DB2_pureScale简介

©2009IBMCorporationDB2pureScale简介IBM软件部雷林[e-mail]©2009IBMCorporation议程•什么是DB2pureScale•DB2pureScale技术概览•DB2pureScale竞争分析•DB2pureScale的报价方式•讨论2©2009IBMCorporation什么是DB2pureScale©2009IBMCorporationDB2pureScale是•Coral•DB29.8•共享磁盘数据库的集群环境4©2009IBMCorporation借鉴自无可争议的黄金标准……Systemz•无限扩展•仅购买所需要的设备，随需提高产能•应用透明性•避免应用变更带来的风险和成本•持续可用性•交付不中断的数据访问，确保性能一致DB2pureScale的竞争特色5©2009IBMCorporationDB2pureScale从何而来？©2009IBMCorporationDB2forz/OS数据共享是”黄金标准“•每个人都认可DB2forz/OS是可伸缩性和高可用性的“黄金标准“•甚至Oracle也同意：•为什么？•CouplingFacility！！•集中锁定、集中缓冲池交付了优异的可伸缩性和优异可用性•z/OS上的整个环境都可用使用CouplingFacility•CICS、MQ、IMS、WorkloadManagement等7©2009IBMCorporationDB2pureScale的目标•24*7的可用性•无论是针对计划内还是非计划内事件•简单扩展•不需要程序修改•不需要复杂的管理工作•快速响应工作负载变化•在机器和资源增加或减少的情况下，根据动态工作负载进行调整在分布式平台最接近z/OS“黄金标准”的解决方案基于ZSysplex模型，使用COTS组件和竞争对手的区别在于超强的高可用性和可扩展性DB2DB2DB2SingleDatabaseViewClusterInterconnectTransactions低管理成本CFTransactionLogsSharedData8©2009IBMCorporation利用z/OS提供的全局锁定和内存管理器技术自动工作负载均衡共享数据InfiniBand网络和DB2ClusterServices运行于Power服务器上的DB2成员集群整合的TivoliSystemAutomationDB2pureScale的体系架构9©2009IBMCorporationClusterInterconnectDB2pureScale系统架构单一数据库映像客户端共享数据库LogLogLogLog共享存储访问CSCSCSCSCSCSCS成员成员成员成员Primary2nd-aryDB2引擎在多台服务器上运行•相互协作提供来自任何成员服务器对数据库的一致访问数据共享架构•共享数据库访问•成员服务器将日志写到共享磁盘•日志在故障恢复期间被其他服务器可见PowerHApureScale技术•高效全局锁和内存管理•提供同步双工方式写备份CF提高可用性低延迟、高速互联•采用基于InfiniBand交换技术的远程直接内存访问协议(RDMA)并特别优化，提供最佳互联方式客户端随处连接,……看到同一个数据库•客户端连接到任何一个成员•自动负载管理和客户端重新路由功能可以改变客户端所连接的成员服务器集成的集群服务•错误检测，自动化恢复，集群文件系统•使用STG和Tivoli的产品©2009IBMCorporation可伸缩性和高可用性的关键•有效的集中锁定和缓存•随着集群的不断增长，DB2会始终在CF维护锁定信息和共享页面•针对超高速访问而优化•DB2pureScale使用RemoteDirectMemoryAccess(RDMA)与PowerHApureScale服务器通信•没有IP套接字调用、没有中断、没有上下文切换•结果•为大量服务器提供接近线性的可伸缩性•持续感知各成员当时的工作状态•如果其中一个成员出现故障，不会造成•其他成员I/O阻塞•以内存速度恢复运行分组缓冲池CFPowerHApureScale分组锁管理器成员1成员1成员111©2009IBMCorporation易扩展扩展不需应用程序显著修改的完美扩展对于数据所属节点没有限制灵活适应工作负载路由DB2DB2DB2SharedData统一数据库视图DB2快速部署新成员不需要数据重新分布TransactionLogsSharedData12©2009IBMCorporation易维护和升级在系统可用性上无断点无Quiesce时间;不需要对已有工作强制回滚13DB2DB2DB2TransactionLogsSharedDataSingleDatabaseView1)运行系统•设定目标节点•（可选）增加一个新的节点以保证整个系统的整体能力DB2DB2DB2SingleDatabaseViewTransactionLogsSharedData2)排干（Drain）目标节点•停止新的路由•允许已有交易完成DB2DB2DB2SingleDatabaseViewTransactionLogsSharedData3)执行维护工作•排干完成后©2009IBMCorporation最小化非计划宕机时间•DB2pureScale的设计重点就是最大化成员在非正常宕机的情况下的可用性•当数据库成员失败的情况下，只有”in-flight“的数据在成员恢复完成前被锁定•In-flight=在成员失败时在该成员上参与交易的修改的数据•目标成员恢复时间：10-15秒•失败成员上的只读数据在这段时间不被锁定DB2DB2DB2TransactionLogsSharedDataDB2SingleDatabaseView%数据可用时间(~秒)失效服务器上正在更新的数据被临时锁定Thisexampleassumesabout5%ofthedatabasedatawasbeingupdatedonthedatabasenodethatfailed,atthetimeofthefailure.Databasememberfailure100LockrequestsservicedthroughouteventCFTransactionLogsSharedData14©2009IBMCorporationDB2DB2TransactionLogsSharedData全面冗余和扩展能力DB2DB2DB2DB2DB2DB2SingleDatabaseView所有组件设计考虑到冗余和扩展能力To128membersininitialrelease(testingwindowdriven)Firstreleaselimitedto2CFs,aprimaryandasecondaryCFpCFs15©2009IBMCorporation版本计划DB2V9.5Oct312007DB2V9.7(akaCobra)06/20092008200920102011Coral1stRelease4Q/2009Galileo(incl.DataSharingandnon-DataSharingfeatures)1H/2011Subjecttochange16©2009IBMCorporation由IBMAIX实验室参与开发了PowerHApureScale技术Virtualization•60-80%utilization•In65%ofsystemsshippedin2008EnergyEfficiency•70-90%energycostreduction•MoreworkperwattwithPOWER6BusinessResiliency•ExploitPowerHAtechnologies•RoadmaptoavailabilityManagement•Increasedeploymentspeed•Manageenergyusage&costsHighPerforming,Scalable,Modular17©2009IBMCorporationDB2pureScale使用了PowerHApureScale技术•实现最有效率和连续的操作•减少节点间通信以减少系统额外开销•集中的数据库锁定和缓冲减小节点间通信成本，最大化计算机生产能力•通过直接内存访问减少系统通讯成本•RDMA（RemoteDirectMemoryAccesses）事实上消除了处理器在系统内IP网络通讯的ContextSwitching•减小节点失败影响维持业务连续性•所有节点可以马上访问到数据和锁的状态以保证应用程序性能18©2009IBMCorporationDB2pureScale技术概览©2009IBMCorporationDB2pureScale整体架构20©2009IBMCorporationDB2pureScale系统•集群数据库服务器•持续可用性•可扩展•集群中有多台主机，每台主机可运行成员（members）或PowerHApureScale，或二者同时运行•成员和PowerHApureScale由clusterinterconnect(network)和集群文件系统紧密联系•成员和PowerHApureScale共同组成DB2pureScale实例•实例，主机，成员，PowerHApureScale，网络和集群文件系统的状态由DB2ClusterServices管理和监控21©2009IBMCorporation22DB2ClusterServicesCFDB2ClusterServicesDB2pureScale架构概览CACon.Mgt.CAClientDB2StorageMgrDB2BufferMgtDB2LockMgtDB2Data,Index,LOBDB2RuntimeSvcs.DB2SQLComp/OptDB2Client/Comm.ClusterFileSystemTSACACon.Mgt.CAClientDB2Data,Index,LOBDB2RuntimeSvcs.DB2SQLComp/OptDB2Client/Comm.ClusterFileSystemDB2ClusterServicesClients集群数据库(单一系统视图)DB2MembersClusterInterconnectPrimaryPowerHApureScaleIndividualLogsDataDB2EngineCFGlobalLocking&CacheCoherencyInterfacesUniqueoptimizationsemployedonRDMA-capablefabricsClusterFileSystem(GPFS)SecondaryPowerHApureScale22©2009IBMCorporation什么是“成员”（member）？•一个通过集群文件系统访问共享数据的数据库引擎•一个db2sysc进程的实例•拥有自己的内存，缓冲池，交易日志和锁机制，且自行编译和执行•可以是物理机器或逻辑节点•可以是:•一个成员每台主机–生产推荐•多台逻辑成员运行在一台主机上–开发和QA推荐•和DPF中的“node”和数据库分区类似23©2009IBMCorporation什么是PowerHApureScale?•PowerHApureScale是DB2pureScaleFeature的一个集成组件•在DB2的文档和讲义中可能使用‘CF’来替代PowerHApureScale•协调多个成员对共享数据的访问•为所有成员提供锁定和数据缓存一致性服务•DB2使用它来保证数据在所有的节点上都是一致的•包括3个主要部件•GroupBufferPool(GBP)•确保所有成员都能读到最新提交的数据页•GlobalLockManager(GLM)•提供给成员以能够序列访问对象•SharedCommunicationsArea(SCA)•提供DB2控制数据