Exadata Database MachineおよびOracle Database ソフトウェアの機能

ExadataおよびDatabaseソフトウェアの機能を、すべてのOracle Databaseワークロードにフォーカスして説明します。各タイルは、Exadataのフォーカス分野を表します。タイルをクリックすると、対象の領域に関連するソフトウェアおよびデータベース機能を確認できます。見出しをクリックしてドキュメントに移動するか、「詳細」をクリックして機能の詳細を確認します。

分析
# ソフトウェアの機能

Exadataの卓越したパフォーマンスは、ビジネス効率の向上に役に立つだけでなく、ビジネスユーザーがより賢明な意思決定を行い、成長機会を発見し、コストを削減することを可能にします。リアルタイムの分析であらゆる可能性を探り、迅速な反復を実行して、より優れたソリューションを見つけることができます。Exadataが分析ワークロードで極めて優れたパフォーマンスを発揮するためのソフトウェア機能の一部をご紹介します。

行のフィルタリングと列の予測

スマート・スキャン・テクノロジーは、データベース・サーバーからストレージ・サーバーにデータ集中型のSQL操作をオフロードして、すべてのストレージ・サーバーでデータのフィルタリングと処理を即時に並列処理できるようにします。

Hybrid Columnar Compression

データベース表内のデータを整理する革新的な方法で、データの格納に行および列方式の両方を組み合わせて使用します。このハイブリッド・アプローチでは、純粋な列形式のパフォーマンスの欠点を回避しながら、列ストレージのメリットである優れた圧縮効果を実現します。

ストレージ索引データのスキップ

Oracle Databaseに対して自動的かつ透過的に管理されるExadata Storage Indexesは、ストレージ・サーバーがI/O操作を回避できるようにするOracle Exadata System Softwareの非常に強力な機能です。

I/O Resource Management

I/O Resource Management (IORM) は、データベース内の複数のデータベースおよびワークロードが、どのようにI/Oリソースを共有するかを管理するためのツールです。

表スキャンのスマート・フラッシュ・キャッシュ

Exadata Smart Flash Cacheは、データの使用状況、アクセスパターン、およびデータベースからのアクセスされるデータのタイプを示すヒントに基づいて、キャッシュに最も適したデータをインテリジェントに判断します。また、再利用されない、またはキャッシュに収まらないデータのキャッシュを回避します。

自動データ列化

Oracle Database In-Memoryをオプションで使用している場合、Exadataは、パフォーマンスが向上すると判断すると、データを自動的に列形式でフラッシュ・キャッシュに格納します。

OLTP
# ソフトウェアの機能

Oracle Databaseソフトウェア、Exadata SystemソフトウェアおよびExadataインフラストラクチャを組み合せることで、OLTPワークロードに比類のないパフォーマンス・レベルを提供する、複数の独自の機能を追加できます。Exadataの比類のないOLTPパフォーマンスを実現するソフトウェア機能の一部を次にご紹介します。

共有Exadata RDMAメモリ・データ・アクセラレータ

Exadata Storage ServersのExadata RDMA Memory (XRMEM) は、共有読取りアクセラレータとして活用されるため、リモートに格納されているデータにアクセスする際のレイテンシが大幅に短縮されます。

データベース対応NVMeフラッシュ

Exadataは、データベース・ワークロードを独自に理解しています。高性能なNVMeフラッシュ・ストレージ・テクノロジーは、自動キャッシング層としてExadata Storage Serverに導入されていますが、ほとんどのデータは非常にコスト効率の高いディスク(またはExtreme Flashストレージサーバーの容量最適化フラッシュ)ストレージに保存されます。キャッシュは自動的に行われ、ユーザーや管理者による作業は不要です。Exadataは、データのキャッシュが全体的なパフォーマンスに悪影響を及ぼす場合、それを避けるべきタイミングを判断します。

Smart Flash Caching

Exadataは、アクセス頻度の低いデータをディスク上に保持しながら、頻繁にアクセスされるデータを自動的にキャッシュし、大容量で低コストのディスクを使用して、高いI/O率と高速なフラッシュ・レスポンス時間を提供します。

Smart Flash Logging

Smart Flash Loggingは、パフォーマンス・クリティカルなログ書込み操作を加速することで、トランザクションのレスポンス時間を改善します。

Smart Write-back Flash Cache

データベースによるExadata Storage ServerのSmart Flash CacheテクノロジーへのI/Oの直接書込みを可能にします。フラッシュによって提供される高速レイテンシを利用して、書込み集中型のワークロードを吸収し、I/O帯域幅を節約してアプリケーションのスループットの向上や他のワークロードの処理に利用できるようにします。

Exafusion Direct-to-Wireプロトコル

Exafusionは、Remote Direct Memory Access (RDMA) を使用する次世代のネットワーク・プロトコルです。これにより、RACメッセージをネットワークに直接書き込むことができ、OSカーネルおよびそれによって発生するオーバーヘッドおよびコンテキスト・スイッチを回避できます。

データベースのインテリジェントなネットワーク・リソース管理

Exadataは、Remote Direct Memory Access (RDMA) over Converged Ethernet (RoCE) ネットワーク・ファブリックを介して重要なデータベース・ネットワーク・メッセージを自動的かつ透過的に優先順位付けし、低レイテンシが必要とされる操作の応答時間を短縮します。優先順位付けは、データベース、データベース・サーバーのRoCEアダプタ、Exadata Storage Server Software、Storage RoCEアダプタおよび RoCE Network Fabricスイッチで実行され、エンドツーエンドの優先順位付けが保証されます。

セル間リバランスでExadata RDMA MemoryおよびFlash Cacheを保持

ストレージ・サーバー間のデータ・リバランスは、メンテナンス、実際の障害、予測障害など、さまざまな理由で発生します。リバランス操作によりデータが別のストレージ・サーバーに移動されると、一部のデータがExadata RDMAメモリ(XRMEM)またはフラッシュ・キャッシュにキャッシュされ、データのパフォーマンスと可用性を維持しながらリバランスされます。

高速データファイル作成

Exadataは、新しく作成されるデータファイルのメタデータをディスクに書き込むのではなく、ライトバック・フラッシュ・キャッシュを使用して永続化します。これにより、新しいデータファイルが作成される速度が2倍以上になります。

データベースごとのフラッシュ・キャッシュ・サイズの制御

複数のデータベースおよびプラガブル・データベース(PDB)がストレージを共有している場合、ストレージを共有している場合、フラッシュ・キャッシュ領域は管理が必要な重要なリソースとなります。I/O Resource Management (IORM) は、重要なデータベースやPDBにスペースを確保すると同時に、重要性の低いエンティティや不正なエンティティがフラッシュ・キャッシュ全体を消費するのを防ぎます。

インメモリーOLTPの高速化

InfiniBand ベースの Exadata X6、X7、および X8 世代では、Exadata Storage Server はフラッシュキャッシュの前にメモリベースのキャッシュを提供します。バッファがデータベース・バッファ・キャッシュから消去されると、データベースがセルに通知し、キャッシュ・ポリシーに従ってセル RAM キャッシュにバッファが格納されます。

高可用性
# ソフトウェアの機能
ノードまたはセルの障害の即時検出

Exadataは、ハートビートを使用して様々なコンポーネントの障害を検出します。サーバー障害検出では、誤った障害診断を回避するために、通常、多くのハートビートを逃す必要があります。Exadataは、RDMA over Converged Ethernet (RoCE) ネットワーク上でリモートダイレクトメモリアクセス (RDMA) を独自に使用することで、サーバーの障害を迅速に確認します。RDMAはハードウェアを使用するため、サーバーの負荷が大きい場合でもリモートポートはすばやく応答します。

In-Memory Fault Tolerance

インメモリ列ストアにおけるExadata独自の機能として、インメモリ・フォルト・トレランスがあります。列ストア内の表のすべてのインメモリ・セクションは、同じReal Application Clusters (RAC) 内の異なるデータベース・サーバー上の2つのデータベース・インスタンスのメモリに格納できます。つまり、いずれかのインスタンスに障害が発生した場合、各IMCUは別のインスタンスで安全に保護されているため、失われたIMCUを再移入する必要がなく、アプリケーションへの影響をゼロにできます。

バックアップをストレージ・サーバーにオフロード

Exadata Storage Serverのオフロード機能とRMANブロック・チェンジ・トラッキングを組み合せることで、ストレージ層レベルで大規模な I/O 処理を効率的に実行し、増分バックアップ時に変更されたブロックのみを返し、システムのバックアップ性能を向上させることができます。

Exadataのデータ検証(拡張H.A.R.D.)

Exadata Hardware Assisted Resilient Data (HARD)検証は、データブロック・アドレス、チェックサム、マジック・ナンバーなど、オラクルのブロック・データ構造に対して、物理ディスクへの書き込みを許可する前に独自の検証を行います。ExadataではHARD検証は自動的に行われます。

重要なデータベース・ファイルのリカバリを優先

Exadata I/O Resource Management (IORM)を使用すると、Exadata Storage Serversは、Recovery Manager (RMAN)のバックアップおよびコピー操作に関連するI/Oの優先度およびスケジュールを変更することができます。自動かつ動的なリソース管理により、I/O負荷の高いバックアップ操作が他のデータベース操作の妨げになることはありません。逆に、Exadata Storage Serverは、データベース・データファイルのリストアおよび復旧操作のI/Oの優先度を上げます。

リバランス時のストレージ索引の保持

ストレージ・サーバー間のデータ・リバランスは、メンテナンス、実際の障害、予測障害など、さまざまな理由で発生します。ストレージ索引は、ストレージ・サーバー内の物理ストレージ領域を表します。ストレージ索引にも表されるデータがリバランスされると、関連するストレージ索引データも維持され、継続的な有効性が確保されます。

管理性
# ソフトウェアの機能
リアルタイムのインサイト

リアルタイム・インサイトは、Exadataインフラストラクチャが、Exadataフリート内のすべてのサーバーから、カスタマイズ可能な監視用ダッシュボードに、最新のメトリック観測値を自動的にストリームし、リアルタイム分析と問題解決を行うことを可能にします。

EXAchkフルスタック検証

Oracle EXAchkは、Exadataのソフトウェアおよびハードウェア・コンポーネントのOracleスタックに対して、軽量で非侵入型のヘルス・チェック・フレームワークを提供します。

アップグレード事前準備の最適化機能を備えたOracle Embedded Integrated Lights Out Manager

Exadataのハードウェア(データベースおよびストレージ・サーバー)にはすべて、リモート・システム管理用の Integrated Lights Out Manager (ILOM) が組み込まれています。X7 Exadata Database Machineおよびそれ以降の世代のILOMバージョン5では、パッチ適用時にファームウェアの更新を事前準備することで、データベース・サーバーおよびストレージ・サーバーのパッチ適用期間全体を短縮します。

Oracle Enterprise ManagerのExadataプラグイン

Oracle Enterprise Managerは、プラグイン・アーキテクチャにより、Oracle Exadataのハードウェアとソフトウェアを監視および管理する独自の機能を備えています。Exadataの新しいハードウェア世代やソフトウェア機能がリリースされると、Enterprise ManagerはExadataの管理機能を同時に強化することができます。

自動ワークロード・リポジトリにおけるExadataメトリックの公開

Oracle Database Automatic Workload Repository (AWR)は、Oracle Exadataではオラクルの待機イベント・メトリックに加えてストレージ・サーバーのパフォーマンス・メトリックが含まれるため、データベースのパフォーマンス管理とチューニング・タスクを高速化できます。AWRでは、 Exadata RDMA Memory (XRMEM)、Flash Cache、HDDデバイスなど、すべての主要なExadataパフォーマンス・メトリックのパフォーマンス・メトリックを収集および格納します。

セル・ソフトウェアの透過的な再起動

Exadata System Softwareは自己監視および自己再起動機能を備えています。Restart Serverデーモンは、定期的なハートビートチェックを使用して、コアExadataソフトウェアプロセスを監視することで、自動的に重要な機能の継続的な可用性を確保します。

自動ディスクスクラブおよび修復

Exadataシステム・ソフトウェアは、ハード・ディスク・ドライブで不良セクターを自動的に検査し、データ破損を検出して防止します。不良セクターが検出された場合、Exadataはミラー・コピーを使用して自動的にそのセクターを修復します。

Oracle Linuxの仮想化のための信頼性の高いパーティション

Oracle Exadataは、ベアメタルまたは仮想化された導入として構成できます。X8M-2以降のKVM、またはX8以前のOracle Virtual Machine(OVM)を使用して仮想マシン(VM)をデプロイする場合、VMはOracleによって信頼されたパーティションと見なされ、Oracle Databaseおよびオプションはデータベース・サーバーの物理プロセッサ・レベルではなくVMレベルでライセンス付与される場合があります。

自動VLAN作成

Oracle Exadata Deployment Assistant (OEDA)およびExadataは、データベースおよびストレージ・サーバーでのVLANの使用および作成をサポートしており、共有Exadataインフラストラクチャ上のデータベース・サーバーおよびVMのネットワーク分離を可能にします。

Oracle Exadata Deployment Assistant

Oracle Exadata Deployment Assistant (OEDA)は、初期導入と、新規データベース・サーバーやストレージ・サーバーの追加、新規VMやクラスタの作成、Oracle Databaseのリリースおよびリリース・アップデートのインストール、Oracle Grid Infrastructureのアップグレードなど、継続的なライフサイクル運用を容易にするための、包括的なグラフィカルおよびコマンドライン・ツールです。

データベース・サーバーのコマンドライン管理

Oracle Exadata Database Machine Command-Line Interface (DBMCLI) ユーティリティは、データベース・サーバーおよびデータベース・サーバーに関連するオブジェクト(ユーザー、ロール、アラート、メトリックなど)の管理に使用します。

ストレージ・サーバーのコマンドライン管理

Oracle Exadata Storage Cell Command-Line Interface (CellCLI) ユーティリティは、ストレージ・サーバーおよびストレージ・サーバーに関連するオブジェクト (Smart Flash Cache、Exadata RDMA Memory (XRMEM)、I/O Resource Manager (IORM)、隔離、グリッド・ディスク、セル・ディスク、アラート、メトリックなど) の管理に使用します。

リモートサーバーのコマンドライン管理

Oracle Exadata Command-Line Interface (ExaCLI) ユーティリティは、DBMCLIおよびCellCLIでサポートされているものと同じコマンドおよびオブジェクトを使用して、リモート・データベース・サーバーおよびストレージ・サーバーを管理します。

分散コマンドライン自動化ツール

Oracle Exadata Distributed Command-Line (dcli) ユーティリティは、複数のサーバーでオペレーティング・システム・コマンドを並列スレッドで実行します。ターゲット・サーバーは、Exadata Storage ServersまたはExadata Database Serverです。

ExaCLI用の分散コマンドライン自動化ツール

The Oracle Exadata Distributed Command-Line ユーティリティを使用すると、複数のデータベースおよびストレージ・サーバーにわたってExaCLIコマンドおよびバッチ・ファイル(スクリプト)を並列実行できます。

自動サービス・リクエスト

Exadataは、データベースおよびストレージ・サーバーのすべての物理コンポーネント、ラック配電ユニットおよびRDMA over Converged Ethernet (RoCE) ファブリック・スイッチを継続的に監視します。エラーまたは障害が検出されると、My Oracle Supportで自動サービス・リクエストが作成され、初期データ収集やサービス要求作成における人的介入を回避できるため、問題解決が迅速化されます。

パッチ・マネージャー

Oracle Exadataは、多くのハードウェアおよびソフトウェア・リソースで構成されます。サーバー、スイッチ、および配電ユニットのファームウェア、オペレーティング・システム、およびExadata System Softwareの更新に関連する作業を軽減するために、Patch Manager (patchmgr) は、Oracle Exadata Database Machineを保守するための統合された簡単な方法を提供します。

セキュリティ
# ソフトウェアの機能
Secure Boot

Secure Bootでは、暗号署名を使用して、信頼できるLinuxバイナリおよびブート・チェーンのみがExadataデータベースおよびストレージ・サーバーをブートできるようにします。これにより、ブート・セクターのマルウェアおよびカーネル・コード・インジェクション攻撃を防ぐことができます。

フルスタック・セキュリティ・スキャン

Oracle Exadata System Software のすべてのリリースは、脆弱性とマルウェアに対してスキャンされ、デフォルトでセキュリティが強化されており、非常に安全なデータベース・プラットフォームを提供します。工場出荷時の最新のExadata Softwareリリースは、国防総省STIG SCAP評価で90%以上のスコアを獲得しています。

Full-Stack Secure Erase

Secure Eraserは、データベースおよびストレージ・サーバーからすべてのデータを安全に消去し、ネットワーク・スイッチおよび配電ユニットを出荷時の設定にリセットするための包括的なソリューションです。これにより、古いExadata Databaseマシンを再利用または廃止して、最高レベルのセキュリティ基準を満たすことができます。

Exadata Secure Fabricの分離

Secure Fabricは、RDMA(Remote Direct Memory Access) over Converged Ethernet (RoCE) ネットワーク・ファブリックを介したVMクラスタ間のネットワーク通信を防止することで、Exadata上のVMクラスタ間の厳格なネットワーク分離を実現します。また、ストレージ・サーバーは、クラスタ間通信を防止しながら、Exadata RDMA Memory (XRMEM) 、フラッシュ、ディスク・ドライブなどのストレージ・リソースへの共有アクセスも提供します。

ストレージ・サーバーへのネットワークアクセス

Exadata Storage Serversは、セルウォールと呼ばれる特殊なファイアウォール構成で導入されます。また、Exadata Storage Serversへのsshアクセスは、管理およびRemote Direct Memory Access (RDMA) Network Fabric インタフェースに制限されます。

メモリ保護キー

メモリ保護キーは、正しいキーを保持していないプロセスによるストレージサーバー上のメモリの操作を防止するハードウェア機能です。適切なメモリ保護キーなしでデータにアクセスしようとするプロセスはブロックされるため、メモリ破損に関連する問題を排除できます。

Advanced Intrusion Detection Environment

Advanced Intrusion Detection Environment (AIDE)は、Exadataサーバーに不可欠なファイルのデータベースを作成し、ファイルの整合性をチェックし、システム侵入を検知することで、システム侵害の可能性を低減します。

ASMおよびデータベース・スコープのセキュリティ

ASMスコープのセキュリティを使用すると、Oracle ASMクラスタに関連付けられているOracle ASMディスク・グループによって使用されるグリッド・ディスクのみにアクセスを制限できます。Oracle ASMクラスタに関連付けられているすべてのOracle Databaseインスタンスは、ディスク・グループおよび基礎となるグリッド・ディスクにアクセスできます。異なるOracle ASMクラスタに属するディスク・グループで使用されるグリッド・ディスクには、これらのインスタンスからアクセスできません。

データベース・スコープのセキュリティを使用すると、Oracle Databaseインスタンスのアクセスを特定のグリッド・ディスクのセットに制限できます。データベース・インスタンスは、データベースのASMディスク・グループによって使用されるすべてのグリッド・ディスクにアクセスできる必要があります。これらのOracle ASMディスク・グループで使用されるグリッド・ディスクは、他のOracle ASMディスク・グループでは使用できません。

小さい設置面積

Oracle Exadataは、最小限のOracle Linuxインストールでの導入が可能です。これにより、不要なLinuxパッケージやソフトウェアによるセキュリティ侵害の可能性が低減されます。

Security Enhanced Linux

Exadataデータベース・サーバおよびストレージ・サーバーは、Security Enhanced Linux (SELinux) を有効にしてオペレーティング・システム・ファイルやプロセスへのアクセスをさらに保護し、システム侵害の可能性を低減できます。

統合
# ソフトウェアの機能
仮想化

Exadataは、SR-IOV仮想機能へのアクセスを提供するKVM仮想化テクノロジーにより、Remote Direct Memory Access (RDMA) over Converged Ethernet (RoCE) ネットワーク接続を実現します。

マルチテナント・オプションを使用した、コンテナ・データベース当たり4,096のプラガブル・データベースのサポート

Exadata、Oracle Database Appliance、およびOracle Cloud Infrastructure (OCI)のExadataに特有の機能として、マルチテナント・アーキテクチャがライセンスされている場合、コンテナ・データベースあたり最大4,096のプラガブル・データベースをサポートします。

クラウド
# ソフトウェアの機能
Exadata Storage Server Cloud Scale Software Update

Exadata Storage Serverには、継続的なメンテナンスを簡素化するための自己更新機能が搭載されているため、ソフトウェアの最新性とセキュリティを保つことができます。Eighth Rack Exadataに3台のストレージサーバーがある場合でも、複数のExadata Database Machineに数百台のストレージサーバーがある場合でも、Exadata Storage Server Cloud Scale Software Updateは、データベースの可用性を損なうことなくメンテナンスを簡素化します。

コスト
# ソフトウェアの機能
Capacity on Demand

Capacity-on-demand (CoD) を使用すると、データベースのワークロードの増加に応じて、Exadata Database ServerのCPU容量を追加できます。Capacity-on-Demand は、Exadata Database Serverでアクティブ化されるコアの物理数を制限します。これにより、お客様はExadataのパフォーマンス、セキュリティおよび可用性の恩恵を受けながら、Oracle Databaseおよびオプションのライセンス要件を必要なもののみに制限できます。

Exadata Sparse Snapshots

Exadata Sparse Snapshotsは、Oracle Databasesのスペース効率に優れたストレージ・スナップショットを、開発やテスト目的で提供します。

Exadata Database Machine Eighth Rack

最大280万の読み取りIOPSを提供するエントリーレベルのExadataシステムで、Oracle Databaseの優れたパフォーマンスを実現できます。このシステムには、64 CPUコア、40.8 TBのフラッシュ・キャッシュ、および最大120 TBの使用可能な高冗長性HDDが含まれています。

Oracle Autonomous Database

複雑性や規模、重要性に関係なく、すべての組織がアプリケーション・ワークロードを簡単に開発・導入できるようにする、完全に自動化されたデータベース・サービスです。Autonomous Databaseのコンバージド・エンジンは、多様なデータ型をサポートし、モデリングやコーディングからETL、データベースの最適化、データ分析まで、アプリケーション開発とデプロイをシンプルなものにします。機械学習による自動チューニング、スケーリング、パッチ適用により、Autonomous Databaseは、OLTP、分析、バッチ、IoTのワークロードにおいて最高のパフォーマンス、可用性、セキュリティを提供します。Oracle DatabaseとOracle Exadataをベースに構築されたAutonomous Databaseは、共有または専用環境のOracle Cloud Infrastructure(OCI)で利用できるほか、Exadata Cloud@CustomerやDedicated Region Cloud@Customerとともにオンプレミスで利用できます。