Ich glaube, wir sollten eine SQL Datenbank haben ... Datenbanksysteme heute und morgen Uli Heuser, Matthias Wild, Systemtechnik | JBFOne 2009

Ziel dieses Vortrags Die Datenbankstrategie – eine Wegbeschreibung Vorgehen, Status und weitere Vorgehensweise im Überblick Neue Technologien und Konzepte verändern die IT Landschaft Darstellen der Auswirkungen auf Datenbanksysteme Ausrichten der Konzepte im Datenbankumfeld auf diese Veränderungen Trends & Directions bei Datenbanksystemen Darstellen und bewerten interessanter Trends im Datenbankmarkt

Agenda Wie alles begann Das Biotop Survival of the fittest Die Evolution geht weiter Erkenntnis

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Der Weg zur Datenbankstrategie Markt- Analysen Strategie-Dokumente Kosten-Bewertungen Hersteller-gespräche Rahmen-bedingungen Abstimm-Runden strukturieren, analysieren, bewerten, abwägen, ... Das Ergebnis ...? Technologie-Sichtung und -Bewertung agree Kernsystem Business Intelligence Sonstige Datenbanken

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... Server werden zu groß Die Serverleistung steigt Rechenleistung steigt weiter statt MHz jetzt mit Hilfe von Multi-Core Maschinen werden nicht ausgelastet ineffizienter Betrieb der Server ungenutztes Potential zur Kostenoptimierung mehr Server bedeuten mehr Aufwand Welche Möglichkeiten gibt es? Konsolidierung Virtualisierung Kombination aus beidem Die Serverleistung steigt ...

Server werden zu klein Clients ... ... ... Application Server ... ... Multi-Tier-Architekturen und Konzepte, die darauf aufbauen sind hochskalierbar Aber: Alle Server greifen auf eine Datenbank zu. Deren Skalierbarkeit ist der kritische Punkt Welche Möglichkeiten gibt es? Modularisieren der Anwendungen eine Datenbank pro Modul Kundengruppen bilden eine Datenbank pro Kundengruppe Horizontale Skalierung Mehrknotensysteme neuartige Konzepte (z.B. global Persistance) Vertikale Optimierung High-End Hardware DBMS-Features Clients ... ... ... Application Server ... ... ... Database Server

Das RZ der Zukunft Das Rechenzentrum der Zukunft ist groß, standardisiert, modular und bietet RZ-Leistungen für viele unterschiedliche Kunden Die Großen der Branche haben und bauen riesige Rechenzentren Google, Amazon haben es „erfunden“ HP, Microsoft, etc. folgen Sie bereiten sich damit auf zukünftige RZ- zentrierte Anwendungsarchitekturen vor Software-as-a-Service (SaaS) Utility Sourcing Services (USS) (Private) Clouds etc. Beispiele Google apps, Salesforce, Amazon EC2, uvm. Quelle: http://www.datacenterknowledge.com/archives/category/technology/containers/

Aber Vorsicht ... Quelle: http://gcaptain.com/maritime/blog/ital-florida-container-casualties/damaged-containers-aboard-ship/

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Welche Optimierungsmöglichkeiten gibt es? Varianz verringern DBMSe reduzieren Basiskomponenten reduzieren (Hardwaretypen, Betriebssysteme) Konzepte und Verfahren angleichen Vorhandene Systeme optimieren Konsolidierung und Virtualisierung Industrialisierte Bereitstellungs- und Betriebsprozesse Paketbildung/Baukastensystem Service-Modell einführen etc. 1. Produktionslinien reduzieren Varianz verringern, Standards definieren Vorhandene Umgebungen optimieren 2. Produktionslinien optimieren

Das Offensichtliche zuerst – Hard- und Softwarekosten X86 ist günstiger und genauso schnell

Konsolidierung und Virtualisierung 1 – Ein physischer Server pro Datenbank 1 physischer Server

Konsolidierung und Virtualisierung 1 – Ein physischer Server pro Datenbank 2 – Konsolidierung 3 – Virtualisierung 1 2 physischer Server physischer Server Konsolidierung ... Virtualisierung 3 physischer Server logischer Server logischer Server

Konsolidierung und Virtualisierung 1 – Ein physischer Server pro Datenbank 2 – Konsolidierung 3 – Virtualisierung 4 – Konsolidierung/Virtualisierung kombiniert 1 2 physischer Server physischer Server Konsolidierung ... Virtualisierung Virtualisierung 3 4 physischer Server physischer Server logischer Server logischer Server ... Konsolidierung logischer Server logischer Server ...

Servicetypen – Das Baukastensystem Basis sind standardisierte Bausteine Die Bausteine werden zu vorkonfektionierten Paketen zusammengestellt  Servicetyp Alle Anforderungen werden mit wenigen Paketen erfüllt

Bedarfsgerechte Lösungen zu transparenten Kosten Zukünftige Angebote müssen sich stärker am Bedarf der Kunden orientieren Pakete und optionale Bausteine müssen darauf ausgerichtet werden Kosten Nachvollziehbare Kosten anhand einer Bestellmatrix Dadurch Transparenz innerhalb der Pakete und zu Marktangeboten gegeben Abweichungen vom Standard sind möglich (z.B. kundenspezifische Projekte), die Mehrkosten sind im Einzelfall zu ermitteln

Service-Sicht etablieren Der Datenbankservice muss die Anforderungen der Anwendung erfüllen benötigtes Datenbanksystem Servicekriterien Die zugrunde liegenden Produkte und Technologien sind nicht relevant Standardisierung Optimierung Flexibilität Performance physisch / virtuell RAM Storage DBMS Backup K-Fall Verfügbarkeit

Industrialisierte Prozesse Optimierung durch industrialisierte Bereitstellungs- und Betriebsprozesse Nutzen der Möglichkeiten, die sich durch Standardisierung, Baukastensystem und Paketbildung ergeben Die Bereitstellung ist automatisiert schnell massentauglich Bestellformular DBMS Qualitätsstufe Optionen DBMS1 DBMS2 DBMS3 QS1 QS2 QS3 Option1 Option2 Option3 Option4 Bestellvorgang neue DB wird eingerichtet

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Appliances Eine Vereinfachung für den Nutzer … Appliances: Teradata DWH Appliance Oracle Exadata 2 IBM Infosphere Balanced Warehouse Kickfire Quelle: http://www.flickr.com

Spezialdatenbanken Für jeden Zweck das beste … … XMLDBS OODBS RDMDBS Objektorientierte Gemstone, Objectstore XML Tamino (Software AG) … XMLDBS OODBS Zeit RDMDBS

Spaltenorientierte Datenbanksysteme Herkömmliche Speicherung in Zeilen Zeilen werden in Blöcken/Pages zusammengefasst gespeichert Es werden immer ganze Blöcke in den Hauptspeicher transferiert Spaltenorientierte Speicherung Spalten werden in Blöcken/Pages zusammengefasst gespeichert Vorteile Spaltenorientierte Speicherung bei Selects mit wenigen Spalten, aber vielen Zeilen durch wesentlich bessere Kompression in Verbindung mit anderen Technologien (Multi-Core, in-Memory Technologien) C1 C2 ... C200 R1 R2 R1.000.000 Datenbankserver Bufferbereich Transfer physische Datenbank

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Zusammenfassung Die IT Landschaft verändert sich es gibt neue Architekturkonzepte es gibt neue Bereitstellungskonzepte der Preisdruck nimmt zu Dadurch ergibt sich der Bedarf zur Optimierung Reduktion der Varianz und Harmonisierung der Verfahren Konsolidierung und Virtualisierung Industrialisierte Bereitstellungs- und Betriebsprozesse Paketbildung und Baukastensystem Service Modell Es gibt einige neue Trends in Datenbankbereich, zum Beispiel Datenbank Appliances Spezialdatenbanksysteme Spaltenorientierte Datenbanken Die Datenbankstrategie liegt in einer ersten Indikation vor und wird im Dezember im Architektur-Board der FIDUCIA behandelt. Die Veröffentlichung der Ergebnisse wird Anfang 2010 erfolgen

Matthias Wild Uli Heuser Fragen? – Diskussion? Systemtechnik Matthias.Wild@fiducia.de 0721/4004-2904 Uli Heuser Uli.Heuser@fiducia.de 0721/4004-1018

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