Oracle以网格技术解决成本难题

核心提示：编者按:如何降低建立和使用信息技术基础架构所需的高昂成本，这几乎是所有IT技术用户最关心的问题，Oracle以网格技术解决成本难题，然而，要降低IT成本，利用低成本、标准化、模块化部件，及开放式的完整集成软件构造网格计算，必须解决“过剩的计算容量、昂贵的容量扩展以及高额的管理成本”三大难题，受到现有信息技术基础架构所限

编者按:如何降低建立和使用信息技术基础架构所需的高昂成本，这几乎是所有IT技术用户最关心的问题。然而，要降低IT成本，必须解决“过剩的计算容量、昂贵的容量扩展以及高额的管理成本”三大难题。受到现有信息技术基础架构所限，用户只能针对高峰容量构建计算容量，而无法在平时有效地使用多余的容量。同时，由于传统的系统结构很复杂，需要专门的管理工具、过程和技能，进行大量人工管理。同时,用户事实上也不能在必要时以较低成本迅速地向模块单元增加容量。所有这些因素造成IT成本居高不下。

降低IT系统成本，企业应如何跨越这三大难题？2003年，Oracle(大型网站数据库平台)公司响亮地回答:采用网格计算技术!在2003年旧金山Oracle(大型网站数据库平台)用户大会上，Oracle(大型网站数据库平台)公司推出了全球首个企业网格计算中间件—Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g。Oracle(大型网站数据库平台) 应用服务器10g（Oracle(大型网站数据库平台) Application Server 10g）是 Oracle(大型网站数据库平台)应用基础架构软件集成套件的下一代产品，可以在计算网格中运行企业应用程序。通过从软件供应、用户供应、应用程序管理与监控、工作负载管理、系统管理和监控等方面入手实施网格计算功能，Oracle(大型网站数据库平台) 应用服务器10g能够大幅度降低建立、使用信息技术基础架构所需的高昂成本。

高效使用计算容量

随着性能和工作负载需求的变化，Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g提供了客户急需的可伸缩性和端到端的高可用性，以及硬件故障、软件故障、人工错误和灾难间的故障切换。Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g集成了自动化工作负载管理，能够有效地使用现有的软件容量，在提供优化的可伸缩性和高可用性的同时限制了空闲的计算容量。

Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g提供了许多实用工具来确保系统和应用程序能够有效地使用现成的系统资源，在低成本的服务器和存储器上提供最高的可伸缩性。这些实用程序包括:应用服务器优化、工作负载监控、基于策略的工作负载管理、特定应用策略、服务供应和动态资源分配。同时，Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g还提供了诸如零计划停机时间、零意外停机时间、故障切换通知等大量功能，从而能确保系统和应用程序在低成本服务器和存储器上以最高的可用性运行。

降低容量扩展成本

典型的网格计算环境在初始阶段可以只有少量的服务器，在资源合并时可以增至数百个服务器。不难想象，人工安装和维护数百个服务器上的软件既费时费力又极容易出错。网格技术能够帮助我们跳出“昂贵的容量扩展”的怪圈吗？答案是肯定的。

为使软件安装流程化，Oracle(大型网站数据库平台)在Oracle(大型网站数据库平台) 应用服务器10g中提供了完全自动化的安装过程，不用人工干预就可将应用服务器的所有组件安装在许多机器上。除安装以外，及时的补丁和升级也是日常工作中最为繁重的两个部分。为了减轻这两部分的工作强度，Oracle(大型网站数据库平台)提供了实用工具来自动将一台或多台服务器上的软件补丁程序应用于一个或多个Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器。系统可查看Metalink补丁程序网站，检测本身是否正确安装了补丁程序，以修补任何已知错误或潜在的安全性问题。同时，Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g提供的图形化升级助手可以自动将应用服务器从9iAS升级到10g，不用人工干预，并自动检测哪些应用服务器的组件需要升级。此外，Oracle(大型网站数据库平台) 应用服务器10g通过实现操作任务自动化、软件配置流程化，提供实用工具来克隆应用服务器的配置及其部署的应用程序，成功地解决了容量扩展成本问题。

降低管理成本

建立企业计算网格的基本需求是严格定义并实施的安全性策略和过程。网格计算在资源动态调配和资源复杂性方面的特性，在显著提高资源使用效率的同时，也使计算网格中的安全性实施变得极具挑战性并且极其昂贵。为了简化计算网格中的安全性供应和管理，在 Oracle(大型网站数据库平台) Internet Directory、Oracle(大型网站数据库平台) AS 10g Single Sign-On Server 和Oracle(大型网站数据库平台) AS Certificate Authority的基础上，Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g 提供了一个统一的基于标准的端到端安全性和身份管理基础架构。

Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g的安全性与身份管理服务自动处理提供用户的过程、自动创建和删除他们的身份，并自动授予他们的访问控制权限。这些实用程序降低了用于安全性管理的人力成本、减少了漏洞，并加速了用户访问他们得到授权的应用程序和网格资源。“我们将通过简化一组计算机的共同工作来满足计算的需要，为此，Oracle(大型网站数据库平台)推出了企业网格。”

计算网格支持大量的企业应用程序和用户，该环境中诸如低性能和运行中断等服务质量问题同时影响着大量的用户，因此在计算网格中以集中和前瞻性的方式监控和管理应用程序就成为关键。Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g提供了许多功能，用于改善和自动处理计算网格中的应用程序监控和管理，同时，它还将运行在网格上的应用程序的整个生命周期管理自动化。当用户在网格中访问企业应用程序时，Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g已经集成了实用工具，用于监控和调整应用程序，为终端用户提供最优化的性能。通过这些实用工具，Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g不仅能够帮助用户减少人力成本和人为错误，同时也提高了计算网格的应用性能和可用性。

最后，为了降低系统管理成本并有效使用系统容量，Oracle(大型网站数据库平台)应用数据库10g的自动管理特性已经可以自动处理许多低级系统管理任务，以前这些任务会占用管理员很多时间。另外，通过将Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g 和 Oracle(大型网站数据库平台) 企业管理器10g的网格控制集成在一起，用户就能实现对许多服务器的统一监控与管理。如前所述，“过剩的计算容量、昂贵的容量扩展和高额管理成本”是造成构建和使用信息技术基础架构的成本居高不下的关键因素。为此，Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g 针对性地提出三点:

1、通过自动工作负载管理分配工作负载，有效地使用空闲计算容量;
2、通过快速有效的软件供应，随时使用低成本标准单元增加计算容量;
3、通过自动管理系统，减少高成本、有错误倾向的人为干涉，并且通过跨越多个系统的自动软件供应和管理大幅度降低管理成本。

通过这些特点，Oracle(大型网站数据库平台)应用服务器10g可以在大幅度降低系统和应用程序监控和管理成本的同时，以非常高的性能、可伸缩性和可用性在低成本服务器和存储器集合上运行企业应用程序，为客户带来低成本、轻松的IT使用体验。

Oracle(大型网站数据库平台)如何全面支持网格计算

Oracle(大型网站数据库平台)公司多年来一直致力于支持和实现网格计算（Grid Computing）的技术研究，其中一些技术是在Oracle(大型网站数据库平台) Database10g中新出现的，其他技术则是Oracle(大型网站数据库平台)数据库固有的，而且已经存在了很多年。以下技术特性反映了Oracle(大型网站数据库平台)如何在网格中实现其功能。提供计算资源是网格最重要的功能之一，它能在需要时动态地将计算资源提供给应用程序。根据业务优先级和需要，必须正确地分配这些资源。Oracle(大型网站数据库平台)提供了许多用于提供计算资源的特性，包括:

1、真正应用集群（Real Application Clusters, RAC）

Oracle(大型网站数据库平台) RAC是标准网格的关键。 RAC是具有共享缓存体系结构的集群数据库，它运行在通过集群互联和共用存储器子系统连接在一起的多台机器上。对于用户来说，Oracle(大型网站数据库平台) RAC数据库不仅看起来像一个独立的标准Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g，而且用于维护独立的Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g的工具和流程同样可以用于整个集群。 所有标准的备份和恢复操作，包括使用恢复管理器（Recovery Manager），都通过RAC透明地进行。对于两种配置，所有SQL操作（包括数据定义语言和完整性约束）都是相同的。然而，RAC最重要的特性是它能够根据业务处理需要管理工作量—根据需要添加或删除节点。

2、自动存储管理（Automatic Storage Management，ASM）

Oracle(大型网站数据库平台)建议将自动存储管理用于数据库文件和Oracle(大型网站数据库平台)根目录的集群文件系统。作为Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g的新特性，ASM简化了Oracle(大型网站数据库平台)数据库文件的管理。ASM只要求管理少量的磁盘组，而不是管理许多数据库文件。ASM提供了许多与存储技术（如RAID）相同的好处。与这些技术一样，ASM允许在一组独立磁盘设备上创建一个单独的磁盘组。与RAID不同，ASM在文件级别进行条状划分和镜像存储。

3、Oracle(大型网站数据库平台)资源管理器（Oracle(大型网站数据库平台) Resource Manager）

虽然Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g在很大程度上是一个自我管理的数据库，但管理员还是需要对数据库资源的使用方式进行控制。在Oracle(大型网站数据库平台)数据库内管理资源的重要工具之一就是数据库资源管理器，它使资源管理员能够改变将Oracle(大型网站数据库平台)数据库资源分配给网格用户的方式。

4、Oracle(大型网站数据库平台)调度器（Oracle(大型网站数据库平台) Scheduler）

Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g还引入了Oracle(大型网站数据库平台)调度器，它提供了许多在网格中安排和执行业务及IT任务（称为作业）的功能。信息供应是由Oracle(大型网站数据库平台)特性支持的另一个重要功能，它意味着无论用户什么时候需要信息，也不管信息存储在网格上的什么地方，都能把信息提供给用户。要处理任何可用资源上的信息，网格就必须跨分布式系统有效地共享信息。网格还必须使用户能够访问存储在不同系统（来自多个供应商和文件系统的数据库系统）中的数据。Oracle(大型网站数据库平台)提供了大量特性和工具用于提供网格上的信息，这些特性和工具包括:

1、Oracle(大型网站数据库平台)可移动表空间（Oracle(大型网站数据库平台) Transportable Tablespaces）

Oracle(大型网站数据库平台)可移动表空间使Oracle(大型网站数据库平台)数据文件能够从一个数据库中取出，移动或复制到另一个位置，然后插入到另一个数据库中。取出或插入数据文件只涉及读取或装载少量元数据。可移动表空间还支持两个或多个数据库同时安装只读表空间。

2、Oracle(大型网站数据库平台)流（Oracle(大型网站数据库平台) Streams）

一些数据在创建或修改时需要被共享。Oracle(大型网站数据库平台) 流能够使数据在网格中的数据库、节点或刀片场之间流动，并且能够在更新时使两个或多个备份保持同步。它还提供了一个统一框架，用于信息共享，并将消息排队、复制、事件、数据仓库装载、通知以及发布/订阅组成一个单一的技术。随着Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g的发布，流/可移动表空间特性的结合实现了Brajesh Goyal所谓的“自驱动数据库”。

3、轻松安装OCI/JDBC

利用Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g，任何使用Oracle(大型网站数据库平台)调用接口（OCI）的应用程序现在都能够轻松地安装占用资源很少的Oracle(大型网站数据库平台)客户端文件，无需安装和配置整个客户端。这意味着网格客户端不必安装任何Oracle(大型网站数据库平台)软件，也可轻松、安全地访问运行在网格上的Oracle(大型网站数据库平台)数据库中的数据。

4、分布式SQL（Distributed SQL）和分布式事务（Distributed Transactions）

Oracle(大型网站数据库平台) 分布式SQL使网格用户能够有效地访问和集成存储在多个Oracle(大型网站数据库平台)及非Oracle(大型网站数据库平台)数据库中的数据。利用分布式SQL对远程数据的透明访问使网格用户能够在任何其他数据库上运行他们的应用程序，而无需对应用程序做任何代码修改。在跨多个数据存储器集成数据和管理事务的同时，Oracle(大型网站数据库平台)数据库智能地优化执行计划，以最有效的方式访问数据。

5、超大型数据库支持

为了支持超大型数据库（Ultra Large Databases，ULDB），Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g引入了一个重要概念，即大文件表空间（Big file Tablespace），它使Oracle(大型网站数据库平台)数据库能够包含由单一的大文件而不是许多小文件组成的表空间。这使Oracle(大型网站数据库平台)数据库能够利用64位系统的功能创建和管理超大型文件。因为网格的重要目标中有一些是要以最低的成本和最小的复杂性提供高可用性、可伸缩性和最佳的服务性能，所以采用集成方法管理网格是必要的。Oracle(大型网站数据库平台)公司经过几年的艰苦工作，对管理企业内分布式资源提供了广泛的支持。Oracle(大型网站数据库平台)提供的工具和特性包括:

1、利用Oracle(大型网站数据库平台)企业管理器（Oracle(大型网站数据库平台) Enterprise Manager）管理网格

企业管理器提供了一个简化的、集中化的管理框架，用于管理企业资源和分析网格性能。利用企业管理器，网格管理员能够从网络的任何位置，在系统的整个生命周期内通过Web浏览器管理网格环境。在使用Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g的情况下，这项工作包括集成管理并监控RAC数据库，以及在进行失效切换（Failover）和正常切换（Switchover）时管理并监控备用数据防护（Data Guard）系统。

2、管理网格中的安全性

网格中的动态环境使安全性变得极为重要。 通过利用符合轻型目录访问协议（LDAP）的Oracle(大型网站数据库平台)互联网目录（OID）集中管理分布式企业的安全性，Oracle(大型网站数据库平台)使安全性的管理变得非常轻松。在这方面，企业用户安全性提供了在全球范围内跨所有企业数据库创建和管理用户权限的能力。企业用户权限的管理在OID内完成，从而不必在一个网格的多个数据库中创建同一个用户。

3、虚拟专用数据库

VPD（虚拟专用数据库）提供了服务器增强的、精细的访问控制以及一个可以在网格设置中使用的安全的应用语境，以便多个客户、合作伙伴或部门能够利用同一个数据库安全地访问关键数据。VPD使每位用户和每位客户都能够在单一的数据库内访问数据，并保证了数据在物理上的分离。通过将一个或多个安全策略与表或视图相关联，就能够实现VPD。

4、Oracle(大型网站数据库平台)标签安全（Oracle(大型网站数据库平台) Label Security）

Oracle(大型网站数据库平台)标签安全为管理员提供了一个基于网络的行级（现在是列级）安全解决方案，以便根据数据的敏感性控制数据访问，消除了手工编写这种策略的需要。利用图形用户界面（GUI）工具Oracle(大型网站数据库平台)策略管理器（Oracle(大型网站数据库平台) Policy Manager），管理员能够快速创建Oracle(大型网站数据库平台) 标签安全策略，并将它们分配到应用程序表内的行和列。此外，Oracle(大型网站数据库平台) Database 10g现在还添加了Oracle(大型网站数据库平台) 标签安全与OID的集成，从而能够在动态变化的网格设置中集中管理这些策略。

从9i到10g:Oracle(大型网站数据库平台)向网格计算时代升级

网格计算的本质是如何有效集中利用分散的IT资源。目前,Oracle(大型网站数据库平台)和IBM、Sun一样积极发展企业适用的网格技术。“当IT系统与企业核心业务成为一个整体时，IT系统变得越来越复杂，越来越难以管理，管理成本也越来越高。”

所以，“计算机诞生40多年以后，我们将不再单纯追求一台计算机的计算速度，而是通过简化一组计算机的共同工作来满足计算的需要。为此，Oracle(大型网站数据库平台)推出了企业网格。”2003年9月，Oracle(大型网站数据库平台)在推出数据库旗舰产品10g时如是说。此次同时发布的Oracle(大型网站数据库平台) DataBase 10g、Oracle(大型网站数据库平台) Application Server 10g和Oracle(大型网站数据库平台) Enterprise Manager 10g等，由于也贴上了“g”（grid）的标签，都不同程度地彰显网格计算的特色。

Oracle(大型网站数据库平台)的网格计算包括四个组成部分:存储网格、数据库网格、应用服务器网格和网格控制。这将意味着通过多台小型服务器的协作，利用低成本、标准化、模块化部件，及开放式的完整集成软件构造网格计算，可带给企业低成本的高服务质量。