Autonomous Database技術概要

Autonomous Databaseの概要(セミナー用)です。
OCI データベース・サービスのラインナップのご紹介からAutonomous Databaseのアーキテクチャ、特徴、機能概要について紹介しています。
尚、詳細に関しては以下もご参照ください。
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-Autonomous Database 技術詳細
https://speakerdeck.com/oracle4engineer/autonomous-database-cloud-ji-shu-xiang-xi

-Autonomous Database (Dedicated) 技術詳細
https://speakerdeck.com/oracle4engineer/autonomous-database-dedicated-ji-shu-xiang-xi

-Autonomous JSON Database (AJD) 技術詳細
https://speakerdeck.com/oracle4engineer/autonomous-json-database-ji-shu-gai-yao

Transcript

1. Autonomous Database 2021年 2月 日本オラクル株式会社 テクノロジー事業戦略統括 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 1
2. Safe harbor statement 以下の事項は、弊社の一般的な製品の方向性に関する概要を説明するものです。また、 情報提供を唯一の目的とするものであり、いかなる契約にも組み込むことはできません。以 下の事項は、マテリアルやコード、機能を提供することを確約するものではないため、購買 決定を行う際の判断材料になさらないで下さい。 オラクル製品に関して記載されている機能の開発、リリース、時期及び価格については、弊 社の裁量により決定され、変更される可能性があります。 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 2
3. 1. Autonomous Database が実現する世界 2. What is Autonomous Database? 3. サービスラインナップ・料金体系 4. デモ Agenda Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 3
4. 1. Autonomous Database が実現する世界 2. What is Autonomous Database? 3. サービスラインナップ・料金体系 4. デモ Agenda Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 4
5. 5 Oracle Database デプロイメント選択肢 様々なシステム要件に対応 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates. Manuel Most Autonomous IaaS上に Databaseを インストール Autonomous Database Database Cloud Service (DBCS) VM/BM Exadata Cloud Service (ExaCS) /Exadata Cloud at Customer Oracle Cloud Infrastructure Oracle Cloud Infrastructure IaaS PaaS
6. Autonomous Database 世界で初めての自律型データベース Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 6 Self-Driving (自己稼働) 管理・拡張・監視 ・チューニングの自動化 Self-Securing (自己保護) 外部からの攻撃や悪意のある 内部ユーザからの防御 Self-Repairing (自己修復) 計画停止を含む全ての ダウンタイムからの保護
7. Autonomous Databaseが実現する世界 現時点で最高な構成。今後もさらなる進化を Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 7 今後も随時機能強化 高可用性・高セキュリティ 性能チューニング自動化 自動的に パフォーマンス診断 自動的に最適化 自動的に セキュアな構成 自動的に 障害回避 自動的に エラーハンドリング 今後実装 テスト・移行自動化 自動的に テスト実行 自動的に移行 実装済み 自動的にスケール 自動的にパッチ適用 自動的に モニタリング 自動的にバックアップ 予め最適化 検証済みの構成 システム運用の省力化・自動化
8. 1. Autonomous Database が実現する世界 2. What is Autonomous Database? 3. サービスラインナップ・料金体系 4. デモ Agenda Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 8
9. Autonomous Databaseを構成するテクノロジー Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 9 Autonomous Database Automated Data Center Operations and Machine Learning Complete Infrastructure Automation Complete Database Automation Oracle Cloud
10. Oracle Databaseの進化 オラクルは数千人/年をデータベースの自動化最適化に投資 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 10 • Automatic Query Rewrite • Automatic Undo Management • Autonomous Health Framework • Automatic Diagnostic Framework • Automatic Refresh of Clones • Automatic SQL Tuning • Automatic Workload Capture / Replay • Automatic SQL Plan Management • Automatic Capture of SQL Monitor • Automatic Data Optimization • Automatic Memory Management • Automatic Segment Space Mgmt • Automatic Statistics Gathering • Automatic Storage Management • Automatic Workload Repository • Automatic Diagnostic Monitor • Automatic Columnar Flash • Automatic IM population • Automatic Application Continuity 9i 10g 11g 12c 18c • Automatic Indexes 19c
11. Exadataの進化 直近10年間、高性能/高可用性を追求 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 11 • Smart Scan • Infiniband Scale-Out • Database Aware Flash Cache • Storage Indexes • Hybrid Columnar Data • IO Priorities • Data Mining Offload • Offload Decryption • Direct-to-wire Protocol • JSON and XML offload • Instant failure detection • Network Resource Mgmt • Prioritized File Recovery • In-Memory Columnar in Flash • Smart Fusion Block Transfer • Exadata Cloud Service 2008 2020 • RDMA over Converged Ethernet
12. 12 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates Autonomous Database Exadataが支える。Exadataの主な高速化技術 Smart Scan (DB処理のオフロード) • データ・スキャン/フィルタ処理をストレージ・サーバー内で実行 • データベース・サーバーには関連する結果だけが戻される • レポート、クエリー、バッチ・ジョブなどを大幅にスピードアップ(10倍以上) Persistent Memory Accelerator / Smart Flash (ストレージの階層化) • ストレージ・サーバー上の永続メモリー、フラッシュ、ディスクに対して 透過的にデータを最適配置 • 永続メモリーのパフォーマンスを、フラッシュ容量、ディスク容量で実現 • 超高速ログ書き込み Hybrid Columnar Compression (HCC) • 業界最高のデータ圧縮率(平均で10倍) • データはフラッシュ、メモリ、バックアップ、スタンバイ内でも圧縮された状態 リソース管理 • データベースやワークロードごとにCPU、ネットワーク、I/Oの優先度を決定 • 混合ワークロードやデータベースの統合に不可欠 HCC 10:1 I/O I/O I/O S Q L データベース・サーバー ストレージ・サーバー
13. Autonomous Database 各レイヤーでMachine Learningを活用 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 13 Database Operations Workload Optimizations Database Infrastructure 故障・不調なサーバ、 ストレージ、スイッチ機器の検出と 自動回復 ハングや異常検知、 既知の不具合との比較、修正 自動SR起票 クエリ・オプティマイザ リアルタイム統計収集 自動索引
14. 14 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates Autonomous Database オンラインでリソースをスケールアップ・ダウン可能 システム負荷の増減に対し、オンラインで柔軟に変更可能 • OCPU/ストレージをそれぞれ個別に増減可能 • OCPUを増やすことで性能向上を実現 変更方法 • Auto Scaling • 負荷が予測できない場合や、突発的な負荷増に対応したい場合に有用 • 最低限のコストで対応できる • セッション数やメモリサイズはベースOCPUに紐づくため変化しない • Manual Scaling (GUI/ocicli/RestAPI) • システムの負荷状況がある程度把握できる場合に有用 • セッション数やメモリ数をAuto Scalingに比べて多く確保できる 4 Elapsed OCPU 16 8 チュートリアル https://community.oracle.com/docs/DOC-1035108 (ADB HOLで検索ください)
15. 15 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates Auto Scaling システムの負荷状況に応じて、CPU/IOリソースを拡張、または縮小が可能 • 上限は128コア（ベースOCPUが64の場合も上限はOCPU=128） • セッション数やメモリサイズはベースOCPUに紐づくため変化しない 課金方法 • 1分当たりのCPU使用率を1時間毎に平均化して課金 • 利用CPU数は、ベースのOCPU数、もしくは最大OCPU数 x 平均CPU使用率の、どちらか大きい方を 採用し算出（小数点以下は切り上げ） 設定方法 • 新規インスタンス作成時、自動拡張の有効/無効を選択 • 既存インスタンスに対してもオンラインで有効化、無効化が可能
16. 16 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates バックアップ・リストア オンラインで自動的に取得され、任意のタイミングにリカバリ可能 バックアップ • 自動バックアップ • インスタンス構成時にデフォルトで有効化され、無効化はできない • オブジェクトストアに出力される（課金対象外） • 週次でフルバックアップ、日次で増分バックアップ • インスタンスが停止している場合、増分バックアップは取得されない • 手動バックアップ • 事前に用意したオブジェクトストア上のバケットに出力（追加費用が発生） • 保管期間は60日 • オンラインで取得可能 • 取得したバックアップは、ADBのリストアのみに利用可能（ATPからADWへの変換は不可） 特定時点にリストア可能 • ユーザ自身でGUI/APIを介して実施
17. Autonomous Database 機械学習に基づいたポリシーベースの自動化 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 17 Alert Log ML Knowledge Extraction モデル 生成 Expert Input アプリケーションの 最適化された モデル フィードバック データ・スクラブ フィードバックと 改善 リアルタイムでの 障害の検出と通知 Oracle Exadata RDBMS N 監視 エンジン Autonomous Database 稼働中に発生する様々な事象を組合せ 根本的な対策を 適宜 適用する仕掛け 人と機械学習で 24x365 監視 & 対策適用 RDBMS 3 RDBMS 2 RDBMS 1 アプリ 1 アプリ 2 アプリ 3 アプリ N
18. セキュリティ対応：利用開始直後から強固に保護され、安心して利用できる Autonomous Databaseがもたらす運用自動化 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 18 バックアップを含む全てのデータを暗号化 （Transparent Data Encryption） 特権ユーザ・Oracle運用者から 顧客データへのアクセスをブロック （Database Vault） DB 全ての通信を暗号化 （Advanced Security） 監査ログを保管 (OCI Audit / Unified Audit) 特定の通信のみを許可 (Network ACL) 27001 : 27017 : 27018 国際的コンプライアンス標準に対応（一部抜粋） ・・・ 常に最新のセキュリティパッチで保護 特定のユーザのみを許可 (デジタル証明書/パスワード認証) ※ 主要な機能を抜粋
19. Autonomous Database 完全な自動化によるデータ管理の効率化/コストの削減 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 19 Software Cost Labor Cost Storage Cost Server Cost Facilities Cost *Source: Oracle TCO report 2018. 50% savings calculated based on 16 CPU config w/BYOL from on-premises Oracle Database 管理コストを最大80%、TCOを3年間で最大50％削減 ファシリティ管理 サーバー管理 OSインストール/パッチ適用 DBインストール/パッチ適用 バックアップ/リストア HA/DR DB最適化/スケール AP最適化 AP管理 ファシリティ管理 サーバー管理 OSインストール/パッチ適用 DBインストール/パッチ適用 バックアップ/リストア HA/DR DB最適化/スケール AP最適化 AP管理 $877K $431K Autonomous Database お客様管理 お客様管理 オラクル管理 On-Premise
20. Autonomous Database ビジネスへの貢献度の高いタスクへ人的リソースをシフト可能 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 20 システムの重要度 High Low 従来の リソース配分 業務固有タスク 今後の リソース配分 アーキテクチャ設計 データ・ライフサイクル検討 論理モデル検討 データ・セキュリティ設計 AP+DB結合試験 SQLチューニング H/Wリソース拡張 予防保守・パッチ適用 バックアップ・リカバリ DB障害対応 運用監視 構築(設計、試験含む) AP設計開発 データセンター検討 運用管理タスク リソース拡張レベル サポート SQLチューニング レベルサポート バックアップ・リカバリレベル サポート
21. Autonomous Databaseの革新を体験いただいたお客様の声 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 21 お客様 用途 比較対象 結果 コメント Propre Japan 不動産情報ビッ グデータ基盤 インメモリDB on AWS EC2 83秒→0.7秒 (99%短縮) データを移行しただけでチューニングをしていない状態で高い性能が得られたこと は衝撃的でした。稼働開始後の運用においても、チューニングが必要ないこと実 感しています。運用管理が自動化されたことで新サービスの検討や開発に注力で きるようになりました ウィルグループ 基幹システム(人 事派遣管理シス テム) オンプレミス Oracle Database SE 10倍以上の性能 向上 既存システムにまったく手を入れないままの状態で、Oracle Cloud上でのテスト を行いました。本番に近い環境で何種類ものテストを実施した結果、平均的に速 度が速くなるなど、良好なパフォーマンスを確認しました。 ある部分では何も手を入れていなく載せ替えただけなのに10倍くらいのスピードを 実現したテストもあります ファンコミュニ ケーションズ アフィリエイトサー ビスのデータ管理 基盤 AWS RDS for Oracle (SE) N/A 高性能とAIによる運用の自動化を実現したOracle Autonomous Database Cloudは、まさに究極のデータベースと言っても過言ではありません。 今、振り返ると、その存在になぜもっと早く気付けなかったのかと悔しくてなりません ね アズワン 在庫データ提供 基盤 N/A 255秒→18秒 (93%短縮) 自律化機能によりチューニング、パッチング、モニタリングなどの運用管理の負担を 50％軽減しながら、在庫データのロード時間を約93％短縮できました ピー・ビーシステ ムズ(ダリア) 販売管理データ の分析基盤 他社クラウドのDB サービス 95%短縮 パフォーマンスはもちろんのことコスパも大きく向上することを確認できましたので即 ADWを採用しました。 ADWのパフォーマンスと可能性には大きな期待をしております
22. 1. Autonomous Database が実現する世界 2. What is Autonomous Database? 3. サービスラインナップ・料金体系 4. デモ Agenda Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 22
23. Autonomous Database: ワークロード設定/デプロイメント方式 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 23 ORACLE AUTONOMOUS DATABASE Autonomous Data Warehouse (ADW) Autonomous Transaction Processing (ATP) Shared Exadata Infrastructure Dedicated Exadata Infrastructure ワークロード デプロイメント ( /DWH) (OLTP/ ) ( Pluggable Database) ( OCI or C@C*) * C@C: Oracle Cloud@Customer(お客様データセンターでのOCI提供サービス) Autonomous JSON Database (AJD) ( )
24. 24 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates Autonomous JSON Database ドキュメントサービスに特化した3つ目のAutonomous Database AUTONOMOUS DATABASE Autonomous Transaction Processing (ATP) Autonomous Data Warehouse (ADW) OLTPおよび混合ワークロードに最適化： • トランザクション、バッチ、レポーティング、IoT • アプリケーション開発、機械学習 すべてのデータ分析処理に最適化： • データウェアハウス、データマート • データレイク、機械学習 Autonomous JSON Database (AJD) JSONによる開発のための価格リーズナブルなサービス： • NoSQL型アプリケーションの開発に特化。各種言語,ドライバにAPIを提供 • 実績あるエンタープライズ・データベース、ACIDトランザクションに対応し、SQLによるレポー ティング処理、分析処理が可能 • Autonomous の特徴はそのまま • データ量が増えたらATPインスタンスにプロモーションが可能（*1） *1 : JSONデータ以外は20GBまでの格納制限あり
25. 25 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates Autonomous Database 価格体系 フルマネージドのExadataを安く利用可能 CPU、ストレージのサイズを個々に設定 • OCPU：1 OCPU単位で秒課金 • 1 OCPUを1時間利用した場合：161.292円 • ストレージ : 1 TB単位で秒課金 • 1TB を 1カ月利用した場合：14208円 従量課金制 • 最低1分からスタート可能 • 1分を超えた利用については秒単位で課金 • 一時的なスケールアップに対するコストを抑制 • テストのための一時利用を必要最低限のコストで対応 • お手持ちのOracle Database ライセンスの持ち込みも可能（BYOL） スケールアップ・ダウンの際は、業務停止不要 • CPU、ストレージをそれぞれ個別にオンラインで変更可能 初期費用なし ピーク時は 秒単位で拡張 拡張時は 無停止で即時適用 * 料金:：2020/7 現在
26. 1. Autonomous Database が実現する世界 2. What is Autonomous Database? 3. サービスラインナップ・料金体系 4. デモ Agenda Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 26
27. デモ Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 27 操作の流れ • ATP インスタンス作成 • SQL Developer Webに接続 • SQL文を実行
28. まとめ Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 28 • コストを削減 • 冗長な作業による管理コストを削減 • さらに従量課金のメリットを活かし、トータルコストを削減 • 革新の推進 • 迅速なプロビジョニングや自動チューニングにより、新規アプリ開発を迅速化 • ビジネスへの貢献度の高いタスクへ人的リソースをシフト • データの安全性確保 • サイバー攻撃から守るアップデートをオンラインで継続適用 • フォールト・トレラントを実装 – メンテナンス時間含め継続運用
29. Oracle Cloud Free Tier 最新のクラウドが無料で使える Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 29 クラウドを使い始めてみたい！ という方に最適！ Oracle Cloud Free Tier • Always Free: • Autonomous Database, Compute, Storage, Load Balancer, Monitoring • Free Trial: • すべてのPaaS/IaaSを利用可能 https://www.oracle.com/jp/cloud/free/ Always Free 時間制限なく サービスを利用可能 Free Trial 30日間 300ドルの フリー・クレジット + NEW
30. 30 Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates 最新情報や詳細情報は以下もご参照ください マニュアル • ADW : https://docs.oracle.com/en/cloud/paas/autonomous-data-warehouse-cloud/index.html • ATP : https://docs.oracle.com/en/cloud/paas/atp-cloud/index.html 技術詳細資料 • 「Autonomous Database 技術詳細」で検索 サービス・アップデート • 「 Autonomous Database サービスアップデート」で検索 ハンズオンラボ • 「Autonomous HOL」で検索