混合列压缩和Oracle ZFS存储一体机
混合列压缩（HCC）简介
混合列压缩（HCC）最早是Oracle Exadata的独特功能，简单说，这个功能就是将表分割成一个一个的压缩单元（CU），在压缩单元内，使用列式方式组织数据并压缩，这种压缩方式可以兼顾表的随机访问和表扫描，同时还可以得到非常高的压缩比，是一个非常实用的功能。
HCC最早只支持在EXADATA上使用，所以，最初也叫EHCC，后来，Oracle在11.2.0.3以后的版本增加了HCC对其他存储硬件的支持，当然，都是自家的产品：Pillar Axiom和Oracle ZFS存储一体机（ZFSSA）。
有意思的是，曾经出现过一段短暂的“不设限”时间，只要使用DNFS（Direct NFS）的数据库，使用任何NAS上export出来的NFS文件系统，都可以使用HCC，当然，Oracle很快以“补丁”的形式修复了这个“问题”。从这里就可以看出，其实HCC根本就是Oracle Database的标准功能，Oracle为了商业目的，在数据库中加了一个检查功能，在用户使用HCC之前，检查用户的存储，如果不是自家的产品，就不支持。那个所谓的“补丁”，应该就是进一步增强检查的功能。保证HCC只能在自家的存储产品上跑起来。
这就好比你买了辆车，开了一段时间以后，要换轮胎了，结果4S店告诉你，只能用“原厂”生产的轮胎，否则时速就上不了60，用了“原厂”的轮胎，时速200都没问题啊，实际上别的轮胎和原厂的轮胎有什么本质区别吗？没有！只是人家在车上装了检测装置，不是原厂轮胎，人家发动机就不“卖力”工作，你能怎么样？我这么说，不是在骂Oracle，相反，我是在表达我的崇敬之情，你看，Oracle这么霸气，这些客户有谁表示不服了吗？没有，说到底还是人家掌握核心技术，不服不行。
HCC和ZFSSA
Oracle存储一体机（ZFSSA）是什么呢？简单说，就是Oracle自家的NAS产品，当然，它有很多自己独特的特性，这不是本文的重点，有兴趣的人可以去Oracle的官网看相关的资料。
前面说了，Oracle数据库是在使用HCC之前，检查你的存储类型，如果不是Oracle的产品，就不让用HCC，那么到底是怎么检查的呢？答案是SNMP。
在ZFSSA的官方文档中，明确指出，如果想让数据库使用HCC等特定的功能，必须保证ZFSSA的SNMP服务是开启的，并且保证从数据库节点，使用snmp方式，可以查询到ZFSSA的相关配置信息。(https://docs.oracle.com/cd/E56021_01/html/E55851/goqdr.html#scrolltoc)。
ZFSSA与数据库系统的集成
在ZFSSA的官方文档中，在与Oracle系统集成时，都把它定位为备份服务器，都是在讲如何将存储通过NFS方式挂在EXADATA或SuperCluster上，然后使用rman进行备份。但是如果只是这样，ZFSSA不就白支持HCC了吗？所以，我认为ZFSSA和Oracle系统的集成应用至少还应该有2种：
1. 连接普通的数据库服务器，作为存储端，支持HCC可以符合一些对性能要求不高，但是有大量数据的场景，可以利用HCC充分利用存储空间，在表扫描多的场景下，对性能也有一定帮助。
2. EXADATA存储扩容。这个当然不是指所有场景，而是指计算能力足够，但是存储容量不够的EXADATA部署场景，在这种场景下，如果预算有限，可以考虑不购买EXADATA或存储扩展柜来扩容，而是买ZFSSA。连接ZFSSA和EXADATA，在ZFSSA上创建专门的非活跃数据使用的磁盘组和表空间，将非活跃数据移动到这些表空间，并进行混合列压缩。
我说的第2种应用方式，可能有人会问，活跃数据和非活跃数据区分太繁琐了，DBA的工作量太大怎么办？我的回答是：这个工作其实可以通过一定时间的积累，根据系统的特点将主要步骤脚本化，定时执行脚本就好了。如果这也嫌累，那我只能建议你升级数据库到12c了。Oracle早就为这种场景预备了信息生命周期管理（ILM）和自动数据优化(ADO)功能，简单说，就是利用热图（Heat Map）功能，记录数据库中活跃的表，然后配合一定的规则，使用ADO功能，自动移动或压缩非活跃数据。11g时就提出了ILM概念，但是没有Heat Map的辅助，没有实际意义。
在Oracle ILM和ADO的官方文档中，专门阐过述存储分层，在线归档等概念，本质上讲，EXADATA的cell和ZFSSA，就是不同层的存储，成本不同，效率也不同。而运用规则自动移动非活跃数据到ZFS上，其实就是在线归档的一种表现形式。
ILM和ADO不是本文的重点，具体实施方法，网上很多。
Oracle 12c HCC实验
下面通过实验，介绍一下数据库如何连接ZFSSA，并实现HCC功能的。
为了方便大家研究，我们使用ZFSSA模拟器，在虚拟机上模拟一个ZFSSA，这个虚拟机Oracle有提供下载：http://www.oracle.com/technetwork/server-storage/sun-unified-storage/downloads/sun-simulator-1368816.html
下面说说具体步骤：
准备ZFSSA模拟器
下载这个模拟器的OVF文件，使用VirtualBox导入并打开，按照页面的quick start guide进行初始设置。
初始设置
登录ZFSSA的BUI（Browse User Interface），进行初始化设置:
先都是一路“commit”，都用缺省值完成初始配置。
SNMP设置
在configuration页面的Services里面找SNMP，缺省是disable的
启动服务，点击指示灯图标进行配置：
配置完成后，重启服务。
存储配置
使用缺省值建立一个存储池，名字随便，我这里叫“testpool”。
NFS配置
在Share页面，增加一个Filesytem：
数据库服务器准备工作
配置NFS
在/etc/hosts文件中，增加ZFSSA主机名解析:
[root@vbox12 ~]# more /etc/hosts
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.0.51 vbox12.hthorizon.com vbox12
192.168.0.94 sunstorage.hthorizon.com sunstorage
在/etc/fstab中增加NFS挂载信息：
[root@vbox12 ~]# more /etc/fstab
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sat Apr 16 00:53:51 2016
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under ‘/dev/disk’
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/vg_vbox12-lv_root / ext4 defaults 1 1
UUID=d83854a8-fe57-4815-abeb-ce93aa0e80b8 /boot ext4 defaults 1 2
/dev/mapper/vg_vbox12-lv_swap swap swap defaults 0 0
tmpfs /dev/shm tmpfs defaults 0 0
devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
proc /proc proc defaults 0 0
sunstorage:/export/testnfs /testnfs nfs rw,bg,hard,nointr,tcp,nfsvers=3,timeo=600,rsize=1048576,wsize=1048576,noac 0 0
注意mount option，如果使用OISP，nfsvers必须等于4。
配置数据库使用DNFS
打开数据库的DNFS支持：
$ cd $ORACLE_HOME/rdbms/lib
$ make –f ins_rdbms.mk dnfs_on
在$ORACLE_HOME/dbs/目录下，创建文件oranfstab，内容：
[oracle@vbox12 dbs]$ more oranfstab
server: sunstorage
path: 192.168.0.94
export: /export/testnfs mount: /testnfs
management: 192.168.0.94
验证snmp功能：
[root@vbox12 ~]# snmpget -v1 -c public sunstorage 1.3.6.1.4.1.42.2.225.1.4.2.0
SNMPv2-SMI::enterprises.42.2.225.1.4.2.0 = STRING: “Sun Storage 7000”
“snmpget“工具包含在net-snmp-utility rpm包中。
数据库实例是调用libnetsnmp.so，来实现snmp查询的，如果在/usr/lib64目录中没有这个文件，需要建立符号链接，我的系统是OEL 6.5，链接要指向libnetsnmp.so.20.0.0：
[root@vbox12 lib64]# ln -s libnetsnmp.so.20.0.0 libnetsnmp.so
创建一个测试表空间：
Connected to:
Oracle Database 12c Enterprise Edition Release 12.1.0.2.0 – 64bit Production
With the Partitioning, OLAP, Advanced Analytics and Real Application Testing options
SQL> create tablespace testtbs datafile ‘/testnfs/oradata/testtbs.dbf’ size 30M;
Tablespace created.
SQL> select * from v$dnfs_servers;
ID
———-
SVRNAME
——————————————————————————–
DIRNAME
——————————————————————————–
MNTPORT NFSPORT NFSVERSI WTMAX RTMAX CON_ID RDMAENABLE
———- ———- ——– ———- ———- ———- —————-
RDMAPORT
———-
1
sunstorage
/export/testnfs
ID
———-
SVRNAME
——————————————————————————–
DIRNAME
——————————————————————————–
MNTPORT NFSPORT NFSVERSI WTMAX RTMAX CON_ID RDMAENABLE
———- ———- ——– ———- ———- ———- —————-
RDMAPORT
———-
53794 2049 NFSv3.0 1048576 1048576 0 No
0
没有真正使用NFS空间之前，v$dnfs_servers视图中是没有信息的，一旦使用了，就会有显示。这说明dnfs配置是正确的。
重启数据库，在alert中看到信息：
Sun Apr 17 02:48:24 2016
ALTER DATABASE OPEN
Sun Apr 17 02:48:24 2016
Direct NFS: channel id [0] path [192.168.0.94] to filer [sunstorage] via local [] is UP
Sun Apr 17 02:48:24 2016
Direct NFS: attempting to mount /export/testnfs on filer sunstorage defined in oranfstab
Sun Apr 17 02:48:24 2016
Direct NFS: channel config is:
Sun Apr 17 02:48:24 2016
channel id [0] local [] path [192.168.0.94]
Sun Apr 17 02:48:24 2016
Direct NFS: mount complete dir /export/testnfs on sunstorage mntport 53794 nfsport 2049 using NFS version 3
Sun Apr 17 02:48:24 2016
Issuing SNMP query over mgmt_path 192.168.0.94
Sun Apr 17 02:48:24 2016
Found NAS server Sun Storage 7000
测试HCC
创建query high级别压缩的表：
SQL> create table test (col1 number,col2 varchar2(10)) compress for query high tablespace testtbs;
Table created.
在缺省表空间(就是没有使用ZFS的表空间)创建表，使用HCC:
SQL> create table test1 (col1 number,col2 varchar2(10)) compress for query high;
create table test1 (col1 number,col2 varchar2(10)) compress for query high
*
ERROR at line 1:
ORA-64307: Exadata Hybrid Columnar Compression is not supported for
tablespaces on this storage type
提示存储类型（本地磁盘）不被支持
尝试12c HCC新特性，row level locking：
SQL> create table test (col1 number,col2 varchar2(10)) compress for query high row level locking tablespace testtbs;
create table test (col1 number,col2 varchar2(10)) compress for query high row level locking tablespace testtbs
*
ERROR at line 1:
ORA-64309: Hybrid Columnar Compression with row-level locking is not supported
for tablespaces on this storage type.
HCC的row level locking是12c的新特性，以前在使用HCC时，是以CU为单位加锁的，12c可以以ROW为单位加锁，但是文档中，这个新特性只支持EXADATA，果然和文档说的一样。高配版和“乞丐版“还是要体现出差异啊。
其他
我在测试其他NAS时，用wireshark捕获snmp包：发现Oracle实例是优先查找Sun Storage 7xxx的，如果不是，还会再进行第2次snmp查询，查看是否是NetApp的设备，如果还不是，会进行第3次查询，查看是否是Pillar Axiom的设备。
根据网上查询的资料，OID 中789，代表的是NetApp，Oracle查存储是不是NetApp的干什么呢？为竞争对手加速吗？
另外，后来在网上看到国外的高手讨论，要想做HCC的“越狱“，理论上有两种方法：
1. 编译自己的libnetsnmp.so，一旦查询指定的oid，就返回Sun Storage 7xxx，因为net-snmp是开源的，所以理论上可行。
2. 自己做一个NAS，装x86版的Solaris，安装ZFSSA的软件，修改设备信息，让snmp查询返回Sun Storage 7xxx
当然，这些都是出于研究学习的目的，就算有人成功了，性质也和用黑客工具激活的windows一样。