Прежде чем начать разговор об облачных базах данных Oracle, нужно договориться о терминах — что такое облачные технологии и какими бывают облачные архитектуры и сервисы. А также почему «облака» так популярны и кому именно они нужны. Давайте с этого и начнем.

Что такое облачные технологии?

Облачные технологии — это такой подход к размещению и предоставлению приложений и компьютерных ресурсов, при котором они существуют в виде сервисов, доступных на различных платформах и устройствах.

Почему облачные технологии так популярны?

Потому что это удобно. Или, говоря конкретнее, за счет масштабируемости (которая позволяет выдерживать растущие нагрузки и обрабатывать большие объемы данных), эластичности (можно наращивать мощность инфраструктуры без капиталовложений в оборудование и программное обеспечение), оплаты по мере использования (оптимизация расходов, дальнейший отказ от капитальных расходов) и самообслуживания (потребители запрашивают и получают требуемые ресурсы в считанные минуты).

Какие бывают виды облачных сервисов?

Существуют два основных вида — публичное облако (предоставление облачных служб и ресурсов большому количеству клиентов, используя общедоступные большие центры обработки данных) и частное облако (собственная облачная инфраструктура организации). Публичное облако позволяет перевести все соответствующие расходы в операционные затраты и обеспечивает быстрый и недорогой запуск ИТ-решения. В случае частного облака капитальные вложения сохраняются — но сохраняется и полный контроль ИТ-инфраструктуры.

Подход Oracle основан на понятии гибридного облака — объединении частного и публичного облаков, в котором реализовано перекрестное контролируемое использование данных и приложений между ними (рис. 1). Oracle реализует в гибридном облаке концепцию cloudbursting — возможность предотвратить последствия перерасхода мощностей частного облака при пиковой нагрузке за счет использования публичного облака. Гибридное облако очень удобно для разработки и тестирования, интеграции B2B-решений, внедрении требовательных к ИТ-ресурсам продуктов, пробной эксплуатации новых систем.

Важно еще раз напомнить о том, что облако — это не просто некое количество файлов на неком сервере. Облако является облаком, когда автоматизированы предоставление услуг, их администрирование и оплата. Вот почему мы говорим, что частное облако — это автоматизация, развертывание и управление ИТ-системами. Компании с большой, сложной ИТ-инфраструктурой это понимают особенно хорошо, потому что управлять такими инфраструктурами без автоматизации невозможно — вот почему для таких компаний частное облако особенно актуально.

Кому это нужно?

Категориями пользователей, которые получают от частного облака Oracle наибольшую выгоду, являются:

Разработчики — они могут быстро и без бюрократии развертывать среды разработки.
Тестировщики — они могут быстро клонировать крупные базы данных.
Администраторы Oracle — они могут тратить меньше времени на выполнение рутинных задач.
Финансовые директора — благодаря системе оплаты по мере использования они имеют прозрачную картину затрат на ИТ.
Руководители компаний, которые получают гибкую ИТ-инфраструктуру, легко адаптируемую к изменениям.
Подразделения, которые постоянно нуждаются в массовом развертывании рабочих мест — например, учебные центры (каждый новый ученик получает виртуальную машину).

Хорошие кандидаты для использования DBaaS — это компании, которые

используют много баз данных Oracle и могут воспользоваться преимуществами консолидации;
регулярно выполняют клонирование баз данных;
нуждаются в детальном контроле использования ИТ-ресурсов потребителями;
испытывают проблемы в моменты пиковых нагрузок и нуждаются в опции повышения вычислительной мощности для таких ситуаций;
желают снизить сложность администрирования ИТ-инфраструктуры, стандартизировать ее, перенести затраты с поддержания инфраструктуры на ее развитие;
хотят обеспечить высокий уровень надежности и безопасности приложений, но не имеют в штате достаточно опытных администраторов баз данных;
вообще не желают содержать большой ИТ-отдел;
хотят повысить эффективность использования большого парка оборудования;
поставщики ИТ-услуг, клиенты которых заинтересованы в хостинге БД, серверов приложений и виртуализации Oracle;
пользуются ИТ-хостингом;
предоставляют облачные сервисы, как телеком-провайдеры.

Как строится облачная архитектура?

Каковы основные варианты построения облачной архитектуры? Обычно их выделают три:

Инфраструктура по требованию (Infrastructure as a Service, IaaS): заказчики арендуют вычислительные мощности для развертывания и использования виртуализованных экземпляров операционных систем и программных продуктов.
Платформа по требованию (Platform as a Service, PaaS): облачный поставщик предоставляет доступ к аппаратно-программной инфраструктуре: операционным системам, инструментам разработки и сопровождения программного обеспечения — в которой заказчики создают и используют собственные информационные системы.
Программа по требованию (Software as a Service, SaaS): облачный поставщик предоставляет доступ к приложению или к целому программному комплексу.

Чем они отличаются? Смотрим на рис. 2. Пользователем IaaS по долгу службы является «айтишник», предприятия выбирают IaaS, чтобы консолидировать свои ИТ-мощности и сэкономить на капитальных вложениях. С PaaS работает, конечно, разработчик, платформа по требованию нужна, чтобы существенно облегчить создание комфортной среды разработки на предприятии. Бизнес-пользователю нужны только готовые с использованию облачные приложения.

А как же база данных по требованию?

Именно к ней — Database as a Service, или DBaaS — мы сейчас и переходим. Для того, чтобы стало возможным автоматизированное создание и предоставление базы данных, необходимо интегрированное решение для развертывания и управления сервисами. Собственно, все что мы называем «облачными технологиями», базируется на целом комплексе программных продуктов. За работу всего частного облака Oracle отвечает продукт Enterprise Manager 12с, который управляет производительностью, жизненным циклом, конфигурациями и качеством работы приложений (рис. 3).

Предоставляя доступ к ПО и инфраструктуре по требованию в режиме самообслуживания с возможностью масштабирования и измерения, Enterprise Manager обеспечивает следующие преимущества.

Повышение качества обслуживания. ИТ-организации стремятся не только сократить затраты, но и найти решения, позволяющие повысить производительность, доступность и безопасность. Облачные клиенты получают преимущества использования средств высокой доступности, встроенных в облако.
Гибкость использования ресурсов. Возможность увеличивать и уменьшать емкость базы данных (размер хранилища и вычислительную мощность) делает приложения гибкими и легко адаптируемыми к меняющимся рабочим нагрузкам.
Ускоренное предоставление. Базы данных в облаке могут предоставляться очень быстро. Это сокращает общее время развертывания производственных приложений и платформ для разработки и ускоряет создание отладочных конфигураций.
Отчетность — возможность количественно измерять использование ресурсов базы данных в облаке для составления бюджета, планирования и распределения административных ресурсов в зависимости от использования ресурсов.

Сервис получения баз данных по требованию DBaaS работает так: вы заходите на портал самообслуживания и заказываете нужную базу данных в необходимой версии, конфигурации и с требуемой степенью консолидации (рис. 4) — в виртуальной машине, внутри виртуализации Oracle, установленную непосредственно на операционную систему в любой настроенной конфигурации, от обычной базы данных до отказоустойчивой конфигурации с различными опциями, а также (благодаря нововведениям Oracle Database 12) — подключаемую базу данных в рамках контейнера. Эти подходы могут использоваться не только по отдельности, но и параллельно, Oracle обеспечивает подобную гибкость и соответствующие возможности.

Фактически для создания облака Oracle требуется только Enterprise Manager. Нового оборудования, новых настроек, нового подхода к системе управления доступом или к рабочим станциям не требуется. Enterprise Manager настраивается на пулы баз данных DBaaS, пулы WebLogic или пулы виртуализации. Затем частное облако Oracle можно использовать для подключения к внешним системам.

В чем выгода?

Во-первых, в экономии времени и ресурсов технических специалистов. Во-вторых, в автоматизации и стандартизации процессов, которые уменьшают возможность человеческой ошибки. В-третьих, в количестве и разнообразии задач, решению которых помогает частное облако Oracle, в том числе:

Быстрое развертывание новых баз данных (с данными и без них).
Клонирование больших баз данных.
Снижение рутинной нагрузки, автоматизация и ускорение работы администраторов баз данных.
Стандартизация баз данных.
Консолидация баз данных.
Детальный учет использования вычислительных ресурсов.
Повышение эффективности использование вычислительных ресурсов (включая диски).
Повышение надежности работы существующих баз данных (кластеры, мультитенантные базы данных).
Построение гибкой, легко наращиваемой ИТ-инфраструктуры.

Быстро развернуть можно любую конфигурацию с любыми опциями — одиночную базу данных, кластер, основную и резервную базы данных, пустую базу данных, клон существующей базы данных, базу данных любого размера, базу данных в виртуальной машине, базу для контейнерной базы данных, схему, базу данных любой версии Oracle Database от 10 до 12, включая полноценную базу данных Oracle EE с доступными опциями. Развертывать базы данных можно на любом оборудовании и на любой сертифицированной операционной системе — х86, AIX, HP-UX, Solaris, Exadata, ODA, Supercluster.

Быстрое развертывание новых баз данных возможно благодаря удобному порталу самообслуживания, и каталогу шаблонов, который хранит набор процедур развертывания в виде шаблонов сервисов и предлагает разные варианты шаблонов, для разных версий СУБД, конфигураций и т д. Процедура Database Provisioning позволяет захватывать конфигурации баз данных и сохранять процедуры развертывания для последующего использования.

Важно, каким образом осуществляется клонирование баз данных. Традиционная файловая система относится к данным, как к файлам, и копирует файлы — при этом копируются все блоки данных и дескрипторы с указателями на блоки данных, это эффективно и просто, но дорого! Более эффективен способ копирования, при котором дублируется только дескриптор, а блоки данных остаются на своем месте, если изменений не было, и записываются заново при внесении изменений. Процедура клонирования Snap Clone анализирует утилизацию систем хранения и реализована как в программных, так и в аппаратных решениях Oracle DBaaS.

Рассмотрим пример. В организациях этот процесс всегда начинается c согласования проекта. Допустим, что в вашей компании вопросы решаются оперативно, и согласование займет один день. Затем нужно установить программное обеспечение базы данных и настройку сервера — а это уже минимум неделя. После того, как сервер подключен, можно выполнять клонирование, но оно создаст серьезную нагрузку на сеть, и придется дождаться ночи — еще один день потерян. Следующий день займет деперсонализация данных — итого на клонирование базы данных ушло полторы недели (рис. 5).

Решение, выполняющее автоматизированное клонирование, работает так — заказчик делает запрос на клонирование DBaaS на портале самообслуживания и получает базу данных, в зависимости от ее объема, через несколько минут или десятков минут. Современные технологии позволяют получать базы данных объемом в несколько терабайт в течение часа (рис. 6).

Средства стандартизации позволяют ограничить набор доступных конфигураций, версий, патчей и поддерживаемых операционных систем, что упрощает сопровождение и поддержку и позволяет гарантировать уровни сервиса.

Средства консолидации позволяют использовать преимущества мультиарендных баз данных, выполнять автоматическую консолидацию, планировать консолидацию, определять зоны и политики, и проводить консолидацию на разделяемых пулах серверов и на разделяемых системах хранения.

Средства учета использования вычислительных ресурсов позволяют измерять использование любых ресурсов — от диска и виртуальной машины до приложения, выставлять счета за использование сервисов и оптимизировать их использование.

Чтобы обеспечить подобные услуги, нужно сначала настроить оборудование, т.е. выполнить достаточно привычные для администратора действия на любом оборудовании (серверах x86, Unix-серверах, аппаратно-программных комплексах Oracle). Далее выполняется стандартная установка программного обеспечения Oracle, которую можно выполнить из единой консоли Oracle Enterprise Manager 12C. Наконец, производится стандартная настройка частного облака — настраивается логическая структура облака, с ролями и квотами, устанавливается каталог процедур развертывания базы данных, на портале публикуются сервисы.

В чем разница?

В чем облачный подход Oracle отличается от подходов конкурентов? В том, что у Oracle он максимально широкий. Большинство производителей предлагает либо IaaS, либо PaaS, либо SaaS; либо публичное облако, либо частное. Oracle же поддерживает все варианты построения облачной инфраструктуры и все способы построения облачных систем. Oracle не ставит знак равенства между облаком и виртуализацией. Для Oracle облако — это не только виртуальные машины, есть задачи, в которых можно обойтись без виртуализации и сэкономить на накладных расходах. Oracle предлагает мощные средства стандартизации, быстрого создания и развертывания баз данных, мощные планы учета и тарификации ресурсов и инструменты управления всем технологическим стеком облака — от оборудования до приложений — с одного пульта.

Подчеркну также, что актуальные версии программного обеспечения Oracle спроектированы специально для облака, и — самое важное! — что Oracle предлагает полную поддержку всего жизненного цикла облачных вычислений для разных моделей реализаций.

Это все, что я хотел сказать в рамках короткой статьи. Хорошего дня!

Облачно, возможны базы данных по требованию