Unternehmensanwendung auf Compute Engine-VMs mit Oracle Exadata in Google Cloud

Last reviewed 2025-05-27 UTC

In diesem Dokument finden Sie eine Referenzarchitektur für eine hochverfügbare Unternehmensanwendung, die auf Compute Engine-VMs (virtuellen Maschinen) mit niedriger Latenz Konnektivität zu Oracle Cloud Infrastructure (OCI)-Exadata-Datenbanken gehostet wird, die in Google Cloudausgeführt werden. Dieses Dokument richtet sich an Cloud-Architekten und Oracle-Datenbankadministratoren. In diesem Dokument wird davon ausgegangen, dass Sie mit Compute Engine und Oracle Exadata Database Service vertraut sind.

Wenn Sie Oracle Exadata oder Oracle Real Application Clusters (Oracle RAC) verwenden, um Oracle-Datenbanken lokal auszuführen, können Sie Ihre Anwendungen effizient zu Google Cloud migrieren und Ihre Datenbanken in Oracle Database@Google Cloud ausführen. Oracle Database@Google Cloud ist ein Google Cloud Marketplace-Angebot, mit dem Sie den Oracle Exadata Database Service und die Oracle Autonomous Database direkt in Google Cloudausführen können.

Wenn Sie die Oracle RAC-Funktion nicht benötigen oder eine andere Oracle Database-Version als 19c und 23ai benötigen, können Sie selbstverwaltete Oracle-Datenbanken auf Compute Engine-VMs ausführen. Weitere Informationen finden Sie unter Unternehmensanwendung mit Oracle Database in der Compute Engine.

Architektur

Das folgende Diagramm zeigt einen groben Überblick der Architektur:

Allgemeine Ansicht einer Architektur, in der Oracle Database@Google Cloud verwendet wird.

Im vorherigen Diagramm empfängt ein externer Load Balancer Anfragen von Nutzern einer öffentlichen Anwendung und verteilt die Anfragen an Frontend-Webserver. Die Webserver leiten die Nutzeranfragen über einen internen Load Balancer an Anwendungsserver weiter. Die Anwendungsserver lesen Daten aus Datenbanken in Oracle Database@Google Cloud und schreiben Daten in diese Datenbanken. Administratoren und OCI-Dienste können eine Verbindung zu den Oracle-Datenbanken herstellen und mit ihnen interagieren.

Im folgenden Diagramm sehen Sie eine detaillierte Ansicht der Architektur:

Eine detaillierte Ansicht einer Architektur, in der Oracle Database@Google Cloud verwendet wird.

In dieser Architektur werden die Web- und die Anwendungsebene im Aktiv/Aktiv-Modus auf Compute Engine-VMs ausgeführt, die auf zwei Zonen innerhalb einer Google Cloud Region verteilt sind. Die Anwendung verwendet Oracle Exadata-Datenbanken in derselben Google CloudRegion.

Alle Komponenten der Architektur befinden sich in einer einzigen Google CloudRegion. Diese Architektur ist am Archetyp für regionale Bereitstellungen ausgerichtet. Sie können diese Architektur anpassen, um eine Topologie zu erstellen, die gegen regionale Ausfälle resistent ist. Verwenden Sie dazu den Archetyp für multiregionale Bereitstellungen. Weitere Informationen finden Sie unter Multiregionale Bereitstellung in Compute Engine und im Abschnitt Zuverlässigkeit weiter unten in diesem Dokument.

Die im vorherigen Diagramm dargestellte Architektur umfasst die folgenden Komponenten:

Komponente Purpose
Regionaler externer Application Load Balancer Der regionale externe Application Load Balancer empfängt Nutzeranfragen und verteilt sie an die VMs der Webebene.
Google Cloud Armor-Sicherheitsrichtlinie Mit der Google Cloud Armor-Sicherheitsrichtlinie können Sie Ihren Anwendungs-Stack vor Bedrohungen wie DDoS-Angriffen (Distributed Denial of Service) und Cross-Site-Scripting (XSS) schützen.
Regionale verwaltete Instanzgruppe (Managed Instance Group, MIG) für die Webstufe Die Webebene der Anwendung wird auf Compute Engine-VMs bereitgestellt, die Teil einer regionalen MIG sind. Diese MIG ist das Backend für den externen Application Load Balancer. Die verwaltete Instanzgruppe enthält Compute Engine-VMs in zwei Zonen. Jede dieser VMs hostet eine unabhängige Instanz der Webstufe der Anwendung.
Regionaler interner Application Load Balancer Der regionale interne Application Load Balancer verteilt den Traffic von den Webstufen-VMs auf die VMs der Anwendungsstufe.
Regionale MIG für die Anwendungsebene Die Anwendungsebene, z. B. ein Oracle WebLogic Server-Cluster, wird auf Compute Engine-VMs bereitgestellt, die Teil einer regionalen verwalteten Instanzgruppe sind. Diese verwaltete Instanzgruppe ist das Backend für den internen Application Load Balancer. Die verwaltete Instanzgruppe enthält Compute Engine-VMs in zwei Zonen. Jede VM hostet eine unabhängige Instanz des Anwendungsservers.
VPC-Netzwerk (Virtual Private Cloud) und Subnetz Alle Google Cloud Ressourcen in der Architektur verwenden ein einzelnes VPC-Netzwerk. Je nach Ihren Anforderungen können Sie eine Architektur erstellen, die mehrere Netzwerke verwendet. Weitere Informationen finden Sie unter Entscheiden, ob mehrere VPC-Netzwerke erstellt werden sollen.
Oracle Database@Google Cloud

Die Anwendungsserver lesen Daten aus Oracle-Datenbanken im Oracle Exadata Database Service und schreiben Daten in diese. Sie stellen den Oracle Exadata Database Service mit Oracle Database@Google Cloud bereit. Dieses Cloud Marketplace-Angebot ermöglicht es Ihnen, Oracle-Datenbanken auf von Oracle verwalteter Hardware in einem Google Cloud Rechenzentrum auszuführen.

Sie verwenden Google Cloud Schnittstellen wie die Google Cloud Console, die Google Cloud CLI und APIs, um Exadata Infrastructure-Instanzen zu erstellen. Oracle richtet die erforderliche Infrastruktur für Computing, Speicher und Netzwerk in einem Rechenzentrum in einer Google Cloud -Region auf Hardware ein, die für Ihr Projekt vorgesehen ist, und verwaltet sie.

Exadata-Infrastrukturinstanzen Jede Exadata-Infrastrukturinstanz enthält mindestens zwei physische Datenbankserver und mindestens drei Speicherserver. Diese Server, die im Diagramm nicht dargestellt sind, sind über ein Netzwerk mit niedriger Latenz miteinander verbunden. Wenn Sie eine Exadata-Infrastanzinstanz erstellen, geben Sie die Anzahl der Datenbankserver und Speicherserver an, die bereitgestellt werden müssen.
Exadata-VM-Cluster

In einer Exadata-Infrastrukturinstanz erstellen Sie einen oder mehrere Exadata-VM-Cluster. Sie können beispielsweise einen separaten Exadata-VM-Cluster erstellen und verwenden, um die Datenbanken zu hosten, die für jede Ihrer Geschäftseinheiten erforderlich sind. Jeder Exadata-VM-Cluster enthält eine oder mehrere Oracle Linux-VMs, auf denen Oracle Database-Instanzen gehostet werden.

Wenn Sie einen Exadata-VM-Cluster erstellen, geben Sie Folgendes an:

  • Die Anzahl der Datenbankserver.
  • Die Rechen-, Arbeitsspeicher- und Speicherkapazität, die jeder VM im Cluster zugewiesen werden soll.
  • Das VPC-Netzwerk, mit dem der Cluster verbunden werden muss.
  • IP-Adressbereiche der Backup- und Client-Subnetze für den Cluster.

Die VMs in Exadata-VM-Clustern sind keine Compute Engine-VMs.

Oracle Database-Instanzen Sie erstellen und verwalten Oracle-Datenbanken über die OCI-Konsole und andere OCI-Schnittstellen. Die Oracle-Datenbanksoftware wird auf den VMs im Exadata-VM-Cluster ausgeführt. Wenn Sie den Exadata-VM-Cluster erstellen, geben Sie die Oracle Grid Infrastructure-Version an. Sie können auch den Lizenztyp auswählen: entweder eigene Lizenzen verwenden (BYOL) oder das Modell mit Nutzungslizenz nutzen.
OCI-VCN und Subnetze Wenn Sie einen Exadata-VM-Cluster erstellen, wird automatisch ein virtuelles Cloud-Netzwerk (VCN) von OCI erstellt. Das VCN hat ein Client-Subnetz und ein Sicherungssubnetz mit IP-Adressbereichen, die Sie angeben. Das Client-Subnetz wird für die Verbindung von Ihrem VPC-Netzwerk zu den Oracle-Datenbanken verwendet. Das Sicherungs-Subnetz wird verwendet, um Datenbanksicherungen an OCI Object Storage zu senden.
Cloud Router, Partner Interconnect und OCI-DRG Der Traffic zwischen Ihrem VPC-Netzwerk und dem VCN wird über einen Cloud Router, der an die VPC angehängt ist, und über ein Dynamic Routing Gateway (DRG), das an das VCN angehängt ist, weitergeleitet. Der Traffic wird über eine Verbindung mit niedriger Latenz geleitet, die von Google über Partner Interconnect eingerichtet wird.
Private Cloud DNS-Zone Wenn Sie einen Exadata-VM-Cluster erstellen, wird automatisch eine private Cloud DNS-Zone erstellt. Wenn Ihre Anwendungsserver Lese- und Schreibanfragen an die Oracle-Datenbanken senden, löst Cloud DNS die Datenbank-Hostnamen in die entsprechenden IP-Adressen auf.
OCI Object Storage und OCI Service Gateway Sicherungen der Oracle Exadata-Datenbanken werden standardmäßig in OCI Object Storage gespeichert. Datenbanksicherungen werden über ein Service Gateway an OCI Object Storage weitergeleitet.
Öffentliches Cloud NAT-Gateway Die Architektur umfasst ein öffentliches Cloud NAT-Gateway, um sichere ausgehende Verbindungen von den Compute Engine-VMs zu ermöglichen, die nur interne IP-Adressen haben.
Cloud Interconnect und Cloud VPN Sie können Cloud Interconnect oder Cloud VPN verwenden, um Ihr lokales Netzwerk mit dem VPC-Netzwerk in Google Cloudzu verbinden. Informationen zu den relativen Vorteilen der einzelnen Ansätze finden Sie unter Produkt für Network Connectivity auswählen.
Cloud Monitoring Mit Cloud Monitoring können Sie das Verhalten, den Zustand und die Leistung Ihrer Anwendung und Ihrer Google Cloud Ressourcen, einschließlich der Oracle Exadata-Ressourcen, beobachten. Sie können die Ressourcen in Oracle Exadata auch mit dem OCI Monitoring-Dienst überwachen.

Verwendete Produkte

In dieser Referenzarchitektur werden die folgenden Google Cloud Produkte verwendet:

  • Compute Engine: Ein sicherer und anpassbarer Computing-Dienst, mit dem Sie virtuelle Maschinen in der Infrastruktur von Google erstellen und ausführen können.
  • Cloud Load Balancing: Ein Portfolio von leistungsstarken, skalierbaren, globalen und regionalen Load-Balancern
  • Virtual Private Cloud (VPC): Ein virtuelles System, das globale, skalierbare Netzwerkfunktionen für Ihre Google Cloud Arbeitslasten bietet. VPC umfasst VPC-Netzwerk-Peering, Private Service Connect, Zugriff auf private Dienste und freigegebene VPC.
  • Google Cloud Armor: Ein Netzwerksicherheitsdienst, der WAF-Regeln (Web Application Firewall) bietet und vor DDoS- und Anwendungsangriffen schützt.
  • Cloud NAT: Ein Dienst, der eine von Google Cloudverwaltete, leistungsstarke Netzwerkadressübersetzung bietet.
  • Cloud Monitoring: Ein Dienst, der Einblicke in die Leistung, Verfügbarkeit und Integrität Ihrer Anwendungen und Infrastruktur bietet.
  • Cloud Interconnect: Ein Dienst, mit dem Ihr externes Netzwerk über eine hochverfügbare Verbindung mit niedriger Latenz auf das Google-Netzwerk erweitert wird.
  • Partner Interconnect: Ein Dienst, der über einen unterstützten Dienstanbieter eine Verbindung zwischen Ihrem lokalen Netzwerk und Ihren VPC-Netzwerken (Virtual Private Cloud) und anderen Netzwerken herstellt.
  • Cloud VPN: Ein Dienst, mit dem Sie Ihr Peer-Netzwerk über einen IPsec-VPN-Tunnel sicher auf das Google-Netzwerk ausdehnen können.

In dieser Referenzarchitektur werden die folgenden OCI-Produkte verwendet:

  • Exadata Database Service on Dedicated Infrastructure: Mit diesem Dienst können Sie Oracle-Datenbankinstanzen auf Exadata-Hardware ausführen, die für Sie reserviert ist.
  • Objektspeicher: Ein Dienst zum Speichern großer Mengen strukturierter und unstrukturierter Daten als Objekte.
  • VCN und Subnetze: Ein VCN ist ein virtuelles und privates Netzwerk für Ressourcen in einer OCI-Region. Ein Subnetz ist ein zusammenhängender Bereich von IP-Adressen mit einem VCN.
  • Dynamic Routing Gateway: Ein virtueller Router für Traffic zwischen einem VCN und externen Netzwerken.
  • Servicegateway: Ein Gateway, über das Ressourcen in einem VCN privat auf bestimmte Oracle-Dienste zugreifen können.

Designaspekte

In diesem Abschnitt werden Designfaktoren, Best Practices und Designempfehlungen beschrieben, die Sie berücksichtigen sollten, wenn Sie diese Referenzarchitektur verwenden, um eine Topologie zu entwickeln, die Ihren spezifischen Anforderungen an Sicherheit, Zuverlässigkeit, operative Effizienz, Kosten und Leistung entspricht.

Die Anleitung in diesem Abschnitt ist nicht vollständig. Je nach den spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung und den von Ihnen verwendeten Google Cloud - und Drittanbieterprodukten und ‑funktionen müssen möglicherweise zusätzliche Designfaktoren und Vor- und Nachteile berücksichtigt werden.

Systemdesign

Dieser Abschnitt enthält eine Anleitung zur Auswahl von Google Cloud Regionen für Ihre Bereitstellung und zur Auswahl geeigneter Google Cloud Dienste.

Auswahl der Region

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl der Google Cloud Regionen, in denen Ihre Anwendungen bereitgestellt werden müssen, die folgenden Faktoren und Anforderungen:

  • Verfügbarkeit von Google Cloud -Diensten in jeder Region. Weitere Informationen finden Sie unter Produktverfügbarkeit nach Standort.
  • Verfügbarkeit von Compute Engine-Maschinentypen in jeder Region. Weitere Informationen finden Sie unter Regionen und Zonen.
  • Latenzanforderungen für den Endnutzer.
  • Kosten für Google Cloud Ressourcen.
  • Kosten für die regionenübergreifende Datenübertragung.
  • Gesetzliche Anforderungen.

Einige dieser Faktoren und Anforderungen können Kompromisse beinhalten. Beispielsweise hat die kostengünstigste Region möglicherweise nicht die niedrigste CO2-Bilanz. Weitere Informationen finden Sie unter Best Practices für die Auswahl der Region in Compute Engine.

Computing-Infrastruktur

In der Referenzarchitektur in diesem Dokument werden Compute Engine-VMs für bestimmte Ebenen der Anwendung verwendet. Je nach Anforderungen Ihrer Anwendung können Sie aus anderen Google Cloud Computing-Diensten auswählen:

  • Container: Sie können containerisierte Anwendungen in Google Kubernetes Engine (GKE)-Clustern ausführen. GKE ist eine Engine zur Containerorchestrierung, die die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Containeranwendungen automatisiert.
  • Serverlos: Wenn Sie sich bei Ihren IT-Maßnahmen auf Ihre Daten und Anwendungen konzentrieren möchten, anstatt Infrastrukturressourcen einzurichten und zu betreiben, können Sie serverlose Dienste wie Cloud Run verwenden.

Die Entscheidung, ob VMs, Container oder serverlose Dienste verwendet werden sollen, erfordert einen Kompromiss zwischen Konfigurationsflexibilität und Verwaltungsaufwand. VMs und Container bieten mehr Konfigurationsflexibilität, aber Sie sind für die Verwaltung der Ressourcen verantwortlich. In einer serverlosen Architektur stellen Sie Arbeitslasten auf einer vorkonfigurierten Plattform bereit, die minimalen Verwaltungsaufwand erfordern. Weitere Informationen zur Auswahl geeigneter Computing-Dienste für Ihre Arbeitslasten inGoogle Cloudfinden Sie unter Anwendungen in Google Cloudhosten.

Speicheroptionen

Um persistenten Speicher für die Compute Engine-VMs in der Web- und Anwendungsebene bereitzustellen, wählen Sie einen geeigneten nichtflüchtigen Speicher oder Google Cloud Hyperdisk-Typ basierend auf den Anforderungen Ihrer Anwendung an Kapazität, Skalierung, Verfügbarkeit und Leistung aus. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Speicheroptionen.

Wenn Sie kostengünstigen Speicher benötigen, der in den Zonen einer Region redundant ist, verwenden Sie regionale Cloud Storage-Buckets.

Sie können eine Filestore-Regionalinstanz nutzen, um Daten zu speichern, die von mehreren VMs in einer Region gemeinsam genutzt werden, z. B. Konfigurationsdateien für alle VMs in der Webstufe. Die Daten, die Sie in einer Filestore-Regionalinstanz speichern, werden synchron über drei Zonen innerhalb der Region repliziert.1 Diese Replikation sorgt für hohe Verfügbarkeit und Robustheit bei zonalen Ausfällen für die Daten, die Sie in Filestore speichern. Sie können freigegebene Konfigurationsdateien, gängige Tools und Dienstprogramme sowie zentralisierte Logs in der Filestore-Instanz speichern und die Instanz auf mehreren VMs bereitstellen.

Berücksichtigen Sie beim Entwerfen des Speichers für Ihre Arbeitslasten die funktionalen Eigenschaften der Arbeitslasten, Anforderungen an die Ausfallsicherheit, Leistungserwartungen und Kostenziele. Weitere Informationen finden Sie unter Optimale Speicherstrategie für Ihre Cloudarbeitslast entwerfen.

Netzwerkkonzept

Wenn Sie eine Infrastruktur für einen mehrstufigen Anwendungs-Stack erstellen, müssen Sie ein Netzwerkdesign auswählen, das Ihren geschäftlichen und technischen Anforderungen entspricht. In der in diesem Dokument dargestellten Architektur wird eine einfache Netzwerktopologie mit einem einzelnen VPC-Netzwerk verwendet. Je nach Ihren Anforderungen können Sie mehrere Netzwerke verwenden. Weitere Informationen erhalten Sie in dieser Dokumentation:

Wenn Sie IP-Adressbereiche für die Client- und Sicherungssubnetze zuweisen, die für die Exadata-VM-Cluster verwendet werden sollen, beachten Sie die Mindestanforderungen an die Subnetzgröße. Weitere Informationen finden Sie unter IP-Adressbereich in Oracle Database@Google Cloud planen.

Datenbankmigration

Wenn Sie planen, lokale Datenbanken zu Oracle Database@Google Cloud zu migrieren, sollten Sie Ihre aktuelle Datenbankumgebung bewerten und Konfigurations- und Größenempfehlungen mit dem Database Migration Assessment (DMA)-Tool abrufen.

Wenn Sie lokale Daten in Oracle-Datenbankbereitstellungen inGoogle Cloudmigrieren möchten, können Sie Standard-Oracle-Tools wie Oracle GoldenGate verwenden.

Bevor Sie die migrierten Datenbanken in einer Produktionsumgebung verwenden, sollten Sie die Verbindung von Ihren Anwendungen zu den Datenbanken prüfen.

Sicherheit, Datenschutz und Compliance

In diesem Abschnitt werden Faktoren beschrieben, die Sie bei der Verwendung dieser Referenzarchitektur berücksichtigen sollten, um eine Topologie in Google Cloud zu entwerfen, die die Sicherheits-, Datenschutz- und Compliance-Anforderungen Ihrer Arbeitslasten erfüllt.

Schutz vor externen Bedrohungen

Zum Schutz Ihrer Anwendung vor Bedrohungen wie DDoS-Angriffen (Distributed Denial-of-Service) und Cross-Site-Scripting (XSS) können Sie die Sicherheitsrichtlinien von Google Cloud Armor verwenden. Jede Richtlinie besteht aus Regeln, die bestimmte Bedingungen festlegen, die ausgewertet werden sollen, und Aktionen, die ausgeführt werden sollen, wenn die Bedingungen erfüllt sind. Eine Regel könnte beispielsweise festlegen, dass der Traffic abgelehnt werden muss, wenn die Quell-IP-Adresse des eingehenden Traffics mit einer bestimmten IP-Adresse oder einem CIDR-Bereich übereinstimmt. Sie können auch vorkonfigurierte WAF-Regeln (Web Application Firewall) anwenden. Weitere Informationen finden Sie unter Sicherheitsrichtlinien – Übersicht.

Externer Zugriff für VMs

In der Referenzarchitektur, die in diesem Dokument beschrieben wird, benötigen die Compute Engine-VMs keinen eingehenden Zugriff aus dem Internet. Weisen Sie den VMs keine externen IP-Adressen zu. Google Cloud Ressourcen, die nur eine private, interne IP-Adresse haben, können über Private Service Connect oder den privater Google-Zugriff dennoch auf bestimmte Google APIs und Google-Dienste zugreifen. Weitere Informationen finden Sie unter Private Zugriffsoptionen für Dienste.

Um sichere ausgehende Verbindungen von Google Cloud -Ressourcen zu ermöglichen, die nur private IP-Adressen haben, wie die Compute Engine-VMs in dieser Referenzarchitektur, können Sie Secure Web Proxy oder Cloud NAT verwenden.

Für die Subnetze, die von den Exadata-VMs verwendet werden, empfiehlt Oracle, dass Sie private IP-Adressbereiche zuweisen.

Dienstkontoberechtigungen

Für die Compute Engine-VMs in der Architektur empfehlen wir, anstelle der Standarddienstkonten dedizierte Dienstkonten zu erstellen und die Ressourcen anzugeben, auf die das Dienstkonto zugreifen kann. Das Standarddienstkonto umfasst eine Vielzahl von Berechtigungen, die in diesem Fall nicht erforderlich sind. Sie können spezielle Dienstkonten jedoch so anpassen, dass sie nur die erforderlichen Berechtigungen haben. Weitere Informationen finden Sie unter Dienstkontoberechtigungen einschränken.

SSH-Sicherheit

Um die Sicherheit von SSH-Verbindungen zu den Compute Engine-VMs in dieser Architektur zu erhöhen, implementieren Sie die Identity-Aware Proxy (IAP)-Weiterleitung mit der Cloud OS Login API. Mit IAP können Sie den Netzwerkzugriff basierend auf der Nutzeridentität und IAM-Richtlinien (Identity and Access Management) steuern. Mit der Cloud OS Login API können Sie den Linux-SSH-Zugriff basierend auf der Nutzeridentität und IAM-Richtlinien steuern. Weitere Informationen zum Verwalten des Netzwerkzugriffs finden Sie unter Best Practices für die Steuerung des SSH-Anmeldezugriffs.

Netzwerksicherheit

Zur Steuerung des Netzwerk-Traffics zwischen den Ressourcen in der Architektur müssen Sie geeignete Cloud Next Generation Firewall-Richtlinien (NGFW) konfigurieren.

Datenbanksicherheit und Compliance

Der Exadata Database Service umfasst Oracle Data Safe, mit dem Sie Sicherheits- und Compliance-Anforderungen für Oracle-Datenbanken verwalten können. Mit Oracle Data Safe können Sie Sicherheitskontrollen bewerten, Nutzeraktivitäten überwachen und sensible Daten maskieren. Weitere Informationen finden Sie unter Datenbanksicherheit mit Oracle Data Safe verwalten.

Weitere Sicherheitsaspekte

Beachten Sie beim Erstellen der Architektur für Ihre Arbeitslast die Best Practices und Empfehlungen zur Sicherheit auf Plattformebene, die im Enterprise Foundations Blueprint und im Google Cloud Well-Architected Framework: Sicherheit, Datenschutz und Compliance enthalten sind.

Zuverlässigkeit

In diesem Abschnitt werden Designfaktoren beschrieben, die Sie bei der Verwendung dieser Referenzarchitektur zum Erstellen und Betreiben einer zuverlässigen Infrastruktur für Ihre Bereitstellung inGoogle Cloudberücksichtigen sollten.

Robustheit bei VM-Fehlern

In der in diesem Dokument dargestellten Architektur kann die Anwendung bei einem Ausfall einer Compute Engine-VM in der Web- oder Anwendungsebene weiterhin Anfragen verarbeiten. Die entsprechende MIG erstellt die VM automatisch neu. Die Load Balancer leiten Anfragen nur an die derzeit verfügbaren Webserver- und Anwendungsserverinstanzen weiter.

Automatische Reparatur von VMs

Manchmal werden die VMs, auf denen Ihre Anwendung gehostet wird, ausgeführt und verfügbar gemacht. Es können jedoch Probleme mit der Anwendung selbst auftreten. Die Anwendung kann einfrieren, abstürzen oder nicht genügend Arbeitsspeicher haben. Wenn Sie prüfen möchten, ob eine Anwendung wie erwartet reagiert, können Sie anwendungsbasierte Systemdiagnosen als Teil der Richtlinie für die automatische Reparatur Ihrer MIGs konfigurieren. Wenn die Anwendung auf einer bestimmten VM nicht reagiert, wird die VM von der MIG automatisch repariert. Weitere Informationen zur Konfiguration der automatischen Reparatur finden Sie unter VMs für Hochverfügbarkeit reparieren.

Robustheit bei regionalen Ausfällen

Wenn ein regionaler Ausfall auftritt, ist die Anwendung nicht verfügbar. Sie können Ausfallzeiten durch regionale Ausfälle reduzieren, indem Sie Folgendes implementieren:

  • Pflegen Sie ein passives (Failover-)Replikat der Web- und Anwendungsebene in einer anderen Google Cloud Region.
  • Erstellen Sie eine Standby-Exadata-Infrastrukturinstanz mit den erforderlichen Exadata-VM-Clustern in derselben Region, in der sich auch das passive Replikat des Anwendungsstacks befindet. Verwenden Sie Oracle Data Guard für die Datenreplikation und das automatische Failover zu den Exadata-Standby-Datenbanken. Wenn Ihre Anwendung ein niedrigeres Recovery Point Objective (RPO) erfordert, können Sie die Datenbanken mit dem Oracle Autonomous Recovery Service sichern und wiederherstellen.
  • Wenn ein Ausfall in der primären Region auftritt, verwenden Sie das Datenbankreplikat oder die Sicherung, um die Datenbank in der Produktion wiederherzustellen und die Anwendung in der Failover-Region zu aktivieren.
  • Verwenden Sie DNS-Routingrichtlinien, um Traffic an einen externen Load Balancer in der Failover-Region weiterzuleiten.

Für geschäftskritische Anwendungen, die auch bei einem regionalen Ausfall verfügbar sein müssen, sollten Sie den Archetyp für die multiregionale Bereitstellung verwenden. Mit Oracle Active Data Guard können Sie eine schreibgeschützte Standby-Datenbank in der Failover-Region bereitstellen.

Oracle verwaltet die Infrastruktur in Oracle Database@Google Cloud. Informationen zu den Service Level Objectives (SLOs) für Oracle Exadata Database Service auf Dedicated Infrastructure finden Sie unter Service Level Objectives for Oracle PaaS and IaaS Public Cloud Services.

MIG-Autoscaling

In der Architektur in diesem Dokument werden regionale MIGs für die Web- und Anwendungsebene verwendet. Die Autoscaling-Funktion zustandsloser MIGs sorgt dafür, dass die Compute Engine-VMs, auf denen die Web- und Anwendungsebene gehostet werden, nicht von Ausfällen in einzelnen Zonen betroffen sind.

Zum Steuern des Autoscaling-Verhaltens Ihrer zustandslosen MIGs können Sie Zielauslastungsmesswerte angeben, z. B. die durchschnittliche CPU-Auslastung. Sie können auch das zeitplanabgestimmtes Autoscaling für zustandslose MIGs konfigurieren. Zustandsorientierte MIGs können nicht automatisch skaliert werden. Weitere Informationen finden Sie unter Autoscaling von Instanzgruppen.

MIG-Größenlimit

Berücksichtigen Sie bei der Festlegung der Größe Ihrer MIGs die Standard- und Höchstgrenzen für die Anzahl der VMs, die in einer MIG erstellt werden können. Weitere Informationen finden Sie unter VMs zu einer MIG hinzufügen und daraus entfernen.

VM-Platzierung

In der in diesem Dokument beschriebenen Architektur werden die Anwendungsebene und die Webebene auf Compute Engine-VMs ausgeführt, die über mehrere Zonen verteilt sind. Diese Verteilung trägt dazu bei, dass Ihre Web- und Anwendungsebene gegen Ausfälle einzelner Zonen resistent sind.

Sie können eine Richtlinie für gestreute Platzierung erstellen und auf die MIG-Vorlage anwenden, um die Stabilität der Architektur zu verbessern. Wenn die MIG VMs erstellt, werden die VMs in jeder Zone auf verschiedenen physischen Servern (Hosts) platziert. Dadurch sind Ihre VMs gegen Ausfälle einzelner Hosts geschützt. Weitere Informationen finden Sie unter Richtlinien für gestreute Platzierung erstellen und auf VMs anwenden.

VM-Kapazitätsplanung

Damit die Kapazität für Compute Engine-VMs verfügbar ist, wenn VMs bereitgestellt werden müssen, können Sie Reservierungen erstellen. Eine Reservierung bietet zugesicherte Kapazität in einer bestimmten Zone für eine bestimmte Anzahl von VMs eines von Ihnen ausgewählten Maschinentyps. Eine Reservierung kann für ein Projekt spezifisch sein oder für mehrere Projekte freigegeben sein. Weitere Informationen zu Reservierungen finden Sie unter Reservierungstyp auswählen.

Zustandsorientierter Speicher

Eine Best Practice beim Anwendungsdesign besteht darin, die Notwendigkeit von zustandsorientierten lokalen Laufwerken zu vermeiden. Wenn dies jedoch erforderlich ist, können Sie Ihre nichtflüchtigen Speicher so konfigurieren, dass sie zustandsorientiert sind, damit die Daten erhalten bleiben, wenn die VMs repariert oder neu erstellt werden. Es empfiehlt sich jedoch, die Bootlaufwerke zustandslos zu lassen, damit Sie sie auf die neuesten Images mit neuen Versionen und Sicherheitspatches aktualisieren können. Weitere Informationen finden Sie unter Zustandsorientierte nichtflüchtige Speicher in MIGs konfigurieren.

Datenbankkapazität

Sie können die Exadata-Infrastruktur skalieren, indem Sie nach Bedarf Datenbankserver und Speicherserver hinzufügen. Nachdem Sie die erforderlichen Datenbankserver oder Speicherserver zur Exadata-Infrastruktur hinzugefügt haben, müssen Sie die Kapazität dem zugehörigen Exadata-VM-Cluster hinzufügen, um die zusätzlichen CPU- oder Speicherressourcen nutzen zu können. Weitere Informationen finden Sie unter Exadata-Compute- und ‑Speicher skalieren.

Sicherung und Wiederherstellung

Sie können den Backup- und DR-Dienst verwenden, um Sicherungen der Compute Engine-VMs zu erstellen, zu speichern und zu verwalten. Beim Backup- und DR-Dienst werden Sicherungsdaten in ihrem ursprünglichen, für Anwendungen lesbaren Format gespeichert. Bei Bedarf können Sie Ihre Arbeitslasten in der Produktion wiederherstellen, indem Sie Daten aus dem langfristigen Sicherungsspeicher direkt verwenden, ohne zeitaufwendige Datenverschiebungen oder Vorbereitungsaktivitäten zu erledigen. Weitere Informationen finden Sie unter Backup and DR Service für Compute Engine-Instanzsicherungen.

Standardmäßig werden Sicherungen von Datenbanken in Oracle Exadata Database Service auf Dedicated Infrastructure in OCI Object Storage gespeichert. Um einen niedrigeren RPO zu erreichen, können Sie die Datenbanken mit dem Oracle Autonomous Recovery Service sichern und wiederherstellen.

Weitere Überlegungen zur Zuverlässigkeit

Lesen Sie beim Erstellen der Cloud-Architektur für Ihre Arbeitslast die zuverlässigsten Best Practices und Empfehlungen in der folgenden Dokumentation:

Kostenoptimierung

Dieser Abschnitt enthält Anleitungen zur Optimierung der Kosten für die Einrichtung und den Betrieb einer Google Cloud Topologie, die Sie mithilfe dieser Referenzarchitektur erstellen.

VM-Maschinentypen

Damit Sie die Ressourcennutzung Ihrer VM-Instanzen optimieren können, bietet Compute Engine Empfehlungen für Maschinentypen. Wählen Sie anhand der Empfehlungen Maschinentypen aus, die den Computing-Anforderungen Ihrer Arbeitslast entsprechen. Bei Arbeitslasten mit vorhersehbaren Ressourcenanforderungen können Sie den Maschinentyp mithilfe von benutzerdefinierten Maschinentypen an Ihre Anforderungen anpassen und Kosten sparen.

VM-Bereitstellungsmodell

Wenn Ihre Anwendung fehlertolerant ist, können Sie mit Spot-VMs die Compute Engine-Kosten für die VMs in der Anwendungs- und der Webstufe reduzieren. Die Kosten für Spot-VMs sind deutlich niedriger als für normale VMs. Compute Engine kann Spot-VMs jedoch vorzeitig beenden oder löschen, um Kapazitäten zurückzugewinnen.

Spot-VMs sind für Batchjobs geeignet, die ein vorzeitiges Beenden tolerieren können und keine Hochverfügbarkeitsanforderungen haben. Spot-VMs bieten die gleichen Maschinentypen, Optionen und Leistungsoptionen wie reguläre VMs. Wenn die Ressourcenkapazität in einer Zone jedoch begrenzt ist, können MIGs möglicherweise nicht automatisch auf die angegebene Zielgröße horizontal skaliert werden (d. h. VMs erstellen), bis die erforderliche Kapazität wieder verfügbar ist.

VM-Ressourcennutzung

Die Autoscaling-Funktion zustandsloser MIGs ermöglicht es Ihrer Anwendung, zunehmenden Traffic reibungslos zu bewältigen. Außerdem können Sie bei einem geringen Ressourcenbedarf die Kosten senken. Zustandsorientierte MIGs können nicht automatisch skaliert werden.

Datenbankkosten

Wenn Sie einen Exadata-VM-Cluster erstellen, können Sie entweder Ihre eigenen Lizenzen verwenden (BYOL) oder Oracle-Datenbanken mit Lizenz bereitstellen.

Netzwerkgebühren für die Datenübertragung zwischen Ihren Anwendungen und Oracle Exadata-Datenbanken in derselben Region sind im Preis des Oracle Database@Google Cloud-Angebots enthalten.

Weitere Kostengesichtspunkte

Berücksichtigen Sie beim Erstellen der Architektur für Ihre Arbeitslast auch die allgemeinen Best Practices und Empfehlungen, die im Google Cloud Well-Architected Framework: Kostenoptimierung bereitgestellt werden.

Operative Effizienz

In diesem Abschnitt werden die Faktoren beschrieben, die Sie bei der Verwendung dieser Referenzarchitektur zum Entwerfen einer Google Cloud Topologie berücksichtigen sollten, die Sie effizient betreiben können.

Aktualisierungen von VM-Konfigurationen

Erstellen Sie eine neue Instanzvorlage mit der erforderlichen Konfiguration und wenden Sie die neue Vorlage auf die MIG an, um die Konfiguration der VMs in einer MIG zu aktualisieren (z. B. Maschinentyp oder Bootlaufwerk-Image). Die MIG aktualisiert die VMs mit der von Ihnen ausgewählten Aktualisierungsmethode: automatisch oder selektiv. Wählen Sie je nach Ihren Anforderungen an Verfügbarkeit und betriebliche Effizienz eine geeignete Methode aus. Weitere Informationen zu diesen MIG-Aktualisierungsmethoden finden Sie unter Neue VM-Konfigurationen in einer MIG anwenden.

VM-Images

Für Ihre VMs empfehlen wir, anstelle der von Google bereitgestellten öffentlichen Images benutzerdefinierte Betriebssystem-Images zu erstellen und zu verwenden, die die Konfigurationen und Software enthalten, die Ihre Anwendungen benötigen. Sie können Ihre benutzerdefinierten Images in einer benutzerdefinierten Image-Familie zusammenfassen. Die Imagefamilie verweist immer auf das neueste Image in dieser Familie. Ihre Instanzvorlagen und -skripte können dieses Image daher verwenden, ohne dass Verweise auf eine bestimmte Image-Version aktualisiert werden müssen. Sie müssen Ihre benutzerdefinierten Images regelmäßig aktualisieren, um die Sicherheitsupdates und Patches des Betriebssystemanbieters zu berücksichtigen.

Deterministische Instanzvorlagen

Wenn die Instanzvorlagen, die Sie für Ihre MIGs verwenden, Startskripts für die Installation von Drittanbietersoftware enthalten, achten Sie darauf, dass in den Skripts explizit Softwareinstallationsparameter wie die Softwareversion angegeben werden. Andernfalls ist die auf den VMs installierte Software möglicherweise nicht konsistent, wenn die MIG die VMs erstellt. Wenn Ihre Instanzvorlage beispielsweise ein Startskript zum Installieren von Apache HTTP Server 2.0 (das Paket apache2) enthält, achten Sie darauf, dass das Skript die genaue apache2-Version angibt, die installiert werden soll, z. B. Version 2.4.53. Weitere Informationen finden Sie unter Deterministische Instanzvorlagen.

Datenbankverwaltung

Oracle verwaltet die physischen Datenbankserver, Speicherserver und Netzwerkhardware im Oracle Exadata Database Service auf dedizierter Infrastruktur. Sie können die Exadata-Infrastrukturinstanzen und die Exadata-VM-Cluster über die OCI- oder Google Cloud -Schnittstellen verwalten. Sie erstellen und verwalten Datenbanken über die OCI-Schnittstellen. Die Google Cloud Konsolenseiten für Oracle Database@Google Cloud enthalten Links, über die Sie direkt zu den entsprechenden Seiten in der OCI-Konsole gelangen. Damit Sie sich nicht noch einmal bei OCI anmelden müssen, können Sie die Identitätsföderation zwischen OCI und Google Cloudkonfigurieren.

Weitere operative Aspekte

Berücksichtigen Sie beim Erstellen der Architektur für Ihre Arbeitslast die allgemeinen Best Practices und Empfehlungen für die betriebliche Effizienz, die im Google Cloud Well-Architected Framework: Operative Exzellenz beschrieben werden.

Leistungsoptimierung

In diesem Abschnitt werden die Faktoren beschrieben, die Sie berücksichtigen sollten, wenn Sie diese Referenzarchitektur zum Entwerfen einer Topologie in Google Cloud verwenden, die die Leistungsanforderungen Ihrer Arbeitslasten erfüllt.

Rechenleistung

Compute Engine bietet eine breite Palette vordefinierter und anpassbarer Maschinentypen für die Arbeitslasten, die Sie auf VMs ausführen. Wählen Sie einen geeigneten Maschinentyp basierend auf Ihren Leistungsanforderungen aus. Weitere Informationen finden Sie im Leitfaden zu Ressourcen und Vergleichen für Maschinenfamilien.

VM-Multithreading

Jede virtuelle CPU (vCPU), die Sie einer Compute Engine-VM zuweisen, wird als einzelner Hardware-Multithread implementiert. Standardmäßig teilen sich zwei vCPUs einen physischen CPU-Kern. Bei Anwendungen, die hochparallele Vorgänge umfassen oder Gleitkommaberechnungen durchführen (z. B. genetische Sequenzanalyse und Finanzrisikomodellierung), können Sie die Leistung verbessern, indem Sie die Anzahl der Threads reduzieren, die auf jedem physischen CPU-Kern ausgeführt werden. Weitere Informationen finden Sie unter Anzahl der Threads pro Kern festlegen.

VM-Multithreading kann Auswirkungen auf die Lizenzierung für manche Drittanbieter-Software wie Datenbanken haben. Weitere Informationen finden Sie in der Lizenzierungsdokumentation für die Drittanbieter-Software.

Netzwerkleistung

Für Arbeitslasten, die eine niedrige Netzwerklatenz zwischen VMs in der Anwendungs- und Web-Stufe erfordern, können Sie eine Richtlinie für kompakte Platzierung erstellen und auf die MIG-Vorlage anwenden, die für diese Stufen verwendet wird. Wenn die MIG VMs erstellt, werden die VMs auf physischen Servern platziert, die sich nahe beieinander befinden. Mit einer Richtlinie für kompakte Platzierung lässt sich die Netzwerkleistung zwischen VMs verbessern. Mit einer Richtlinie für verteilte Platzierung lässt sich hingegen die VM-Verfügbarkeit verbessern, wie bereits beschrieben. Um ein optimales Gleichgewicht zwischen Netzwerkleistung und Verfügbarkeit zu erreichen, können Sie beim Erstellen einer Richtlinie für kompakte Platzierung angeben, wie weit die VMs voneinander entfernt platziert werden müssen. Weitere Informationen finden Sie unter Platzierungsrichtlinien – Übersicht.

Die Compute Engine hat ein pro VM festgelegtes Limit für die Netzwerkbandbreite für ausgehenden Traffic. Dieses Limit hängt vom Maschinentyp der VM und davon ab, ob der Traffic über dasselbe VPC-Netzwerk wie die Quell-VM geleitet wird. Bei VMs mit bestimmten Maschinentypen können Sie die Netzwerkleistung verbessern, indem Sie Tier_1-Netzwerke aktivieren. Dadurch wird die maximale Bandbreite für ausgehenden Traffic erhöht.

Der Netzwerk-Traffic zwischen den VMs der Anwendungsebene und dem Oracle Exadata-Netzwerk wird über eine Partner Interconnect-Verbindung mit niedriger Latenz weitergeleitet, die von Google eingerichtet wird.

Die Exadata-Infrastruktur verwendet RDMA over Converged Ethernet (RoCE) für die Vernetzung mit hoher Bandbreite und niedriger Latenz zwischen den Datenbank- und Speicherservern. Die Server tauschen Daten direkt im Hauptspeicher aus, ohne dass der Prozessor, der Cache oder das Betriebssystem beteiligt sind.

Weitere Hinweise zur Leistung

Berücksichtigen Sie beim Erstellen der Architektur für Ihre Arbeitslast die allgemeinen Best Practices und Empfehlungen, die im Google Cloud Well-Architected Framework: Leistungsoptimierung bereitgestellt werden.

Nächste Schritte

Beitragende

Autoren:

Weitere Beitragende:

  1. Weitere Informationen zu regionsspezifischen Aspekten finden Sie unter Geografie und Regionen.  ↩