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基于英特尔® 傲腾? 长期内存200系列的Oracle计划实践
英特尔® 傲腾? 长期内存是一款革命性的长期内存产品，，补齐了DRAM与磁盘之间的需求缺口，，重构内存/存储条理架构，，集大容量、经济性和长期性于一身，，资助用户优化数据中心基础设施，，知足大数据剖析、数据库、云与虚拟化、漫衍式存储等多种应用场景需求。。。。为了资助用户通过傲腾长期内存来实现应用立异优化，，助力企业营业系统实现性能突破，，yl6776永利集团宣布了基于英特尔® 傲腾? 长期内存的多种场景计划，，本计划是基于英特尔® 傲腾? 长期内存200系列的Oracle应用计划。。。。
Oracle数据库是甲骨文公司的一款关系数据库治理系统，，是现在天下上使用最为普遍的数据库治理系统，，系统可移植性好、使用利便、功效强，，适用于种种大、中、小微机情形。。。。它是一种高效率的、可靠性好的、顺应高吞吐量的数据库计划。。。。Oracle数据库支持OLTP和OLAP两大数据处置惩罚。。。。OLTP是古板的关系型数据库的主要应用，，主要是基本的、一样平常的事务处置惩罚，，例如银行生意、飞机订票、股票生意等。。。。OLAP是数据客栈系统的主要应用，，支持重大的剖析操作，，着重决议支持，，并且提供直观易懂的盘问效果。。。。Oracle数据库最新恒久公共版本为Oracle Database 19c。。。。
Online Redo Log的维护和性能是影响Oracle事情的一个主要方面。。。。Oralce Online Redo Log是数据库为了包管已提交的事务不会丧失而建设的一种机制，，能在数据库crash时，，恢复数据，，包管数据不丧失。。。。在数据库操作中，，只要有任何的数据块转变，，都会天生响应的redo entry。。。。
In-Memory特征是自Oracle 12c版本最先引入的重大新特征之一，，实质上是一种内存盘算手艺，，它在内存中开发了一个空间，，凭证列的方法存储一份数据副本。。。。用户可以从内存中快速地会见并对这些列式缓存数据举行盘算，，从而提升数据库盘问和剖析的性能。。。。整体而言关于OLAP系统，，In-Memory关于数据集市和盘问展现层都可以带来显着的性能提升。。。。In-Memory使用的自力内存区域，，且空间需求较大，，因而为享有该特征性能提升，，增添内存纵向扩展成为要害。。。。
本计划先容基于英特尔®傲腾?长期内存手艺在Oracle OLTP与OLAP场景下的最佳实践。。。。
图1：英特尔® 傲腾? 长期内存存储层
英特尔®傲腾?长期内存新一代产品200系列(Barlow Pass，，即BPS)基于第三代英特尔®至强®可扩展处置惩罚器优化，，容量有128GB、256GB和512GB三种。。。。相关于上一代100系列产品，，Ice Lake平台单颗CPU容量最大支持到4TB，，内存频率提升至3200MT/Sec，，单通道平均性能提升25%。。。。
英特尔®傲腾?长期内存200系列具有两种事情模式：内存模式（MM）和App Direct 模式（AD）。。。。
内存模式，，CPU内存控制器将所有英特尔®傲腾?长期内存200系列视为易失性系统内存（无数据长期性），，以更低的本钱提供更大的内存容量，，无需更改应用，，并且性能靠近 DRAM。。。。
App Direct模式，，能够实现较大内存容量和数据长期性，，支持长期内存编程，，软件和应用能够直接与英特尔®傲腾?长期内存通讯，，降低了客栈的重大性，，并充分使用缓存一致性的字节可寻址特征，，将长期内存的使用扩展到外地节点之外；；；；；App Direct模式提供一致的低延迟，，同时支持更大的数据集。。。。
图2：英特尔®傲腾?长期内存事情模式
场景一：OLTP
在OLTP场景下，，使用英特尔®傲腾?长期内存200系列（AppDirect Mode）作为Oracle Redo Log存放介质（Storage over AD），，使用PMem 低Latency和高Throughout特征，，能够提升Oracle在TPC-C测试模子中的TPM（Transaction Per Minute）性能值，，及降低其事务响应延迟。。。。通用测试工具HammerDB举行测试，，使用HammerDB提供的TPC-C测试模子来评估OLTP应用场景性能。。。。
AD Mode测试设置（表1）
BPS |
SSD |
|
CPU |
Intel(R) Xeon(R) Gold 6348 CPU @ 2.60GHz 28C |
|
Mem |
16*32GB 3200 MT/s |
|
Redo Disk |
2*128G BPS(SoAD,2 regions,128G/region) |
2*480GB SSD(S4510,RAID1) |
Data Disk |
6*960G SSD(RAID5) |
|
表1：SSD vs BPS设置比照表
图3：计划插法比照图
TPC-C性能效果
测试效果TPM性能如图4：
图4：SSD vs BPS性能比照图
测试CPU消耗监控如图5：
图5：SSD vs BPS消耗CPU比照图
在该OLTP测试中，，性能瓶颈主要在于磁盘I/O。。。。SoAD模式下，，SSD、PMem划分作为redo盘的测试比照中，，TPM性能BPS计划平均是SSD的2.2倍；；；；；CPU使用方面BPS计划平均是SSD 2.65倍，，性能提升与CPU使用增添基本一致。。。。
响应时间
SSD和PMem划分作为Redo Log存放介质时，，统计TPC-C测试模子中NewOrder事务响应时间如图6。。。。
注：P50为50%事务的平均响应时间，，P95为95%事务的平均响应时间，，P99为99%事务的平均响应时间，，响应时间单位ms。。。。
图6：SSD vs BPS事务响应时间比照图
使用PMem和SSD划分作为Oralce 19c Redo Log，，通过HammerDB测试差别并发数统计NewOrder的50%、95%、99%事务的平均响应时间，，BPS响应时间要显著优于SSD。。。。
场景二：OLAP
Oracle在OLAP场景下，，数据客栈数据量都相对较大，，启用In-Memory功效特征，，能够有用的提升盘问性能。。。。英特尔®傲腾?长期内存200系列能够使两路平台单颗CPU支持多达4TB的内存容量，，数据客栈数据量较大时，，使用英特尔®傲腾?长期内存200系列（Memory Mode）能够为Oracle数据库效劳器提供更大的内存容量，，更高的性价比。。。。通用测试工具HammerDB举行测试，，使用HammerDB提供TPC-H测试模子来评估OLAP应用场景性能，，测试Vuser 1情形下22条SQL盘问执行时间。。。。
Memory Mode计划测试设置（表2）
DRAM |
BPS84 |
BPS44 |
|
CPU |
Intel(R) Xeon(R) Gold 6348 CPU @ 2.60GHz |
||
Mem |
32*32GB DDR4 |
16*16GB DDR4 |
8*16GB DDR4 |
BPS |
- |
8*128GB |
|
Redo Disk |
2*480GB SSD RAID1 |
||
Data Disk |
6*960GB SSD RAID5 |
||
图7：计划插法比照图
TPC-H性能效果
TPC-H盘问时间
TPC-H每项的5次测试平均用时效果如下：
说明：BPS84，，每颗CPU设置8根DRAM+4根BPS；；；；；BPS44，，每颗CPU设置4根DRAM+4根BPS。。。。
图8：DRAM vs BPS盘问时间比照图
●开启Oracle 19C的in-Memory功效能够大幅缩短盘问用时，，1TB内存设置计划： DRAM、BPS44、BPS84平均性能提升约2.9、3.2、3.4倍。。。。
●非in-Memory下，，BPS44和BPS84性能划分是DRAM的71.3%和79%。。。。
●in-Memory下，，BPS44和BPS84性能划分是DRAM的90.8%和92.2%。。。。
在OLTP场景下，，英特尔® 傲腾? 长期内存替换SSD存放Oracle 19c Redo Log，，大幅缓解I/O压力，，释放算力，，减小事务响应时间，，提升数据库性能。。。。
在OLAP场景下，，英特尔® 傲腾? 长期内存扩展计划知足Oracle性能需求，，体现优异的稳固性和性能，，其价值在于以更低的本钱提供更高的内存容量。。。。
