PDF de programación - Compresión avanzada con Oracle Database 11g

Documento técnico de Oracle
Septiembre de 2009

Compresión avanzada con Oracle
Database 11g versión 2





Documento técnico de Oracle: Compresión avanzada con Oracle Database 11g versión 2


Introducción
Oracle Advanced Compression
Compresión de datos de tablas
Compresión de tabla OLTP


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Compresión de Recovery Manager
Compresión de Data Pump
Compresión del tráfico de red
Conclusión

Compresión de datos de archivos
Desduplicación de SecureFiles
Compresión de SecureFiles

Compresión de datos de backup

Documento técnico de Oracle: Compresión avanzada con Oracle Database 11g versión 2

Introducción
Las empresas están experimentando un estallido en cuanto al volumen de datos
necesario para llevar adelante sus negocios. Esta tendencia en el aumento de datos
puede atribuirse a varios factores clave. Cambios recientes en cuanto a la regulación,
como las leyes Sarbanes-Oxley e HIPAA, contribuyen a esta tendencia exigiéndoles a
las empresas que retengan una gran cantidad de información por largos períodos de
tiempo. La distribución masiva a través de Internet de contenidos ricos y de multimedia
que ahora es posible gracias a los avances en la tecnología de banda ancha también
contribuye al crecimiento general en el volumen de datos. La tendencia exponencial en
el crecimiento de datos se ve exacerbada aún más con el advenimiento de la Web 2.0,
con las aplicaciones colaborativas que promueven cantidades enormes de contenidos
generados por los usuarios. Varios cálculos indican que el volumen de datos se duplica
cada 2 a 3 años.

Este estallido repentino en el volumen de datos les presenta un desafío administrativo de
enormes proporciones a los administradores de IT. El primero y principal es el costo en
alza constante del almacenamiento: a pesar de que el costo de almacenamiento por MB
ha declinado significativamente en los últimos años, el crecimiento en el volumen de
datos que es necesario mantener constituye uno de los mayores costos en la mayoría de
los presupuestos de IT. Además, el rendimiento y la escalabilidad de las aplicaciones
deben seguir satisfaciendo las demandas de la empresa, incluso a medida que el
volumen de datos estalla.

Oracle Database 11g introduce la opción Advanced Compression para ayudar a los
clientes a sobrellevar estos desafíos. Las innovaciones en las tecnologías de compresión
de Oracle ayudan a los clientes a reducir los recursos y costos que conlleva el
administrar grandes volúmenes de datos. La introducción de estas atractivas nuevas
tecnologías llega en el momento oportuno, ya que las bases de datos de tamaño de
terabytes que se consideraban como una novedad ahora son moneda corriente en los
centros de datos de las empresas.

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Oracle Advanced Compression

La opción Advanced Compression de Oracle Database 11g introduce un conjunto integral de
capacidades de compresión para ayudar a los clientes a maximizar la utilización de sus recursos y
reducir costos. Les permite a los administradores de IT reducir el espacio de utilización general
del almacenamiento de su base de datos al facilitar la compresión de todo tipo de datos, sean
relacionales (tablas), sin estructurar (archivos) o datos de backup. A pesar de que por lo general
se considera al ahorro en cuanto al almacenamiento como el beneficio más tangible de la
compresión, las innovadoras tecnologías que se incluyen en la opción Advanced Compression
están diseñadas para reducir los requisitos de recursos y los costos de tecnología para todos los
componentes de su infraestructura de IT, incluidas la memoria y el ancho de banda de la red.

Compresión de datos de tablas

Oracle ha sido pionera en la introducción de la tecnología de compresión de bases de datos.
Oracle Database 9i incorporó la compresión básica de tabla varios años atrás, opción que
permitía comprimir datos cargados en operaciones de carga en bloque. Oracle Database 11g
versión 1 presentó una nueva característica denominada Compresión de Tabla OLTP que
permite la compresión de datos durante todo tipo de operaciones de manipulación de datos,
incluidas las DML como INSERTAR y ACTUALIZAR. Además, la compresión de tabla OLTP
reduce la sobrecarga de compresión asociada a las operaciones de escritura, por lo que también
resulta apropiada para entornos transaccionales u OLTP. La compresión de tabla OLTP, por lo
tanto, extiende los beneficios de la compresión a todas las cargas de trabajo de las aplicaciones.
Cabe destacar que la compresión básica de tabla es una característica base de Oracle Database
11g Enterprise Edition (EE). La compresión de tabla OLTP forma parte de la opción Oracle
Advanced Compression, cuya licencia debe adquirirse por separado de Enterprise Edition.

Compresión de tabla OLTP
La opción de compresión de tabla OLTP de Oracle se vale de un algoritmo de compresión único
que se diseñó específicamente para trabajar con aplicaciones OLTP. El algoritmo elimina valores
duplicados dentro de un bloque de una base de datos, incluso a través de múltiples columnas.
Los bloques comprimidos contienen una estructura denominada tabla de símbolo que mantiene
metadatos de compresión. Al comprimirse un bloque, se eliminan los valores duplicados
agregando primero una sola copia del valor duplicado a la tabla de símbolo. Luego se reemplaza
cada valor duplicado por una corta referencia a la entrada adecuada en la tabla de símbolo.
Mediante este innovador diseño, los datos comprimidos se encuentran autocontenidos en el
bloque de la base de datos, ya que los metadatos utilizados para traducir los datos comprimidos a
su estado original se encuentran almacenados dentro del mismo bloque. En comparación con los
algoritmos de compresión de los competidores que mantienen una tabla de símbolos global, el
enfoque único de Oracle ofrece significativos beneficios de rendimiento al no introducir I/O
adicional al acceder a datos comprimidos.

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Figura 1: Bloque comprimido frente a bloque sin comprimir

Beneficios de la compresión de tabla OLTP
El índice de compresión que se logra en un entorno determinado depende del tipo de datos que
se comprimirá, específicamente la cardinalidad de dichos datos. En general, los clientes pueden
esperar una reducción en el consumo de espacio de almacenamiento de 2 a 3 veces mediante la
utilización de la característica de compresión de tabla. Es decir, la cantidad de espacio utilizado
por los datos sin comprimir será de dos a tres veces mayor que la de los datos comprimidos. Los
beneficios de la compresión de tabla OLTP van más allá del ahorro en el espacio de
almacenamiento en el disco. Una ventaja significativa es la habilidad de Oracle de leer bloques
comprimidos directamente sin tener que primero descomprimir el bloque. Por lo tanto, no existe
degradación de rendimiento medible al acceder a los datos comprimidos. De hecho, en muchos
casos el rendimiento hasta podría mejorar debido a la reducción de I/O, ya que Oracle tendrá
que acceder a menos bloques. Además, la caché de búfer resultará más eficaz mediante al
almacenamiento de más datos sin tener que incrementar el espacio de utilización en la memoria.

Sobrecarga de rendimiento mínima
Como se mencionó antes, la compresión de tabla OLTP no produce ningún impacto adverso en
las operaciones de lectura. Se lleva a cabo trabajo adicional mientras se escriben los datos, lo que

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hace imposible que se elimine la sobrecarga en el rendimiento en las operaciones de escritura. Sin
embargo, Oracle se ha esforzado para reducir al mínimo esa sobrecarga en la opción de
compresión de tabla OLTP. Oracle comprime bloques en modo de proceso por lotes en vez de
comprimir datos cada vez que una operación de lectura se lleva a cabo. Un bloque recién
inicializado no se comprime hasta que los datos en el bloque alcancen un límite controlado
internamente. Cuando una transacción hace que los datos en el bloque alcancen dicho límite, se
comprimen todos los contenidos del bloque. Ulteriormente, a medida que se añaden más datos al
bloque y se alcanza el límite una vez más, se vuelve a comprimir todo el bloque para lograr el más
alto nivel de compresión. Este proceso se repite hasta que Oracle determina que el bloque ya no
se puede comprimir más. Sólo las transacciones que provocan la compresión del bloque
experimentarán una pequeña sobrecarga de compresión. Por lo tanto, la mayoría de las
transacciones OLTP en bloques comprimidos tendrá el mismo rendimiento que tendría en
bloques sin comprimir.



Bloque
vacío



Bloque

inicialmente sin

comprimir

Bloque

comprimido

Bloque

parcialmente
comprimido

Bloque

comprimido

Leyenda

Datos de encabezado
Espacio libre



Datos sin comprimir
Datos comprimidos

Figura 2: Proceso de compresión de tabla OLTP



Sintaxis de la compresión de tabla OLTP
CREATE TABLE emp (