Oracle Advanced Compression Option

Предприятия переживают период скачкообразного роста объема данных, необходимых для адекватного ведения бизнеса. Такая тенденция увеличение объема данных связана с несколькими основными факторами. Недавние изменения в нормативных документах, например, акте Сарбейнса-Оскли и HIPPA требуют, чтобы компании длительное время хранили большие объемы информации. Массовое распространение объемных файлов и мультимедиа-контента, которое стало возможным благодаря развитию технологий высокоскоростных соединений с Интернетом, также повлияло на увеличение объема данных. Еще больше повлияло на экспоненциальный рост объема данных переход к Web 2.0, где используемые совместно приложения генерируют невероятно большое количество созданного пользователями контента. По некоторым оценкам, объемы данных удваиваются каждые 2-3 года.

Такой внезапный рост числа данных затрудняет работу ИТ-администраторов. Первое и самое главное - это стремительное увеличение затрат на хранение. Стоимость одного мегабайта данных на диске за последние несколько лет сильно упала, однако невероятный рост объема данных, которые должны быть доступны в режиме онлайн, делает хранение одной из главных статей ИТ-бюджета. Помимо этого, масштабируемость приложений и скорость их работы должны постоянно удовлетворять потребностям компаний, даже при скачкообразном росте объема данных.

В Oracle Database 11g появилась опция Advanced Compression Option, которая поможет заказчикам справиться с этими задачами. Нововведения в технологиях сжатия данных позволяют сократить ресурсы и затраты на управление большими объемами данных. Новые технологии появились вовремя, ведь многотеррабайтные базы данных, ранее считавшиеся новшеством, сейчас становятся частью повседневной работы центров обработки данных.

Oracle Database 11g Advanced Compression Option

Опция Oracle Database 11g Advanced Compression Option предлагает комплексный набор функций для сжатия данных, что поможет заказчикам максимально увеличить утилизацию ресурсов и сократить затраты. Она позволяет ИТ-администраторам существенно сократить требуемое для хранения дисковое пространство посредством сжатия всех типов данных - будь то реляционные данные (структурированные), неструктурированные данные (документы, электронные таблицы и т.д.) или данные резервных копий. Самым ощутимым преимуществом сжатия данных является экономия места на жестком диске, однако, инновационные технологии, включенные в опцию Advanced Compression Option, предназначены также для сокращения необходимых требований к ресурсам и технологических затрат на все компоненты ИТ-инфраструктуры, включая память и пропускную способность каналов связи.

Возможности Advanced Compression Option

Сжатие реляционных данных.

Oracle стала одним из первооткрывателей технологий сжатия базы данных. Несколько лет назад в Oracle Database 9i появилась функция Table Compression, которая позволила сжимать данные в процессе выполнения операций, например, прямой загрузки данных (direct load), CREATE TABLE AS SELECT…. (CTAS) и т.д... Эта форма сжатия идеально подходила для хранилищ данных, где данные загружаются автоматически большим порциями. В Oracle Database 11g появилась новая функция под названием OLTP Table Compression, которая позволяет сжимать данные в процессе любых операций с ними, включая обычные операции языка DML - INSERT, UPDATE или DELETE. Помимо этого, новая функция существенно ускоряет работу системы, сокращая число необходимых операций ввода-вывода, что подойдет также и для OLTP-приложений. Таким образом, эта фундаментальная технология расширяет преимущества сжатия данных для всех типов приложений. Не лишним будет отметить, что функция сжатия таблиц, появившаяся в Oracle Database 9i, является базовой функцией в Enterprise Edition (EE) и будет являться таковой и в Oracle Database 11g. Однако новая функция сжатия таблиц OLTP является опциональной, ее нужно приобрести в дополнение к Enterprise Edition.

Инновационный алгоритм. Oracle использует уникальный алгоритм сжатия данных, который специально создан для работы с реляционными данными. Алгоритм устраняет дублирование повторяющихся значений в базе данных. Сжатые блоки содержат структуру, названную таблицей символов, в которой приведены метаданные сжатия. Если блок данных сжимается, то дублирование значений прекращается предварительным внесением копии повторившегося значения в таблицу символов. После этого каждое дублированное значение заменяется краткой ссылкой на соответствующую запись в таблице символов. Это новшество подразумевает, что сжатые данные содержаться в блоке базы данных так же, как метаданные, использовавшиеся для преобразования сжатых данных к первоначальному состоянию. По сравнению с алгоритмами сжатия, разработанными конкурентами, которые используют глобальную таблицу символов, Oracle использует уникальный метод, который обладает значительными преимуществами, избавляя от дополнительных операций ввода-вывода при доступе к сжатым данным.

Преимущества сжатия таблиц. Коэффициент сжатия для каждой отдельно взятой среды зависит от природы сжимаемых данных, а в особенности от структуры этих данных. Используя функцию сжатия таблицы, заказчики могут рассчитывать на сокращение занимаемого на диске пространства в 2 - 3 раза. В этом случае, пространство, занимаемое еще не сжатыми данными, будет в два - три раза больше, чем пространство, занимаемое уже сжатыми данными. Преимущества сжатия данных не ограничиваются одной лишь экономией дискового пространства. Одно из важнейших преимуществ - возможность чтения сжатых блоков напрямую без необходимости разархивирования блоков. Поэтому при доступе к сжатым данным нет существенных замедлений производительности. В действительности, во многих случаях производительность может улучшиться при сокращении числа операций ввода-вывода, поскольку Oracle придется получать доступ к меньшему числу блоков. Более того, можно освободить место в буфере памяти за счет использования кэш-памяти, поскольку данные в буферном кэше храняться в сжатом виде.

Минимальное замедление системы. Как упоминалось выше, функция сжатия таблиц незначительно влияет на операции чтения. Однако сжатие требует дополнительных операций записи данных, поэтому не получится избежать замедлений системы. Но Oracle приложила достаточно усилий, чтобы свести к минимуму эти замедления при сжатии таблиц OLTP. Вместо того чтобы каждый раз сжимать данные при их записи, Oracle сжимает весь блок сразу. Новый блок остается несжатым до тех пор, пока объем этого блока не превысит определенную норму. Когда операция приводит к переполнению блока, все содержимое блока сжимается. Далее, когда в блок добавляются новые данные и достигается новый порог, весь блок повторно сжимается, что позволяет достичь высочайшего уровня сжатия. Этот процесс повторяется до тех пор, пока система Oracle не определит, что сжимать этот блок дальше не имеет смысла. Только те транзакции, которые приводят к сжатию блока, могут незначительно замедлить систему. Таким образом, большинство OLTP-транзакций на сжатых блоках будут происходить так же быстро, как если бы они выполнялись в случае с несжатыми блоками.

Сжатие неструктурированных данных

Новая функция SecureFiles в Oracle Database 11g предоставляет лучшую в своем классе архитектуру для хранения неструктурированного контента, такого как документы, изображения, электронные таблицы и файлы XML. SecureFiles создан специально для максимального увеличения производительности при работе с файлами, в сравнении с традиционными файловыми системами, сохраняя при этом преимущества базы данных Oracle. С SecureFiles, компании теперь могут управлять всеми реляционными данными и связанными с ними файлами Oracle, используя единую модель безопасности/аудита, единый процесс резервного копирования и восстановления, а также свободный поиск любой информации. Опция Advanced Compression Option из Oracle Database 11g включает технологии, которые сильно сокращают количество хранимых в SecureFiles данных.

Сжатие резервных копий

Помимо сжатия данных, хранимых внутри СУБД, Oracle Advanced Compression также предлагает возможность сжимать резервные копии. Утилиты Recovery Manager (RMAN) и Data Pump - чаще всего используются для резервного копирования хранимых в базе данных Oracle. RMAN осуществляет поблочное копирование данных в базе, также известное как "физическое" резервирование, что позволяет восстанавливать данные на уровне базы данных, табличного пространства или блоков. С другой стороны, Data Pump используется для "логического" резервирования, выгружая Secure Hash данные одной или нескольких таблиц в обычный файл. Oracle Advanced Compression поддерживает возможность сжимать резервные копии, созданные любым из этих приложений.