PDF de programación - Uso de Oracle In-Memory Database Cache para acelerar la base de datos de Oracle

Documento técnico de Oracle
Julio de 2009

Uso de Oracle In-Memory Database Cache
para acelerar la base de datos de Oracle





Uso de Oracle In-Memory Database Cache para acelerar la base de datos de Oracle

1. Introducción ..................................................................................... 2
2. Almacenamiento en caché de la capa de aplicaciones .................. 4
3. Base de datos Oracle TimesTen In-Memory................................... 6
3.1 Rendimiento de Oracle TimesTen ............................................ 8

4. Almacenamiento de datos en caché con

Oracle In-Memory Database Cache ............................................... 9
4.1 Definición del contenido de una caché ................................... 10
4.2 Carga de datos y administración de la memoria caché .......... 12
4.3 Datos compartidos en una malla de caché ............................. 14
4.4 Mantenimiento de la coherencia de los datos ......................... 14
4.5 Alta disponibilidad ................................................................... 20
5. Rendimiento .................................................................................. 24
6. Ejemplos ....................................................................................... 26
6.1 Caché de sólo lectura ............................................................. 26
6.2 Caché de sólo lectura con intervalo móvil ............................... 27
6.3 Caché actualizable .................................................................. 27
6.4 Caché dinámica actualizable .................................................. 28
6.5 Caché de captura de datos con tasa de ingreso irregular ...... 29
6.6 Caché de captura de datos con tasa de

ingreso constantemente alta ................................................... 29
6.7 Caché actualizable gestionada por el usuario ........................ 30
6.8 Caché de sólo lectura, dinámica y distribuida ......................... 31
7. Conclusión .................................................................................... 31
8. Referencias ................................................................................... 32



Uso de Oracle In-Memory Database Cache para acelerar la base de datos de Oracle

1. Introducción

Oracle In-Memory Database Cache acelera los procesos comerciales, permite la inteligencia de negocios en tiempo real y
facilita la personalización de las aplicaciones en las tiene lugar el diálogo con el cliente.

El producto Oracle In-Memory Database Cache (IMDB Cache) es una opción ideal de
Oracle Database para el almacenamiento en caché de subparticiones esenciales para el
rendimiento de una base de datos de Oracle en la capa de aplicaciones. El uso de IMDB
Cache mejora el tiempo de respuesta y la capacidad de procesamiento de las
aplicaciones. IMDB Cache cuenta con tres componentes tecnológicos clave: la
tecnología de Oracle TimesTen In-Memory Database (TimesTen) para administrar los
datos en tiempo real en la capa de aplicaciones; la tecnología de almacenamiento en
caché para almacenar las tablas de acceso frecuente desde un servidor de Oracle
Database a la capa de aplicaciones y mantener la coherencia de los datos almacenados;
y un componente de replicación de datos transaccionales para asegurar una alta
disponibilidad entre capas.

TimesTen es una base de datos relacionales de memoria optimizada que ofrece un
tiempo de respuesta muy breve y un procesamiento muy alto de los sistemas de
rendimiento crítico. Está diseñada para operar en la capa de aplicaciones, cerca de las
aplicaciones y, en forma opcional, en proceso con aplicaciones. Una base de datos
TimesTen puede utilizarse como registro o como caché de una base de datos de Oracle.

Las aplicaciones pueden crear y administrar tablas de bases de datos en TimesTen o
almacenar en caché las subparticiones de una base de datos de Oracle en IMDB Cache.
Las tablas almacenadas en caché y las que no lo están pueden coexistir en la misma
base de datos de memoria, y además son todas persistentes y recuperables. Las
consultas y actualizaciones de datos almacenados en caché y no almacenados se
ejecutan con aplicaciones mediante SQL92 o PL/SQL que usan ODBC, JDBC, la interfaz
Oracle Call Interface (OCI) o TTClasses, así como también Pro*C.

Para la escalabilidad horizontal del rendimiento y la capacidad, es posible valerse de
mallas de caché. En ese caso, la malla consiste en una recopilación de cachés de IMDB
que administran en forma conjunta los datos almacenados en caché de una aplicación.

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Los datos almacenados en caché se distribuyen entre los miembros de la malla, que
brinda aplicaciones con transparencia de ubicación, lo que causa que los datos
almacenados en caché se agreguen eficazmente en todos los miembros de la malla
disponibles para la aplicación. Las mallas de caché permiten la escalabilidad incremental
mediante la adición (y eliminación) en línea de los miembros de la malla. Mantienen la
coherencia de los datos copiados en caché entre los miembros de la malla de caché y la
base de datos de Oracle.

IMDB Cache administra la disponibilidad de los datos a través de la capa de aplicaciones
y la capa del servidor de la base de datos. Asegura una alta disponibilidad y no causa
pérdidas de transacciones, independientemente de que se produzca una falla, ya sea un
error en uno de los nodos de caché, uno de los nodos de Oracle RAC, al nivel de la red o
incluso en el caso de un grupo RAC.

TimesTen y IMDB Cache cuentan con antecedentes comprobados de implementaciones
de producción en empresas en tiempo real e industrias en las que el tiempo es crítico,
que incluyen servicios de telecomunicaciones de redes, sistemas de soporte
operacional, centros de contacto, sistemas de reserva y líneas aéreas, sistemas de
control y comando, y comercio de valores. Miles de compañías en todo el mundo usan
TimesTen e IMDB Cache en aplicaciones de producción, incluidos Alcatel-Lucent,
Amdocs, Aspect, Avaya, Bombay Stock Exchange, Bridgewater Systems, BroadSoft,
Cisco, Deutsche Börse, Ericsson, JP Morgan, NEC, NYFIX, Smart Communications y
Sprint.



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2. Almacenamiento en caché de la capa de aplicaciones

El almacenamiento en caché de la capa de aplicaciones suele utilizarse con el fin de mejorar la latencia del acceso a los datos
y disminuir la carga de trabajo en la base de datos interna.

Se desarrollaron diversas técnicas de este tipo de almacenamiento para mejorar el rendimiento del
acceso a los datos o disminuir la conflictividad de los servidores de la base de datos interna. Un
tiempo de respuesta rápido es especialmente importante en las aplicaciones en tiempo real y en
las que tiene lugar el diálogo con el cliente. La disminución de la carga de trabajo en la base de
datos interna también es importante para las aplicaciones que cuentan con una comunidad de
usuarios en crecimiento, tales como los servicios de software en hosts, sitios de comercio por
medios electrónicos o servicios de telecomunicación.
Existen diversas opciones con respecto a qué información almacenar en caché y dónde
almacenarla, y cada opción tiene sus ventajas y desventajas. Algunas de las técnicas de
almacenamiento en caché creadas son:
• Cachés de los resultados de las consultas. Generalmente se realiza en la capa de aplicaciones y se

administra con un software especial que oculta la presencia de la caché a los ojos de la
aplicación. En esta situación, el software para almacenamiento en caché guarda
automáticamente los resultados de las consultas enviadas al sistema de la base de datos. Una
coincidencia de caché se reconoce y ejecuta desde la caché si una consulta es idéntica a otra
enviada anteriormente, incluidos iguales valores de parámetros. Las ventajas del
almacenamiento en caché son su sencillez y que ofrece escenarios de acceso en los que la
misma consulta puede enviarse varias veces. Sin embargo, su alcance es limitado ya que no
puede manejar el proceso de las consultas en el contenido del caché.

• Caches de herramientas de asignación de objetos relacionales. Las herramientas de asignación de

objetos relacionales (herramientas de asignación de O/R) ocultan las bases de datos
relacionales a los ojos de los programadores orientados a objetos, mediante una asignación
entre los objetos y los datos relacionales. Una vez asignados los datos relacionales a la
representación de un objeto, pueden almacenarse con la herramienta de asignación de O/R
hasta que no se necesiten más o hasta que sean obsoletos. El almacenamiento en caché
mediante las herramientas de asignación de O/R es una técnica habitual usada para evitar
costosas asignaciones entre el modelo del objeto del lenguaje de programación y el modelo
relacional de la base de datos.

• Cachés de objetos. La frase "almacenamiento en caché" no es muy apropiada en este caso, ya

que los objetos que se guardan en estas cachés no son necesariamente particiones de objetos
almacenados en otros lugares. Estas “cachés” son repositorios de objetos independientes del
origen de los objetos. Por lo general, no son transparentes para las aplicaciones. Las

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aplicaciones "ponen", "toman", "insertan" y "eliminan" objetos en las cachés. No hay
muchos programas en el mercado que ofrezcan estos tipos de cachés, y el nivel de
funcionalidad que admiten no es siempre el mismo. Las cachés pueden encontrarse
estrictamente en la memoria o pueden copiarse en un disco o en otro sistema de
administración de datos. Algunos productos brindan control de concurrencia, otros ofrecen
distribución transparente en los diversos nod