SQL Server Scale-Out 솔루션과 Oracle9i RAC 비교 박명은 (mepark@microsoft.com) Technical Specialist Enterprise Partner Group Microsoft Korea

Agenda 가용성 및 확장성 비교 구현 비용 및 총 소유비용 비교 SQL Server Scale-Up 솔루션 요약 Clustering 기술 Oracle9i RAC SQL Server Scale-Out clustering 기술 가용성 및 확장성 비교 구현 비용 및 총 소유비용 비교 SQL Server Scale-Up 솔루션 요약

Scale–Out Clustering 기술 공유데이터 ( Oracle RAC ) 연합데이터 ( SQL Server)

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RAC의 기능 Node1 Node2 Instance A Instance B Parallel Cache Management DLM DLM Cluster Manager Comm. Layer Comm. Layer Cluster Manager Cluster Interconnect Shared Disk Driver Shared Disk Driver 모든 트랜잭션은 클러스터링 별칭(alias)를 통해 트랜잭션 사용가능 노드로 이동됨. SAN이나 NAS 기술의 사용여부에 따라 HBA나 NIC필요 각 노드 당 표준 네트워크 인터페이스 카드 사용 (허브나 스위치를 통해 연결 ) Shared Disk Sub-System

RAC 구성요소들 Cluster Manager Global Cache Services 상태를 관리하고, 인스턴스의 버퍼 캐시에 데이터 블록을 전송하며, Global Resource Directory에 있는 리소스 정보를 조회하기 위해 버퍼 캐시 관리자와 통합 Global Resource Directory 모든 인스턴스에 분산되어 있는 데이터 블록을 포함하여 리소스에 대한 상태 정보를 보유하고 있음 Global Enqueue Services ( GES) 어떤 노드에서 어떤 데이터베이스 리소스가 마스터 되었는지를 추적하고, 사용자 프로세스에 의해 만들어진 데이터 작업을 동기화하기 위해 리소스를 할당 내지는 반환함 클러스터 상호 연결 및 프로세스 간 통신 작업거부 ( quiesce)데이터 베이스 기능 공유 디스크 하위시스템

RAC상에서 트랜잭션 처리 요청된 행들이 로컬 캐시에 있는지 확인 만약 있다면, 요청된 행들은 호출자에게 바로 전달 만약 없을 경우, 호출된 노드는 클러스터내의 다른 노드에 캐시 되어 있는지 확인 다른 노드에 캐시 되어 있다면, 캐시 블록을 호출한 노드에 보내주기 위한 일련의 프로세스가 시작되고 요청된 행을 호출자 에게 전달 어느 노드에서 캐시 되지 않은 경우에는 일반 읽기 작업이 수행됨

노드간 메시지의 효율성 각 동기화 sequence 에 필요한 메시지의 개수 동기화 횟수 – 적을수록 좋음 노드간 통신의 대기 시간 또는 속도

동기화를 위한 메시지 수 공동작업에 필요한 메시지 개수는 클러스터 데이터베이스의 GES구현과 복잡하게 연결됨 일부 데이터를 액세스 하는 경우, 아래와 같은 방식으로 이루어짐 데이터를 로컬이나 원격 캐시에서 사용할수 없는 경우 데이터가 로컬 캐시에 있는 경우 – 최상의 성능 데이터가 원격 캐시에 있는 경우 - 사용자 프로세스는 원격 노드상의 Global cache services 프로세스에 노드간 메시지 생성 - Global Cache services와 인스턴스 프로세스는 차례로 메모리 내부 Global Resource Directory를 업데이트하고 블록을 요청하는 사용자 프로세스로 보냄

노드간 메시지 대기 시간 Cache fusion은 효율적으로 작동하기 위해 적은 대기 시간의 통신 프로토콜을 필요로 함 RAC의 기능성이나 사용의 편리성은 클러스터 상호 연결과 관련된 구성 요소의 성능 및 용량 에 따라 크게 달라짐

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SQL Server Clustering 기술 최상의 총 소유비용 제공 최상의 가격대비 성능을 제공 자동화된 리소스 관리를 통한 관리에 소요되는 비용을 줄임

Active / Passive Cluster 기술 Client Failover Clustering은 최대 8개 노드까지 지원 Primary Node \\VirtualServer1 Windows Server 2003 Secondary Node Windows Server 2003 SQL Server RAID Array

Active-Active Cluster 기술 Failover Clustering은 최대 8개 노드까지 지원 Windows Server 2003 Primary Node for //VirtualServer1 Secondary Node for //VirtualServer2 Primary Node for //VirtualServer2 Secondary Node for //VirtualServer1 //VirtualServer1 Client //VirtualServer2 SQL Server

SQL Server 연합서버 클러스터된 비즈니스 서비스 계층 인터넷 COM+ IIS ASP 데이터 서비스 계층 비즈니스 서비스 계층을 형성하기 위해 디자인됨 각 서버는 동일한 COM+ 구성 요소 집합을 가짐 최소의 처리 로드를 가진 서버에 새 요청을 보냄으로써 클러스터 처리 로드의 균형을 유지 인터넷 COM+ ASP IIS 데이터 서비스 계층 업데이트 가능한 분산 분할된 뷰 지원 각 노드별 자율적 작동 독립적 관리, 독립적 데이터 ,프로세스 지원 서로 협동하여 작업로드를 처리하는 자율서버 그룹 SQL Server 2000 연합서버

SQL Server 연합서버 Svr1 Svr2 Svr3 Svr4 Svr5 Svr6 SQL Server IIS IIS IIS CREATE VIEW Customers AS SELECT <local>. Customers1 UNION ALL SELECT <Svr2>.Customers2 UNION ALL SELECT <Svr3>.Customers3 UNION ALL SELECT <Svr4>.Customers4 UNION ALL SELECT <Svr5>.Customers5 UNION ALL SELECT <Svr6>.Customers6 CREATE VIEW Customers AS SELECT <Svr1>.Customers1 UNION ALL SELECT <Svr2>.Customers2 UNION ALL SELECT <Svr3>.Customers3 UNION ALL SELECT <Svr4>.Customers4 UNION ALL SELECT <local>.Customers5 UNION ALL SELECT <Svr6>.Customers6

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RAC의 가용성 여전히 배제할 수 없는 다운타임 존재 사용자 패치를 적용해야 할 경우, Oracle의 데이터 사전을 업데이트해줘야 하기 때문에 시스템은 제한 모드이어야 함 즉 시스템이 “다운” 되지는 않지만, 본질적으로 사용자는 사용할 수 없는 것임. 사용자가 데이터를 입력하는 중이거나, 전자상거래 사이트의 고객트랜잭션을 완료하는 도중에 이런 경험을 하는 것은 시스템 종료와 마찬가지 임

RAC의 가용성 트랜잭션은 자동으로 장애조치를 취하지 못함 OCI를 이용하고 있는 Oracle의 TAF(Transparent Application Failover)를 이용하는 어플케이션을 구축해야 함 어플리케이션이 서버의 상태를 추적하여 현재 어떤 어플리케이션이 연결되어 있는지를 알아 낼 수 있음 연결된 서버가 실패할 경우에도 어플리케이션은 자동으로 어플리케이션은 쿼리를 다시 보내고 또는 그 쿼리를 여유 노드로 보낼 수 있음. 그러나 트랜잭션 상태가 항상 저장되어 있기 때문에 이 기능을 사용하는 것은 심각한 부담을 줄 수 있음

RAC 가용성 요약 제품 자체적으로는 자동적인 고 가용성을 제공하지 않음 대부분의 기업내의 Biz App들은 자동화된 트랜잭션 장애조치 기능을 보유하지 않음 다운타임은 여전히 존재 특정 Patch는 여전히 다운타임이 요구됨 TAF (Transparent Application Failover)로 개발되지 못한 어플리케이션의 장애 TAF 로 개발된 어플리케이션들은 트랜잭션이 중단되는 일이 없는 반면, 시스템 작동이 늦어짐

SQL Server 가용성 클러스터된 비즈니스 서비스 계층 인터넷 COM+ IIS ASP 데이터 서비스 계층 비즈니스 서비스 계층을 형성하기 위해 디자인됨 각 서버는 동일한 COM+ 구성 요소 집합을 가짐 최소의 처리 로드를 가진 서버에 새 요청을 보냄으로써 클러스터 처리 로드의 균형을 유지 인터넷 COM+ ASP IIS 데이터 서비스 계층 업데이트 가능한 분산 분할된 뷰 지원 각 노드별 자율적 작동 독립적 관리, 독립적 데이터 ,프로세스 지원 서로 협동하여 작업로드를 처리하는 자율서버 그룹 SQL Server 2000 연합서버

SQL Server 가용성 Client PCs Client PCs Server B Cluster management Disk cabinet A Heartbeat Cluster management Disk cabinet B Server A SQL Server Exchange Server Client PCs Server B Disk cabinet A Heartbeat Cluster management Disk cabinet B Server A SQL Server Exchange Server

RAC의 확장성 RAC이 OPS의 주요 병목지점인 디스크 입출력 프로세스를 제거했다고는 할지라도, 이는 다른 영역으로 옮겨놓은 정도일 뿐임 노드간 상호 연결의 본래 대기시간은 SMP 시스템 버스에서 경험하는 시간보다 현저히 높다 더 용량의 NIC나 스위치를 사용하는 것은 단순히 최고 한도를 약간 올려주는 정도임. 그 이유는 RAC의 설계에 있기 때문 RAC의 설계는 저장소와 연결된 구간에서 심한 리소스 충돌을 일으키기 때문

RAC의 확장성 다음 그림은 노드의 수가 증가함에 따라 어떻게 클러스터 상호 연결이 각 노드가 발생시키는 트랜잭션에 의해 지배당 할 수 있는 가를 보여주는 예임 2002년 9월 15일자 출처 : www.tpc.org

RAC 확장성 요약 확장성 측면에서는 10g에서 향상되었지만, SMP System에는 여전히 부족함 Writes가 많은 시스템인 경우는 제대로 성능을 내지 못할 수 있음 Oracle을 사용하고 있는 대규모의 사이트들은 SMP Sever을 사용하고 있음 SQL Server는 TPC-C, TPC-W, SAP, Onyx등과 같은 각종 업계 벤치마크에서 선두적인 입지를 차지함 수평적 확장 벤치마크 전용인 SQL Server 노드 진행 (16, 24, 32노드) 부분에 있어 Oracle RAC에서 보여주지 못했던 확장성을 보여주고 있음

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RAC은 총 소유 비용 절감? RAC구현 시 유일한 비용절감은 값비싼 Unix 시스템에서 Intel 기반 제품 시스템으로 옮기는 경우 사용자가 이미 Intel 기반 서버를 사용하고 있다면 RAC을 구현할지라도 경비 절감을 할수 없으며 오히려 RAC을 구현하기 위한 총 소요비용은 더욱 높아짐 추가 서버 및 네트워킹 하드웨어 스토리지 솔루션 ( 내장된 스토리지는 작동안됨) 광 연결 솔루션 ( 노드가 두개 이상 ) 추가 Oracle 데이터베이스 라이센스 ( 노드 별 ) 훈련된 운영자와 관리 마이그레이션 및 인증 서비스 기존 하드웨어와 오래된 하드웨어 재사용 안됨 그 외에 인프라요구사항과 DBA및 Network 관리자의 관리작업에 소요되는 비용이 추가됨.

RAC은 총 소유 비용 절감? 단일 서버, 최소 고 가용성 기능 가상 시나리오 ACME ERP 시스템 10,000 동시 사용자 지원 시스템은 총 8-CPU와 16GB RAM을 필요로 함

RAC은 총 소유 비용 절감? 고 가용성 장애 조치 클러스터 ( SQL Server 2000과 같이 ) 동일한 ACME ERP 시스템 10,000 명의 동시 사용자 지원 시스템은 총 8-CPU와 16GB RAM 을 필요로 함 장애 조치 클러스터링 중복 저장소 기능 보유 각각의 노드는 노드 오류가 발생하는 경우 나머지 작동되는 노드가 전체 부하를 제어하고 아무런 문제없이 실행되도록 하기 위해 8-CPU와 16GB RAM을 보유하고 있음 8-CPU 16GB RAM 8-CPU 16GB RAM

RAC 은 총 소유 비용 절감 ? RAC 구성에 대한 잘못된 가정 동일한 ACME ERP 시스템 10,000 명의 동시 사용자 지원 시스템은 총 8-CPU와 16GB RAM 을 필요로 함 장애조치 클러스터링과 중복 저장소 기능 보유 각각의 노드는 4CPU, 8GB 보유 오류 발생시, 작동중인 노드는 과부하 상태에 이르게 되며, 10,000 명의 사용자에 대한 부하를 지원할 수 없기 때문에 약 50%의 사용자는 서비스를 받 을 수 없음 4-CPU 8GB RAM - 오류 - 4-CPU 8GB RAM - 과부하 -

RAC은 총 소유 비용 절감? RAC를 포함한, 고 가용성 클러스터를 위한 올바른 배포 동일한 ACME ERP 시스템 10,000 명의 동시 사용자 지원 시스템은 총 8-CPU와 16GB RAM 을 필요로 함 장애 조치 클러스터링과 중복 저장소 기능 보유 각각의 노드는 8CPU, 16GB 보유 오류발생시, 작동중인 노드가 모든 부하를 담당하며, 아무런 문제없이 작동함 8-CPU 16GB RAM - 오류 - 8-CPU 16GB RAM - 정상처리 -

RAC은 총 소유 비용 절감? 4CPU, 8GB 를 보유하고 있는 하나의 기계가 5,000명의 사용자를 지원 할수 있다고 할때, 10,000 명의 사용자를 지원할 수 있는 것은 아님 Oracle은 두번째 노드 추가시 85% 성능의 증가를 확보한다고 했으며, 노드의 수가 증가할수록 노드별 성능증가는 현저하게 감소 실제, 최상의 가용성을 보유하고 있는 시스템인 경우, SQL Server clustering 기술과 비교하여 추가로 필요한 구성 요소들이 있기 때문에 하드웨어, 소프트웨어, 관리비용이 증가됨 SQL Server clustering 기술보다 총소요비용 증가 (데이터베이스 소프트웨어 와 서비스비용 및 관리비용은 절대 절감되지 않음)

Clustering 구현비용 2004년 1월 Oracle, Microsoft Website에 기재된 List Price 기준( CPU기준) Oracle Standard one SQL 2000 MSDE Oracle Standard SQL Server Standard Oracle Enterprise SQL Server Enterprise All features 4,995 No cost 35,000 4,999 100,000 19,999 2-node cluster (base HA) N/A 70,000 120,000 39,998 2-node cluster HA with BI 200,000 X : Not Available V : Server 라이센스에 포함 $ : 추가비용 발생 Oracle Standard one SQL Server 2000 MSDE Oracle Standard SQL Server Standard Oracle Enterprise SQL Server Enterprise High Availability * X V $ OLAP ** Data Mining *** Reporting Services

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64-bit Database Platform High-performance computing Windows Server 2003 64bit 에 최적화 최상의 성능 대용량 메모리 어드레싱 (up to 32 TB) 거의 무한대의 가상메모리 (up to 8 TB) 대용량 메모리 버퍼 풀 지원에 따른 I/O 가 적어짐 SQL Server 2000 32bit과 T-SQL 코드 호환가능 8 node 클러스터링 지원 32-bit 과 같은 데이터 format을 사용함으로 마이그레이션 쉬움 RDBMS and BI 모두 64bit 지원 고가의 Unix 솔루션을 위한 대안 Scalability Manageability Cost Savings

Scale-Up 서버 확장 4 8 32 64 (64-bit) 4 GB 32 GB (32-bit) 64 GB (64-bit) Windows Server 2003 Standard Edition (32-bit only) Windows Server 2003 Enterprise Edition (32/64) Windows Server 2003 Datacenter Edition (32/64) Processor Support 4 8 32 64 (64-bit) Memory Support 4 GB 32 GB (32-bit) 64 GB (64-bit) 64 GB (32-bit) 512 GB (64-bit) Failover HA Clustering N/A 8-Node

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요약 SQL Server는 TPC-C, TPC-W, SAP, Onyx등과 같은 각종 업계 벤치마크에서 선두적인 입지를 차지하고 있음 SQL Server는 높은 성능과 안정성을 필요로 하는 사용자를 위해 최상의 총 소유 비용을 제공함 SQL Server는 최상의 가격대비 성능을 제공 SQL Server는 지능적이고 자동화된 리소스 관리 기능을 제공함으로써, 관리부담도 줄여줌

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