实战：DB2数据仓库系统下配置存储带宽

在数据仓库系统中,系统I/O性能是系统整体性能很关键的因素,往往很多时候,我们在思考在采用数据库，IBM pServer和IBM存储的的情况下,系统的I/O该怎么配置。

    本文将在这方面进行技术的探讨。

非共享体系的概念

    一个数据库包括一个或者多个数据库分区(Partition)。每个分区在本质上就是一个小型的数据库：拥有且只拥有自己的数据、日志、锁以及其它的组成数据库的基本要素。所以，DB2多分区数据库也称为是基于非共享（Share Nothing）或者海量并行处理（MPP）构架的数据库。

    在一些OLTP和ERP的环境中，由于数据量相对小，而且每次只是查询很少比例的数据。而在数据量很大，要求针对大量数据的并发查询的环境，比如数据仓库的环境，就需要多分区数据库。
基于分区的、非共享的结构的好处是：

－减少了对共享资源（内存，I/O通道，存储）的访问冲突，提高并行度；
－分区内（SMP）并行和分区间（MPP）并行的完美结合。

系统配置BCU(Balanced Configuration Unit)概念

    一个系统应该是均衡的系统，是指把处理器、内存、存储和DB2数据库的Partition(分区)、配置参数等合在一起，作为一个可扩展的基本建设单元。通过多个单元复制生成大型系统。

    每个单元BCU是最小的、可复制的硬件和软件的组合。针对BI系统，单元保证了基础构架上扩展性，提供了磁盘I/O，内存、处理器、网络的优异扩展性能。如下图：

     一般的，在计算机系统中都会有瓶颈存在。比如一个服务器可以驱动峰值为28800IOs/sec的存储系统，然而配置的存储子系统只能达到14440IOs/sec。 那么服务器处理I/O要求高的负荷时，最多将有50%的时间处于I/O等待。所以，合适比例的HW/SW组织到一起，是BCU成功的关键。

    通过对客户现有的BI系统配置经验、平均负荷分析，以及组成BCU的各个部分的专家工作下，考虑各个部分之间的平衡，同时也考虑一定的性价比等因素，形成BCU。这样的BCU在保证性能的前提下，提供了高的性价比。

    BCU在保证性能的前提下，提供了高的性价比。

BCU和数据库分区

    在BCU之下，还有一个BPU的概念。所谓BPU，是一个逻辑的概念，是指服务于一个数据库分区所需的资源。BPU在进行数据仓库的容量规划时，非常有用。由于在不同的数据库分区之间平均分配数据和资源，所以从处理器、内存、I/O等的角度看，确定了BPU的系统需求，那么就可以利用这个信息来计算整个数据库的硬件的配置。

    BPU在系统的设计和实施阶段也非常有用。可以在BPU层次来设计物理硬件、存储、数据库参数配置等，然后把该BPU的配置复制到整个BCU。这样就大大简化了系统的初始系统设计、配置，管理、维护，未来的系统升级等等。

系统I/O性能估算原则

    由于采用非共享体系结构，因此我们只需估算一个分区(BPU)的性能，然后线性增加即可。

    按IBM的BCU的经验，一个理想的系统：
    － 一个BCU
          －分区BPU与CPU 比率
          －Power5 processors = 1 -2 BPU/CPU 
          －而在AIX power5的机器上,一般是一个CPU对应一个以上BPU,考虑到本次测试p570 power5+ 1.9GHz,我们建议,采用BPU数目略微多于CPU数目

    －内存与分区BPU比率 
          － 4-8GB/BPU 
    － I/O 容量与BPU 比率 
          －BCU – 8DP, 600MBs -1200MBs，则DP 75MBs-150MBs
    即一个分区BPU，使用0.5或1块2G FC卡

    举例估算:两台p570运行数据仓库系统,应该配置多大存储带宽
 －主机p570 16C 64GB 两台
          －采用16个BPU,即数据库分区, 
          －BPU内存比是1:4
 －主机光纤卡 16 
          －每台机器有16个分区BPU,则一个BPU,使用1块2GB FC,可以达到150MBs(按照一般测试值估算)
 －磁盘 
          －数据库非共享的,因此每个BPU，应使用一个或多个独立的盘包 
          －磁盘整体数量,应该和光纤卡匹配,跟经验，1块146GB 1K磁盘大概能够达到10MBs的速度.,则每个分区需要15块磁盘. 
          －则总共需要15*16=240块磁盘,I/O性能才是匹配的 
          －磁盘阵列,也应要匹配16块光纤卡所需要的带宽.

总结:本文中,我们是采用系统配置要平衡的概念进行I/O配置评估,即看待一个系统时,其CPU和内存,主机I/O带宽,存储带宽应是平衡和一致的。合理的配置是保证系统整体性能的关键。