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Articles - Étudiants SUPINFO

Compression de données Oracle 11g

Par Nicolas JOSSET Publié le 01/09/2016 à 18:28:50 Noter cet article:
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Introduction

Depuis quelques années les entreprises font face, à une augmentation exponentielle du volume de données indispensables pour le bon fonctionnement et pour permettre leur pérennisation. Cette augmentation rapide et importante peut être expliquée par plusieurs facteurs, qui sont la loi Sarbanes-Oxley et la HIPAA qui visent à obliger les entreprises à garder de plus en plus d'informations et ce sur de longues périodes de temps, mais aussi l'augmentation des flux de données des contenus riches et multimédia qui transitent sur internet. Ces deux facteurs, d'après les spécialistes du WEB, pourrait doubler le volume de données à l'échelle mondiale, tous les deux ou trois ans. Cette augmentation du volume de données, représente un vrai défi, pour les administrateurs IT qui doivent garder des performances satisfaisantes et de permettre à l'entreprise de garder le même budget pour ce qui est de la partie hardware et solutions informatiques et ce malgré les quantités de données, qui doivent être stockées. C'est pour cette raison qu'Oracle à créé l'option Advanced Compression maintenant disponible dans Oracle 11g Release 1, afin de permettre de réduire les ressources et les coûts de la gestion de gros volumes de données grâce à un ensemble complet de capacités de compression (Secure Files, RMAN et Data Pump compression, Data Guard et Redo Log).

Oracle Advanced Compression

Comme dit, ci-dessus Oracle Advanced Compression comprend plusieurs fonctions de compression, qui peuvent s'éxecuter sur presque tous les types de données, que ce soit sur des tables relationnelles, sur des fichiers fournissant des données non-structurées mais aussi sur les données de sauvegarde système. Et les bénéfices sont grands, même si les principales sont l'abaissement des coûts du stockage, vu que la compression permet dans certains cas de réduire le volume de données de prés de 90% mais aussi la réduction de la consommation système (mémoire et bande passante) ce qui peut également engendrer une réduction des dépenses energetiques mais aussi de reporter les upgrade hardware qui pourraient être fréquentes en vue de l'augmentation des demandes système qui pourraient être engendrées par les quantités de données non compressées.

OLTP Table Compression: Cette fonctionnalité, embarquée dans Oracle Advanced Compression, permet la compression et la décompression des données dans le cadre de toutes les opérations possibles, y compris dans les opérations DML classiques, telles que des INSERT et des UPDATE, ce qui permet alors d'appliquer tous les bénéfices de la compression aux différentes actions applicatives qui reposent sur le travail des données. Dans le cadre de cette fonctionnalité, l'algorithme se charge de transférer et de transformer les données présentent en double dans un bloc de la base de donnés, dans un bloc compressé nommé table des symboles. Une fois dans la table des symboles, les données précédemment prsésentent en double sont alors remplacées dans la table par une courte référence précisant la position de ladite données dans la table des symboles. Des métadonnées correspondantes à la compression des données de la table, sont également stockées dans la table des symboles afin de permettre une décompression des données et donc de les remettre dans leur état initial. Le résultat de cette compression, sera quant à lui dépendant du type de données à compresser, mais aussi de la cardinalité des données. Mais d'un point de vue général, les clients de cette solution peuvent s'attendre à réduire leur consommation d'espace de stockage de moitié voir même de 75%. Ce qui pourrait signifier que dans le cas, où les données ne seraient pas compressées par le biais de OLTP Table COmpression, leur volume pourrait être 2 à 4 fois plus important que celui des données préalablement compressées. Ce qu'il y a de bien, également, avec OLTP Table Compression c'est de pouvoir lire les blocs de données compressés sans avoir à décompressé les données avant, ce qui permet d'éviter toutes dégradations des performances du système.

Mise en place et Best Practices :

  • ALTER TABLE...COMPRESS FOR OLTP

    Cette méthode permettra l'utilisation de OLTP Table Compression pour toutes les futures requêtes DML, mais elle ne compresse pas les données de la table.

  • ONLINE REDEFINITION (DBMS_REDEFINITION)

    Cette méthode permettra l'utilisation de OLTP Table Compression pour toutes les futures requêtes DML, mais aussi de compresser les données existantes, tout en gardant la table disponible en ligne pour les activités de lecture et d'écriture pendant la compression.

  • ALTER TABLE... MOVE COMPRESS FOR OLTP

    Comme dans le cadre de la méthode précédente, celle-ci permet l'utilisation de futures requêtes DML mais aussi la compression des données existantes tout en permettant leur relocalisation dans un autre segment de la base tout en les gardant disponibles en lignes lors de la migration. Les données en ligne seront alors bloquées en lecture. Seul point faible de cette solution, c'est que tous les index de la table seront invalidés et devront être recrés après la compression avec déplacement soit terminée.

  • Compression Advisor Oralce Advanced

    C'est un outil, qui permettra aux admins de prévisualiser l'impact possible de la compression sur les tables en leur fournissant un taux de réduction du volume de la table et pourra être utilisé dans le cadre de l'environnement de production de l'entreprise. À l'inverse des différentes manipulations ci-dessus, pour lesquels des tests dans un environnement de pré-prod serait souhaitable afin d'éviter tous désagréments en production. Cet outil est disponible gratuitement sur le site Oracle

Les limites et SecureFiles :

Dans le cadre de la compression OLTP Table Compression, il existe des limites qui sont les données de type LOB (Large Objects) et les tables de plus de 255 colonnes. La parade dans le cas des données de type LOB, c'est que ce type de données est mieux stocké en mode SecureFiles LOB, stockage qui rend également possible la compression de ces données via securefiles compression afin de potentiellement réduire leur volume. Peut être associé à cette option, l'option SecureFiles Deduplication, qui permet par exemple dans le cadre d'une application de messagerie, si 10 utilisateurs venaient à recevoir un mail chacun dans lequel figurerait la même pièce jointe, cette même pièce jointe ne serait alors stockée qu'une seule et unique fois et non pas dix fois. En plus de cela, SecureFiles permet également une amélioration des performances du système de données avec une mise en cache des données succeptibles de figurer en double et ainsi réduire le temps d'écriture mais aussi de lecture de ces mêmes données. Il existe alors, trois niveaux de compression disponibles :

  • LOW Ce niveau bas de compression, permet un taux comparable à 80% de celui du niveau MEDIUM de compression tout en réduisant de près de trois fois la consommation du CPU.
  • MEDIUM C'est le niveau de compression par défaut de SecureFiles, qui offre un bon taux de compression tout en évitant une sur consoommation du CPU lors de la phase de compression.
  • HIGH Ce niveau permet la meilleure compression possible, mais risque de produire une forte consommation des CPU de la machine.

Cas des fichiers de sauvegarde

Dans le cas des fichiers de sauvegarde, la compression prend une autre forme avec les outils Oracle Advanced Compression Recovery Manager et Oracle Advanced Compression Data Pump.

  • Sauvegarde Physique :

    Pour une sauvegarde physique compressée, il faudra choisir l'outil RecoveryManager(RMAN), qui permet une sauvegarde bloc par bloc. Cette sauvegarde et son volume dépend alors intégralement de la base de données elle même et peut représenter un très gros volume de données dans certains cas. C'est pour cette raison que l'outil Oracle Advanced Compression Recovery Manager à été créé afin de permettre la compression de ces sauvegardes avant leur écriture sur les disques et pourront être lues sans avoir de décompression préalable. Ce qui en somme, fourni qu'une réduction du volume de données sans engendrer de consommation des ressources système supplémentaire. Comme dans le cas de SecureFiles, il existe trois niveaux de compression des données : LOW, MEDIUM, HIGH qui comme dans le cadre de SecureFiles permettent une augmentation du taux de compression des données, mais peuvent engendrer une consommation inversement proportionnelle à la réduction du taux de compression des données.

  • Sauvegarde Logique :

    Pour une sauvegarde de type logique compressée, il faudra donc choisir l'autre outil qui est Data Pump, qui quant à lui permet une sauvegarde des données des tables, dans un ou plusieurs fichiers plats. Dans le cadre de cette sauvegarde de type logique, la compression aura lieu avant l'exportation des données selon trois régimes différents :

  • ALL : Cette option permet de spécifier que la compression des données doit se faire sur l'opération d'exportation complète.
  • METADONNEES : Ce niveau défini que seul les métadonnées devront être compressées.
  • NONE : Ce niveau permet de définir si la compression lors de l'opération d'exportation doit être annulée complètement.

Compression du frafic réseau : Oracle Data Guard, assure la gestion, la surveillance et l'entretiens, en maintenant la synchronisation des bases de données primaires vers les sites de secours (production et backup), Oracle Advanced Compression permet alors le transfert de ces données mais dans un format compressé afin de réduire la consommation de la bande passante du réseau mais aussi de réduire le temps de réplication entre les serveurs.

Conclusion

En conclusion, étant donnée l'augmentation constante du nombre de données devant être stockées par les entreprises, les responsables informatiques se doivent de faire appel à des solutions permettant, malgré tout, de réduire les coûts de stockage mais le tout sans réduire les performances de leur système de données. C'est dans ce cadre donc, qu'à été créé l'outil Oracle Advanced Compression d'Oracle 11g Release 1 afin de fournir un ensemble d'options plus poussées les unes que les autres, afin de réduire au mieux les volumes de données et le tout, en fonction des besoins de chaque infrastructure.

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