Oracle Cloud File System – зачем нам еще одна файловая система?

Александр Рындин ,
Oracle СНГ

Источник: блог Alexander Ryndin, 28 Март 2011, http://www.oraclegis.com/blog/?p=2008

Продолжаю писать про Cloud-технологии от Oracle. Следующая на очереди – Oracle Cloud File System. Информация об этой файловой системе была опубликована 7 февраля. Сначала немного истории.

История вопроса

Oracle озаботился хранением данных на уровне операционной системы достаточно давно. Причина для этого была довольно простая: желание предложить файловую систему

сравнимую по эффективности с RAW-партициями
работающую в кластерном режиме
единую для разных ОС.

На этому пути мы встретили:

OCFS и OCFS2
ASM и ACFS
btrfs
Lustre – досталась от Sun.
ZFS – досталось от Sun.

Надо сказать файловых систем стало многовато и пока не понятно, куда все это приведет. Одно уже стало абсолютно ясно – ASM и ACFS имеют будущее.

ASM – это относительно старый продукт, появившийся впервые в составе СУБД Oracle 10.1. В первой время он был относительно сырым и редко кто хотел использовать его для своих СУБД. В последнее время ASM дозрел и стал все чаще применяться в корпоративной среде. ASM – это по сути средство управления томами и файловая система, специально заточенное под хранение файлов СУБД Oracle. Для других целей его применять не следует. Это был первый шаг.

Второй шаг был сделан в СУБД Oracle 11.2. Именно тогда сверху ASM появилась надстройка, позволяющая хранить в ASM не только файлы СУБД Oracle, но и файлы стороннего ПО.

Вот выдержка из документации по СУБД Oracle 11.2, поясняющая для чего нужна ACFS:

Oracle ASM – предпочтительный способ хранения файлов базы данных (это не касается ORACLE_HOME)
Oracle ACFS – предпочтительный способ хранения файлов, не принадлежащих СУБД. Он оптимизирована для самых широких целей
Компания Oracle не рекомендует (и не оказывает поддержку) хранить в ACFS файлы, которые можно хранить в ASM
Oracle ACFS не поддерживает инсталляцию файлов Oracle Grid Infrastructure home
Oracle ACFS не поддерживает хранение Oracle Cluster Registry (OCR) and voting files

Если посмотреть за пределы СУБД Oracle, то можно увидеть, что ACFS рекомендована для хранения файлов GoldenGate (кроме случая Exadata). Возможно, Oracle уже использует ACFS и для других целей, но я пока об этом не знаю.

Введение в Oracle Cloud File system

Откуда же взялась Oracle Cloud File System? По сути, Oracle просто произвел ребрендинг – назвал комбинацию ASM+ACFS громким именем Oracle Cloud File System. Кроме ребрендинга это значит, что ASM+ACFS будут продаваться отдельно от СУБД, но будут оставаться бесплатными в случае, если есть база данных.

Итак, определение: Oracle Cloud File System разработана для хранения любых файлов вовне базы данных Oracle для различных операционных систем. Oracle Cloud File System имеет единый интерфейс для управление, единые инструменты для инсталляции и конфигурации, единую clusterware. Поддержка и решение проблем предоставляется одним вендором. Таким, образом Вам не нужны сторонние файловые системы и инструменты для управления томами.

Возможности, предоставляемые Oracle Cloud File System:

Snapshots. Возможность делать read-only снимки, использующие технологию Copy-On-Write
Tagging. Возможность задать файлам атрибут и обрабатывать эти файлы, находящиеся в разных каталогах совместно.
Репликация. Возможность создать Standby-копию основной файловой системы. Изменения в основной копии передаются на standby и так накатываются.
Security. Возможность раздавать права на уровне так называемых realms, а также на уровне операционной системы (owner, group, other для Linux, ACLs для Windows)
Шифрование. Может быть применена как на уровне всей файловой системы, так и на уровне отдельного файла.
Динамическое изменение размера. Можно изменять размер файлов системы в online-режиме.
Отказоустойчивость. Отказоустойчивость возникает из-за использования инфраструктуры ASM.

Инсталляция Oracle Cloud File System

На текущий момент не существует отдельного дистрибутива Oracle Cloud File System. Поэтому для инсталляции используется диск Grid Infrastructure, входящий в поставку СУБД Oracle 11.2.0.2. Чтобы его скачать нужен доступ на support.oracle.com. Если у Вас такого доступа нет, то для получения дистрибутива следует связаться с локальным офисом компании Oracle.

1. Инсталляция Grid Infrastructure.

Делается как описано Oracle® Grid Infrastructure Installation Guide. Я выполнял инсталляцию в режиме Software Only.

2. Добавил 2 жестких диска (у меня была виртуальная машин) – /dev/sdd и /dev/sde.

3. Установил владельцем этих дисков пользователя oracle (наверное, не по фен шую – я не следовал официальному guide по инсталляции):

chown oracle.dba /dev/sdd
chown oracle.dba /dev/sdd

4. Запустил asmca для создания дисковых групп ASM. Указал имя и пароль для SYS и SYSTEM. Затем указал, где искать диски для включения в дисковые группы. Создал дисковую группу NONDB в режиме отсутствия дублирования информации и добавил в эту группу только /dev/sdd:

5. Чтобы использовать все возможности ACFS нужно поднять уровень совместимости ASM. Прежде чем это делать, давайте запустим драйвер, управляющий томами

sudo /u03/app/11.2.0/grid/bin/acfsload start

6. Подключившись к ASM, настроим уровень совместимости (это можно также сделать через ASMCA)

alter diskgroup nondb set attribute ‘compatible.asm’=’11.2′;
alter diskgroup nondb set attribute ‘compatible.advm’=’11.2′;

7. Запустим ASMCA. Нам стали доступны вкладки Volumes и ASM Cluster File System

8. Создадим том и файловую систему на ранее созданной дисковой группе

9. Смонтировать все файловые системы можно одной командой

/sbin/mount.acfs –o all

10. Чтобы протестировать скорость запустил dd. Конечно, нельзя судить о скорости в реальной системе, но отработало довольно шустро (это виртуальная машина, размещенная на внутреннем диске ноутбука):

[oracle@office nondb_test]$ sudo dd if=/dev/zero of=test bs=1024 count=1024000
1024000+0 records in
1024000+0 records out
1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 12.8604 seconds, 81.5 MB/s

Лицензирование

Лицензия на Cloud File System стоит денег, если вы используете ее не для хранения файлов, метаданных Oracle и т.д. Т.е. если создавать файловый сервер на Cloud File System, то придется платить деньги.

Заключение

Oracle выпустил новый продукт под названием Cloud File System. Под этим именем скрываются давно знакомые и опробованные технологии – ASM и ACFS. Это, наверное, и хорошо, потому что многие “грабли” уже обнаружены и убраны теми, кто использовал базу данных Oracle.

Интересно, что возникает некая конкуренция с DBFS. Но для использования DBFS требуется инсталлировать сервер баз данных, чего не нужно делать для Cloud File System. Плюс ко всему в Cloud File System меньше всяких прослоек в виде СУБД, поэтому меньше накладные расходы.

В скором времени ее должны сертифицировать для Exadata, тогда эту файловую систему будет очень удобно использовать для загрузки данных через External Tables и для trail-файлов GoldenGate.

В целом решение очень интересное и в чем-то даже уникальное. Будем ждать примеров использования – думаю, они не заставят себя долго ждать.