PDF de programación - Arquitectura Oracle Database 11g en Windows

Arquitectura Oracle Database 11g en
Windows

Un Informe Ejecutivo de Oracle
Julio de 2007




Arquitectura Oracle Database 11g en Windows

Información General..................................................................................................................
Introducción…………….........................................................................................................
Arquitectura de la Base de Datos Oracle en Windows ........................................................
Modelos de threads …………..................................................................................................
Servicios………………............................................................................................................
Mejoras de Escalabilidad………………... ............................................................................
Ajuste RAM de 4GB (4GT)……………...............................................................................
Memoria Extendida (Very Large Memory - VLM)...................................................................
Paginación....................................................................................................................................
Configuración de Prioridades y Afinidades............................................................................
Acceso a Memoria No Uniforme (Non-Uniform Memory Access - NUMA)……................
Mejoras I/O de Archivos………….......................................................................................
Sistema de Archivos en Cluster................................................................................................
I/O de Archivos de 64 Bits.......................................................................................................
Soporte de Archivos Binarios………......................................................................................
Cliente Direct Network File System – Novedades en 11g…………………..........................
Sistemas Operativos Windows de 64 bits ……….................................................................
Conclusión……………….........................................................................................................



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Arquitectura Oracle Database 11g en Windows

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Oracle siempre ha
mantenido un fuerte
compromiso con el sistema
operativo de Windows. En
1993, Oracle fue el primero
en lanzar una base de datos
relacional para Windows
NT. Oracle ha realizado
cambios específicos en su
base de datos a fin de
mejorar su desempeño y
capacidad de uso en
Windows.



Arquitectura Oracle Database 11g en Windows

INFORMACIÓN GENERAL
Oracle Database 11g para Windows ofrece una solución optimizada de base de datos para
aquellas implementaciones que requieren escalabilidad, confiabilidad y alto desempeño
empresarial. El presente informe describe la arquitectura de la base de datos Oracle en
Windows y cómo ésta difiere de su contraparte en UNIX y Linux.

Al utilizar un modelo de servicios Windows nativo y basado en threads, Oracle Database
11g garantiza gran desempeño y escalabilidad. La base de datos Oracle se integra por
completo con las características avanzadas del sistema operativo Windows y el hardware
subyacente, como el soporte NUMA y de Paginación. Oracle ofrece desempeño de
primer nivel a través del soporte de memorias extendidas, archivos binarios y de gran
volumen, y grid computing.

La base de datos Oracle está certificada para funcionar en sistemas operativos Windows de
32 bits y 64 bits.
La base de datos Oracle de 32 bits es soportada por el sistema Windows de 32 bits con
hardware estándar de x86, con inclusión de Windows Vista. En el sistema Windows de 64
bits, Oracle de 64 bits se ejecuta en los sistemas operativos Windows x64
(AMD64/EM64T) y Windows Itanium. El hardware de 64 bits ofrece mayor escalabilidad
y desempeño respecto de los sistemas de 32 bits.


INTRODUCCIÓN
La base de datos Oracle se ha convertido en una de las soluciones de base de datos líder de
la plataforma Windows. Desde el comienzo, el objetivo de Oracle ha sido el de brindar la
base de datos más integrada y de máximo desempeño en Windows y, como resultado,
Oracle ha invertido en el traspaso de su tecnología de base de datos UNIX líder del
mercado a la plataforma Windows. En 1993, Oracle fue la primera empresa en brindar una
base de datos relacional para Windows NT.

En un principio, los esfuerzos de desarrollo de Oracle se concentraron en mejorar el
desempeño y optimizar la arquitectura de la base de datos en Windows. Oracle7 en
Windows NT fue rediseñado para aprovechar las múltiples características de la plataforma
Windows, con inclusión del soporte nativo de threads y la integración con algunas de las
herramientas administrativas, como por ejemplo, el Monitoreo de Desempeño y el
Visualizador de Eventos.

La base de datos Oracle en Windows ha evolucionado desde un nivel básico de integración
del sistema operativo hasta utilizar servicios más avanzados en la plataforma Windows, con
inclusión de los sistemas Itanium y AMD64/EM64T. Como siempre, Oracle continúa
innovando y aprovechando las nuevas tecnologías de Windows. Este informe ejecutivo
ofrece información detallada sobre la arquitectura de Oracle Database 11g en Windows.
Abarca las innovaciones que mejoran la base de datos para Windows, pero no cubre las
características aplicables a todas las plataformas de hardware.



Arquitectura Oracle Database 11g en Windows

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Oracle Database 11g presenta
las mismas características y
funcionalidad en Windows
como en Linux y UNIX. No
obstante, se ha realizado un
trabajo significativo para
aprovechar las características
del sistema operativo
específico de Windows a fin
de mejorar el desempeño, la
confiabilidad y la estabilidad.



La arquitectura de la base de
datos Oracle en Windows está
basada en threads, en lugar
de procesos. Los threads
ofrecen switches de contexto
más rápidos; una rutina de
asignación SGA mucho más
simple que no requiere el uso
de memoria compartida;
productividad más rápida de
nuevas conexiones; y menor
uso de memoria total.



ARQUITECTURA DE LA BASE DE DATOS ORACLE EN WINDOWS
Cuando se ejecuta en Windows, Oracle Database 11g presenta las mismas características y
la misma funcionalidad que las distintas plataformas Linux y UNIX soportadas por Oracle.
No obstante, la interface entre la base de datos y el sistema operativo ha sido
sustancialmente modificada para aprovechar los servicios exclusivos brindados por
Windows. Como resultado, Oracle Database 11g en Windows no es un puerto directo de
la base de código UNIX. Se llevó a cabo un importante trabajo de ingeniería para asegurar
que la base de datos explota al máximo las capacidades de Windows y para garantizar que
la base de datos Oracle es un sistema estable, confiable y de alto desempeño para crear
aplicaciones.



Modelo de Threads
Comparado con la base de datos Oracle en UNIX, el cambio de arquitectura más
significativo en Oracle Database 11g en Windows es la conversión de un servidor basado
en procesos a un servidor basado en threads. En UNIX, Oracle utiliza procesos para
implementar tareas de segundo plano, como el generador de base de datos (DBW0), el
generador de registros (LGWR), los distribuidores, servidores compartidos, entre otros.
Asimismo, cada conexión dedicada, realizada en la base de datos provoca el arranque de
otro proceso del sistema operativo por parte de esa sesión. En Windows, en cambio, todos
estos procesos se implementan como threads dentro de un único y amplio proceso. Esto
significa que para cada instancia de la base de datos Oracle, hay un solo proceso
ejecutándose en Windows para el propio servidor de base de datos Oracle. (Nota: Existen
otros procesos Oracle en Windows para otros servicios de base de datos, como por
ejemplo la Consola de Base de Datos de Enterprise Manager). Dentro de este proceso hay
muchos threads en funcionamiento, y cada thread corresponde directamente a un proceso
en la arquitectura UNIX. De modo que, si había 100 procesos Oracle ejecutándose en
UNIX para una instancia particular, esa misma carga de trabajo sería manejada por 100
threads en un solo proceso en Windows.

Desde el punto de vista operacional, las aplicaciones cliente conectadas a la base de datos
no se ven afectadas por este cambio en la arquitectura de la base de datos. Cada esfuerzo
ha sido realizado para garantizar que la base de datos funciona del mismo modo en
Windows como en otras plataformas, aún cuando la arquitectura del proceso interno haya
sido convertida a un entorno basado en threads.

La motivación inicial para cambiar a una arquitectura basada en threads surgió de los
problemas de desempeño con la primera versión de Windows NT al lidiar con los archivos
compartidos entre los procesos. Pasar simplemente a una arquitectura basada en threads y
no modificar ningún otro nodo aumentó drásticamente el desempeño ya que se evitó este
cuello de botella particular de Windows NT. No cabe duda de que la motivación inicial
para el cambio ya no existe, no obstante, aún se mantiene la arquitectura de threads para
Oracle ya que ésta resultó ser muy estable y fácil de soportar.

Existen otros beneficios que surgen de la arquitectura basada en threads. Estos incluyen
switches de contexto más rápidos para el sistema operativo entre los threads, a diferencia
de los procesos; una rutina de asignación del Área del Sistema Global (SGA) mucho más
simple que no requiere del uso de memoria compartida; productividad más rápida de
nuevas conexiones debido a que los threads se crean más velozmente que los procesos;
menor utilización de la memoria debido a que los threads comparten más estructuras de
datos que los pr