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  • Von: mdi
  • Infrastruktur & Middleware
  • 17.08.2012

Hochverfügbarkeit mit Oracle VM?

Oracle Real Application Clusters, Oracle Clusterware, Oracle Data Guard oder einfach nur die High Availability-Features von Oracle VM (OVM) - das sind die Alternativen, die Oracle für eine hochverfügbare Datenbank-Umgebung mit Oracle VM bereitstellt. Doch Hochverfügbarkeit ist nicht gleich Hochverfügbarkeit. Welche Lösung sich in welchem Fall eignet, zeigt DOAG Online im Überblick.

Oftmals sind Hochverfügbarkeitslösungen kostenintensiv, die Implementierung und Verwaltung schwierig. Anders die internen HA-Funktionalitäten, die OVM seit der Version 2.1.2. mitliefert: keine Zusatzkosten, geringer Verwaltungsaufwand. Wenn keine hundertprozentige Verfügbarkeit benötigt wird, sind die OVM HA-Features auf jeden Fall eine gute Alternative.

Eine Information vorweg: Der Einsatz der HA-Features ist kinderleicht. Doch was können diese Funktionalitäten überhaupt?

Wenn eine VM für das erste Mal innerhalb eines Server Pools gestartet wird, wird die VM an der bestmöglichen Stelle platziert. Typischerweise sucht sich das System über einen Algorithmus den Server aus, der über die meisten Ressourcen verfügt (CPU, Memory und Netzwerk). Sobald die VM einen Platz bekommen hat, ist sie diesem Server allokiert. Allerdings kann ein Administrator die VM innerhalb eines Serverpools auf einen anderen Server problemlos migrieren. Ebenso werden die VMs bei einem Server- oder VM-Fehler automatisch an anderer Stelle neugestartet. Blicken wir doch mal genauer auf diese HA-Fähigkeiten:

  • Autorestart: Oracle VM HA ermöglicht bei dem Ausfall einer einzelnen VM den Auto-Neustart auf einem anderen Server innerhalb eines Server-Pools. Auch wenn der physikalische Server ausfällt, werden alle VM-Gäste auf einem anderen Server des Server-Pools neu gestartet.
  • Pool Load Balancing: Oracle VM sieht innerhalb eines Server Pools einen geteilten Zugang zum Storage vor. Die VM-Gäste werden in diesem geteilten Storage gespeichert und automatisch dem Host-Server mit den höchst verfügbaren Kapazitäten zugeteilt. Es besteht auch die Möglichkeit, mithilfe einer Präferenz-Liste die Zuweisung der VMs zu bestimmen.
  • Secure Live Migration: Diese Option garantiert eine sichere Live-Migration der laufenden VMs ohne Ausfallzeiten von einem physikalischen Server zu einem anderen. Standardmäßig verwendet Secure Live Migration eine SSL-Verschlüsselung, sodass sensible Daten ohne Gefahr migriert werden können.

Auch bei einer geplanten Wartung stellt Oracle Guest VM HA eine Hilfe dar: Bei dem Ausschalten eines physikalischen Servers im VM Manager wird der User gefragt, ob er alle VMs dieses Servers migrieren möchte. Die nicht-migrierten VMs, bei denen die HA-Optionen aktiviert sind, werden automatisch in einem anderen Server des Pools neustarten.

Um die HA-Optionen zu aktivieren, muss lediglich die Checkbox „Enable High Availibility“ angehakt werden – und zwar auf beiden Ebenen: Server Pool und Virtual Machines. Für eine optimale Nutzung der HA-Optionen sind ein paar Hinweise von Oracle zu berücksichtigen. Diese sind im Whitepaper Oracle VM 3: Server Pool Deployment Planning Considerations for Scalability and Availability näher beschrieben.

Die Lösung ist für kleine Geldbeutel und knapp bemessene Zeit-Kontingente besonders attraktiv. Während sie einen guten Schutz gegen physikalische Hardware- oder Prozess-Ausfälle bietet, ist sie allerdings bei Problemen innerhalb der VM-Gäste so gut wie machtlos. Sollte eine Applikation innerhalb eines VM-Gasts einen Fehler aufweisen, würde es vollkommen reichen, nur diese Applikation neuzustarten. Das können die OVM HA-Optionen allerdings nicht. Das System würde den kompletten Gast als fehlerhaft identifizieren und ihn neustarten. Unabhängig von der fehlenden Granularität ist eine hundertprozentige Verfügbarkeit mit den OVM HA-Features nicht gegeben.

Kurz zusammengefasst

  • Kostengünstig
  • Einfache Administration
  • Leistet keine 100% Verfügbarkeit
  • Ohnmächtig bei Ausfällen innerhalb der VMs

 

Oracle Real Application Clusters (RAC)

Eine weitere Alternative in puncto Hochverfügbarkeit im Datenbank-Umfeld ist Oracle RAC. Im Gegensatz zu den anderen Lösungen, die hier vorgestellt werden, erlaubt Oracle RAC nicht nur eine kontinuierliche Verfügbarkeit der Datenbankanwendungen, sondern wird auch als Möglichkeit der Skalierung eingesetzt.

Wer also eine virtuelle Umgebung braucht, die sich keine Ausfälle leisten kann, sollte Oracle RAC in Betracht ziehen. Wenn außerdem die Workloads höher sein sollen als das, was ein einzelner physischer Server verarbeiten kann, dann führt kein Weg am Oracle RAC vorbei. Der Einsatz von Oracle RAC bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich.

  • Server-Konsolidierung: Oracle RAC-Datenbanken oder Oracle RAC One Node (Single-Instanz)-Datenbanken, welche ihre CPU-Ressourcen nicht voll auslasten, profitieren oftmals von einer Konsolidierung mit weiteren Workloads, die eine Server-Virtualisierung nutzen.
  • Lizenzfragen: Das jetzige Lizenzmodell sieht eine Lizenzierung von Oracle RAC-Datenbanken für alle CPUs auf jedem Server in dem Cluster vor. Da Oracle VM eine Hard-Partitionierung ermöglicht, können in einer virtuellen Umgebung mit OVM nur die CPUs lizenziert werden, die für die Partitionierung genutzt werden.
  • Virtuelle Cluster: Oracle VM lässt die Erstellung eines virtuellen Clusters auf einem einzigen physikalischen Server zu. Obwohl diese Konfiguration nicht für Produktionssysteme vorgesehen ist, stellt sie für Demo-, Test- und Development-Clusters eine interessante Alternative dar.
  • Implementierung: Oracle VM kann dabei helfen, die Implementierungszeit bei Server und Software-Installationen und Konfiguration zu reduzieren. Oracle VM ist in der Lage, Deployment-Templates zu erstellen, die das Provisioning neuer Systeme ermöglichen.

Mehr Informationen zum Thema RAC sind in folgendem Whitepaper zu finden: Oracle Real Application Clusters in Oracle VM Environments. Wer allerdings Oracle RAC nutzen möchte, muss tief in die Tasche greifen. Eine kostengünstigere Variante der Hochverfügbarkeit kann neben Data Guard auch Clusterware darstellen.

Oracle Clusterware

Sofern ein System nicht skalieren muss und kurze Ausfallzeiten vor der Wiederinbetriebnahme akzeptabel sind, dann ist Clusterware möglicherweise eine gute Alternative. Der große Vorteil von Oracle Clusterware ist, dass er auf Gast-Ebene implementiert wird und somit eine fein granulierbare Wiedererstellung des Systems auf der Prozess- oder Applikationsebene ermöglicht. Clusterware ergreift Korrekturmaßnahmen, die sich auf den spezifischen Ausfall beziehen. So kann möglicherweise ein Neustart des kompletten VM-Gasts oder -Knoten umgangen werden.

Mehr Informationen zum Thema Oracle Clusterware mit OVM sind in folgendem Whitepaper zu finden: Using Oracle Clusterware to Protect Oracle VM Manager

Zum Teil können diese Technologien auch kombiniert werden – allerdings mit gewissen Einschränkungen. Eine Unterstützung von Oracle RAC in Oracle VM ist seit dem Release 2.1.2 gegeben. Wer allerdings Oracle Real Application Clusters mit Oracle VM HA nutzen will, muss ein paar Punkte beachten: Das Zusammenspiel von Oracle RAC und Oracle VM HA ist seit OVM 3.0.3 vorgesehen – allerdings nur in Test-Umgebungen. Das heißt, es wird in Produktionssystemen nicht unterstützt. Einschränkungen gibt es auch beim Einsatz von Oracle Clusterware mit Oracle VM HA. Aktuelle Informationen dazu sind in der Support-Note 790189.1 zu finden. Als dritte Alternative können natürlich die Oracle VM HA-Features allein verwendet werden.

Die Möglichkeiten im Überblick:

  • Oracle Real Application Clusters (RAC) High Availability and Scalability
    a. ohne Oracle VM HA
    b. mit Oracle VM HA (Oracle VM HA mit Oracle RAC wird ab OVM 3.0.3 auf Test-Umgebungen unterstützt)
  • Oracle Clusterware (failover cluster) High Availability
    a. ohne Oracle VM HA
    b. mit Oracle VM HA
  • Standalone Oracle VM High Availability

 

Es sei mal darauf hingewiesen, dass die Lizenzierung von Oracle VM kostenfrei erfolgt. Demnach fallen nur Support-Kosten an. Oracle VM premier limited deckt einen bis zwei Sockel ab und kostet 599 Dollar. Für mehr als zwei CPU-Sockel müssen die Kunden zu Oracle VM premier für 1100 Dollar greifen. Das Gute dabei ist, dass Oracle mit diesem Support-Angebot weitere Produkte abdeckt:

Oracle VM ServerOracle VM ManagerOracle Enterprise Manager 12c Cloud ControlOracle Enterprise Manager Ops Center 12c

Interessant ist auch die Support-Rahmenbedingungen für Oracle Unbreakable Linux: Wenn das Betriebssystem in Oracle VM läuft, muss der Linux-Support nur einmal pro Oracle VM-Server gekauft werden. Dabei ist die Anzahl der VM-Gäste, die mit Oracle Linux ausgestattet sind, nicht relevant.

Das Thema Virtualisierung wird einen wichtigen Platz auf der DOAG 2012 Konferenz + Ausstellung einnehmen. Neben Vorträgen zum Thema OVM wird auch eine Panel-Diskussion mit Fokus auf Virtualisierungstechnologien und insbesondere auf Oracle VM stattfinden.