Dnes vás seznámíme s vlastnostmi používání SQL Server 2019 s úložištěm Unity XT a také poskytneme doporučení pro virtualizaci SQL Serveru pomocí technologie VMware, nastavení a správy základních komponentů infrastruktury Dell EMC.
V roce 2017 publikovaly společnosti Dell EMC a VMware výsledky průzkumu o trendech a evoluci SQL Serveru – "Transformace SQL Serveru: směrem k flexibilitě a odolnosti" (), ve kterém byly využity zkušenosti členů Profesionální asociace SQL Server (Professional Association of SQL Server, PASS). Výsledky ukazují, že prostředí databází SQL Server roste jak ve velikosti, tak ve složitosti, což je způsobeno rostoucími objemy dat a novými byznys požadavky. Databáze SQL Server jsou v současnosti nasazeny v mnoha společnostech a zajišťují provoz kritických aplikací a často tvoří základ digitální transformace.
Od doby, kdy byl tento průzkum proveden, Microsoft vydal další generaci SŘBD – SQL Server 2019. Kromě vylepšení základních funkcí relačního enginu a úložiště dat se objevily nové služby a funkce. Například SQL Server 2019 zahrnuje podporu pro pracovní zátěže velkých dat s využitím Apache Spark a distribuovaného souborového systému Hadoop (Hadoop Distributed File System, HDFS).
Aliance Dell EMC a Microsoft
Dell EMC a Microsoft dlouhodobě spolupracují na vývoji řešení pro SQL Server. Úspěšné nasazení komplexní databázové platformy, jako je Microsoft SQL Server, vyžaduje koordinaci funkcí softwaru s základní IT infrastrukturou. Tato infrastruktura zahrnuje výpočetní kapacity procesoru, zdroje paměti, úložiště a síťové služby. Dell EMC nabízí infrastrukturu pro platformu SQL Server pro jakýkoli typ pracovní zátěže a aplikací.
Řada serverů Dell EMC PowerEdge nabízí širokou škálu konfigurací procesorů a paměti. Tyto konfigurace jsou vhodné pro různé úlohy: od malých firemních aplikací po největší kriticky důležité systémy, jako je plánování podnikových zdrojů (ERP), datové sklady, pokročilá analýza, elektronický obchod a další. Řada paměťových zařízení je určena pro ukládání strukturovaných a nestrukturovaných dat.
Zákazníci, kteří implementují SQL Server 2019 s infrastrukturou Dell EMC, mohou pracovat se strukturovanými a nestrukturovanými daty pomocí SQL Server a Apache Spark. SQL Server také podporuje kombinace technologií klientského přístupu, meziserverové komunikace a komunikace 'server-sklad'. Koncept Dell EMC je založen na dezeragované architektuře, která nabízí otevřený ekosystém. Organizace si mohou vybírat z široké škály standardních průmyslových síťových aplikací, operačních systémů a hardwarových platforem. Tento přístup poskytuje maximální kontrolu nad technologiemi a architekturami, což vede k výrazným úsporám a flexibilitě.
VMware zajišťuje virtualizaci všech kritických komponent infrastruktury, které SQL Server potřebuje k dosažení vysokého výkonu a konzistence operací. Kromě privátního cloudu nabízí VMware také hybridní modely pro pracovní zátěže, které pokrývají privátní a veřejné cloudové architektury.
Mnoho organizací se uchyluje k virtualizaci, aby snížilo náklady na infrastrukturu, zajistilo vysokou dostupnost a zjednodušilo obnovu po havárii. 94 % dotazovaných odborníků na SQL Server hlásí nějakou úroveň virtualizace ve svém prostředí. 70 % těch, kteří používají virtualizaci, zvolili VMware. U 60 % je úroveň virtualizace SQL Server 75 % a více. Navíc výsledky průzkumu jasně ukazují, že vysoká dostupnost a obnova po havárii, realizované na úrovni virtualizace, se staly důležitými faktory při rozhodování o virtualizaci databází SQL Server.
Nové funkce SQL Server 2019
Platforma SQL Server 2019 zahrnuje širokou škálu technologií, funkcí a služeb, které podporují kritické aplikace, jako je analýza, podnikové databáze, business intelligence (BI) a škálovatelné zpracování transakcí (OLTP). Platforma SQL Server získala schopnosti pro správu integrace dat, datových skladů, reportování a pokročilé analytiky, funkcí replikace a správy polostrukturovaných typů dat. Samozřejmě, ne všichni zákazníci nebo aplikace potřebují všechny tyto funkce. Kromě toho je v mnoha případech preferované oddělovat služby SQL Server pomocí virtualizace.
Dnes jsou podniky často odkázány na velké objemy dat z širokého spektra neustále se rozšiřujících datových sad. S pomocí SQL Server 2019 můžete získat cenné informace téměř v reálném čase ze všech dat. Klastry SQL Server 2019 poskytují plnohodnotné prostředí pro práci s velkými datovými sadami, včetně využití strojového učení a možností umělé inteligence. Hlavní nové funkce a aktualizace v SQL Server 2019 jsou uvedeny v .
Úložný systém střední třídy Dell EMC Unity XT
Řada úložišť Dell EMC Unity byla uvedena na trh před téměř třemi lety a od té doby bylo prodáno více než 40 000 systémů. Zákazníci ocenili tento středně velký systém za jeho jednoduchost, výkon a ekonomičnost. Platformy střední třídy Dell EMC Unity XT jsou řešení s centrálním úložištěm, které poskytují nízkou latenci, vysokou propustnost a nízké náklady na správu pro pracovní zátěže SQL Server. Všechny systémy Unity XT využívají architekturu se dvěma procesory (storage processors, SP) pro obsluhu vstupu a výstupu a provádění operací s daty v režimu active/active. V Unity XT dual SP je k dosažení vysokého výkonu a efektivity používáno plné interní propojení SAS 12 Gbit/s a patentovaná vícejádrová architektura. Diskové pole umožňuje zvyšovat kapacitu úložiště pomocí dalších polic.
U Dell EMC Unity XT, nové generaci polí (hybridních a zcela flashových), došlo k výraznému nárůstu výkonu, zvýšení efektivity a přidání nových funkcí a služeb pro multicloudové prostředí.
Architektura Unity XT umožňuje současné zpracování dat, snižování jejich objemu a podporu služeb jako je replikace, aniž by to mělo vliv na výkon aplikací. Ve srovnání s řešením předchozí generace se výkon úložného systému Dell EMC Unity XT zdvojnásobil, doba odezvy se zkrátila o 75 %. A samozřejmě, Dell EMC Unity podporuje standard NVMe.
Úložné systémy s NVMe disky vykazují nejlepší výkon v aplikacích citlivých na zpoždění. Například v aplikacích jako jsou rozsáhlé databáze zajišťuje NVMe nízké zpoždění a vysoké špičkové přenosové rychlosti. Redukce zpoždění a zvýšení paralelního zpracování významně zvyšují výkon operací čtení/zápisu. Není náhodou, že podle prognózy IDC budou do roku 2021 flashové systémy připojené přes NVMe a NVMe-oF (NVMe over Fabric) tvořit přibližně polovinu všech příjmů z prodeje externích úložišť na světě.
Ekonomičnost úložiště zlepšují algoritmy komprese dat. Dell EMC Unity XT může zkracovat objem dat až pětkrát. Dalším důležitým ukazatelem je celková efektivita systému. Dell EMC Unity XT používá systémovou kapacitu na 85 %. Komprese a deduplikace probíhají in-line — na úrovni kontrolérů. Data jsou uchovávána v komprimované podobě. Systém také automatizuje práci se snapshoty dat.
Jednoduché flashové systémy Unity s unifikovaným (blokovým a souborovým) přístupem zajišťují stabilní dobu odezvy, integrují se s cloudovými úložnými službami a podporují upgrade bez migrace dat. V základní konfiguraci je tento univerzální systém úložiště nainstalován za 30 minut.
Technologie úložiště dat nazvaná „dynamické pooly“ umožňuje přechod od statického k dynamickému rozšiřování paměti, poskytuje vysokou provozní flexibilitu a jednoduchost zvyšování kapacity systému. Dynamické pooly šetří kapacitu a rozpočet, vyžadují méně času na rekonstrukci. Zvyšování kapacity a výkonu Dell EMC Unity nevyžaduje migraci dat.
Mnoho společností dnes v kombinaci se svou lokální infrastrukturou využívá několik veřejných cloudových služeb. Dell EMC Unity XT může fungovat jako komponenta cloudového prostředí Dell Technologies Cloud. Tento úložiště dat lze používat v veřejném cloudu a přenášet data do soukromého cloudu. Kromě toho je úložiště Dell EMC Unity XT dostupné na modelu „jako služba“. Je to jedna z cloudových služeb Dell EMC Cloud Storage Services.
Cloudová úložiště získávají stále větší popularitu, protože umožňují zvýšit návratnost investic díky snížení nákladů na infrastrukturu. Služby cloudového úložiště Cloud Storage Services rozšiřují datová centra zákazníků do cloudu, poskytující úložiště Dell EMC (přímo připojené k veřejnému cloudu) jako službu. Externí poskytovatelé mohou zajistit vysokorychlostní připojení (s nízkou latencí) veřejného cloudu přímo se systémy Dell EMC Unity, PowerMax a Isilon v datovém centru zákazníka.
Rodina Unity XT zahrnuje systémy Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA a Unity Cloud Edition.
Unified hybrid and flash arrays
Systémy Unity XT Hybrid a Unity XT All-Flash založené na procesorech Intel realizují integrovanou architekturu pro blokový, souborový přístup a objemy VMware VVols s podporou protokolů síťového úložiště (NAS), iSCSI a Fibre Channel (FC). Platformy Unity XT Hybrid a Unity XT All-Flash jsou připraveny pro použití s NVMe disky.
Hybridní systémy Unity XT podporují provoz v multicloudových prostředích. Podpora multicloudových prostředí znamená rozšíření systému úložiště dat do cloudu nebo nasazení v cloudu s flexibilními možnostmi využití zdrojů. Multicloudová úložiště mají za cíl zajistit mobilitu, přenositelnost dat mezi několika cloudovými platformami – soukromými a veřejnými. To ovlivňuje nejen procesy migrace dat, ale také organizaci přístupu aplikací k datům v několika veřejných cloudech.
Tato hybridní úložiště nabízejí následující možnosti:
- Škálovatelnost až na 16 PB „hrubé“ kapacity.
- Vestavěné funkce pro redukci objemu dat pro všechny flash pooly.
- Rychlá instalace a nastavení (průměrně trvá 25 minut).
Technologie pevných disků se rychle vyvíjejí a v následujících letech se na trhu objeví nové revoluční produkty. Mezitím budou organizace nadále nahrazovat tradiční HDD disky pevným diskem za účelem zlepšení výkonu, snadnosti správy a úspory energie. Nové generace flash pamětí budou mít sofistikovanější prostředky pro automatizaci ukládání, integraci s veřejným cloudem a integrovanou ochranu dat.
Systémy Unity XT All-Flash nabízejí vysokou rychlost, efektivitu a podporu více cloudů. Mezi jejich vlastnosti patří:
- Dvojnásobný výkon.
- Snížení objemu dat až 7:1.
- Rychlá instalace a nastavení (proces trvá méně než 30 minut).
UnityVSA
Systém UnityVSA je softwarově definovaná SÚZD pro virtuální prostředí VMware ESXi, využívající serverovou, sdílenou nebo cloudovou kapacitu úložiště. UnityVSA HA, konfigurace se dvěma úložišti UnityVSA, poskytuje dodatečnou odolnost proti poruchám. Úložiště UnityVSA nabízí:
- Až 50 TB kapacity plně funkčního unifikovaného úložiště.
- Kompatibilitu se systémy a funkcemi Unity XT.
- Podporu systémů vysoké dostupnosti (UnityVSA HA).
- Připojení jako NAS a iSCSI.
- Replikaci dat z dalších platforem Unity XT.
Unity Cloud Edition
Pro synchronizaci souborů a operací havarijního obnovení s cloudem rodina Unity XT zahrnuje verzi Unity Cloud Edition, která poskytuje:
- Plně funkční možnosti úložiště pomocí softwarově definované SÚZD (SDS) nasazené v cloudu.
- Jednoduché nasazení blokového a souborového úložiště pomocí VMware Cloud na AWS.
- Podporu havarijního obnovení, včetně testování a analýzy dat.
Unity XT All Flash pro SQL Server
V zprávě Unisphere Research za rok 2017 "Transformace SQL Server: na cestě k flexibilitě a odolnosti" () 22 % respondentů uvedlo, že používají technologii flash úložiště v produkci (16 %) nebo ji plánují používat (6 %). 30 % používá hybridní pole zahrnující flash paměť. 13 % používá flash pole s přímým připojením. 13 % dělá zálohy databází SQL Server na flash úložiště.
Tak rychlé nasazení flash úložišť pro použití se SQL Serverem znamená, že systémy Unity XT All-Flash jsou obzvlášť vhodné pro vývojáře a administrátory SQL Serveru. Systémy Unity XT All-Flash poskytují vývojářům a administrátorům SQL Serveru možnosti a výkon, které překračují to, co nabízejí typické sítě úložišť (SAN).
Systémy Unity XT All-Flash, které jsou připraveny pro nasazení NVMe (pro ještě vyšší výkon a nízkou latenci), mají formát 2U, podporují dvoujádrové procesory a dva řadiče v režimu active/active.
Modely Unity XT All-Flash
Unity XT
Procesory
Paměť (na procesor)
Max. číslo disků
Max. 'hrubá' kapacita (PB)
380F
1 Intel E5-2603 v4
6c/1,7 GHz
64
500
2.4
480F
2 Intel Xeon Silver
4108 8c/1,8 GHz
96
750
4.0
680F
2 Intel Xeon Silver
4116 12c/2,1 GHz
192
1,000
8.0
880F
2 Intel Xeon Gold 6130
16c/2,1 GHz
384
1,500
16.0
Podrobnosti lze najít v specifikacích pole ().
Úložné pooly
Mnoho profesionálů pracujících se SQL Serverem ví, že všechna moderní úložiště nabízejí možnost seskupit disky do větších jednotek úložiště s pevně stanovenou úrovní ochrany RAID. Oddělené skupiny disků s ochranou RAID jsou tradiční úložné pooly. Zatímco hybridní systémy Unity XT podporují pouze tradiční pooly, systémy Unity XT All-Flash nabízejí také dynamické úložné pooly. V případě dynamických úložných poolů se ochrana RAID využívá na extentech disků – jednotkách úložiště menších než celý disk. Dynamické pooly poskytují větší flexibilitu při správě a rozšiřování diskových poolů.
Dell EMC poskytuje doporučení pro správu úložných poolů za účelem dosažení maximálního výkonu při minimální složitosti. Například se doporučuje minimalizovat počet úložných poolů Unity XT, aby se snížila složitost a zvýšila flexibilita. Nicméně nastavení dalších úložných poolů může být ve některých případech velmi rozumné, včetně situací, kdy potřebujete:
- Podporovat jednotlivé pracovní zátěže s různými profily vstupu/výstupu.
- Vyčlenit prostředky pro dosažení určitých výkonnostních parametrů.
- Vyčleňovat jednotlivé prostředky pro více nájemníky.
- Vytvářet menší domény pro ochranu proti selhání
Úložné jednotky (LUN)
Jak najít kompromis mezi správou a flexibilitou při volbě počtu svazků v poli? Pro maximální flexibilitu v Unity se SQL Server doporučuje vytvářet svazky pro každý soubor databáze. V praxi většina organizací používá víceúrovňový přístup, kdy kriticky důležité databáze získávají maximální flexibilitu, zatímco soubory méně důležitých databází jsou seskupeny do menšího počtu velkých svazků. Doporučujeme prozkoumat všechny požadavky na databáze a jakékoli související aplikace, protože technologie ochrany dat a monitorování závisí na izolaci a umístění souborů.
Správa mnoha svazků může být obtížná, zvláště ve virtuálních prostředích. Virtualizovaná prostředí SQL Server jsou dobrým příkladem, kdy může dávat smysl umístit několik typů souborů na jeden svazek. Správce databáze nebo správce úložiště (nebo oba) by při určování počtu vytvářených svazků měli zvolit správnou rovnováhu mezi flexibilitou a snadnou údržbou.
Úložný prostor pro soubory
Servery NAS umisťují souborové systémy na systém úložiště Unity XT. K souborovým systémům lze přistupovat prostřednictvím protokolů SMB nebo NFS, a díky víceprotokolovému souborovému systému lze využívat oba protokoly současně. Pro připojení hostitele k SMB, NFS a víceprotokolovým souborovým systémům, jakož i ke skladům dat VMware NFS a virtuálním svazkům VMware, servery NAS používají virtuální rozhraní. Souborové systémy a virtuální rozhraní jsou v rámci jednoho serveru NAS izolovány, což umožňuje využívat pro multitenancy více serverů NAS. Servery NAS se automaticky přepínají při selhání, pokud dojde k poruše procesoru úložiště. Související souborové systémy se také při selhání přepínají.
SQL Server 2012 (11.x) a novější verze podporují protokol Server Message Block (SMB) 3.0, který umožňuje sdílení síťového souboru pro ukládání. Jak pro samostatnou instalaci, tak pro vysoce dostupný cluster můžete nainstalovat systémové databáze (master, model, msdb a tempdb) a uživatelské databáze Database Engine s možností ukládání SMB. Použití úložiště SMB je dobrou volbou při používání skupin vysoké dostupnosti Always On Availability Groups, protože pro sdílený souborový prostředek je zapotřebí přístup k vysoce dostupnému síťovému prostředku.
Vytváření sdílených souborových prostředků SMB pro nasazení SQL Server s úložištěm Unity XT je jednoduchý tříkrokový proces: je třeba vytvořit server NAS, souborový systém a sdílený prostředek SMB. Software Dell EMC Unisphere Storage Management obsahuje nastavovací utilitu, která vám pomůže tento proces uskutečnit. Při umístění pracovních zatížení SQL Server na sdílených souborových prostředcích SMB však nezapomínejte na některé důležité úvahy, které se nemusí nutně vztahovat na používání sdílených souborových prostředků SMB. Microsoft sestavil seznam instalačních a bezpečnostních otázek spolu se známými problémy; podrobnosti naleznete v části "Instalace SQL Server s úložištěm souborů SMB" v .
Snímky dat
Data se stala nejdůležitějším zdrojem firem a dnes kriticky důležité prostředí vyžadují nejen zálohování. Aplikace musí být stále online, s nepřetržitými operacemi a aktualizacemi. Vyžadují také vysoký výkon a dostupnost dat prostřednictvím možností, jako je místní replikace momentálních snímků a vzdálená replikace.
Úložný systém Unity XT nabízí možnosti vytváření momentálních snímků pro bloky a soubory, přičemž používají sdílené pracovní postupy, operace a architekturu. Metodologie snímků Unity poskytuje jednoduchý a efektivní způsob ochrany dat. Snímky usnadňují obnovu dat — můžete se vrátit k dřívějšímu snímku nebo si můžete z kopírovat vybraná data z předchozího snímku. V následující tabulce jsou uvedeny doby uchovávání snímků pro systémy Unity XT.
Místní a vzdálené ukládání snímků dat
Typ snímku
CLI
UI
REST
Manuálně
Podle plánu
Manuálně
Podle plánu
Manuálně
Podle plánu
Místní
1 rok
1 rok
5 let
4 týdny
100 let
Bez omezení
Vzdálený
5 let
255 týdnů
5 let
255 týdnů
5 let
255 týdnů
Momentky nejsou přímou náhradou za jiné metody ochrany dat, jako je zálohování. Mohou pouze doplnit tradiční zálohování jako první linii ochrany pro scénáře s nízkým RTO.
Funkce momentálních snímků Dell EMC Unity zahrnuje redukci objemu dat a pokročilou deduplikaci. Momentky také využívají úspory místa dosažené na zdrojovém úložišti. Když vytvoříte snímek úložného zdroje s podporou funkcí redukce objemu dat, data na zdroji mohou být komprimována nebo deduplikována.
Uveďme několik poznámek týkajících se obnovení databáze při použití snímků s databázemi SQL Server:
- Všechny komponenty databáze SQL Server by měly být chráněny jako datová sada. Když jsou soubory dat a protokolu na různých LUN, tyto LUN by měly být součástí konzistentní skupiny. Konzistentní skupina zajišťuje, že momentální snímek bude proveden současně na všech LUN ve skupině. Když jsou soubory dat a protokolu na několika sdílených souborových zdrojích SMB, sdílené zdroje by měly být v jednom souborovém systému.
- Při obnově databáze SQL Server ze snímku na základě bloků, pokud by měl instance SQL Server zůstat připojený, použijte připojení k hostiteli Unisphere. Pro obnovu na základě souborů se vytvoří dodatečný sdílený zdroj SMB s použitím snímku jako zdroje. Po připojení svazků lze databázi připojit pod jiným názvem nebo nahradit stávající databázi obnovenou.
- Při provádění obnovy pomocí metody obnovy momentálních snímků Snapshot Restore v Unisphere přepněte instanci SQL Server do offline režimu. SQL Server neví o operacích obnovy. Přepnutí instance do offline režimu zajišťuje, že svazky nebudou poškozeny při operacích zápisu do databáze před obnovou. Jakmile bude instance restartována, havarijní obnova SQL Serveru přivede databáze do konzistentního stavu.
- Povolte okamžité snímky pro více úložišť současně a před aktivací dalších snímků se ujistěte, že je systém v doporučených pracovních režimech.
Automatizace a plánování snímků
Okamžité snímky v Unity XT lze automatizovat. V systému pro správu úložišť Unisphere jsou k dispozici následující výchozí možnosti snímků: ochrana podle výchozího nastavení, ochrana s kratšími dobami uchovávání a ochrana s delšími dobami uchovávání. Každá možnost vytváří denní snímky a uchovává je po různých časových obdobích.
Lze zvolit jednu (nebo obě) z možností plánování – každé x hodin (od 1 do 24) a denně/týdně. Denní/týdenní plánování okamžitých snímků umožňuje specifikovat konkrétní čas a dny pro vytváření okamžitých snímků. Pro každou zvolenou možnost je třeba nastavit politiku uchovávání, která může být nakonfigurována na automatické odstranění zásobníku nebo dočasné uchovávání.
Další informace o snímkách Unity – v .
Tenčící klony
Tenčící klon je dostupná v režimu čtení/zápisu kopie tenkého blokového úložiště, jako je svazek, konzistentní skupina nebo datastore VMware VMFS, která sdílí bloky s rodičovským zdrojem. Tenčící klony jsou skvělý způsob, jak rychle a kompaktně představit kopie databáze SQL Server, což nelze dosáhnout tradičními nástroji SQL Server. Jakmile je tenčící klon představen hostiteli, lze svazky převést do provozního režimu (online) a databáze bude připojena pomocí metody připojení databáze v SQL Server.
Při používání funkce aktualizace s tenkými klony deaktivujte (převeďte do offline režimu) všechny databáze, které se nacházejí na tenkém klonu. To je třeba provést před operací aktualizace. Pokud databáze nebudou převedeny do offline režimu před provedením aktualizace, mohlo by to vést k chybám nesouladu dat nebo nesprávným výsledkům dat v SQL Server.
Replikace dat
Replikační funkce je software, který synchronizuje data s vzdáleným systémem na stejném objektu nebo na jiném místě. Parametry replikace a konfigurace Unity umožňují vybrat efektivní způsob splnění požadavků RTO/RPO pro databáze SQL Server, přičemž zachovávají rovnováhu mezi výkonem a propustností.
Při použití replikace Dell EMC Unity k ochraně databází SQL Server na více svazcích by měly být všechny data a svazky protokolů databáze omezeny na jednu konzistentní skupinu nebo souborový systém. Poté se replikace nastaví ve skupině nebo souborovém systému a může zahrnovat svazky nebo sdílené prostředky více databází. Databáze, které vyžadují různé parametry replikace, by měly být umístěny na samostatných LUN, konzistentních skupinách nebo souborových systémech.
Tenčí klony jsou kompatibilní jak se synchronní, tak s asynchronní replikací. Když je tenký klon replikován na cílové místo, stává se úplnou kopií svazku, konzistentní skupiny nebo úložiště VMFS. Po replikaci je tenký klon zcela nezávislým svazkem se svými vlastními nastaveními.
Proces replikace tenkého klonu mezi původním a cílovým systémem.
Replikace databáze tempdb není nutná, protože soubor se přestavuje při restartování SQL Serveru, a proto metadata neodpovídají metodě jiných instancí SQL Serveru. Pečlivý výběr svazků pro replikaci a obsahu těchto svazků odstraňuje nežádoucí provoz replikace.
Integrované řízení kopírování dat Microsoft SQL Server
Většina moderních produktů pro ukládání (včetně všech produktů Dell EMC) může vytvářet "s konzistentním operačním systémem" kopie souborů jakéhokoli typu tímto způsobem:
- Konzistentním pořadím zápisu operačním systémem na všech úrovních — od hostitele po úložné zařízení.
- Skupinováním svazků, aby pro několik souborů na různých svazcích byl zachován pořádek zápisu.
S širokým rozšířením škálovatelných úložných zařízení v Microsoft vyvinuli API pro poskytovatele úložišť. Toto API umožňuje poskytovatelům úložišť koordinovat své akce se softwarem databází SQL Server pro vytváření „konzistentních s aplikací kopií“ pomocí služby stínového kopírování objemů (VSS). Tyto kopie simulují interakci SQL Serveru a operačního systému během plánované a vypnutí SQL Serveru. Všechny záznamové vyrovnávací paměti jsou vyprázdněny a transakce jsou pozastaveny, dokud nejsou všechny disky aktualizovány a konzistentní v určitém časovém okamžiku, který je zaznamenán v protokolu SQL.
Software Dell EMC AppSync, integrovaný s snapshoty Unity XT, zjednodušuje a automatizuje proces vytváření, používání a správy konzistentních s aplikací kopií pracovních dat. Tento software je určen pro použití ve scénářích správy kopií pro obnovu databází a jejich opětovné použití.
Software AppSync automaticky detekuje databáze aplikací, analyzuje strukturu databáze a zobrazuje strukturu souborů přes úrovně hardwaru nebo virtualizace do základního úložiště Unity XT. Organizuje všechny potřebné úkony, od vytváření a ověřování kopie po montáž snapshotů na cílovém hostiteli a spuštění nebo obnovu databáze. AppSync podporuje a zjednodušuje pracovní toky SQL Serveru, které zahrnují aktualizaci a obnovu pracovní databáze.
Snížení objemu dat a rozšířená deduplikace
Rodina systémů úložišť dat Dell EMC Unity nabízí multifunkční a snadno použitelné služby pro snižování objemu dat. Úspora se dosahuje nejen na nastavených primárních úložných zdrojích, ale také na snapshoty a tenkých clonech těchto zdrojů. Snapshoty a tenké clony zdědí nastavení snižování objemu dat původního úložiště, což zvyšuje úsporu kapacity.
Funkce zmenšení objemu dat zahrnuje akce deduplikace, komprese a detekce nulových bloků, což potenciálně zvyšuje objem užitečného úložného prostoru pro uživatelské objekty a interní použití. Funkce zmenšení objemu dat Unity XT nahrazuje funkci komprese v Unity OE 4.3 a novějších verzích. Komprese je algoritmus zmenšení dat, který může snížit fyzické rozložení kapacity potřebné pro uchování datové sady.
Systémy Unity XT také poskytují rozšířenou funkci deduplikace, kterou lze aktivovat, pokud je povoleno zmenšení objemu dat. Rozšířená deduplikace snižuje kapacitu potřebnou pro uživatelská data, uchovávající pouze malé množství kopií (často jen jednu kopii) bloků dat Unity. Oblast deduplikace je jeden LUN. Mějte to na paměti při výběru úložného schématu. Menší počet LUN vede k lepší deduplikaci, ale větší počet LUN zajišťuje vyšší výkon.
Úspora kapacity díky rozšířené deduplikaci může přinést největší návratnost v většině prostředí, ale také vyžaduje využití zdrojů procesorů systému Unity. Ve verzi OE 5.0 rozšířená deduplikace, pokud je aktivována, deduplikuje jakýkoli blok (komprimovaný nebo nekomprimovaný). Další informace naleznete v .
V následující tabulce jsou uvedeny podporované konfigurace pro zmenšení objemu dat a rozšířenou deduplikaci:
Zmenšení objemu dat v Unity (všechny modely) a rozšířená podpora deduplikace
Verze Unity OE
Technologie
Podporovaný typ poolu
Podporované modely
4.3 / 4.4
Zmenšení objemu dat
Pool flash paměti – tradiční nebo dynamický
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
4.5
Zmenšení objemu dat
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
Zmenšení objemu dat a rozšířená deduplikace*
450F, 550F, 650F
5
Zmenšení objemu dat
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
Snížení objemu dat a rozšířená deduplikace
450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
* Zmenšení objemu dat je ve výchozím nastavení vypnuto a musí být povoleno, než se stane rozšířená deduplikace dostupnou volbou. Po zapnutí zmenšení objemu dat je rozšířená deduplikace dostupná, ale ve výchozím nastavení je vypnuta.
Zmenšení objemu dat v Unity a komprese dat v SQL Server
Verze SQL Server 2008 Enterprise Edition byla prvním vydáním s vlastními schopnostmi komprese dat. Při kompresi na úrovni řádků a stránek SQL Server 2008 využívá znalosti formátu tabulky interní databáze SQL Server k redukci prostoru, který objekty databáze zabírají. Snížení prostoru umožňuje uložit více řádků na stránce a více stránek v bufferovém poolu. Jelikož data, která nejsou uložena ve formátu stránek o velikosti 8k, jako například data mimo řádky, jako je NVARCHAR (MAX), nebudou využívat metody komprese řádků nebo stránek, Microsoft uvedl funkce Transact-SQL COMPRESS a DECOMPRESS.
Tyto funkce využívají tradiční přístup k kompresi dat (algoritmus GZIP), který je potřeba vyvolat pro každou část dat pro kompresi nebo dekompresi.
Kompresní technologie Unity XT, která není výhradně určena pro SQL Server, používá softwarový algoritmus ke analýze a kompresi dat úložiště. Od vydání Unity OE 4.1 byla komprese dat Unity dostupná pro svazky blokových úložišť a úložiště dat VMFS v poolu s flash pamětí. Od Unity OE 4.2 je komprese také k dispozici pro souborové systémy a úložiště dat NFS v poolu úložišť na flash zařízeních.
Výběr metody komprese dat pro SQL Server závisí na několika faktorech. K těmto faktorům patří typ obsahu databáze, dostupné zdroje CPU — jak na úložištích, tak na serverech databáze, a také zdroje vstupu a výstupu potřebné k udržení SLA. Obecně lze očekávat dodatečné úspory místa pro data, která jsou komprimována prostředky SQL Server, avšak data komprimovaná pomocí funkce TSQL s využitím algoritmu GZIP pravděpodobně nedosáhnou významného dodatečného zkrácení objemu pomocí funkcí komprese Unity XT, protože většinu výhod přináší první aplikovaný univerzální algoritmus.
Kompresní technologie Unity zajišťuje úsporu místa, pokud jsou data na objektu úložiště komprimována alespoň o 25 %. Než zapnete kompresi pro objekt úložiště, zjistěte, zda obsahuje data, která lze komprimovat. Nezapínejte kompresi pro objekt úložiště, pokud to nepřinese úsporu kapacity.
Při rozhodování, zda použít zmenšení objemu dat Unity, kompresi na úrovni databáze SQL Server nebo obojí, vezměte v úvahu následující:
- Data, která jsou zaznamenána v systému Unity, jsou potvrzena hostitelem po jejich uložení do systémové cache. Proces komprese však není zahájen, dokud není cache vyčištěna.
- Úspora z komprese se dosahuje nejen pro úložiště Unity XT, ale také pro snapshoty a tenké klony zdroje.
- Během procesu komprese se několik bloků agreguje pomocí výběrového algoritmu, aby se určilo, zda mohou být data komprimována. Pokud výběrový algoritmus zjistí, že lze dosáhnout pouze minimální úspory, komprese se přeskočí a data se zapíší do poolu.
- Když se data komprimují před zápisem na médium, objem operací s nimi se výrazně snižuje. Komprese tedy pomáhá snížit opotřebení flash paměti tím, že zmenšuje fyzický objem dat zapisovaných na úložiště.
Další informace o kompresi řádků a stránek v SQL Serveru pro tabulky a indexy najdete v .
Nezapomínejte, že pro jakoukoli kompresi jsou potřeba procesorové zdroje. Při vysokých požadavcích na propustnost může komprese mít znatelný dopad na výkon. Vysoké poměry zápisu pracovních zátěží OLAP také mohou snížit výhody komprese pro databázi SQL Server.
Experti Dell EMC prozkoumali potenciální úsporu při používání skutečných poměrů zmenšení dat v systému Unity. Skupina shromáždila data o virtuálních strojích VMware, sdílení souborů, databázích SQL Server, virtuálních strojích Microsoft Hyper-V atd.
Výsledky studie ukázaly, že zmenšení objemu souboru protokolu SQL Server je téměř 10krát menší než souboru dat:
- Objem databáze = 1,49: 1 (32,96%)
- Objem protokolů = 12,9: 1 (92,25%)
Databáze SQL Server byla vybavena dvěma svazky. Soubory databáze jsou uloženy na jednom svazku, zatímco transakční protokoly na druhém. Použití technologie zmenšování dat u databázových svazků může přinést úsporu úložného prostoru; je však třeba zohlednit dopad na výkon při rozhodování, zda zahrnout deduplikační funkce na databázové svazky. Ačkoli skutečné zmenšení objemu databáze může kolísat v závislosti na ukládaných datech, výsledky výzkumu ukázaly, že prostor pro ukládání SQL Server transakčních protokolů může .
Nejlepší postupy pro zmenšování objemu dat
Před zapnutím zmenšování dat na úložišti zvažte následující doporučení:
- Používejte monitorovací systém úložiště, abyste se ujistili, že má dostatečné zdroje na podporu zmenšování objemu dat.
- Povolte zmenšování objemu dat pro více úložišť současně. Před jeho zapnutím na dalších úložištích sledujte systém, abyste se ujistili, že je v doporučených pracovních režimech.
- V modelech Unity XT x80F zmenšení objemu dat zajistí úsporu kapacity, pokud jsou data ve svazku úložiště komprimována alespoň o 1%.
Zmenšení objemu dat u předchozích modelů Unity x80F běžících pod OE 5.0 zajišťovalo úsporu, pokud byla data komprimovatelná alespoň o 25%.
- Před zapnutím zmenšování objemu dat na úložišti určete, zda objekt obsahuje komprimovatelná data. Určité typy dat, jako jsou video, audio, obrázky a binární data, obvykle přinášejí malý užitek z komprese. Nezapínejte zmenšení objemu dat na úložišti, pokud nedojde k úspoře místa.
- Zvažte možnost selektivního zmenšení objemu souborového svazku, který je obvykle dobře komprimovatelný.
Virtualizace VMware
VMware vSphere je efektivní a bezpečná platforma pro virtualizaci a cloudové prostředí. Hlavními komponenty vSphere jsou VMware vCenter Server a hypervisor VMware ESXi.
vCenter Server — unifikovaná platforma pro správu prostředí vSphere. Vyznačuje se jednoduchostí nasazení a proaktivní optimalizací zdrojů. ESXi je hypervisor s otevřeným zdrojovým kódem, který je nainstalován přímo na fyzické servery. ESXi má přímý přístup k základním zdrojům a malou velikost 150 MB, což minimalizuje požadavky na paměť. Zajišťuje spolehlivý výkon pro různé pracovní zátěže aplikací a podporuje výkonné konfigurace virtuálních strojů – až 128 virtuálních CPU, 6 TB RAM a 120 zařízení.
Aby SQL Server efektivně pracoval na moderním hardwaru, operační systém SQL Server (SQLOS) musí "chápat" strukturu hardwaru. S příchodem multijádrových a vícerozlových systémů s nehomogenním přístupem k paměti (NUMA) se stalo zvlášť důležité porozumět vztahům mezi jádry, logickými a fyzickými procesory.
Procesory
Virtuální procesor (vCPU) je virtuální centrální procesor přidělený virtuálnímu stroji. Celkový počet přidělených virtuálních CPU se počítá takto:
Celkové vCPU = (počet virtuálních soketů) * (počet virtuálních jader na soket)Pokud je důležitý stabilní výkon, VMware doporučuje, aby celkový počet virtuálních CPU přidělených všem virtuálním strojům nepřesahoval celkový počet fyzických jader dostupných na hostiteli ESXi, ale je možné zvýšit počet přidělených virtuálních CPU, pokud monitorování ukazuje, že jsou k dispozici nevyužité CPU zdroje.
V systémech se zapnutou technologií Intel Hyper-Threading je počet logických jader (vCPU) dvakrát vyšší než počet fyzických jader. V takovém případě nepřiřazujte celkový počet virtuálních CPU.
Na pracovní zatížení SQL Server na nižší úrovni méně působí proměnlivost latence. Tyto pracovní zatížení tedy mohou být provozovány na hostitelích s vyšším poměrem virtuálních CPU k fyzickým. Rozumné úrovně zatížení CPU mohou zvýšit celkovou propustnost systému, maximálně ušetřit licence a zachovat adekvátní výkon.
Intel Hyper-Threading obvykle zvyšuje celkovou propustnost hostitele o 10–30 %, což naznačuje poměr virtuálních CPU k fyzickým procesorům od 1,1 do 1,3. VMware doporučuje aktivovat Hyper-Threading v BIOSu UEFI, pokud je to možné, aby ESXi mohl využívat výhody této technologie. Také VMware doporučuje provádět pečlivé testování a monitorování při používání Hyper-Threading pro pracovní zátěže SQL Server.
Paměť
Téměř všechny moderní servery používají pro komunikaci mezi hlavní pamětí a procesory architekturu s nehomogenním přístupem k paměti (NUMA). NUMA je hardwarová architektura pro sdílenou paměť, která realizuje oddělené bloky fyzické paměti mezi fyzickými procesory. Uzlem NUMA je jeden nebo několik socketů CPU spolu s blokem vyhrazené paměti.
V průběhu posledního desetiletí byla NUMA široce diskutovaným tématem. Relativní složitost NUMA je způsobena částečně implementacemi od různých dodavatelů. V virtualizovaných prostředích složitost NUMA také určuje počet konfiguračních parametrů a úrovní — od hardwaru přes hypervizor až po hostitelský operační systém a nakonec aplikaci SQL Server. Dobrý přehled o hardwarové architektuře NUMA je nezbytným požadavkem pro každého administrátora databáze SQL Server, který pracuje s virtualizovaným instancí SQL Server.
Pro dosažení větší efektivity na serverech s velkým počtem jader představila společnost Microsoft SoftNUMA. Software SoftNUMA umožňuje rozdělovat dostupné zdroje CPU v rámci jedné NUMA na několik uzlů SoftNUMA. Podle společnosti VMware je SoftNUMA kompatibilní s topologií virtuální NUMA (vNUMA) VMware a může dále optimalizovat škálovatelnost a výkon databázového enginu pro většinu pracovních zátěží…
Při virtualizaci VMware se SQL Serverem používejte:
- Monitorování virtuálních strojů k odhalení nedostatku paměťových zdrojů pro SQL Server Database Engine. Tento problém vede ke zvýšení operací vstupu a výstupu a snížení výkonu.
- Pro zvýšení výkonu zabraňte konfliktům v paměti mezi virtuálními stroji tím, že se vyhnete nadměrnému zatížení paměti na úrovni hostitele ESXi.
- Zvažte kontrolu hardwarového přidělení fyzické paměti NUMA, abyste zjistili maximální množství paměti, které může být přiděleno virtuálnímu stroji v fyzických mezích NUMA.
- Pokud je dosažení adekvátního výkonu hlavním cílem, zvažte rezervaci paměti, která odpovídá přidělené paměti. Toto nastavení parametrů zaručuje, že virtuální stroj získává pouze fyzickou paměť.
Virtualizované úložiště
Nastavení úložiště ve virtualizovaném prostředí vyžaduje znalost infrastruktury SAN. Stejně jako u NUMA je třeba rozumět fungování různých úrovní vstupně-výstupních operací — v tomto případě od aplikace ve VM přes fyzické čtení a zápis informací na trvalém úložišti.
vSphere poskytuje řadu možností pro nastavení úložiště, které mají užitečné aplikace při implementaci SQL Serveru s polem Unity XT. FS VMFS je nejpoužívanější metodou ukládání dat v blokových úložištích, jako je Unity XT. Pole Unity XT je spodní úroveň složená z fyzických disků, které vSphere představuje jako logické disky (svazky). Svazky Unity XT jsou formátovány jako svazky VMFS hypervizorem ESXi. Správci VMware vytvářejí jeden nebo více virtuálních disků (VMDK), které jsou prezentovány hostitelskému operačnímu systému. RDM umožňuje virtuálnímu stroji přímo přistupovat k blokovému úložišti (přes FC nebo iSCSI) Unity XT bez formátování VMFS. Svazky VMFS a RDM mohou poskytovat stejnou propustnost transakcí.
Pro úložiště založené na NFS pro ESXi doporučuje Dell EMC používat VMware NFS místo obecných souborových systémů NFS. Virtuální stroj běžící na SQL Serveru a používající VMDK v úložiště dat NFS není informován o spodní vrstvě NFS. Hostitelský operační systém vidí virtuální stroj jako fyzický server běžící pod Windows Serverem a SQL Serverem. Sdílené disky pro konfigurace instance odolné vůči výpadku v úložištích dat NFS nejsou podporovány.
Virtuální objemy VMware vSphere (VVols) nabízejí jemnější správu na úrovni virtuálního stroje, nezávisle na základním zobrazení fyzické paměti (například objemů nebo souborových systémů). Replikace založená na poli s VVols je podporována od VVol 2.0 (vSphere 6.5). Disk VVol lze používat místo disku RDM pro poskytování diskových zdrojů instanci odolného clusteru SQL, počínaje vSphere 6.7, s podporou trvalého rezervování pomocí SCSI.
Virtualizované sítě
Síť ve virtuálním světě sleduje ty samé logické koncepty jako ve fyzickém světě, ale používá software místo fyzických kabelů a přepínačů. Vliv latence sítě na pracovní zátěže SQL Serveru může být značně odlišný. Monitorování ukazatelů výkonu sítě na stávající pracovní zátěži nebo dobře realizovaném testovacím systému v průběhu reprezentativního období pomáhá při vytváření virtuální sítě.
Při používání virtualizace VMware se SQL Serverem je třeba vzít v úvahu následující:
- Jak standardní, tak distribuované virtuální přepínače poskytují potřebné funkce pro SQL Server.
- Pro logické oddělení provozu správy, vSphere vMotion a síťového úložiště používejte označování VLAN a skupiny portů virtuálního přepínače.
- VMware důrazně doporučuje povolit velké rámce na virtuálních přepínačích, kde je povolen provoz vSphere vMotion nebo iSCSI.
- Obecně dodržujte síťová doporučení pro hostitelské operační systémy a hardware.
Závěr
Prostředí databází SQL Server se stávají stále více rozsáhlými a složitými. V SQL Server 2019 Microsoft vylepšil základní funkce SQL Serveru a přidal nové, jako je podpora pracovních zátěží velkých dat prostřednictvím Apache Spark a HDFS. Dell EMC ve spolupráci s Microsoftem nadále poskytuje pro prostředí SQL Server potřebné komponenty infrastruktury – servery, úložiště a sítě.
Pozorujeme významné zvýšení času bezporuchovosti a snížení celkových nákladů na vlastnictví (TCO), pokud odborníci na ukládání dat a databáze spolupracují na vytváření infrastrukturních řešení pro SQL Server na platformách s sdíleným uložením. Flashové pole Dell EMC Unity XT je střednědobé řešení vhodné pro vývojáře a administrátory SQL Serveru, kteří potřebují vysoký výkon a nízkou latenci. Systém Unity XT All-Flash, určený pro práci se všemi flashovými dysky, podporuje dvoupodlažní CPU, dvouřídicí konfigurace a vícejádrovou optimalizaci.
Stále častěji organizace virtualizují svá prostředí SQL Server. Ačkoli virtualizace přidává do architektury další úroveň návrhu, poskytuje významné výhody. Doufáme, že vám budou užitečné některé z nejčastěji používaných funkcí a nástrojů VMware v prostředích SQL Server, uvedených výše. Také doporučujeme odkazy na zdroje pro podrobnější informace.
Užitečné odkazy
Dell EMC
- (product page)
- (YouTube)
VMware
Microsoft
Zdroj: habr.com
