技術が生み出す魔法! 最新ハードウェアとチューニングで 激速データベース 2015 年 9 月 11 日富士通株式会社プラットフォーム技術本部プロダクトソリューション技術統括部志賀真之
DB を高速化するポイント CPU は活用できているか メモリを増やして早くする ストレージで性能改善する 1
CPU は活用できているか 2
CPU 技術動向 CPU は クロックは向上せずにコア数が増える傾向 Ghz 1 コア 4 コア 旧 新 旧 新新新新 昔はクロックで性能向上 最近はコア数で性能向上 コア数での性能向上は DB が並列動作できる必要あり 3
あなたのサーバは大丈夫? 理想的な DB はバッチ処理で CPU100% 使用 理想的な DB サーバの状態 バッチ処理中 CPU 負荷 100% コアごとのCPU 負荷にバラつきがない sysの比率が25% 以下 理由がわからないが CPU を使い切れないのは NG 4
OS から負荷を確認していますか? バッチ処理中に CPU 負荷 100% にならない CPU 使用率 こんな感じだったりしませんか? CPU-ID DB CPU が高くても CPU が使い切れていると限らない 5
バッチで CPU が使いきれないのは 並列処理できない DB を採用している Oracle なら Standard Edition などを使っている CPU クロックの高いサーバを選択するしかない ( 限界はある ) 並列処理を設定していない Enterprise Edition を使っていてもパラレル処理を正しく設定できていない例があります 確認しましょう テーブルの配置などで並列動作できない DB を見直さないと対策は難しいが 大容量メモリや高速 I/O で対処は可能 I/O が遅くて CPU が動けない大容量メモリや高速 I/O で対処する必要あり 6
参考 )SPECint 使用時の注意 SPECint での DB サイジングは参考程度 SPECint は単体性能 /SPECint rate は並列性能ではありません SPECint は並列動作させない性能だったのですが 最近はコンパイラにより並列化した後の結果に変わっています 単体性能は SPECint の数字どおりに性能向上しないので注意が必要 libquantum の課題 SPECint は 12 個のプログラムの性能から算出しますが 最近は DB にあまり関係ない libquantum の数値が急激に向上しています 数値が高くても DB に関係の無い場合が多い libquantum: 物理学 / 量子計算ショアの多項式時間因数分解アルゴリズムを実行して 量子コンピュータをシミュレーションします SPECint で DB 性能はわからない SPECint は整数演算の小規模プログラムで ほぼ Cache 内の計算処理性能になっているので 大容量メモリや I/O 性能を活用して高速化する現在の DB 性能の指標にはなりません 7
参考 )SPECint 使用時の注意 SPECint の特徴的な動き DB 性能に直接関連の少ない量子計算 (libquantum) の性能が急激に向上 SPECint 数値を上げています SPECint は同じアーキのサーバ間で超概算と割り切って使う程度で見るのが良い Xeon X5460 3.16GHz Xeon E5-2697 v2 2.7GHz 注目! 8
SPARC M10 は増設 / 減設が簡単 再構築不要で 小さくはじめて大きくする 2 コア単位で必要な分だけコア使用権を購入いただくサーバです 必要な時に増強不要になったら縮小 Solaris DB/ アプリ Solaris DB/ アプリ Solaris DB/ アプリ 初期導入運用他サーバに転用可 開発中は最小コアで導入し 開発期間のソフト費用を削減 運用に必要なコアを追加し 運用開始 ( 再構築なし ) 稼働後のコア追加 他サーバへコアライセンス転用も可能 9
メモリを増やして速くする
従来の DB はストレージアクセス ストレージアクセスを前提とし 一部データがメモリ上 サーバ CPU 1 メモリ インデックス 1 インデックスでデータの場所を検索 PCIe PCIe Cache ストレージ 23 HDD/SSD データ 2 インデックスから実データを取り出す 3 更新データをストレージに書く 11
メモリを増やすとどうなる? メモリが多いと DB メモリ内を検索し超高速になる サーバ CPU PCIe 1 メモリ データ 1 インデックス不要で直接データを取り出せる ( 初回アクセスだけストレージから読み込む ) PCIe Cache ストレージ 2 HDD/SSD 保管テ ータ 2 更新データをストレージに保管 12
参考 ) 大容量メモリで高速化した事例 メモリ増強と DB パラメータ修正で 258 倍高速化 SGA を拡張し 258 倍高速化 DB SPARC M10-4 SPARC M10-4 64 コア / メモリ 256GB 64 コアメモリ 2TB DB 最大 4TB の大容量メモリで高速化可能 SGA(System Global Area システムグローバル領域 ):Oracle Database に割り当てられる専用のメモリ領域 13
高速メモリだと さらに有効 大量データを高速に処理 他社プロセッサの2 倍の8 本のメモリバス ノードあたり最大で4TBの大容量メモリが搭載可能 他社プロセッサ コア キャッシュ MAC MAC MAC MAC CPU からメモリへのバス :3-4 本 バス 2 倍 *1:Memory Access Controller Unit ( メモリアクセスコントローラユニット ) SPARC M10 のプロセッサ コア キャッシュ MAC *1 MAC MAC MAC CPU からメモリへのバス :8 本 14
SPARC M10 のメモリ性能優位性 15 Copyright 2015 Copyright FUJITSU 2014 FUJITSU LIMITED LIMITED
参考 ) メモリにも入らない時には メモリに入りきれない DB サイズなら FlashCARD へ サーバ CPU PCIe PCIe FlashCARD メモリ データ データ メモリに入りきれないデータは FlashCARD に格納することも可能 PCIe Cache ストレージ HDD/SSD 保管テ ータ (Smart Flash Cache が使える Oracle Solaris Oracle Linux の場合 ) 16
ストレージで性能を改善する
DB のストレージアクセス特性 DB の用途によって ストレージの用件は変わる シーケンシャル ランダム ブロック長 1MB 以上 8KB~128KB DWHデータ OLTPデータ 自社の DB のアクセス傾向を知ろう! データ傾向にあわせてストレージを選定しよう 18
ストレージに要求される性能 DWH は長いブロックの I/O スループットが必要 サーバ CPU PCIe PCIe Cache ストレージ メモリ インデックス HDD/SSD データ Fibre Channel を複数接続してスループットを確保 ストレージとサーバの設定が一致している必要あり サーバ / ストレージ間にキャッシュ装置などを設置すると性能低下する場合あり サーバのメモリ搭載方法も考慮する方が良い 19
ストレージに要求される性能 OLTP は ランダムの 8K から 128K が重要 サーバ CPU 1 メモリ インデックス 1 大量アクセスをストレージのキューイング処理で高速 / 並列で処理 PCIe PCIe Cache 2 HDD/SSD データ 2 更新を高速にするには ストレージキャッシュを増やすか SSD を採用する ストレージ 20
ストレージに要求される性能 メモリが多くなるとストレージの要求性能が変わる ランダム多重性能重視 レスポンス重視 21
ストレージ導入失敗例 SSD も万能ではない 効果を確認して使うこと サーバ CPU PCIe PCIe Cache ストレージ メモリ インデックス SSD HDD データ データ 1 ストレージの一部に SSD を採用 能力を過信して更新データを集めすぎて性能低下 2SSD の参照が多くなり 影響で HDD のアクセスも遅延する 22
DB を高速化するポイントのまとめ CPU は活用できているか CPU を有効活用できる状態にするのが理想だが メモリやストレージで対処できるものもある メモリを増やして早くする大容量 / 低価格メモリが DB を高速化するには最も効果的 ( メモリに入らないものは Flash を活用 ) ストレージで性能改善する DB の使い方にあわせたストレージの選定でコスト効果を最大化する 23
PRIMEFLEX for Oracle Database アセスメントでお客様に最適なデータベースをご提案
PRIMEFLEX for Oracle Database とは 富士通のテクノロジーとノウハウで Oracle Database を高速化し 圧倒的な高速性を実現する垂直統合型データベースシステム PRIMEFLEX for Oracle Database インテグレーション技術 Oracle Database OS 垂直統合 サーバストレージネットワーク SPARC M10 ETERNUS 25
高速化機能 SMART I/O 超高速 富士通のテクノロジーとノウハウを結集した Database システムの I/O ボトルネックを解消し性能を最適化する SMART I/O を搭載 DB 処理と I/O 処理を行う CPU コアを分けて配置することで 処理を高速化 ログデータを専用 SSD に配置し 処理を高速化 I/O DB SMART I/O ストレージ CPU コア ログ SSD データ データ データ サーバ メモリ ネットワーク データベース 他社比 2 倍の帯域の大容量メモリを効果的に使い データアクセスを高速化 転送データのブロックサイズを統一し データ伝送を最適化 26
国内展開ラインナップ 進化した 富士通の垂直統合型商品 FUJITSU Integrated System PRIMEFLEX 国内展開ラインナップ (2015 年 9 月現在 ) PRIMEFLEX for Cloud PRIMEFLEX for VMware EVO:RAIL PRIMEFLEX for HA Database 仮想化 クラウド基盤 仮想化基盤 データベース基盤 PRIMEFLEX for Oracle Database 高速 Oracle データベース基盤 PRIMEFLEX for Analytics PRIMEFLEX for SAP HANA データウェアハウス基盤 インメモリ DWH アプライアンス PRIMEFLEX ご紹介サイト http://www.fujitsu.com/jp/products/computing/integrated-systems/ 27
Oracle Database システム性能アセスメントキャンペーン 2016 年 3 月末まで 経験豊富な専任スタッフが お客様 Oracle Database システムの性能診断 分析 改善策の提示を無償で実施いたします 実施概要 お客様の既存 Oracle Database システムにおきまして 各種情報 ( システム構成等 ) を元に 既存システム環境の性能診断 分析を実施いたします 診断結果から 移行時の推奨構成 * 導入効果をご報告いたします *SPARC M10 への移行を前提とした構成案となります 本キャンペーン利用のご連絡 既存システムの情報収集 実施プロセス 性能診断 分析 アセスメント結果の報告 ( お申し込みから 3 週間程度 ) ヒアリングシートなど 本キャンペーンの利用について 担当営業へご連絡ください 既存システムについて 構成や運用などの情報をご提供願います 頂いた情報を元に 既存システムの性能診断 分析を実施いたします アセスメント結果 移行時の推奨構成 導入効果をご報告いたします 28
PRIMEFLEX for Oracle Database の情報を公開 製品情報や本日のセミナー資料を掲載 http://jp.fujitsu.com/primeflex-oracle/ 本日のセミナー資料や関連情報はこちら セッションの詳細 をクリック 29
商標について UNIX は 米国およびその他の国におけるオープン グループの登録商標です SPARC64 SPARC64 ロゴ およびすべての SPARC 商標は 米国 SPARC International, Inc. のライセンスを受けて使用している 同社の米国およびその他の国における商標または登録商標です Oracle と Java は Oracle Corporation およびその子会社 関連会社の米国およびその他の国における登録商標です SPEC およびベンチマーク名の SPECint, SPECfp, SPECjbb, SPEComp, SPECweb, SPECjAppServer は 米国およびその他の国における Standard Performance Evaluation Corporation(SPEC) の商標または登録商標です その他記載されている製品名などの固有名詞は 各社の商標または登録商標です 29