Oracle Exadata 是什么？
Exadata的全称为Exadata Database Machine，中文官方名称为Exadata数据库云平台，俗称数据库一体机。
Oracle Exadata 是核心由Database Machine（数据库服务器） 与 Exadata Storage Server （存储服务器） 组成的一体机硬件平台。运行在exadata的软件核心为Oracle 数据库和 Exadata Cell软件
。
Oracle Exadata 是一个企业级数据库平台，它能够以高性能、高可用性和高安全性运行任意规模和重要性的 Oracle Database 工作负载。
Exadata 的横向扩展设计进行了独创优化，可使事务处理、分析、机器学习和混合工作负载更快、更高效地运行。
通过将企业数据中心、Oracle Cloud Infrastructure (OCI) 和多云环境中的 Oracle Database 工作负载整合到 Exadata 平台上，企业可以提高运营效率、减轻 IT 管理负担并降低成本。
Oracle Exadata 名字由来？
Exadata名字是Exa和Data的组合。 Data代表数据。甲骨文正是一家围绕数据开展业务的公司，包括数据操作，数据存储，数据集成，数据安全等，不仅仅只是数据库。 Exa代表EB级的数据(exabyte)。 EB是TB的一百万倍，也就是说无论是大型的数据仓库还是大量交易型数据库，Exadata都可以很好的管理。
Oracle Exadata 发展历史？
Exadata的雏形是2000年后Oracle内部一个名为SAGE（Storage Appliance for Grid Environments）的项目。
Oracle之所以启动此项目，是因为发现很多大型数据库系统特别是数据仓库系统的瓶颈都在I/O层面，
SAGE的目标是通过在存储层加入智能软件来解决此问题。
2008年
，Exadata V1诞生，由Oracle提供软件，HP提供硬件。这一代产品仅支持数据仓库和商务智能等OLAP工作负载。
2009年9月
，Exadata V2发布。这一代产品采用了SUN的硬件，次年一月份，Oracle完成了SUN的收购。
另一个变化是在Exadata存储节点中首 次采用了Flash卡，从而可以同时支持OLAP和OLTP类型的负载。
2010年9月
，Exadata X2发布。第一个大的变化是除了之前的数据仓库和交易型数据库两大场景，
Exadata又增加了一个新的定位：数据库整合平台。第二个大的变化是增加了存储扩展柜，
从此存储可以单独扩展，而之前存储容量和计算能力必须同时扩展。
2012年9月
，Exadata X3发布。这一代产品首 次支持1/8机架，降低了Exadata的使用门槛。
而之前Exadata的最低配置是1/4机架，1/8机架的计算能力和存储容量是1/4机架的一半。
2013年10月
，Exadata X4发布。这一代产品首 次提到了DBaaS（Database as a Service）的概念。
DBaaS和数据库整合本质上是一样的，但更加标准化和服务化，
这一方面有赖于当年Oracle 12c云数据库的发布，
另一方面也来自于Oracle Enterprise Manager数据库云管理包对DBaaS的支持。
另外，由于新的Flash硬件容量翻倍，加之Flash卡对于压缩的支持，使得Flash所支持的逻辑容量较之前有了较大的提升。
2015年1月
，Exadata X5发布。在X5之前，Exadata只支持固定配置，即计算节点和存储节点的比例是固定的，
如1/4机架是2计算节点加3存储节点，1/2机架是4计算节点加7存储节点。
X5首 次支持灵活配置，即在1/4机架的基础上，可以单独增加计算节点和存储节点，
这使得Exadata的配置更灵活，因此可以更贴合用户的实际需求。
另一个大的变化是首 次推出了全闪存的EF（Extreme Flash）存储节点。
在X5之前，存储节点分为HP（High Performance）和HC（High Capacity）两类，
HC节点的单盘容量大，HP节点的单盘转速高，都属于机械磁盘，并且都包含Flash卡作为缓存。
X5开始，HP节点被EF全闪存节点取代。
2016年4月
，Exadata X6发布。除了支持传统的数据中心部署外，
这一代产品还支持Exadata公有云服务和公有云私有化部署，
后者也称为Exadata Cloud at Customer，即在用户数据中心内部部署的Oracle Exadata数据库公有云服务。
2017年10月
，Exadata X7发布。这一代产品的亮点在于内存计算。
一方面，Oracle Database In-Memory（DBIM）技术可以从单纯的物理内存扩展到容量更大的Flash存储，
并且可以与混合列压缩技术无缝集成，这使得DBIM在分析场景中可以支持更大的数据量。
另外，在OLTP层面，Exadata在存储节点中新增了DRAM缓存层，这和之前将Flash缓存置于磁盘前端类似，
可大大降低OLTP读取I/O延迟。
2019年4月
，Exadata X8发布，这是目前为止最新一代Exadata产品。
这一代产品最大的变化是新增了XT（Extended）类型的存储节点，
也就是说，从X8开始，Exadata可以支持HC，EF和XT三类存储节点。
由于XT针对的是历史数据归档的场景，因此XT存储节点不含Flash卡，
CPU和内存都只是HC节点的一半，主要目的是为了降低成本。
XT节点必须在1/4机架基础上才能添加，至少2个节点起配。
2021年9月29日
— 甲骨文宣布推出运行Oracle数据库更快、价格更低的Oracle Exadata X9M平台。
新推出的Exadata X9M包括Oracle Exadata数据库一体机X9M（Oracle Exadata Database Machine X9M）
和在客户数据中心运行Oracle自治数据库的唯 一平台Oracle Exadata
专有云数据库一体机X9M（Exadata Cloud@Customer X9M）
。
Exadata X9M-2和X9M-8特性
延续了X8M在Exadata存储服务器中添加了Intel Optane™ Persistent Memory，使用100Gb RDMA over Converged Ethernet(RoCE)内部网络架构，取代了之前的InfiniBand网络架构。
直接从数据库使用RDMA访问智能存储服务器中的持久内存，绕过整个操作系统、I/O和网络软件堆栈，
显著降低延迟和提高吞吐量，实现小于19微秒OLTP IO延迟。
Exadata X9M这一系列产品相较于X8M在性能上有了进一步提升，但报价保持不变，性价比大幅提升
。
2023年6月25日
，Oracle 公司继续以其专用的 Exadata 平台重新定义 OLTP 数据库性能。
该公司延续了这一传统，推出了第十二个 Exadata 平台，即 Oracle Exadata X10M 数据库一体机。
X10M 的设计目的只有一件事：比市场上任何其他产品更快、更好地运行 Oracle 自治数据库和 Oracle 数据库。
X10M 正是做到了这一点，与之前相比实现了重大飞跃。
Oracle Exadata 重要技术？
Software Components in Oracle Exadata
网络
(
RoCE
/
InfiniBand
)
Exadata X8M 及更高版本为内部和外部连接提供高速网络。
100 Gb/s主动/主动融合网络 (RoCE) 结构用于计算和存储服务器之间的内部连接，
并包括 25 和 10 Gb/s 以太网端口用于数据中心连接。
RoCE 网络还用作计算服务器之间的集群互连。
前几代 Exadata 采用 40 Gb/s InfiniBand 网络进行内部连接。
由于 Oracle 控制着 Exadata 的整个硬件和软件架构，
因此可以透明地引入 RoCE 网络等新技术，这些更改不会妨碍客户的集成和测试
。
智能扫描（Smart Scan）
将SQL语句下移（卸载）到存储节点执行，极大的减少了存储节点和数据库节点之间的数据流量，
从而大幅度的提升了查询性能。
Exadata Smart Scan是一种颠覆式的、
将传统数据库中的数据处理能力从数据库服务器卸载（Offloading）到存储层的优化方式。
在Exadata中，所有符合条件的SQL都将直接推入（Offloading）到存储层，而不是进入计算层。
在那里，基于查询的数据过滤在所有存储服务器上并行执行，
然后将其计算出的结果（丢弃了不需要的行和列）发送给计算层。
比如，在10,000个数据块中包含了1,000行您想要的结果数据，
与传统架构读取10,000个数据块到数据库层，
然后计算得到1,000行所需数据不同，Exadata Smart Scan是将相应SQL推入到包含所需数据的每个可用存储单元，
然后由各存储单元并行执行一些带有访问和筛选谓词的工作，
并各自只返回该存储单元中满足所提供的条件的行和列（Smart Scan Offloading还减少了节点之间的跨实例传输，
从而减少了闩锁和全局锁。特别是闩锁，会消耗CPU周期。减少闩锁就等于进一步减少CPU周期，从而提高性能）。
这样一来，因为在网络层传输的将只是一组计算后剩余的较小的相关数据块，
所以这可以大大提高执行效率并消除网络层带宽瓶颈。
智能闪存缓存（Smart Flash Cache）
：
硬件方面，使用最新 PCI 闪存技术，而非闪存磁盘，从而显著提升性能；软件方面，
智能实现数据库对象缓存，并在关键的数据库日志写操作时利用闪存消除性能瓶颈。
混合列压缩（Hybrid Columnar Compression）
（
HCC）
传统数据压缩算法的压缩率介于 2 倍和 4 倍之间，而 HCC 的平均压缩率介于 10 倍和 15 倍之间，
因为列格式具有更高的可压缩性。如此大幅度地减少 I/O 数量也可以显着提高性能。
最初，HCC 表不支持行级锁定，限制了它们在 OLTP 应用程序中的使用。
2016 年，Exadata 上的 HCC 中添加了对行级锁定的支持，
提高了具有 HCC 数据的混合工作负载的性能。HCC 的混合格式使 Exadata 能够避免仅列式数据库的性能缺陷。
存储索引
系统会对一些列的每个区记录最大和最小值，如果查询语句在Where中有制定范围时，
可以快速获取数据或者skip数据。
这个内部索引对于用户是完全透明的，无需任何操作，就可以利用这个技术提高范围查询的性能。
这个技术就是为一些列做一些粗粒度的简单索引。
国产
Gbase 8a cluster默认带有类似的技术。
Oracle Exadata 软件 / 硬件 ?
以
Oracle Exadata 数据库云平台 X8-2
为例：
软硬件
###chenjuchao 20231006### 参考：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/22356775 http://atoracle.cn/index.php?g=Home&m=Article&a=show&id=424 https://blog.51cto.com/u_4223248/5602755 https://blog.51cto.com/u_15127541/2702799 https://blog.51cto.com/u_15127541/2701011 https://zhuanlan.zhihu.com/p/69759326 https://docs.oracle.com/en/engineered-systems/exadata-database-machine/dbmso/exadata-linux-components.html#GUID-7B341011-D757-493B-9875-FDB9E87CD7B2
