OS与Oracle

Kaya 发表于 os2ora.com

Exadata应该说代表着Oracle Database未来的发展方向。这句话可不是一句广告词，依我看来，Exadata完全有这个资格享受这种待遇。

一个计算系统，最主要的是追求CPU，IO，Network之间的平衡。使这些计算资源能充分地发挥潜能。比如说，如果IO的扫描能力能达到10GB/s，如果存贮阵列到计算结点的带宽不能达到10GB/s，那么IO的扫描能力就不能得到充分发挥。又比如，如果CPU每秒钟只能处理6GB/s的数据量，10GB/s的IO扫描能力也不能能到充分发挥。

对一个计算系统另一个重要的衡量指标是如何有效地利用计算资源，这同样地包括CPU，IO，Network。比如说，虽然Network可以达到每秒10GB/s的带宽，但如果这些数据都是无效的(与本次操作无关的其它业务数据)，那么这只是对网络带宽的浪费。这就涉及到一个重要的课题：如何高效地利用最少的计算资源在最适当的时候对数据进行操作。

在原来Oracle Database的基础上，为满足上面提到的两个基本点，Exadata进行了富有创新的对基本设施的改进。举一个例子，当数据刚从存贮结点扫描出来时，马上进行初步的加工，把无效的数据丢弃。同时，Exadata推出了一个实现了CPU，IO，Network之间平衡的典型的机器配置。这可以说是Oracle为业界推出了自己在Oracle Database的最佳实践的一个最佳解决方案。

那么，Exadata如何解决Network方面的瓶颈呢？

首先是Infiniband的运用。一个Infiniband的端口一般可以提供2GB/s的流量，这是千兆网的16倍以上，4Gb的光纤网络的5倍以上。

同时，Exadata只进行有效数据的传输，最具体讲，则是Smart Scan 技术的运用。举个例子，对于下面这个查询

SELECT a.no,
       sum(case
             when a.KEY IN ('A') then
              a.score * 2
             else
              a.score * 5
           end) score
  FROM fact_table a
 GROUP BY a.no

下面是一个可能的结果，第一行的数据是没有启用Smart Scan技术的结果，第二行是启用了Smart Scan的结果。

第一行比较容易理解，存贮阵列/结点的数据以7GB/s的速度通过Storage network传输到DB结点进行，DB CPU的利用率达到了57%。

显而易见，这时瓶颈出现在存贮网络上，如果启用了Smart Scan，则Exadata会在存贮结点上首先对数据进行处理(存贮结点的CPU利用率为30%)，然后把其中有效的数据以4GB/s的速度传输到DB结点进行处理，由于DB结点接收到更多的有效数据(90*7/45=14GB/s)，CPU也变得更加繁忙起来(81%)。

Exadata在这里做了哪些事情呢？

1. 只进行有效数据的传输，这里，只传输表fact_table里三列的数据(no, key和score)

2. 解决了原来pre-Exadata可能碰到的网络瓶颈问题

3. 让DB结点的CPU更加高效的利用起来