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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
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
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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
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CPUは活用できているか
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CPU技術動向
旧 新
昔はクロックで性能向上
Ghz
旧 新 新 新 新
最近はコア数で性能向上
1コア 4コア
コア数での性能向上はDBが並列動作できる必要あり
CPUは、クロックは向上せずにコア数が増える傾向
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あなたのサーバは大丈夫?
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
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理想的なDBはバッチ処理でCPU100%使用
理由がわからないがCPUを使い切れないのはNG
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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
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CPU-ID
CPU使用率
こんな感じ
だったりしませんか?
DB CPUが高くてもCPUが使い切れていると限らない
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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
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参考)SPECint®利用時の注意
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。
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参考)SPECint利用時の注意
注目!
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
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メモリを増やして早くする
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従来のDBはストレージアクセス
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サーバ メモリ CPU
ストレージ
HDD/SSD
PCIe
インデックス
データ Cache
PCIe
①インデックスで
データの場所を検索
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
①
ストレージアクセスを前提とし、一部データがメモリ上
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②③
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メモリを増やすとどうなる?
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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)
②更新データを
ストレージに保管
サーバ メモリ CPU
ストレージ
HDD/SSD
PCIe
保管データ Cache
PCIe
データ
①
メモリが多いと、DBメモリ内を検索し超高速になる
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②
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参考)大容量メモリで高速化した事例
64コア/メモリ256GB 64コアメモリ”2TB”
SGAを拡張し
258倍高速化
最大4TBの大容量メモリで高速化可能
メモリ増強とDBパラメータ修正で258倍高速化
DB
DB
※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。
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SPARC M10-4 SPARC M10-4
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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
コア
キャッシュ
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
MAC*1 MAC MAC MAC
SPARC M10のプロセッサ
CPUからメモリへのバス:8本
コア
キャッシュ
DIMM
DIMM
他社プロセッサ
CPUからメモリへのバス:3-4本
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
DIMM
MAC MAC MAC MAC 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)
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参考)メモリにも入らない時には。。。
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サーバ メモリ CPU
ストレージ
HDD/SSD
PCIe
保管データ Cache
PCIe
データ
データ PCIe
FlashCARD
メモリに入りきれないDBサイズならFlashCARDへ
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。
(Smart Flash Cacheが
使える Oracle Solaris、
Oracle Linuxの場合。)
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ストレージで性能を改善する
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DBのストレージアクセス特性
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DBの用途によって、ストレージの用件は変わる
ブロック長
1MB以上 8KB~128KB
シーケンシャル DWHデータ
ランダム OLTPデータ
データ傾向にあわせてストレージを選定しよう
自社のDBのアクセス傾向を知ろう!
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ストレージに要求される性能
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DWHは長いブロックのI/Oスループットが必要
サーバ メモリ CPU
ストレージ
HDD/SSD
PCIe
インデックス
データ Cache
PCIe
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。
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ストレージに要求される性能
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サーバ メモリ CPU
ストレージ
HDD/SSD
PCIe
インデックス
データ Cache
PCIe
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
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
①
OLTPは、ランダムの8Kから128Kが重要
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②
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ストレージに要求される性能
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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
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ストレージ導入失敗例
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サーバ メモリ CPU
ストレージ
SSD
PCIe
インデックス
データ Cache
PCIe
データ
HDD
SSDも万能ではない、効果を確認して使うこと
20
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
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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
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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
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PRIMEFLEX for Oracle Databaseとは
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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
Oracle Database
OS
インテグレーション技術
サーバ ストレージ ネットワーク
垂直統合
SPARC M10 ETERNUS
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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
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
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
サーバ ネットワーク
メモリ
データ
データ データ
データベース
CPUコア
I/O DB
ストレージ
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
SMART I/O
ログ SSD
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国内展開ラインナップ(2015年9月現在)
PRIMEFLEX for Cloud 仮想化・クラウド基盤
PRIMEFLEX for HA Database データベース基盤
PRIMEFLEX for Analytics データウェアハウス基盤
PRIMEFLEX for SAP HANA インメモリDWHアプライアンス
進化した「富士通の垂直統合型商品」
FUJITSU Integrated System PRIMEFLEX
PRIMEFLEXご紹介サイト http://www.fujitsu.com/jp/products/computing/integrated-systems/
国内展開ラインナップ
PRIMEFLEX for Oracle Database 高速Oracleデータベース基盤
PRIMEFLEX for VMware EVO:RAIL 仮想化基盤
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Oracle Databaseシステム性能アセスメントキャンペーン
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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
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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
実施プロセス
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
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
ヒアリング シートなど
アセスメント結果の報告 (お申し込みから3週間程度)
既存システムの 情報収集
本キャンペーン 利用のご連絡
性能診断・分析
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
2016年3月末まで
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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
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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。
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