Gestión de datos mediante el almacenamiento de temperatura múltiple

Puede configurar las bases de datos para que los datos a los que se accede con frecuencia (datos calientes) se almacenen en un almacenamiento rápido, los datos a los que se accede con poca frecuencia (datos tibios) se almacenen en un almacenamiento ligeramente más lento y los datos a los que se accede con poca frecuencia (datos fríos) se almacenen en un almacenamiento lento y menos costoso. A medida que los datos calientes se enfríen y se acceda a ellos con menos frecuencia, puede moverlos dinámicamente al almacenamiento más lento.

En los sistemas de bases de datos, existe una fuerte tendencia a que una proporción relativamente pequeña de los datos sean datos calientes y a que la mayoría de los datos sean datos fríos o calientes. Estos conjuntos de datos de temperatura múltiple plantean retos considerables si desea optimizar el uso del almacenamiento rápido intentando no almacenar datos fríos allí. A medida que un almacén de datos consume cantidades cada vez mayores de almacenamiento, la optimización del uso del almacenamiento rápido se vuelve cada vez más importante en la gestión de los costes de almacenamiento.

Los grupos de almacenamiento son grupos de vías de acceso de almacenamiento con calidades similares. Algunos de los atributos críticos del almacenamiento subyacente que hay que considerar a la hora de crear o modificar un grupo de almacenamiento son la capacidad de almacenamiento disponible, la latencia, la velocidad de transferencia de datos y el grado de protección RAID. Puede crear grupos de almacenamiento que se correlacionen con diferentes clases de almacenamiento en el sistema de gestión de bases de datos. Puede asignar espacios de tablas de almacenamiento automático a dichos grupos de almacenamiento, basándose en qué espacios de tablas tienen datos calientes, tibios o fríos. Para convertir espacios de tablas gestionados por base de datos para utilizar el almacenamiento automático, debe emitir una sentencia ALTER TABLESPACE especificando la opción MANAGED BY AUTOMATIC STORAGE y, a continuación, realizar una operación de reequilibrio.

Debido a que los datos actuales a menudo se consideran datos calientes, normalmente se vuelven cálidos y luego fríos a medida que envejecen. Puede reasignar dinámicamente un espacio de tablas a un grupo de almacenamiento diferente utilizando la sentencia ALTER TABLESPACE, con la opción USING STOGROUP.

El ejemplo siguiente ilustra el uso de grupos de almacenamiento con datos de temperatura múltiple. Supongamos que es el administrador de base de datos para una empresa que realiza la mayor parte de su proceso en los datos del trimestre fiscal actual. Tal como se muestra en la Figura 1, esta empresa tiene suficiente capacidad de unidad de estado sólido (SSD) para contener datos durante todo un trimestre y suficiente capacidad de unidad basada en canal de fibra (FC) y SAS (Serial Attached SCSI) para contener datos durante el resto del año. Los datos que son más antiguos que un año se almacenan en una matriz RAID Serial ATA (SATA) grande que, aunque estable, no funciona lo suficientemente rápido como para soportar una carga de trabajo de consulta pesada. Puede definir tres grupos de almacenamiento: uno para el almacenamiento SSD (sg_hot), uno para el almacenamiento FC y SAS (sg_warm) y el otro para el almacenamiento SATA (sg_cold). A continuación, realice las acciones siguientes:
  • Asignar el espacio de tablas que contiene los datos del trimestre actual al grupo de almacenamiento sg_hot
  • Asignar el espacio de tabla que contiene los datos de los tres trimestres anteriores al grupo de almacenamiento sg_warm
  • Asignar el espacio de tablas que contiene todos los datos más antiguos al grupo de almacenamiento sg_cold
Después de que pase el trimestre actual, realice las acciones siguientes:
  • Asignar un espacio de tablas para el nuevo trimestre al grupo de almacenamiento sg_hot
  • Mover el espacio de tablas para el trimestre que acaba de pasar al grupo de almacenamiento sg_warm
  • Mueva los datos del trimestre más antiguo del grupo de almacenamiento sg_warm al grupo de almacenamiento sg_cold

Puede realizar todo este trabajo mientras la base de datos está en línea.

Figura 1. Gestión de datos de ventas utilizando almacenamiento de datos de temperatura múltiple
Gestión de datos de ventas utilizando almacenamiento de datos de temperatura múltiple

Los pasos siguientes proporcionan más detalles sobre cómo configurar el almacenamiento de datos de temperatura múltiple para los datos de ventas en el año fiscal actual:

  1. Cree dos grupos de almacenamiento para reflejar las dos clases de almacenamiento, un grupo de almacenamiento para almacenar datos calientes y un grupo de almacenamiento para almacenar datos calientes.
    CREATE STOGROUP sg_hot ON '/ssd/path1', '/ssd/path2' DEVICE READ RATE 100 
         OVERHEAD 6.725;
CREATE STOGROUP sg_warm ON '/hdd/path1', '/hdd/path2';

    Estas sentencias definen un grupo de almacenamiento SSD (sg_hot) para almacenar datos calientes y un grupo de almacenamiento FC y SAS (sg_warm) para almacenar datos calientes.

  2. Cree cuatro espacios de tablas, uno por trimestre de datos en un año fiscal, y asigne los espacios de tablas a los grupos de almacenamiento.
    CREATE TABLESPACE TbSpc11 USING STOGROUP sg_warm;
CREATE TABLESPACE TbSpc12 USING STOGROUP sg_warm;
CREATE TABLESPACE TbSpc13 USING STOGROUP sg_warm;
CREATE TABLESPACE TbSpc14 USING STOGROUP sg_hot;
    Esta asociación da como resultado que los espacios de tablas hereden las propiedades del grupo de almacenamiento.
  3. Configure las particiones de rango en la tabla de ventas.
    CREATE TABLE sales (order_date DATE, order_id INT, cust_id BIGINT) 
PARTITION BY RANGE (order_date) 
(PART "Q22010" STARTING ('2010-04-01') ENDING ('2010-06-30') in "TbSpc11", 
 PART "Q32010" STARTING ('2010-07-01') ENDING ('2010-09-30') in "TbSpc12", 
 PART "Q42010" STARTING ('2010-10-01') ENDING ('2010-12-31') in "TbSpc13",
 PART "Q12011" STARTING ('2011-01-01') ENDING ('2011-03-31') in "TbSpc14");
    Los datos de Q12011 representan el trimestre fiscal actual y utilizan el grupo de almacenamiento sg_hot .
  4. Después de que pase el trimestre actual, cree un espacio de tabla para un trimestre nuevo y asigne el espacio de tabla al grupo de almacenamiento sg_hot.
    CREATE TABLESPACE TbSpc15 USING STOGROUP sg_hot;
  5. Mueva el espacio de tabla para el trimestre que acaba de pasar al grupo de almacenamiento sg_warm. Para cambiar la asociación de grupo de almacenamiento para el espacio de tablas TbSpc14 , emita la sentencia ALTER TABLESPACE con la opción USING STOGROUP.
    ALTER TABLESPACE TbSpc14 USING STOGROUP sg_warm;
  6. Cree una nueva partición para el siguiente trimestre en TbSpc15.
    ALTER TABLE sales ADD PART Q22011 STARTING ('2011-04-01') ENDING ('2011-06-30') IN TbSpc15;