医疗行业分布式数据库方案

1． 需求分析

随着越来越多业务功能的上线，在今天的数据中心环境下， Oracle RAC（Real Application Clusters）等核心数据库系统正在发展成为高度集成的中央系统，其实现的可用性、可缩扩性和可管理性能够跟上迅速增长的数据量和业务需求。

在传统的 RAC系统中，数据被存储在共享的SAN存储里，并连接到同时读取和写入数据库的服务器节点集群。 然而，受SAN存储架构本身的I/O能力制约，一些数据规模或交易规模巨大的业务系统，其I/O需求越来越挑战着现有存储架构的极限，因此，一种能够快速提供更高I/O能力且支持RAC集群的架构应运而生——分布式存储架构。

2.至强奔腾解决方案

针对客户现状，结合当前 IT 去中心化的趋势，我们向客户推荐使用性能卓 越的 zData 一体机解决方案来为用户解决性能问题。 zData 一体机解决方案，是借鉴 Exadata 的架构，基于 x86 平台、 闪存卡、 以太交换机等技术搭建的轻量级、低成本、高性能、可扩展的针对传统 数据仓库的整体解决方案。

产品架构如下：

1. 存储分布式管理软件

ZATA分布式存储管理软件，是一套灵活的纯软件解决方案，它充分利用基于PC服务器的内部直连式存储来创建一个虚拟的、可扩展的SAN，性能或优于外部传统光纤通道SAN，而成本和复杂性成倍降低。使用只需在现有的x86服务器上安装分布式存储软件，就可以将x86服务器作为存储节点，从而可以将多个存储节点的内部磁盘资源整合起来形成虚拟的SAN；支持Infiniband网络协议，大幅减少CPU占用的同时能够显著降低IO访问延迟，具有无可比拟的性能优势。

2. Nytro 应用加速卡

基于PCIe的闪存可以提供极高的性能和超低的延迟以加快数据库的整体性能。Nytro闪存加速卡在企业服务器端利用PCIe闪存技术，为数据库提供非凡的输入/输出性能。Nytro加速卡支持带宽可达4GB/s，每秒输入/输出操作次数高达280,000次 (IOPS)，单卡最高容量可达3.2TB。 此外，输入/输出和闪存管理采用主机卸载架构确保性能稳定性、最大地降低了对主机CPU和内存的占用。

3. Mellanox 56Gb Infiniband网络

整个方案基于Mellanox 56Gb Infiniband高速网络，采用全冗余网络架构，一方面可以提供足够的带宽承载数据传输，使其性能大幅优于外部传统FC SAN，且成本和复杂性成倍降低；另一方面为Oracle RAC集群的高性能读写提供了保障。

系统拓扑图：

  3.方案优势

该方案通过灵活的软件解决方案创建虚拟SAN，大幅降低了成本和复杂性，基于PCIe的闪存存储提供了极高的性能和超低延迟等优点来加快数据库的整体性能。通过方便灵活地搭配不同存储介质，能够以较低的成本应对以下这些应用场景：
（1）使用少量的SSD盘和闪存卡，加上大容量低成本的SAS硬盘和SATA硬盘，满足如数据仓库这样的大数据量、密集IO的系统。单个数据库节点高达每秒12GB的吞吐，可以轻松应对100TB级别的数据仓库。
（2）使用全闪存卡和SSD盘，满足对高并发、低延时OLTP类系统的需求。单个数据库节点超过100万IOPS，单个IO延时在0.6毫秒以下足以满足交易型系统极端性能要求。
（3）SSD盘、闪存卡和SAS硬盘分层设计应用，形成不同IO需求的应用，应对数据库整合的混合IO要求。