Oracle Veritabanı İçin Exadata Neden En İdeal Sistemdir?

Günümüz iş dünyasında veritabanları, her zamankinden daha önemli bir rol oynamaktadır. Büyük veri analitiği, gerçek zamanlı işlem yönetimi ve yüksek hacimli iş yükleri, işletmelerin ihtiyaç duyduğu hız, esneklik ve güvenilirliği sağlamak için güçlü altyapılar gerektirir. Oracle Exadata, bu ihtiyaçlara en ideal yanıtı veren platform olarak öne çıkmaktadır. Peki, Exadata’yı Oracle Veritabanı için en ideal sistem yapan özellikler nelerdir? Gelin, bu sorunun yanıtını daha yakından inceleyelim.

Oracle Veritabanı İçin Özel Olarak Tasarlanmış Performans

Oracle Exadata, Oracle Veritabanı iş yükleri için özel olarak optimize edilmiş bir mimariye sahiptir. Bu entegrasyon, veritabanı işlemlerini hızlandırmak için Exadata’nın donanım ve yazılım seviyesindeki optimizasyonlarını içerir. Exadata’nın sağladığı Smart Scan ve Smart Flash Cache gibi teknolojiler sayesinde, büyük veri sorgularını hızlandırarak Online Transaction Processing (OLTP) ve Data Warehousing (DW) gibi farklı iş yüklerinde olağanüstü performans sunar. Verilerin doğrudan depolama katmanında işlenmesi, sistem kaynaklarının daha verimli kullanılmasını sağlar.

Smart Scan ile Daha Hızlı Veri İşleme

Smart Scan, Exadata’nın veritabanı sorgularını hızlandırmak için geliştirilmiş bir teknolojidir. Normalde, bir sorgu gönderildiğinde tüm veriler veritabanı sunucusuna taşınır ve burada işlenir. Ancak Smart Scan, veritabanı sorgularını doğrudan depolama katmanında işler. Bu sayede, yalnızca gerekli veri sunucuya taşınır ve gereksiz veri transferi önlenir.

Örnek:

Bir müşteri veritabanında, “2023 yılına ait 5000 TL üzerindeki tüm işlemleri getir” şeklinde bir sorgu çalıştırdığınızı düşünün. Normalde, tüm işlem verileri veritabanı sunucusuna getirilir ve burada filtrelenir. Ancak Smart Scan ile, depolama sunucusu yalnızca 2023 yılına ait ve 5000 TL üzerindeki işlemleri doğrudan depolama katmanında filtreler ve veritabanı sunucusuna yalnızca ilgili veriyi gönderir. Bu, veri miktarını önemli ölçüde azaltır ve sorgu hızını artırır.

Smart Flash Cache ile Hızlı Okuma ve Yazma İşlemleri

Exadata’nın Smart Flash Cache teknolojisi, sık kullanılan verilerin hızlı flash bellek üzerinde saklanmasını sağlar. Bu teknoloji, sık sık erişilen verilerin hızla okunmasını ve yazılmasını sağlar, böylece I/O işlemlerini hızlandırır.

Örnek:

Bir e-ticaret platformu üzerinde popüler ürünlerin stok bilgisi sürekli güncelleniyor ve çok sayıda müşteri bu stok bilgisine erişim sağlıyor. Smart Flash Cache, bu popüler ürünlerin stok bilgilerini flash bellekte saklar, böylece gelen her sorgu doğrudan bu hızlı bellekten yanıtlanır. Bu, stok verilerinin normal bir diskten okunmasına kıyasla çok daha hızlı bir işlem sağlar ve müşteri deneyimini iyileştirir.

Depolama İndeksleme (Storage Indexing) ile Gereksiz I/O Operasyonlarını Azaltma

Exadata’nın en güçlü özelliklerinden biri olan Storage Indexing (Depolama İndeksleme), gereksiz veri okuma işlemlerini minimuma indirir. Veritabanındaki tabloların kolonlarına göre minimum ve maksimum değerleri izleyen bu teknoloji, yalnızca gerekli veri bloklarının işlenmesini sağlar. Böylece, veritabanına gelen sorgularda ilgili veri blokları hızlıca bulunur ve gereksiz okuma işlemlerinden kaçınılır.

Örnek:

Bir satış veritabanında, “1000 TL üzerindeki satışları listele” sorgusu çalıştırıldığında, depolama indeksi önce her veri bloğundaki minimum ve maksimum değerleri kontrol eder. Eğer bir blokta tüm satışlar 1000 TL’nin altındaysa, bu blok tamamen atlanır ve sorgu yalnızca 1000 TL üzerindeki satışların bulunduğu blokları okur. Bu, özellikle büyük veri tabanlarında veri okuma işlemlerini büyük ölçüde azaltır ve sorgu hızını artırır.

Bu kısmı anlamak beni biraz zorladığı için, biraz daha detaylı bir örnek üzerinden gitmek istiyorum.

Veri Blokları Nedir?

Veritabanları, büyük miktarda veriyi depolamak için veri blokları adı verilen küçük veri parçalarını kullanır. Verilerin düzenli kutulara konulması gibi: her kutu belirli bir veri miktarını içerir. Oracle Veritabanı’nda veriler bu bloklar halinde depolanır. Bu bloklar, diskte fiziksel olarak saklanan veri birimleridir.

Depolama İndeksi Nasıl Çalışır?

Depolama indeksi, Exadata’nın bir özelliği olarak her veri bloğundaki verilerin minimum ve maksimum değerlerini takip eder. Bu, her kutunun (veri bloğu) içindeki verilerin sınırlarını (en düşük ve en yüksek değerlerini) bilmesini sağlar.

Örnek:

Bir satış veritabanınız olduğunu düşünelim ve bu veritabanında milyonlarca satış kaydı (satır) var. Bu satışlar 100 TL’den 10.000 TL’ye kadar çeşitli tutarlarda olabilir. Oracle Veritabanı, bu verileri depolamak için bu satırları birçok veri bloğuna ayırır. Her veri bloğu, örneğin 100 satır içeriyor olabilir. Şimdi, her veri bloğunda (yani her kutuda) 1000 TL’nin altında veya üstünde satışlar olabilir.

Depolama İndeksi, her veri bloğunun içindeki satışların en düşük ve en yüksek değerlerini kaydeder.

Örneğin, Veri Bloğu 1’deki satışlar 500 TL ile 900 TL arasında olsun. Bu bloğun maksimum değeri 900 TL.

Veri Bloğu 2’deki satışlar 1000 TL ile 5000 TL arasında olsun. Bu bloğun maksimum değeri 5000 TL.

Sorgu Nasıl Hızlanır?

Şimdi, “1000 TL üzerindeki satışları listele” şeklinde bir sorgu çalıştırıyorsun. Bu durumda depolama indeksi her veri bloğuna bakar ve şunu kontrol eder:

Veri Bloğu 1’deki en yüksek satış değeri 900 TL’dir, yani bu bloktaki hiçbir veri 1000 TL üzerinde olamaz. Bu yüzden bu bloğu tamamen atlar.

Veri Bloğu 2’de en yüksek değer 5000 TL’dir, bu nedenle bu blokta 1000 TL üzerinde satışlar olabilir. Bu bloğu okumaya devam eder.

Sonuç olarak, veritabanı gereksiz veri bloklarını okumaz ve sadece 1000 TL üzerindeki satışların olabileceği blokları okur. Bu, büyük veri tabanlarında çok hızlı sonuç almanızı sağlar çünkü milyonlarca satırı okumadan sadece ihtiyacımız olan blokları işler.

Özet olarak, veri blokları, verilerin diskte saklandığı küçük birimlerdir.

Depolama indeksi, her bloktaki minimum ve maksimum değerleri bilir.

Sorgu, sadece ihtiyaç duyulan veri bloklarını okur, gereksiz bloklar atlanır. Bu sayede büyük veri tabanlarında sorgu performansı dramatik şekilde artar.

Veri Sıkıştırma (Hybrid Columnar Compression – HCC) ile Depolama Maliyetlerinde Büyük Tasarruf

Hybrid Columnar Compression (HCC) teknolojisi, Exadata’nın veri depolama gereksinimlerini ciddi oranda azaltan bir sıkıştırma yöntemidir. Bu teknoloji, hem satır hem de kolon bazlı sıkıştırma yöntemlerini bir araya getirerek veri depolama alanını optimize eder. Bu sıkıştırma yöntemi sayesinde veri depolama maliyetleri azalır ve aynı zamanda veri okuma/yazma performansı korunur.

Örnek:

Bir finans kuruluşunun son 5 yıla ait müşteri verilerini sakladığını düşünün. Bu verilerin büyük bir kısmı nadiren erişilen arşiv verileridir. Normalde bu veriler büyük miktarda disk alanı kaplarken, HCC sayesinde bu veriler %80’e kadar sıkıştırılabilir. Örneğin, 10 TB’lık veri HCC kullanılarak 2 TB’a kadar sıkıştırılabilir. Bu, hem maliyetleri düşürür hem de daha az yer kaplayan verilerin daha hızlı işlenmesini sağlar.

RDMA (Remote Direct Memory Access) ile Hızlı ve Güvenilir Ağ İletişimi

Exadata X10M, ağ performansını artırmak için RDMA over Converged Ethernet (RoCE) teknolojisini kullanır. Bu teknoloji, veri aktarımı sırasında işletim sistemi ve CPU’ya yük bindirmeden, bellekten belleğe doğrudan veri transferi sağlar. Sonuç olarak, daha düşük gecikme süresi ve daha yüksek veri aktarım hızı elde edilir. Exadata RDMA Memory (XRMEM) ile veri bellekte saklanarak çok daha hızlı okuma işlemleri gerçekleştirilir ve büyük veri iş yükleri sorunsuz bir şekilde yönetilir.

Kolay Yönetim ve Yüksek Güvenlik

Exadata X10M, yüksek düzeyde güvenlik ve kolay yönetim sunan bir platformdur. Oracle, Exadata platformunu yerleşik güvenlik özellikleri ile sunarak, veritabanı güvenliği ve yönetim süreçlerini büyük ölçüde basitleştirir. İşte bu konudaki kritik özellikler:

Güvenlik:

Transparent Data Encryption (TDE): TDE, veritabanı içindeki tüm verilerin şifrelenmesini sağlar. Exadata’da bu şifreleme işlemi donanım seviyesinde yapılır, bu da işlem performansını artırır. TDE, verilerin hem depolama sırasında hem de yedekleme sırasında korunmasını sağlar.

Donanım Tabanlı Şifreleme ve Sıkıştırma: Exadata, verileri sıkıştırdıktan sonra şifreler, bu da şifreleme işlem maliyetini azaltır. Bu yöntemle, sıkıştırılmış verilerin şifrelenmesi çok daha verimli bir şekilde gerçekleştirilir. Bu sayede hem güvenlik artırılır hem de işlem performansı korunur.

Exadata Secure Erase: Exadata’da veri güvenliği en yüksek seviyede tutulur. Disklerin veya depolama birimlerinin değiştirilmesi gerektiğinde, verilerin güvenli bir şekilde silinmesi için Secure Erase özelliği kullanılır. Bu özellik, verilerin geri alınamaz şekilde silinmesini sağlar.

Yönetim:

Oracle Enterprise Manager Entegrasyonu: Exadata, Oracle Enterprise Manager ile entegre çalışır. Bu yönetim aracı, tüm sistem bileşenlerinin (veritabanı sunucuları, depolama sunucuları, ağ anahtarları) izlenmesini sağlar. Sistem yöneticileri performans sorunlarını hızla teşhis edebilir ve gerekli optimizasyonları yapabilir.

Tam Yedeklilik: Exadata X10M, tüm bileşenlerinde (ağlar, güç kaynakları, diskler) tam yedeklilik sunarak yüksek erişilebilirlik sağlar. Ayrıca Oracle RAC (Real Application Clusters) ve ASM (Automatic Storage Management) gibi teknolojiler ile hem veritabanı hem de depolama seviyesinde yedekleme çözümleri sunar.

Oracle Platinum Services: Exadata kullanıcıları için, Oracle’ın Platinum Services desteği sunulur. Bu hizmet, tüm sistemin (yazılım, donanım, veritabanı katmanları) sürekli izlenmesini ve sorunların hızlı bir şekilde çözülmesini sağlar. Ayrıca, yazılım güncellemeleri Oracle mühendisleri tarafından uzaktan yapılır.

Avantajı:

Yüksek Güvenlik: Tüm veriler sıkı bir şekilde şifrelenir ve donanım tabanlı şifreleme kullanıldığı için performans kaybı minimum seviyededir.

Kolay Yönetim: Tek bir arayüz üzerinden tüm sistem bileşenlerinin yönetilmesi, iş yüklerini büyük ölçüde hafifletir ve hızlı müdahale imkanı sağlar.

Yüksek Erişilebilirlik: Yedekli bileşenler ve Oracle’ın sunduğu yüksek erişilebilirlik çözümleri ile kesintisiz çalışma sağlanır.

Ölçeklenebilirlik

İş yükleri büyüdükçe, Exadata X10M’in ölçeklenebilir mimarisi devreye girer. Depolama ve veritabanı sunucuları eklenerek yatayda kolayca ölçeklenebilir ve en küçükten en büyüğe her türlü iş yükü için uygun hale getirilebilir. Bu özellik, işletmelerin büyüyen veri ihtiyaçlarını sorunsuz bir şekilde karşılamalarını sağlar.

Şimdi daha kritik bir soruyu cevaplamaya çalışalım. Exadata konforuna alışmış biri olarak, daha genel bir platforma geçsem ne olur? Aslında bunu düşünmek bile istemiyorum ama bakın neler olabilir? Birlikte beyin cimnastiği yapalım.

Exadata’nın Oracle Veritabanı için optimize edilmiş benzersiz özelliklerinden faydalanan bir sistemden daha genel bir platforma geçiş, bazı kritik işlevleri ve avantajları kaybetmek anlamına gelir. İşte böyle bir geçiş sürecinde karşılaşılabilecek potansiyel sorunlar ve kayıplar:

Exadata, Oracle Veritabanı iş yükleri için özel olarak optimize edilmiş bir platformdur. Exadata’nın Smart Scan ve Smart Flash Cache gibi teknolojileri, veritabanı sorgularını hızlandırarak benzersiz bir performans sunar. Genel bir sistem, Oracle Veritabanı için özel olarak tasarlanmadığından, sorguların işlenme süresi uzayabilir. Örneğin, büyük veri sorguları sırasında Smart Scan gibi bir özellik olmadığı için, tüm veriler sunucuya taşınarak işlem yapılır. Bu da veritabanı performansını düşürür ve işlem sürelerinin uzamasına neden olabilir.

Smart Flash Cache, sık kullanılan verilerin flash bellekte saklanarak okuma/yazma hızlarını artıran bir Exadata özelliğidir. Genel bir sistemde bu tip bir bellek katmanı olmadığından, veri okuma ve yazma performansında büyük bir düşüş yaşanabilir. E-ticaret ya da finans gibi, veritabanındaki sık güncellenen ve yüksek erişim talep edilen verilerde, Exadata ile elde edilen hızlı yanıt süreleri kaybedilir. Genel bir sistemde bu verilerin daha yavaş disklerden alınması gerekir, bu da gecikmeye yol açar ve kullanıcı deneyimini olumsuz etkiler.

Hybrid Columnar Compression (HCC), Exadata’da veri sıkıştırmasını maksimum seviyede optimize eder, bu da veri depolama maliyetlerini azaltırken performansın korunmasını sağlar. Genel bir sistem de HCC’nin sunduğu yüksek sıkıştırma oranlarını ve veri yönetimini bulamazsınız. Büyük bir finansal kuruluş düşünelim; geçmişe dönük milyonlarca müşteri kaydı ve işlem verisi var. Bu veriler Exadata’da %80’e kadar sıkıştırılarak 10 TB’lık veri 2 TB’a kadar indirilebilirken, genel bir sistemde bu sıkıştırma teknolojisi olmadığından depolama maliyetleri artar. Aynı zamanda verilerin daha fazla yer kaplaması, okuma/yazma işlemlerini yavaşlatır.

Exadata’nın Depolama İndeksleme özelliği, gereksiz veri okuma işlemlerini engeller ve yalnızca ilgili veri bloklarını okuyarak sorgu performansını artırır. Genel bir sistemde bu özellik bulunmadığı için, sorgularda gereksiz veri bloklarının okunması kaçınılmaz hale gelir. Büyük bir veri tabanında “1000 TL üzerindeki satışları listele” gibi bir sorgu çalıştırırken, genel bir sistem üzerinde veritabanı tüm veri bloklarını okur, bu da performans düşüklüğüne yol açar. Exadata’da ise yalnızca gerekli bloklar okunarak sorgu hızla tamamlanır. Sonuç olarak, genel bir sistem üzerinde veri sorguları daha yavaş çalışır.

Sonuç olarak, Exadata, Oracle Veritabanı iş yükleri için özel olarak optimize edilmiş, güvenli, yüksek performanslı ve kolay yönetilebilir bir platform sunar. Yüksek işlem gücü, gelişmiş depolama teknolojileri, veri sıkıştırma yetenekleri ve güçlü güvenlik özellikleri sayesinde, Exadata hem maliyetleri düşürür hem de iş sürekliliği sağlar. İşletmeler için veritabanı performansını artırmak ve verileri güvenli bir şekilde yönetmek için Exadata, ideal bir çözüm olarak öne çıkar.

 

Sarav Asiye Yiğit – 7 Ekim 2024

Kaynakça:

https://www.oracle.com/cl/a/ocom/docs/engineered-systems/exadata/exadata-x10m-ds.pdf