高可用、高性能数据库集群解决方案建议书―-IBM数据生命周期管理系列解决方案

—IBM数据生命周期管理系列解决方案IBMDB2pureScale高可用、高性能数据库集群解决方案建议书©IBMCorporation2009.AllRightsReserved.IBMisaregisteredtrademarkofInternationalBusinessMachinesCorporationintheUnitedStates,othercountries,orboth.目录IBM目录第1章建立高可靠、高性能数据库集群的重要性.............................................11.1您所面临数据管理的挑战...........................................................................................11.2IBMDB2PURESCALE高可用、高性能数据库集群解决方案简介...........................11.3为您带来的价值...........................................................................................................2第2章IBMDB2PURESCALE高可用、高性能数据库集群解决方案介绍...32.1DB2PURESCALE综述.................................................................................................32.2DB2PURESCALE的起源.............................................................................................32.3DB2PURESCALE实现透明的应用可伸缩性...........................................................52.4DB2PURESCALE实现可用性....................................................................................6第3章DB2PURESCALE数据库集群与ORACLERAC集群解决方案对比83.1与ORACLEREALAPPLICATIONCLUSTERS比较......................................................83.2DB2PURESCALE与ORACLERAC的可用性比较.......................................................8第4章方案优势....................................................................................................114.1综合优势....................................................................................................................114.2技术优势....................................................................................................................11第5章IBM中国公司简介...................................................................................12-1-IBM第1章建立高可靠、高性能数据库集群的重要性1.1您所面临数据管理的挑战在经济复苏的过程中，对核心业务数据的快速访问始终是您赖以生存，乃至获得成功的关键因素。随着中国与世界的不断接轨，您需要借助具备高可用性和灵活的架构来提高业务的敏捷性，以便能够抓住新的发展机会。然而，您对核心业务数据的访问过程中，时常遇到以下问题：您经常对业务数据无法访问：由于大量的数据访问造成的数据库服务中断甚至系统宕机等情况时有发生，导致您无法访问业务数据；您迫切希望能减少业务数据无法访问的时间，希望IT部门实现“5-9s”的服务持续可用性。您无法忍受等待数据查询结果的漫长时间：您不得不面对界面返回的“正在查询，请等待…”尴尬局面，造成您对数据访问能力的质疑，您期望服务等级协议（SLA）为您许诺的查询响应时间应在几秒之内，然而数据库服务器却花费了几分钟才返回查询。您的IT管理人员无法随时增加系统资源：在您遇到了数据访问性能下降的情况下，您希望IT部门通过增加数据库系统资源来提升整体性能。然而，在添加系统资源的时候，又不得不停机、修改原有应用程序，以满足系统升级的必要条件，对您造成了额外的系统停机及程序修改带来的成本提升。您的IT管理人员对目前数据库集群经常抱怨管理复杂，操作繁琐：您的IT管理人员经常超负荷的维护这些数据库集群，不时地抱怨这些产品的操作繁琐和管理复杂度。1.2IBMDB2pureScale高可用、高性能数据库集群解决方案简介为了帮您应对以上挑战，IBM公司推出了新一代基于Power系统上的DB2V9.8pureScale数据库集群技术解决方案，从而帮您实现：业务的连续性保证：通过帮助您建立数据库系统的集群应用，实现7X24小时不间断运行，避免由于某台服务器故障造成的数据访问中断；提升您的数据访问速度：采用负载均衡技术提升数据库集群整体性能，在集群系统性能测试中，DB2pureScale在100余台Power服务器上将整体系统效率提升至80%以上。-2-IBM简化您的资源部署和管理：“透明化”的部署，在您增加系统资源时，企业只需将服务器轻松添加到集群系统中，无需做任何管理操作或程序修改；提升业务运行的整体性能：利用先进的内存管理RDMA（RemoteDirectMemoryAccess即远程内存直接访问）和全局锁定等技术，减少您的系统负担，增加整体性能。我们为您推荐的IBMDB2pureScale解决方案，起源于5-9s级可用性的DB2forZ/OS（IBM大型机），Oracle创始人兼CEOLarryEllison曾经评论到：“我取笑过其他许多数据库，但唯独对大型机版本的DB2抱有尊重之心。它是当之无愧的一流技术。”而DB2pureScale数据管理解决方案秉承了DB2forz/OSCouplingFacility的传统血脉，积累了诸多优势。1.3为您带来的价值利用DB2pureScale数据管理解决方案，能为您带来以下价值：持续提供数据访问能力：避免系统宕机带来的业务损失；并且您无需停机便可随时增加新资源，从而减少停机时间、保持数据持续访问能力。可“无限扩展”系统性能，满足您对数据访问的性能要求：您可以采用pureScale的“负载均衡”技术，合理分配系统资源，从而避免了单台服务器负荷过重而影响数据访问的情况。并且，您最多可加入128台服务器几乎“无限”满足您对数据访问的性能要求；节省您的管理及开发、维护成本：在您增加数据库系统资源时，无需人为管理或修改应用程序，pureScale解决方案通过自身集成的IBMTivoliSystemAutomation技术对系统进行自动管理，从而节省了您相应的各种成本；提升系统整体性能：在传统的数据库集群技术中，服务器之间经常采用局域网等业务网络资源来进行数据交换；DB2pureScale采用InfiniBand独立网络进行管理，不会占用您宝贵的业务网络资源；并且DB2pureScale采用RDMA(远程内存直接访问)技术，减少对系统CPU的使用，从而从进一步提升您系统的性能；-3-IBM第2章IBMDB2pureScale高可用、高性能数据库集群解决方案介绍2.1DB2pureScale综述DB2pureScale解决方案是一种DB2V9.8数据库解决方案的可选的组成部分，它允许您通过“双机（active-active）”配置将数据库扩展到一组服务器上，以便交付高水平的可用性和可伸缩性。在这种配置中，运行于各主机（或服务器）上的DB2副本可以同时读取和写入相同的数据。共享DB2数据的一台或多台DB2服务器被称作数据共享组。数据共享组中的DB2服务器是该组的成员。目前，数据共享组支持的最大成员数量是128。除了DB2成员外，PowerHApureScale™组件还提供了整合的锁管理以及针对数据页面的全局缓存（称作分组缓冲池）。数据共享组中的各成员可以通过一个非常有效的InfiniBand™网络直接与PowerHApureScale组件交互，如下图所示。这意味着各成员与集中化的锁和缓存设备之间建立了点到点（P2P）连接。2.2DB2pureScale的起源您所听到或看到的任何关于大型机可用性的描述均指的是DB2forz/OS设定的高可用性黄金标准。事实上，世界上还没有任何一款数据库解决方案能在可用性方面与运行DB2forz/OS的Systemz®服务器相提并论。DB2forz/OS数据共享所采用的底层技术确保服务器持续满足“服务等级协议”的需求，因为CouplingFacility提供了集中化的锁管理和全局缓存，这为快速从故障中恢复提供了保障。事实-4-IBM上，DB2forz/OS从严格意义上讲已经实现了“5-9s”级的可用性，同时在无缝线性扩展工作负载方面享有很高的声望。说起DB2forz/OS，很多人都会想到广泛的可伸缩性和极高的可用性。这种市场声誉并非空穴来风，而是源于这些系统在数据库工作负载可用性方面的市场领先地位始终无人憾动。或许，最能佐证DB2forz/OS强大功能的莫过于Oracle创始人兼CEOLarryEllison的评论：我取笑过其他许多数据库，但唯独对大型机版本的DB2抱有尊重之心。它是当之无愧的一流技术。DB2forz/OS究竟有何独特之处，让Ellison对它如此赞赏有加？DB2forz/OS在数据共享领域中的“独门秘笈”对其用户来说再熟悉不过了，那就是众所周知的CouplingFacility。CouplingFacility不仅为DB2forz/OS赋予了线性扩展的能力，还提供了一个集中化设备来管理锁。除此之外，它还充当脏页（dirtypage）的全局共享缓冲池（有助于可伸缩性和可恢复性操作）。CouplingFacility技术为DB2Z/OS贴上了可用性和可伸缩性方面的“黄金”标准的标签，DB2PureScale技术秉承了DB2forz/OSCouplingFacility的血脉。这是如何做到的呢？DB2pureScale提供了一个IBMpowerHApureScale组件，该组件提供了同样集中化的锁管理和真正的全局共享缓冲池架构。其他供应商实现了采用共享磁盘架构的数据库，其中最有影响力的是OracleRealApplicationClusters(OracleRAC)。但是，当时在开发和设计OracleRAC时，分布式平台技术还不允许有效地访问集中共享缓存。结果，OracleRAC的设计最终成为了一次模拟DB2forz/OS的一次尝试；这也是OracleRAC的分布式锁管理技术和分布式缓存架构的起源。OracleRAC在引入横向扩展的共享磁盘架构之后失去了DB2forz/OS解决方案的简洁性优势。相反，DB2forz/OS和DB2pureScale提供了相同的集中化资源管理，因此解决了这些复杂的可伸缩性和可用性问题。本文将在稍后讨论这方面的内容。起初市场上只有一种架构交付了真正透明的应用可伸缩性和高可用性。