DAN, die neue Datenbankarchitektur

Generell laufen Datenbank-Managementsysteme nur auf jeweils einem Server. Ohne ausgeklügelte Lösungen wie z. B. Real Application Clusters von Oracle müssen Datenbanken manuell zwischen den Servern verschoben werden.

Vom SAN zum DAN

Während SANs (Storage Area Networks) und dynamische Anwendungsserver beim Load-Balancing für Web- und Anwendungs-Server große Erfolge verbuchen konnten, besteht auf Datenbankebene noch immer ein gravierender System-Engpass. Durch die SANs ist es einfach geworden, Festplattenspeicher von einem Server zum anderen zu verschieben, so dass IT-Mitarbeiter Plattenspeicher ganz nach Bedarf dynamisch zuweisen können (Abbildung A).

Abbildung A: Die derzeitige flexible Architektur (Abbildung vergrößern)

Dank der SAN-Technologie können viele separate Rechner gemeinsam auf Daten zugreifen. Dennoch besteht nach wie vor ein Problem: Die intelligente Zuweisung von Datenbanken auf verschiedene Server bei Änderungen des Verarbeitungsbedarfs. Dies ist der Punkt, an dem die DAN-Technologie (Database Area Network) ins Spiel kommt.

Die DAN-Architektur verwendet einen Datenbank-Switch zum zugrunde liegenden SAN, um eine Verschiebung der Datenbanken von Server zu Server ohne Beeinträchtigung der Verfügbarkeit zu ermöglichen. Abbildung B zeigt beide Architekturen.

Abbildung B: SAN- und DAN-Architektur (Abbildung vergrößern)

Das Load-Balancing von Datenbankservern ist komplex und problematisch, wobei viele Firmen jedes Jahr Millionen verschwenden, indem sie zu viel Datenbankserver-Ressourcen bereitstellen. Schlimmer ist jedoch, dass viele Shops über zu wenig Server-Ressourcen verfügen, wodurch die Endanwender übermäßig lange Antwortzeiten abwarten müssen, bis der Datenbankadministrator (DBA) die Datenbank manuell auf einen größeren Server zuweisen kann. Um dieser uneffizienten Nutzung von Datenbankserver-Ressourcen entgegenzutreten, untersuchen Forscher die Verwendung von DAN-Technologien zur dynamischen Zuweisung von Datenbanken, wenn der Verarbeitungsbedarf die Rechenkapazität des Servers übersteigt.

So funktioniert die DAN-Technologie

Die interne Funktionsweise der DAN-Technologie ist ziemlich einfach. Die Zuweisung einer Datenbank in einer SAN-Umgebung beinhaltet die folgenden Schritte:

1. Die Datenbank schließen und mittels einer Softwareoption laufende Transaktionen umleiten.
2. Den Dateizugang mithilfe des SAN zum Zielserver umleiten.
3. Die Datenbank auf dem neuen Server neu starten.

Durch den Einsatz von integrierten Produkten wie z. B. Transparent Application Failover (TAF) von Oracle gehen während der Umleitung weder Transaktionen verloren, noch bemerken die Endanwender, dass die Datenbank auf einen anderen Server verlegt wurde.