ORACLE 12CDATABASE IN-MEMORY

Gökhan AtılDatabase Administration SIG, 20/02/2015

Gökhan Atıl

• DBA Takım Lideri

• 10 yıldan fazla deneyim• 10g/11g/R12 OCP DBA• Oracle Certified Expert (SQL & Exadata)• Comptia Linux+• Blogger (Ekim 2008’den beri) gokhanatil.com• Turkish Oracle User Group Kurucu Üyesi (TROUG)• Oracle ACE (Ekim 2011)

Expert Oracle Enterprise Manager 12c

Kellyn Pot'vinAnand AkelaGökhan AtılBobby CurtisAlex GorbachevNiall LitchfieldLeighton NelsonPete Sharman

25 Haziran 2013

Sunum İçeriği

Oracle Database In-Memory Nedir?Neden In-Memory?

Oracle Database In-Memory’nin YapısıPerformans Karşılaştırması

Nasıl Kullanılır?Son Söz

Oracle Database In-Memory Nedir?

Database (storage structures)

Instance

(System Global Area)

Background Process

PMONSMON DBWn LGWRCKPT ARCn

DatabaseBufferCache Shared Pool

In-MemoryArea

IMCO

SP LP JP RL

nK

Neden In-Memory?

• Memory’den 1 MB sırasız veri okuma 0.25 ms• SSD’den 1 MB sırasız veri okuma 1 ms• Sabit Disk’ten 1 MB sırasız veri okuma 20 ms

Oracle Database In-Memory’nin Yapısı

Analitikİşlemler

OLTP Kolon

Formatı

In-Memory

Sales

Sales

Buffer Cache

SatırFormatı

Sales

Diğerlerinden Farkı Nedir?

Ana Veriler

Kolon formatı

Level 2 Delta

Kolon formatı

Level 1 Delta

Satır formatı

REDOLOGS veriler

Oracle ve Kolon Formatı?• Sadece In-memory’de

kullanılıyor• Sıkıştırma sayesinde veri

x2-x20 kat daha az yer kaplıyor (MEMCOMPRESS)

• Logging Gerektirmiyor (recovery edilmesine gerek yok çünkü satır formatı halinde zaten diskte tutuluyor)

• Startup sırasında tablolar belleğe alınıyorlar (PRIORITY)

Memory

Kolon formatı

SIMD

Neden Kolon Formatı?

In-Memory Column Store

Şehir SatışlarSales

Örnek: İstanbul’daki satış toplamını bulmak

1. Sadece gerekli kolon verisine erişim!

2. Yeni algoritma sayesinde sıkıştırılmış veri içinde arama

3. IM Storage Index sayesinde ilgisiz verinin filtrelenmesi (IMCU)

4. SIMD Vektör İşleme ile değerlerin tek komut ile karşılaştırılması

İstanbul 5,000,000 TL

SIMD Vektör İşleme Nedir? • SIMD (Single Instruction processing Multiple Data values)

vektör işleme, SIMD desteği olan sunucularda her kolondaki veriyi tek tek işlemek yerine, birden fazla kolondaki verinin beraberce tek bir CPU dönüşünde ile işlenmesini sağlar.

• Modern Intel işlemciler 16-32 SIMD registerlarına sahiptir.

İki Kopya (Disk+RAM) Yavaşlatmaz mı?

Tablo1-3

OLTP içim İndeksler

5-15 Analitik Sorgular için

İndeksler

Performans Karşılaştırması

• Tanel Põder & Kerry Osborne’nun Exadata üzerinde yaptığı testler:

SELECT COUNT(*), SUM(order_total)FROMordersWHEREwarehouse_id BETWEEN 500 AND 510

8 GB’lık tablonun %1’ini seçmek istiyoruz

Test Sonuçları:

Erişim metodu Toplam CPU(ms)

index (range scan) 265203 37438

full table scan (buffered) 132075 48944

full table scan (direct path) 15567 11808

full table scan (smart scan) 2102 729

full table scan (inmemory) 155 155

In-Memory Hızlı Peki ya Buffer Cache?

Erişim metodu Toplam CPU(ms)

full table scan (smart scan) 2102 729

full table scan (inmemory) 155 155

full table scan (buffer cache) 7850 7831

1. Sadece gerekli kolon verisine erişim2. Yeni algoritma sayesinde sıkıştırılmış veri içinde arama3. IM Storage Index sayesinde ilgisiz verinin filtrelenmesi4. SIMD Vektör İşleme

In-Memory ve Verilerin İşlenmesi

• Veriye erişim her zaman hızlı olmasına karşın, özellikle TEMP tablespace’i kullanılan sorgularda verinin işlenmesi darboğaz oluşturabilir: Sorgularınızın TEMP tablespace’i kullanmadığına

emin olun Verinin filtrelenmesini önce yapın PGA_AGGREGATE_TARGET’ı (ve paralelismi) arttırın

Nasıl Kullanılır?

• Database In-Memory Opsiyonunu etkinleştirmek:

ALTER SYSTEM SET inmemory_size = 20G SCOPE=spfile;

• Veritabanını restart etmeniz gerekir.• SGA’nin yeterince büyük olmasına dikkat edin!

Nasıl Kullanılır?

• İstediğiniz tablo için In-Memory opsiyonunu aktif hale getirmek:

ALTER TABLE sales INMEMORY;

• Tablolar in-memory area’ya (IM Column Store) varsayılan olarak on-demand olarak yüklenir.

Nasıl Kullanılır?

• Tablonun otomatik olarak In-Memory’ye yüklenmesi için:

ALTER TABLE sales INMEMORY PRIORITY CRITICAL;

• PRIORITY şunlardan biri olabilir: NONE (varsayılan), LOW, MEDIUM, HIGH, CRITICAL

Nasıl Kullanılır?

• V$IM_SEGMENTS veya V$IM_USER_SEGMENTS’ı sorgulayarak tablolarınız in-memory’de mi görebilirsiniz:

SELECT OWNER, SEGMENT_NAME, INMEMORY_SIZE, BYTES, BYTES_NOT_POPULATED,POPULATE_STATUS FROM v$im_segments;

Nasıl Kullanılır?

Şu objeler In-Memory’de tutulamaz:• SYSTEM or SYSAUX tablespace’indeki SYS

objeleri• Index Organized Tablolar (IOTs)• Clustered Tablolar• LONG veritipindeki kolonlar

Nasıl Kullanılır?

• İstediğiniz kolon ve partitionların In-Memory area’ya yüklenmesini engelleyebilirsiniz:

ALTER TABLE sales INMEMORY NO INMEMORY(prod_id);

ALTER TABLE sales MODIFY PARTITION SALES_1998 NO INMEMORY;

Nasıl Kullanılır?

• Tablonun veya partitionın nasıl sıkıştırılacağını belirtebilirsiniz:

ALTER TABLE sales INMEMORY MEMCOMPRESS FOR QUERY;

ALTER TABLE sales MODIFY PARTITION SALES_1998 INMEMORY NOMEMCOMPRESS;

Nasıl Kullanılır?• MEMCOMPRESS parametresi:

NOCOMPRESS Sıkıştırma yok

MEMCOMPRESS FOR DML DML işlemleri için optimize edilmiş minimum sıkıştırma

MEMCOMPRESS FOR QUERY LOW Varsayılan (Sorgu performansı için optimize)

MEMCOMPRESS FOR QUERY HIGH Hem sorgu performansı hem yer kullanımı açısından iyi

MEMCOMPRESS FOR CAPACITY LOW Sorgu performansından çok yer kullanımını düşünen

MEMCOMPRESS FOR CAPACITY HIGH Tamamen yer kullanımını azaltmak için tasarlanmış

Son Söz

• Fonksiyonel: Her hangi bir SQL kısıtlaması yok• Uygulanması Kolay: Verinin aktarılmasına veya

değiştirilmesine gerek yok• Tamamen Uyumlu: Uygulamalarda her hangi

bir değişiklik gerektirmiyor

• Partitioning ile Birlikte Enterprise Edition kullanmak için en geçerli sebep

KAYNAKLAR:

@gokhanatil http://gokhanatil.com

Tanel Põder & Kerry Osborne’sunumu Oracle Database In Memory‐ Option in Action Oracle Database In-Memory blog https://blogs.oracle.com/In-Memory/

Oracle Database In-Memory White Paper Ekim 2014