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Oracle Database 11gを用いたE-LTアーキテクチャの有効性

概要

Oracle Grid Centerに設置した、ブレードサーバーシステム「SIGMABLADE-M」、ストレージ「iStorage D8」環境上で、Oracle Database 11gを使用したE-LTアーキテクチャを実装し、その効果(有効性)について検証を実施しました。

本検証では、ETL処理とDWHクエリを同一の(DB)サーバで動作させることで、データロード時間が短縮されるとともに、HWリソースの追加によって処理性能がスケールアウトされることを確認しました。

検証結果

E-LTアーキテクチャによる有効性

RACによってCPUリソースを追加させるだけでは大きな効果は得られませんでした。ストレージとあわせて、バランス良くリソース増強していくことで、非常に効果的な結果を得ることができました。※詳細は検証資料を参照ください。

E-LTアーキテクチャ

E-LTアーキテクチャとは、DWHのデータへの変換(Transform)を、ETL処理サーバーではく、格納先のDWHのデータベースエンジンで実施します。変換後のデータはすでにDWHに格納されているため、データロード(Load)の時間を短縮することができます。
また、ETLのTransformをデータベースで行うため、CPUリソースやストレージリソースの増強によって、データベースエンジンの処理能力をあげることで、効果的にETL処理速度を向上させると同時にDWHクエリの性能向上を図ることが可能です。

[DWHとは別のETL処理サーバーを使用するETL処理フロー]→[E-LTアーキテクチャのETLフロー]

検証内容

E-LTアーキテクチャでは、データベース上でETL処理およびDWHクエリを実行します。
データベース自体の性能を向上させることができれば、システム全体としての性能向上が見込めます。

データベース自体の性能を向上させることで、システム全体としての性能向上

まずRACを使ってCPUリソースの追加による性能比較を実施しました。SIGMABLADEと連携させることで、簡単に、効果的に、リソース拡張(ノード追加)を行うことが可能です。

RACノード追加による効果の図

グラフからも推測できるように、CPUリソースを追加していくだけでは、ETL処理時間の短縮効果は小さいという結果になりました。分析したところ、データ供給能力不足が原因となり、ストレージリソースが処理全体のボトルネックとなっていることが判明しました。

次に、データ処理能力と供給能力のバランスを保つことを目的として、CPUリソースとあわせてストレージノードを追加していき、処理速度を測定しました。

RACのサーバーノード追加イメージ

ストレージ追加による効果の図

ストレージ追加を行うことによって、ボトルネックとなっていたデータ供給能力の上限が引きあがり、全体の処理時間が短縮されたことが確認できました。

本検証で使用した代表的なOracle Database 11gの機能は以下の通りです。

Oracle Real Application Clusters(RAC)

Oracle RACとは、データベースを複数のサーバーで構成するクラスタリング機能です。Oracle RACを構成するサーバーは全て稼動し、どのサーバーからでも同一データにアクセスできます。
サーバーノード追加ではCPUリソースを追加することが容易に実現可能で、さらに並列度を自動で増加させることにより、データの処理性能の向上が図れます。なお、並列処理の分割はOracle内部で行われるため、ユーザが意識する必要はありません。

Oracle Automatic Storage Management(ASM)

Oracleデータベース・ファイル専用のファイル・システムおよびボリューム・マネージャとしたファイル・システム管理機能です。
すべてのサーバーとストレージ・プラットフォーム全体で、一貫性のある単一のストレージ管理インタフェースを提供します。
iStorageD8によるリソース追加を実施したあとASMのリバランス機能を活用することで、データ供給性能を向上させることができます。

システム仕様

サーバ
ブレードシステム SIGMABLADE-M
CPUブレード Express5800 120Bb-6 × 8
CPU デュアルコアインテル(R)Xeon(R)プロセッサー 5160 3GHz2ソケット(4コア)/CPUブレード
メモリ 8GB/CPUブレード
ストレージ
モデル名 iStorage D8
ホストインタフェース Fibre Channel 4Gbps× 4 /ストレージノード
キャッシュメモリ 2GB/ストレージノード
ディスクドライブ ストレージノード1:SAS 73GB(15,000rpm) × 16 + SAS 147GB(15,000rpm) × 44
ストレージノード2:SAS 147GB(15,000rpm) × 44
ソフトウェア
OS Red Hat Enterprise Linux AS release 4 (Nahant Update 5)
データベース・ソフトウェア Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.1.0.6.0
運用管理ソフトウェア WebSAM SigmaSystemCenter 1.1
WebSAM iStorage manager 5.3.005

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