データ圧縮だけじゃない！HCCがOracle Exadata ExascaleにもたらすI/O削減とコストメリット

以前の記事で、Oracle Exadata Database Service on Exascale Infrastructure（エクサスケール。以下、ExaDB-XSと表記）の小規模利用、スモールスタートが可能、柔軟なスケーリングといった特徴とメリットについて紹介しました。

本記事でも引き続き、ExaDB-XSを利用するメリットをご紹介します。
今回はデータベースのストレージ領域およびI/O削減効果のあるHybrid Columnar Compression（以下、HCC）に焦点を当て、オンプレミスと比較した際のコスト優位性をご紹介します。

HCCとはOracle Exadataなどで利用できる、オラクル独自の圧縮技術です。HCCには以下の特徴があります。

HCCはOracle Exadataの他に、Oracle ZFS Storage ApplianceやOracle Database Applianceなどで利用することができます。

HCCは、圧縮単位Compression Unit（以下、CU）という単位で圧縮されます。CUは複数ブロックにまたがって構成されます。圧縮は列ごとに行われるため、データの重複を効率的に削減しながら圧縮することができ、その結果として高い圧縮率を実現できます。
高い圧縮率によるストレージコストの削減に加えて、圧縮された特定の列を読み込むことによるI/O性能の向上がHCCの特徴です。

また、Oracle Exadataの機能であるSmart Scan（※）と組み合わせて利用することで、圧縮したままデータを扱うことが可能です。

HCCには以下の4つの圧縮レベルがあり、用途に合わせて選択できます。

これら4つの圧縮レベルを見ると、圧縮率が高くなればなるほど、CPUの負荷も大きくなります。Archive LowとArchive Highの圧縮レベルはストレージ削減を重視した圧縮レベルです。これらの圧縮レベルを使用する表やパーティションでは、更新処理時には圧縮されたデータの展開処理によるCPUの負荷が高くなり、データベースの性能に大きく影響します。

次は、前述の内容も踏まえてHCCの利用に適したケースをご紹介します。
圧縮単位と圧縮レベルの項目で述べたとおり、以下のような特徴を持つケースがHCCの活用に向いています。

HCCで圧縮したデータに対して、Oracle Exadata固有の機能であるSmart Scanを直接利用できます。その結果、ストレージコストとI/Oの削減を同時に実現できます。つまり、HCCとSmart Scanを同時に利用できるOracle Exadata上で稼働しているワークロードが適しています。
これにはOracle Cloud Infrastructure（以下、OCI）上のExadata Database Service on Dedicated Infrastructure（以下、ExaDB-D）やExaDB-XSも含まれます。

圧縮レベルの説明でも触れたように、圧縮率が高くなるにつれて、データ更新時に圧縮されたデータの展開処理が発生し、CPU負荷が相対的に高くなります。このため、更新処理が少なく、主に保存や読み取りが中心となるワークロードがHCC圧縮方式の採用に適しています。

ここまで、HCCの機能と適するワークロードをご紹介しました。
最後に、ストレージコストが削減できるという、クラウド環境でHCCを利用する大きなメリットをご紹介します。

このメリットの恩恵を最も受けることができるサービスが、ExaDB-XSです。
ExaDB-XSは共有インフラストラクチャであり、クラウド環境で最も低コストでExadataのインフラストラクチャを利用できます。また、ExaDB-XSのストレージはGB単位の従量課金制（※）です。そのため、筐体を購入するオンプレミス環境やストレージサーバーを専有するExaDB-D環境と比べて、データ圧縮によるストレージ容量の大幅な削減によってコストメリットが得られます。以下がそれぞれのストレージの課金体系と特徴です。

その他にも、ストレージのスケーリングや運用管理の面でもExaDB-XSを利用するメリットがあるといえます。

本記事ではHCCによる高度な圧縮機能をご紹介しました。
あわせて、オンプレミスのExadata環境やExaDB-Dと比較して、ExaDB-XSならではの優位性があることをご紹介しました。

次回はExaDB-XSのスケーリングに焦点を当て、ストレージを含めた各HWリソースのオンラインスケーリング操作と検証結果をご紹介予定です。

---