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Technische Implementation von CERA Hannes Thiemann Max-Planck-Institut für Meteorologie Modelle und Daten zmaw.de ULDB Wiesbaden, 28.

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Präsentation zum Thema: "Technische Implementation von CERA Hannes Thiemann Max-Planck-Institut für Meteorologie Modelle und Daten zmaw.de ULDB Wiesbaden, 28."—  Präsentation transkript:

1 Technische Implementation von CERA Hannes Thiemann Max-Planck-Institut für Meteorologie Modelle und Daten zmaw.de ULDB Wiesbaden, 28. Mai 2008

2 Inhalt Aufgabe und Motivation Umsetzung Datenbanken Anbindung an das HSM Ausblick

3 Klimasystem

4 Klimamodell: Grid

5 Klimamodell: Auflösung T42 (300 km) T106 (120 km)

6 Datenmengen Horizontalauflösung des Klimamodells T42: 128 * 64 = 8192 Punkte pro Globalfeld T106: 160 * 320 = Punkte pro Globalfeld Erforderliche Speichereinheiten (GRIB Format) Horizontalfeld (Zugriffseinheit): 17.1 kB (T42) / kB (T106) Unix Filegröße für monatsweise akkumulierte Ergebnisse mit 6 Std. Speicherintervall und 300 2d Variablen (Physikalische Einheit): 616 MB (T42) / 3500 MB (T106) 240 Jahre Modellintegration (Logische Einheit): 1.7 TB (T42) / 10 TB (T106)

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10 Umsetzung Datenbanken

11 The Winter TopTen Program identifies the worlds largest and most heavily used databases. ….. Congratulations on achieving Grand Prize award winner status (1) in Database Size, Other, All and TopTen Winner status Database Size, Other, Linux;Workload, Other, Linux in Winter Corp.'s 2005 TopTen Program! (1) Grand prizes are awarded for first place winners in the All Environments categories only. WDCC's CERA DB has been identified as the largest Linux DB.

12 Wintercorp (2005) - DB Size: Scientific, Archive, and other CompanySize (TB) DBMSPlatformSystem Vendor Max-Planck222OracleFederated/SMPNEC USGS/EROS17OracleCentralized/SMPSun USGS/EROS17OracleCentralized/SMPSun HP1NonStop SQLCentralized/MPPHP T-Systems1Oracle RACCentralized/ClusterSun See:

13 Wintercorp (2005) - DB Size: Data Warehouse CompanySize (TB) DBMSPlatformSystem Vendor Yahoo100OracleCentralized/SMPFujitsu Siemens AT&T 1) 94DaytonaFederated/SMPHP KT IT-Group50DB2Centralized/ClusterIBM LGR25OracleCentralized/SMPHP Amazon25Oracle RACCentralized/ClusterHP See: 1) 330 GB Norm. Data Volume

14 Oracle 9.2 single instance running on TX7 Enterprise Edition Partitioning Option Advanced Security 24 Tbyte disk attached to database nodes Database size ~450 Tbyte Database nodes connected to HSM system Data accessible on the internet 800 named users worldwide Daily access 800 GB/Day (average) New data 400 GB/Day (average) CERA: Some Facts

15 Datenbanken: Aufteilung Metadaten Daten Enterprise User Security OID

16 Entry Reference Status Distribution Contact Coverage Parameter Spatial Reference Local Adm. Data Access Data Org Tabellen 800 GB

17 Structure of metadata tables Informationen um Einfache Anfragen ohne Zugriff auf Daten selbst zu beantworten. Konsistenz zu den Daten selbst überprüfen zu können. Qualitätskontrollen durchzuführen. Liegen auf Disk Tabellen 800 GB

18 Wichtige Datenbankfeatures Nologging : Reduktion der Redo-Log Informationen => Gegenwärtig ca. 5 GB/day pro Datenbankinstanz Partitioning Read Only Tablespaces => Verringerung des Backup Nicht verwendet: Komprimierung in der Datenbank => Verwendete Datenformate sind bereits hochkomprimierend

19 Backup 3 Typen: reguläre Datenbankdateien mit konventionellem Datenbankbackup, kein nologging. Datenbankdateien mit nologging geschrieben. Backup auf Tape nach read only setzen. Datenbankdateien mit nologging geschrieben. Noch read write und daher keine Sicherung. Daten müßen nach Korruption neu eingefüllt werden.

20 BLOB Data Table blob_id blob_data Structure of blob tables Range Partitioning Table Partition 1 Table Partition 2 Table Partition n … blob_id 1.. n blob_id n+1.. m blob_id m+1.. k … Time t 0.. t n Time t n+1.. t m Time t m+1.. t k … Datafile 1 Datafile 2 Datafile n …

21 Umsetzung: HSM Anbindung an das HSM

22 TBS - RW Tbl Partition 1 TBS - RW Tbl Partition 2 dxdb TBS - RO Tbl Partition 1 All tablespaces are moved at once to dxdb MigoutMigin

23 Migout / Migin Migout takes place after files havent been modified for x minutes Only one migout process per dxdb-filesystem Migin takes place immediately after a file is requested. Only parts accessed are retrieved from the backend storage. One migin process per requested file.

24 dxdb LWM HWM Purging

25 Criteria for purging Size of datafiles doesnt matter Except: small datafiles can stay on disk Time not modified (easy for read only tablespaces) Time not touched Oracle has the tendency to touch data files quite often Oracle parameter read_only_open_delayed could be an option Prerequisite: 2 copies on tape

26 Inside the datafile Primary Key Lob Index Table Blob data Header 128k

27 Frontend versus Backend Header 128k Filesystem FrontendHSM Backend Header 128k Part 1 = 512 MB Part 2 = 512 MB

28 Retrieving data 4 Header 128k Tape Request

29 Usage: Downloads

30 Statistics: Size

31 Ausblick: Globalmodell T213 (Atmosphäre) Horizontalauflösung des Klimamodells T213: 640 * 320 = Punkte pro Globalfeld T106: 160 * 320 = Punkte pro Globalfeld Erforderliche Speichereinheiten (GRIB Format) Horizontalfeld (Zugriffseinheit): kB (T213) / kB (T106) Unix Filegröße für monatsweise akkumulierte Ergebnisse mit 6 Std. Speicherintervall und 300 2d Variablen (Physikalische Einheit): 14000MB (T213) / 3500 MB (T106) 240 Jahre Modellintegration (Logische Einheit): 40 TB (T213) / 10 TB (T106)

32 Ausblick: Regionalmodell Auflösung und Datenmengen REMO-UBA-Modellgebiet Orography Auslösung: 10x10 km Datenmenge: 5 TB / 100 Jahre (nur Bodenfelder)

33 Vielen Dank!


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