Pool de fichiers redo
Oracle RAID 5 5 disques
1 = ((0,42 + 0,59 + 1,18) Mo/s * 4) / 30 Mo/s Arrondir à un multiple de 5 pour compatibilité RAID 5 (4 +1)= 5 disques
900 Go * 5 * 0,8 = 3 600
Pool de zone FRA Oracle
RAID 6
8 disques
Arrondir à un multiple de 8 pour compatibilité RAID 8 (6 +2)= 8 disques
3 000 Go * 8 * 0,75 = 18 000
Étape 4 : Déterminer la capacité
Le nombre de disques du système de stockage est déterminé par les besoins en termes de performances et de capacité. La méthode décrite précédemment permet de calculer le nombre minimal de disques requis pour satisfaire les exigences de performances. Le nombre de disques doit également satisfaire les exigences de capacité.
À moins que la taille de la base de données ne soit exceptionnellement
importante, les exigences de stockage en termes de performances déterminent généralement le nombre de disques accueillant les données. Dans cet exemple, la solution de stockage utilisant le plus petit nombre de disques calculé
précédemment répond aux exigences de capacité.
Veillez à planifier votre croissance future. Il est important de disposer d’un stockage suffisant en termes de performances et de capacité pour satisfaire les exigences de votre charge de travail dans un avenir proche. Dans cet exemple, nos calculs prennent en compte une croissance annuelle de 5 %.
Étape 5 : Sélection de l’infrastructure VSPEX EMC Proven adéquate
Reportez-vous à l’infrastructure VSPEX EMC Proven appropriée et calculez le nombre de disques requis pour le pool de Cloud privé VSPEX en utilisant la méthode modulaire s’appliquant aux infrastructures virtuelles.
Dimensionnement de la capacité du système d’exploitation
Une instance de base de données Oracle Database 11g correspond à un volume d’OS et la capacité est fixée à 100 Go. Pour plus d’informations sur le
dimensionnement de la capacité, consultez les documents relatifs à
l’infrastructure de virtualisation, disponibles sur le site Web de support en ligne EMC.
Dimensionnement des IOPS du système d’exploitation
Le profil d’IOPS du système d’exploitation est fixé à 25 IOPS par volume d’OS.
Pour plus d’informations sur le dimensionnement des IOPS du système
d’exploitation, consultez les documents relatifs à l’infrastructure de virtualisation, disponibles sur le site Web de support en ligne EMC.
Tableau 14. Mappage des serveurs virtuels de référence avec le pool d’infrastructure virtuelle
Serveurs virtuels Disques Flash Disques SAS
13 2 5
26 2 10
39 2 15
52 2 20
65 2 25
78 2 30
91 2 35
104 2 40
117 2 45
125 2 45*
Remarque : plus efficace grâce à des bandes plus larges, le module de 45 disques SAS prend en charge jusqu’à 125 serveurs virtuels. Pour que
l’environnement puisse aller au-delà de 125 serveurs virtuels, créez un autre pool de stockage en utilisant la méthode modulaire décrite ici.
Pour calculer le type d’infrastructure VSPEX EMC Proven adapté à votre solution, procédez comme suit :
1. Suivez la procédure de dimensionnement manuel précédemment décrite pour obtenir le nombre total de machines virtuelles de référence et les organisations de stockage supplémentaires recommandées pour l’application. Dans cet exemple :
RVMOracle = nombre de machines virtuelles de référence requises pour VSPEX1M (8) + nombre de machines virtuelles de référence requises pour VSPEX1S (4) = 12 machines virtuelles de référence
PoolVI = 12 machines virtuelles de référence = 7 disques (voir le Tableau 14)
DisquesOracle totaux suggérés pour les deux bases de données OLTP Oracle 11g (VSPEX1S/VSPEX1M) = 25 + 5 +8 = 38
Nombre total de disques = PoolVI + DisquesOracle (7 + 38) = 45 disques
Pour cette solution, nous avons déterminé que les exigences correspondent à 12 machines virtuelles de référence et 45 disques.
2. Utilisez le Tableau 15 pour sélectionner le modèle de solution VSPEX Private Cloud with VMware adapté.
Tableau 15. Choix d’un modèle d’infrastructure VSPEX EMC Proven Modèle d’infrastructure
VSPEX EMC Proven Nombre maximal de
machines virtuelles de référence prises en charge
Baie de stockage prise en charge
Jusqu’à 300 machines virtuelles 300 VNX5400
Jusqu’à 600 machines virtuelles 600 VNX5600
Jusqu’à 1 000 machines virtuelles 1 000 VNX5800
Remarque : pour déterminer le nombre de machines virtuelles de référence à utiliser dans l’environnement, consultez le document EMC VSPEX Private Cloud VMware vSphere 5.1 for up to 1,000 Virtual Machines.
Cet exemple utilise la procédure décrite ci-dessus pour créer un pool de
provisionnement virtuel à l’aide de la fonction FAST VP afin de calculer le nombre de disques requis pour répondre aux exigences de performances et de capacité.
Pour créer des pools hiérarchisés, vous devez activer FAST VP puis suivre les cinq étapes suivantes.
Étape 1 : Déterminer la charge de travail
Cet exemple utilise les données de l’exemple précédent.
Étape 2 : Déterminer la charge d’E/S requise par le niveau supérieur et estimer le nombre de disques nécessaires
Ensuite, nous allouons les ressources du pool. Dans cet exemple, nous utilisons un pool FAST VP doté de trois niveaux et comportant des disques Flash, SAS et NL-SAS. Le niveau supérieur se compose de disques Flash, tandis que les autres niveaux se composent de disques SAS et NL-SAS.
Idéalement, l’approche la plus prudente consiste à considérer que le niveau supérieur va gérer la majeure partie des performances. Cependant, toutes les IOPS hôte n’ont pas réellement besoin d’être gérées par le niveau supérieur. Les calculs ont été effectués préalablement et ont été renseignés dans l’exemple de calcul du pool de stockage du Tableau 9. Toutefois, nous devons ajuster les performances afin qu’elles prennent en compte la localité.
La localité est un indicateur statistique de la distribution, allant de votre capacité la plus utilisée à votre capacité la moins utilisée. Les données faisant l’objet d’accès fréquents sont placées sur les périphériques de stockage les plus performants. Parfois, des données moins actives seront lues ou écrites. Pour ces E/S, les temps de réponse de l’hôte seront plus importants que pour les données les plus actives placées sur les périphériques de stockage les plus performants.
La précision de vos données de localité détermine à quel point les temps de réponse de l’hôte seront variables. Plus elles seront précises, plus les temps de réponse moyens de l’hôte seront courts.
Pour tirer le meilleur parti de la fonction FASTVP vous devez obtenir des informations sur la localité de référence. Les informations sur la localité sont utilisées pour estimer la répartition de la volumétrie et de la charge d’E/S des disques entre les différents niveaux.
Exemple 2 : Dimensionnement pour un pool FAST VP
Dans cet exemple, nous avons admis une localité de 10, ce qui signifie qu’environ 10 % des données font l’objet des accès les plus fréquents.
Tableau 16. Exemple de charge de travail pour un pool FAST VP avec capacité répartie sur trois niveaux
Identifiant SID de base
de données Taille de la base de
données (Go) Localité (%) Capacité du niveau supérieur (Go)
Capacité des autres niveaux (Go)
VSPEX1S 250 10 25 225
VSPEX1M 250 10 25 225
La localité a alloué la majorité des IOPS au niveau supérieur :
• VSPEX1S : (464 + (211 * 4)) * 0,9 = 1 178 IOPS
• VSPEX1M : (595 + (256 * 4)) * 0,9 = 1 458 IOPS
• Le nombre total d’IOPS du niveau supérieur sera de 1 178 +1 458 = 2 636 IOPS
Ensuite, calculez le nombre total de disques nécessaires aux niveaux RAID pour satisfaire les exigences de performances du niveau supérieur. En utilisant le Tableau 12, les IOPS disque aléatoires et la bande passante par type de disque , calculez le nombre d’IOPS des disques Flash en procédant comme suit :
RAID 5 (4+1) : 2 636/3 000 = 1 disque au total
Provisionnez le niveau supérieur avec le groupe RAID Flash. Dans cet exemple, RAID 5 (4+1) est le type RAID par défaut du niveau supérieur, ce qui se traduit par cinq disques Flash.
Étape n°3 : Déterminer la charge d’E/S requise par les autres niveaux et estimer le nombre de disques nécessaires
Toutes les IOPS ne doivent pas être gérées par le niveau le plus élevé. Le niveau le moins élevé dispose d’une marge de performances pouvant également être productive. En utilisant la charge de travail capturée dans le Tableau 9,
soustrayez le niveau supérieur FAST VP pour obtenir une estimation de la charge d’E/S sur le niveau le plus bas grâce au calcul suivant :
595 + (256 * 4) +464 + (211 * 4) - 2 636 = 2 927 - 2 636 = 291 IOPS Vous devez toujours vérifier que le niveau le plus bas est capable de traiter la charge d’IOPS que l’on exige de lui. Dans ce cas, un groupe RAID 5 SAS traite environ 700 IOPS, ce qui se traduit par des temps de réponse de l’hôte importants pour les données stockées sur le niveau le plus bas.
De plus, un groupe RAID 6 NL-SAS traite environ 450 IOPS. Un unique groupe RAID NL-SAS au niveau le plus bas traite un faible nombre d’IOPS mais fournit une grande capacité pour les données se trouvant sur ce niveau.
Étape 4 : Déterminer la capacité du pool FAST VP
Pour calculer la capacité du pool de stockage FAST VP, additionnez la capacité d’espace disque utile de tous les disques de données des différents niveaux.
Dans cet exemple, nous utilisons des disques de capacité SAS de 900 Go et des disques de capacité NL-SAS de 3 To. Nous avons également choisi des disques Flash de 200 Go. Vous pouvez remplacer les autres disques de capacité ou de performances dans le calcul.
Remarque : les fichiers redo et FRA des bases de données ont une charge de travail en écriture séquentielle très prévisible. Par conséquent, ce type d’activité ne bénéficie pas vraiment de l’ajout d’un niveau Flash. EMC vous recommande de les conserver sur leur niveau actuel.
Tableau 17. Calcul du pool de stockage pour l’exemple 2
Pool de stockage Nombre de disques Capacité totale (Go) Pool FAST VP de
données Oracle 18 disques
5 disques Flash (RAID 5) + 5 disques SAS (RAID 5) + 8 disques NL-SAS (RAID 6) Arrondir à un multiple de 5 pour compatibilité RAID 5 (4+1) = 5 disques Arrondir à un multiple de 8 pour compatibilité RAID 8 (6 +2)= 8 disques
200 GB x 5 x 0,8 + 900 Go x 5 x 0,8 + 3 000 Go x 8 x 0,75 = 22 400
Pool de fichiers redo
Oracle RAID 5 5 disques
1 = ((0,42 + 0,59 + 1,18) Mo/s * 4) / 30 Mo/s
Arrondir à un multiple de 5 pour compatibilité RAID 5 (4 +1)= 5 disques
900 Go * 5 * 0,8 = 3 600
Pool de fichiers FRA Oracle
RAID 6
8 disques
Arrondir à un multiple de 8 pour compatibilité RAID 8 (6 +2)= 8 disques
3 To * 8 * 0,75 = 18 432
En général, la meilleure solution est la solution de stockage qui utilise le plus petit nombre de disques satisfaisant les exigences de performances et de capacité. Toutefois, une solution plus raisonnable consiste à aligner la charge de travail supplémentaire avec la croissance annuelle des données prévue : Dans cet exemple, tandis que nous tenons soigneusement compte de la fiabilité des informations de localité, les disques Flash avec RAID 5 sont de bons candidats, car ils répondent aux exigences et permettent d’utiliser moins de disques. De plus, les performances du niveau le plus bas, qui comporte des disques SAS RAID 5 et des disques NL-SAS RAID 6, sont compatibles avec la charge étendue.
Étape 5 : Sélection de l’infrastructure VSPEX EMC Proven adéquate
Cet exemple utilise la même procédure que celle décrite ci-dessus pour calculer le type d’infrastructure VSPEX EMC Proven pour votre solution.
1. Suivez la procédure de dimensionnement manuel précédemment décrite pour obtenir le nombre de machines virtuelles de référence et les
organisations du stockage supplémentaires recommandées pour l’application. Dans cet exemple :
RVMOracle = nombre de machines virtuelles de référence requises pour VSPEX1M (8) + nombre de machines virtuelles de référence requises pour VSPEX1S (4) = 12 machines virtuelles de référence
PoolVI =12 machines virtuelles de référence = 7 disques (voir le Tableau 14, page 68)
DisquesOracle suggérés pour les deux bases de données Oracle 11g OLTP (VSPEX1S/VSPEX1M) = 5 + 5 +8 + 5 +8 = 31
Nombre total de disques = PoolVI + DisquesOracle (7 + 31) = 38 disques
Pour cette solution, nous avons déterminé un besoin correspondant à 12 machines virtuelles de référence et 38 disques.
2. Utilisez le Tableau 15, page 69, pour sélectionner le modèle de solution VSPEX Private Cloud with VMware adapté.
Cet exemple utilise la procédure décrite ci-dessus pour dimensionner une charge de travail pour un pool de données avec FAST Cache. Pour configurer FAST Cache, suivez les cinq étapes suivantes.
Étape 1 : Déterminer la charge de travail
Cet exemple utilise les données de l’exemple précédent.
Étape 2 : Dimensionner FAST Cache
FAST Cache réduit la charge des périphériques de stockage en réduisant directement les IOPS traitées par les disques durs mécaniques. La fonction FAST Cache tire le meilleur parti des mêmes informations sur la localité de référence nécessaires pour estimer le pool FAST VP. Estimez la capacité du cache FAST Cache en fonction du rapport entre la capacité de la localité élevée et la capacité totale du pool.
Dans cet exemple, nous avons implémenté un FAST Cache à deux disques Flash de 200 Go en tant que RAID 1. Dans le cadre de ce calcul, nous avons
prudemment utilisé un taux de réussite du cache de 50 %, ce qui signifie qu’il y a 50 % de chance que FAST Cache prenne en charge l’E/S.
Cette estimation repose sur un cache qui a été préparé ou est en fonctionnement depuis un certain temps. Initialement, avant que le cache ait pu être préparé, le taux de réussite est plus bas. Dans le cadre de ce calcul, nous avons prudemment utilisé un taux de réussite du cache de 50 %, ce qui signifie qu’il y a 50 % de chance que FAST Cache prenne en charge l’E/S.
Ajustez les IOPS hôte traitées par les disques mécaniques en les réduisant par le biais du taux de réussite de FAST Cache. Le Tableau 18 récapitule les calculs effectués.
Tableau 18. Taux de réussite FAST Cache et calculs de la charge de travail Identifiant SID
de base de données
Taille de la base de
données (Go) Nombre d’E/S par seconde de l’hôte
Taux de réussite de
FAST Cache (%) IOPS hôte avec FAST Cache
VSPEX1S 250 1 308 50 654
VSPEX1M 250 1 619 50 810
IOPS FAST Cache totales 1 464
Ensuite, calculez le nombre total de disques nécessaires aux niveaux RAID pour traiter les IOPS requises. En utilisant le Tableau 12, les IOPS disque aléatoires et la bande passante par type de disque , calculez le nombre d’IOPS des disques Flash.
RAID 1 (1+1) : 1 464/3 000 = 1 disque au total
Dans cet exemple, RAID 1 (1+1) est le type RAID par défaut pour FAST Cache, ce qui se traduit par deux disques Flash.
Exemple 3 : Dimensionnement avec FAST Cache