Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-arrays

I dag vil vi introducere dig til funktionerne ved at bruge SQL Server 2019 med Unity XT-lagringssystemet og også give anbefalinger om virtualisering af SQL Server ved hjælp af VMware-teknologi, opsætning og styring af de grundlæggende komponenter i Dell EMC-infrastrukturen.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-arrays
I 2017 offentliggjorde Dell EMC og VMware resultaterne af en undersøgelse om tendenser og udvikling af SQL Server - "SQL Server Transformation: Towards Agility and Resilience" (SQL Server Transformation: Mod Agility og Resiliency), som brugte erfaringerne fra fællesskabet af medlemmer af Professional Association of SQL Server (PASS). Resultaterne viser, at SQL Server-databasemiljøer vokser i både størrelse og kompleksitet, drevet af stigende datamængder og nye forretningskrav. SQL Server-databaser er nu implementeret i mange virksomheder og driver missionskritiske applikationer og er ofte grundlaget for digital transformation. 

Siden denne undersøgelse blev gennemført, har Microsoft frigivet den næste generation af DBMS - SQL Server 2019. Udover at forbedre de grundlæggende funktioner i relationsmotoren og datalagring, er der dukket nye tjenester og funktioner op. For eksempel inkluderer SQL Server 2019 understøttelse af big data-arbejdsbelastninger ved hjælp af Apache Spark og Hadoop Distributed File System (HDFS).

Alliance Dell EMC og Microsoft

Dell EMC og Microsoft har et langvarigt samarbejde om at udvikle løsninger til SQL Server. En vellykket implementering af en omfattende databaseplatform såsom Microsoft SQL Server kræver koordinering af softwarens funktionalitet med den underliggende IT-infrastruktur. Denne infrastruktur omfatter processorkraft, hukommelsesressourcer, lagring og netværkstjenester. Dell EMC tilbyder SQL Server-platformsinfrastruktur til enhver type arbejdsbyrde og applikation.

Dell EMC PowerEdge-serverlinjen tilbyder en række forskellige processor- og hukommelseskonfigurationer. Disse konfigurationer er velegnede til en bred vifte af arbejdsbelastninger: fra små virksomhedsapplikationer til de største missionskritiske systemer, såsom enterprise resource planning (ERP), datavarehuse, avanceret analyse, e-handel osv. Lagerlinjen er designet til lagring af ustrukturerede og strukturerede data. 

Kunder, der implementerer SQL Server 2019 med Dell EMC-infrastruktur, kan arbejde med strukturerede og ustrukturerede data ved hjælp af SQL Server og Apache Spark. SQL Server understøtter også kombinationer af klientadgang, server-til-server og server-til-lager kommunikationsteknologier. Dell EMC's vision er baseret på en adskilt model, der tilbyder et åbent økosystem. Organisationer kan vælge mellem en bred vifte af branchestandard netværksapplikationer, operativsystemer og hardwareplatforme. Denne tilgang giver dig maksimal kontrol over teknologier og arkitekturer, hvilket resulterer i betydelige omkostningsbesparelser og fleksibilitet.

VMware virtualiserer alle de kritiske infrastrukturkomponenter, som SQL Server har brug for for at opnå høj ydeevne og driftsmæssig sammenhæng. Ud over privat cloud tilbyder VMware også i øjeblikket hybridmodeller til arbejdsbelastninger, der spænder over private og offentlige cloud-arkitekturer. 

Mange organisationer henvender sig til virtualisering for at reducere infrastrukturomkostninger, give høj tilgængelighed og forenkle katastrofegendannelse. 94 % af de adspurgte SQL Server-professionelle rapporterer om et vist niveau af virtualisering i deres miljø. 70 % af dem, der bruger virtualisering, valgte VMware. 60 % har SQL Server-virtualiseringsniveauer på 75 % eller mere. Derudover tyder undersøgelsesresultaterne stærkt på, at høj tilgængelighed og katastrofegendannelse implementeret på virtualiseringslaget er blevet vigtige faktorer i beslutningen om at virtualisere SQL Server-databaser.

Nye funktioner i SQL Server 2019

SQL Server 2019-databaseplatformen omfatter en bred vifte af teknologier, funktioner og tjenester, der understøtter missionskritiske applikationer såsom analyse, virksomhedsdatabaser, business intelligence (BI) og skalerbar transaktionsbehandling (OLTP). SQL Server-platformen har fået kapacitet til at administrere dataintegration, data warehousing, rapportering og avancerede analyser, replikeringsfunktioner og styring af semistrukturerede datatyper. Det er naturligvis ikke alle klienter eller applikationer, der kræver alle disse funktioner. Derudover er det i mange tilfælde at foretrække at adskille SQL Server-tjenester ved hjælp af virtualisering. 

I dag er virksomheder ofte nødt til at stole på store mængder data fra en bred vifte af stadigt stigende datasæt. Med SQL Server 2019 kan du få næsten realtidsindsigt fra alle dine data. SQL Server 2019-klynger giver et fuldskalamiljø til at arbejde med store datasæt, herunder brugen af ​​maskinlæring og kunstig intelligens. De vigtigste nye funktioner og opdateringer i SQL Server 2019 er angivet i Microsoft dokument.

Dell EMC Unity XT Mid-Range Storage System

Dell EMC Unity storage-serien blev lanceret for næsten tre år siden, og siden da er der blevet solgt mere end 40 systemer. Kunder sætter pris på dette mellemklasse-array for dets enkelhed, ydeevne og omkostningseffektivitet. Dell EMC Unity XT mellemtoneplatforme er delte lagringsløsninger, der leverer lav latenstid, høj gennemstrømning og lav administrationsoverhead til SQL Server-arbejdsbelastninger. Alle Unity XT-systemer bruger en dual storage processor (SP)-arkitektur til at håndtere I/O og aktive/aktive dataoperationer. Unity XT dual SP bruger fuld intern 000Gbps SAS-forbindelse og en proprietær multi-core-arkitektur for høj ydeevne og effektivitet. Disk-arrays giver dig mulighed for at udvide lagerkapaciteten ved hjælp af yderligere hylder.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-arrays
Dell EMC Unity XT, den næste generation af arrays (hybrid og all-flash), øger ydeevnen markant, forbedrer effektiviteten og tilføjer nye muligheder og tjenester til multi-cloud-miljøer. 

Unity XT-arkitekturen giver dig mulighed for samtidigt at behandle data, reducere datamængder og understøtte tjenester såsom replikering uden at ofre applikationens ydeevne. Sammenlignet med den tidligere generationsløsning er ydeevnen for Dell EMC Unity XT-lagringssystem fordoblet, og responstiden er 75 % hurtigere. Og selvfølgelig understøtter Dell EMC Unity NVMe-standarden.

Lagersystemer med NVMe-drev demonstrerer deres bedste ydeevne i latensfølsomme applikationer. For eksempel i applikationer som massive databaser giver NVMe lav latenstid og høje spidsdatahastigheder. Reduceret latenstid og øget samtidighed forbedrer læse-/skriveydelsen markant. Det er ikke tilfældigt, at flash-arrays med NVMe- og NVMe-oF (NVMe over Fabric)-forbindelser ifølge IDC-prognosen i 2021 vil udgøre cirka halvdelen af ​​alle indtægter fra salg af eksterne lagersystemer i verden. 

Datakomprimeringsalgoritmer forbedrer lagringseffektiviteten. Dell EMC Unity XT kan reducere datamængden med op til fem gange. En anden vigtig indikator er systemets overordnede effektivitet. Dell EMC Unity XT bruger 85 % systemkapacitet. Kompression og deduplikering udføres i inline-tilstand - på controllerniveau. Dataene gemmes i komprimeret form. Systemet automatiserer også arbejdet med data-snapshots.

Brugervenlige Unity flash-arrays med samlet (blok og fil) adgang giver stabile svartider, integreres med cloud storage-tjenester og understøtter opgraderinger uden datamigrering. I sin grundlæggende konfiguration installeres dette alsidige lagersystem på 30 minutter.

Datalagringsteknologi kaldet "dynamiske puljer" giver dig mulighed for at flytte fra statisk til dynamisk hukommelsesudvidelse, giver høj operationel fleksibilitet og let at øge systemkapaciteten. Dynamiske pools sparer kapacitet og budget og kræver mindre tid at genopbygge. Udvidelse af kapacitet og ydeevne af Dell EMC Unity kræver ikke datamigrering. 

Mange virksomheder bruger i dag flere offentlige cloud-tjenester i kombination med deres lokale infrastruktur. Dell EMC Unity XT kan fungere som en komponent i Dell Technologies Cloud-miljøet. Dette lagersystem kan bruges i en offentlig sky, og data kan overføres til en privat sky. Derudover er Dell EMC Unity XT-lagring tilgængelig som en service. Dette er en af ​​Dell EMC Cloud Storage Services' cloud storage-tjenester.
 
Cloud storage bliver mere og mere populært, fordi det kan forbedre ROI ved at reducere infrastrukturomkostningerne. Cloud Storage Services udvider kundernes datacentre til skyen ved at levere Dell EMC-lagring (direkte forbundet til offentlige cloud-ressourcer) som en tjeneste. Tredjepartsudbydere kan levere højhastigheds (lav latens) offentlig cloud-forbindelse direkte til Dell EMC Unity, PowerMax og Isilon-systemer i kundens datacenter.

Unity XT-familien inkluderer Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA og Unity Cloud Edition-systemer.
 

Unified Hybrid og Flash Arrays 

Intel-baserede Unity XT Hybrid- og Unity XT All-Flash-lagringssystemer giver en integreret arkitektur for blokadgang, filadgang og VMware VVols med understøttelse af netværkstilsluttet lagring (NAS), iSCSI og Fibre Channel (FC)-protokoller. Unity XT Hybrid og Unity XT All-Flash platforme er NVMe-klare.

Unity XT hybridsystemer understøtter multi-cloud-miljøer. Multi-cloud betyder udvidelse af lager til skyen eller implementering til skyen med fleksible ressourceudnyttelsesmuligheder. Multicloud-lagring er designet til at sikre mobilitet og dataportabilitet mellem flere cloud-platforme – private og offentlige. Dette påvirker ikke kun processerne for dataflytning, men også organiseringen af ​​applikationsadgang til data i flere offentlige skyer.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-arrays
Disse hybride arrays giver følgende egenskaber:

  • Skalerbar til 16 PB rå kapacitet.
  • Indbyggede datareduktionsfunktioner til alle flash-puljer.
  • Hurtig installation og konfiguration (i gennemsnit tager det 25 minutter).

SSD-teknologien er i hastig forbedring, og nye revolutionerende produkter vil komme på markedet i de kommende år. I mellemtiden vil organisationer fortsætte med at erstatte traditionelle HDD'er med SSD'er for forbedret ydeevne, nem administration og energibesparelser. Nye generationer af all-flash-arrays vil indeholde mere avanceret lagerautomatisering, offentlig cloud-integration og integreret databeskyttelse. 

Unity XT All-Flash-systemer leverer hastighed, effektivitet og understøttelse af flere skyer. Deres funktioner:

  • Dobbelt produktivitet.
  • Datareduktion op til 7:1.
  • Hurtig installation og konfiguration (processen tager mindre end 30 minutter).

 UnityVSA

UnityVSA er softwaredefineret lagring til virtuelle VMware ESXi-miljøer, der bruger server-, delt eller cloud-lagringskapacitet. UnityVSA HA, en UnityVSA-konfiguration med dobbelt lagring, giver yderligere fejltolerance. UnityVSA storage tilbyder:

  • Op til 50 TB fuldt udstyret unified storage-kapacitet.
  • Kompatibel med Unity XT-systemer og funktioner.
  • Understøttelse af systemer med høj tilgængelighed (UnityVSA HA).
  • Tilslutning som NAS og iSCSI.
  • Replikering af data fra andre Unity XT-platforme.

Unity Cloud Edition

Til filsynkronisering og katastrofegendannelse med skyen inkluderer Unity XT-familien Unity Cloud Edition, som giver:

  • Fuldt udstyret lagringskapacitet ved hjælp af softwaredefineret lagring (SDS) implementeret i skyen.
  • Implementer nemt blok- og fillager med VMware Cloud på AWS.
  • Disaster recovery support, herunder test og dataanalyse.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-arrays

Unity XT All Flash til SQL Server

Unisphere Researchs 2017-rapport, "SQL Server Transformation: Towards Agility and Resilience" (SQL Server Transformation: Mod Agility og Resiliency) 22 % af de adspurgte rapporterede, at de bruger flash-lagringsteknologi i produktionen (16 %) eller planlægger at gøre det (6 %). 30 % bruger hybride arrays, der inkluderer flash-hukommelse. 13 % bruger flash-arrays med direkte vedhæftning. 13 % sikkerhedskopierer SQL Server-databaser til flash-lagring.

Denne hurtige indførelse af flash-lagring til brug med SQL Server betyder, at Unity XT All-Flash-arrays er særligt velegnede til SQL Server-udviklere og -administratorer. Unity XT All-Flash-systemer giver SQL Server-udviklere og -administratorer funktioner og ydeevne, der går ud over, hvad typiske SAN'er (Storage Area Networks) tilbyder.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-arrays
Unity XT All-Flash-systemer, som er NVMe-klare (for endnu højere høj ydeevne og lav latency), har en 2U formfaktor, understøtter dual-core processorer, to controllere i aktiv/aktiv tilstand.

Unity XT All-Flash modeller

Unity XT 

processorer 

Hukommelse (pr. processor)

Maks. antal drev

Maks. "rå" kapacitet (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 

Detaljer kan findes i array-specifikationerne (Dell EMC Unity XT Storage Series specifikationsark).

Opbevaringspools

Mange SQL Server-professionelle ved, at alle moderne storage-arrays giver mulighed for at gruppere diske i større lagerenheder med et fast niveau af RAID-beskyttelse. Individuelle diskgrupper med RAID-beskyttelse er traditionelle lagerpuljer. Mens Unity XT hybridsystemer kun understøtter traditionelle pools, tilbyder Unity XT All-Flash-arrays også dynamiske lagerpuljer. Med dynamiske lagerpuljer anvendes RAID-beskyttelse på diskudstrækninger - lagerenheder, der er mindre end en fuld disk. Dynamiske puljer giver større fleksibilitet til at administrere og udvide diskpuljer. 

Dell EMC leverer bedste praksis til administration af lagerpuljer for at opnå maksimal ydeevne med minimal kompleksitet. For eksempel anbefales det at minimere antallet af Unity XT storage pools for at reducere kompleksiteten og øge fleksibiliteten. Det kan dog være meget nyttigt at oprette yderligere opbevaringspuljer i nogle tilfælde, herunder når du har brug for:

  • Understøtte separate arbejdsbelastninger med forskellige I/O-profiler.
  • Tildel ressourcer for at opnå bestemte præstationsparametre.
  • Dediker separate ressourcer til multi-lejemål.
  • Opret mindre domæner for at beskytte mod fejl

Lagervolumener (LUN'er)

Hvordan balancerer du kontrol og fleksibilitet, når du vælger antallet af volumener i et array? For maksimal fleksibilitet i Unity med SQL Server anbefales det at oprette volumener for hver databasefil. I praksis bruger de fleste organisationer en trindelt tilgang, hvor kritiske databaser gives maksimal fleksibilitet og mindre kritiske databasefiler grupperes på færre, større volumener. Vi anbefaler at gennemgå alle krav til databaser og eventuelle tilknyttede applikationer, fordi databeskyttelses- og overvågningsteknologier er afhængige af filisolering og -placering.

Flere volumener kan ofte være svære at administrere, især i virtuelle miljøer. Virtualiserede SQL Server-miljøer er et godt eksempel på, hvor hosting af flere filtyper på en enkelt diskenhed kan give mening. Databaseadministratoren eller lageradministratoren (eller begge) skal vælge den rigtige balance mellem fleksibilitet og vedligeholdelse, når den bestemmer antallet af volumener, der skal oprettes.

Fillagring

NAS-servere er vært for filsystemer på Unity XT-lager. Filsystemer kan tilgås ved hjælp af SMB- eller NFS-protokollerne, og med et multiprotokol-filsystem kan du bruge begge protokoller samtidigt. NAS-servere bruger virtuelle grænseflader til at forbinde værten til SMB-, NFS- og multiprotokolfilsystemer samt VMware NFS-lagring og virtuelle VMware-volumener. Filsystemer og virtuelle grænseflader er isoleret inden for en enkelt NAS-server, hvilket gør det muligt at bruge flere NAS-servere til multi-tenancy. NAS-servere fejler automatisk, hvis lagerprocessoren fejler. Deres tilknyttede filsystemer fejler også.

SQL Server 2012 (11.x) og nyere versioner understøtter Server Message Block (SMB) 3.0, som tillader netværksfildeling til lagring. For både selvstændige og failover-klyngeinstallationer kan du installere systemdatabaser (master, model, msdb og tempdb) og Database Engine-brugerdatabaser med SMB-lagringsmuligheden. Brug af SMB-lagring er en god mulighed, når du bruger Always On Availability Groups, fordi fildelingen kræver adgang til en meget tilgængelig netværksressource.

Oprettelse af SMB-filshares til en SQL Server-implementering med Unity XT-lagring er en simpel proces i tre trin: Du opretter en NAS-server, et filsystem og en SMB-share. Dell EMC Unisphere Storage Management-software inkluderer en konfigurationsguide, der hjælper dig med at fuldføre denne proces. Men når du hoster SQL Server-arbejdsbelastninger på SMB-filshares, er der nogle vigtige overvejelser at huske på, som ikke nødvendigvis gælder for brugen af ​​SMB-filshares. Microsoft har udarbejdet en liste over installations- og sikkerhedsproblemer sammen med aktuelt kendte problemer; For detaljer, se "Installation af SQL Server med SMB File Storage" i Microsoft dokumenter.

Snapshots af data

Data er blevet en virksomheds vigtigste ressource, og nutidens missionskritiske miljøer kræver mere end blot redundans. Det er nødvendigt, at applikationer altid er online, forsynet med uafbrudte operationer og opdateringer. De kræver også høj ydeevne og datatilgængelighed gennem muligheder såsom lokal snapshot-replikering og fjernreplikering.

Unity XT-lagerarrayet tilbyder blok- og fil-snapshot-funktioner, der deler fælles arbejdsgange, operationer og arkitektur. Unitys snapshot-metode giver en enkel og effektiv måde at beskytte data på. Snapshots gør det nemt at gendanne data - rul tilbage til et tidligere snapshot, eller du kan kopiere udvalgte data fra et tidligere snapshot. Følgende tabel viser opbevaringsperioder for øjebliksbilleder for Unity XT-systemer.

Lokal og fjernlagring af data snapshots

Foto type

CLI
UI
REST

manuelt 

Planlagt 

manuelt 

Planlagt 

manuelt 

Planlagt 

Lokal 

1 år 

1 år

5 år 

4 uge

100 år

Uden begrænsninger

Fjern 

5 år

255 uger 

5 år

255 uger

5 år

255 uger

Snapshots er ikke en direkte erstatning for andre databeskyttelsesmetoder, såsom sikkerhedskopier. De kan kun supplere traditionel backup som en første forsvarslinje til scenarier med lav RTO.

Dell EMC Unity snapshot-funktionen inkluderer datareduktion og avanceret deduplikering. Snapshots drager også fordel af de pladsbesparelser, der opnås på den originale lagerressource. Når du tager et øjebliksbillede af en lagerressource, der understøtter datareduktionsfunktioner, kan dataene ved kilden komprimeres eller deduplikeres.

Her er nogle bemærkninger om databasegendannelse ved brug af snapshots med SQL Server-databaser:

  • Alle komponenter i en SQL Server-database skal beskyttes som et datasæt. Når data og logfiler er på forskellige LUN'er, skal disse LUN'er være en del af en konsistensgruppe. En konsekvent gruppe sikrer, at der tages et øjebliksbillede samtidigt på alle LUN'er i gruppen. Når data og logfiler er på flere SMB-filshares, skal delingen være på det samme filsystem.
  • Når du gendanner en SQL Server-database fra et blokbaseret snapshot, skal du bruge en Unisphere-værts-join, hvis SQL Server-instansen skal forblive forbundet. Til filbaseret gendannelse oprettes en ekstra SMB-share ved at bruge snapshottet som kilde. Når diskenhederne er monteret, kan databasen vedhæftes under et andet navn, eller den eksisterende database kan erstattes med en gendannet.

  • Når du udfører en gendannelse ved hjælp af Snapshot Restore-metoden i Unisphere, skal du tage SQL Server-forekomsten offline. SQL Server er ikke opmærksom på gendannelsesoperationer. At tage en instans offline sikrer, at diskenheder ikke beskadiges af databaseskrivninger før gendannelse. Når instansen er genstartet, vil SQL Server-katastrofegendannelse bringe databaserne i en konsistent tilstand.
  • Aktiver snapshots for flere lagerobjekter på samme tid, og sørg derefter for, at systemet er i anbefalede driftstilstande, før du aktiverer yderligere snapshots.

Automatisering og planlægning af optagelser

Snapshots i Unity XT kan automatiseres. Følgende standardsnapshot-indstillinger er tilgængelige i Unisphere storage management: standardbeskyttelse, kortere opbevaringsbeskyttelse og længere opbevaringsbeskyttelse. Hver mulighed tager daglige snapshots og gemmer dem i forskellige tidsperioder.

Du kan vælge en (eller begge) af planlægningsmulighederne - hver x time (fra 1 til 24) og dagligt/ugentlig. Daglig/ugentlig snapshot-planlægning giver dig mulighed for at angive specifikke tidspunkter og dage for snapshots, der skal tages. For hver valgt mulighed skal du indstille en opbevaringspolitik, som kan konfigureres til automatisk at slette puljen eller gemme den midlertidigt.

Mere information om Unity snapshots - på Dell EMC Unity dokumentation

Tynde kloner

En tynd klon er en læse/skrive-kopi af en tynd bloklagerressource, såsom en volumen, konsistensgruppe eller VMware VMFS-datalager, der deler blokke med sin overordnede ressource. Tynde kloner er en fantastisk måde til hurtigt og kompakt at præsentere kopier af en SQL Server-database, noget som traditionelle SQL Server-værktøjer ikke kan opnå. Når den tynde klon er præsenteret for værten, kan mængderne bringes online, og databasen vil blive vedhæftet ved hjælp af DB Attach-metoden i SQL Server.

Når du bruger opgraderingsfunktionen med tynde kloner, skal du tage alle databaser på den tynde klon offline. Dette skal gøres før opdateringen. Undladelse af at tage databaser offline, før du udfører en opgradering, kan resultere i datainkonsistensfejl eller ukorrekte dataresultater på SQL Server.

Data replikering

Replikering er en softwarefunktion, der synkroniserer data med et fjernsystem på samme sted eller et andet sted. Unitys replikerings- og konfigurationsmuligheder giver dig mulighed for at vælge en effektiv måde at opfylde RTO/RPO-kravene til SQL Server-databaser, mens du balancerer ydeevne og gennemløb.

Når du bruger Dell EMC Unity Replication til at beskytte SQL Server-databaser på flere enheder, bør du begrænse alle data- og logvolumener i databasen til en enkelt konsistensgruppe eller filsystem. Replikering sættes derefter op på en gruppe eller et filsystem og kan omfatte volumener eller delinger af flere databaser. Databaser, der kræver forskellige replikeringsmuligheder, skal være på separate LUN'er, konsistensgrupper eller filsystemer.

Tynde kloner er kompatible med både synkron og asynkron replikation. Når en tynd klon replikeres til en destination, bliver den en fuld kopi af volumen, konsistensgruppen eller VMFS-lageret. Efter replikering er en tynd klon et helt uafhængigt volumen med sine egne indstillinger.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-arrays
Processen med tynd klonreplikation mellem kilde- og målsystemerne.

Replikering af tempdb-databasen er ikke påkrævet, fordi filen genopbygges, når SQL Server genstartes, og metadataene er derfor ikke i overensstemmelse med metoden for andre SQL Server-instanser. Omhyggelig udvælgelse af volumener, der skal replikeres, og indholdet af disse volumener eliminerer unødvendig replikeringstrafik.

Integreret Microsoft SQL Server Data Copy Management

De fleste moderne lagerprodukter (herunder alle Dell EMC-produkter) kan skabe "operativsystemkonsistente" kopier af enhver filtype ved at:

  • Konsekvent skriverækkefølge af operativsystemet på alle niveauer - fra værten til drevet.
  • Gruppering af bind, så flere filer på forskellige bind bevarer skriverækkefølgen.

Med den udbredte anvendelse af skalerbare lagerenheder har Microsoft udviklet en API til lagerudbydere. Denne API tillader lagerudbydere at koordinere med SQL Server-databasesoftware for at skabe "applikationskonsistente kopier" ved hjælp af Volume Shadow Copy Service (VSS). Disse kopier simulerer interaktionen mellem SQL Server og operativsystemet under planlagt og nedlukning af SQL Server. Alle skrivebuffere tømmes, og transaktioner suspenderes, indtil alle diske er opdaterede og konsistente på et bestemt tidspunkt, hvilket registreres i SQL-loggen.

Dell EMC AppSync-software integreret med Unity XT-snapshots forenkler og automatiserer processen med at oprette, bruge og administrere applikationskonsistente kopier af arbejdsdata. Denne software er beregnet til brug i kopikontrolscenarier til databasegendannelse og genbrug. 

AppSync-software opdager automatisk applikationsdatabaser, lærer databasestrukturen og kortlægger filstrukturen gennem hardware- eller virtualiseringslag til det underliggende Unity XT-lager. Den orkestrerer alle de nødvendige trin, fra oprettelse og verificering af en kopi til montering af snapshots på målværten og start eller gendannelse af databasen. AppSync understøtter og forenkler SQL Server-arbejdsgange, der inkluderer opdatering og gendannelse af en produktionsdatabase.

Datareduktion og avanceret deduplikering

Dell EMC Unity-familien af ​​lagersystemer tilbyder funktionsrige, brugervenlige datareduktionstjenester. Besparelser opnås ikke kun på konfigurerede primære lagerressourcer, men også på snapshots og tynde kloner af disse ressourcer. Snapshots og tynde kloner arver datareduktionsindstillingen for kildelageret, hvilket øger kapacitetsbesparelserne.

Datareduktionsfunktionen inkluderer deduplikering, komprimering og nul blok detektionsaktiviteter, hvilket potentielt øger mængden af ​​brugbar lagerplads til brugerobjekter og intern brug. Unity XT-datareduktionsfunktionen erstatter komprimeringsfunktionen i Unity OE 4.3 og nyere. Kompression er en datareduktionsalgoritme, der kan reducere den fysiske tildeling af kapacitet, der kræves for at lagre et datasæt.

Unity XT-systemer giver også en avanceret deduplikeringsfunktion, der kan aktiveres, hvis datareduktion er aktiveret. Avanceret deduplikering reducerer den nødvendige kapacitet til brugerdata ved kun at gemme et lille antal kopier (ofte kun én kopi) af Unity-datablokke. Deduplikeringsområdet er en LUN. Tag højde for dette, når du vælger en opbevaringsordning. Færre LUN'er resulterer i bedre deduplikering, men flere LUN'er giver bedre ydeevne. 

Kapacitetsbesparelser fra avanceret deduplikering kan give den største fordel i de fleste miljøer, men kræver også brug af Unity-array-processorer. I OE 5.0 deduplikerer avanceret deduplikering, når den er aktiveret, enhver blok (komprimeret eller ukomprimeret). For mere information, se Dell EMC dokumentation.

Følgende tabel viser de understøttede konfigurationer til datareduktion og avanceret deduplikering:

Datareduktion i Unity (alle modeller) og forbedret deduplikeringsunderstøttelse

Unity OE version 

Технология 

Understøttet pooltype 

Understøttede modeller

4.3 / 4.4 

Datareduktion 

Flash-hukommelsespool - traditionel eller dynamisk 

300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F 

4.5 
 

Datareduktion 

300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F 

Datareduktion og avanceret deduplikering*

450F, 550F, 650F 


 

Datareduktion 

300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F, XNUMXF 

Datareduktion og avanceret deduplikering

450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F

* Datareduktion er deaktiveret som standard og skal være aktiveret, før avanceret deduplikering bliver en tilgængelig mulighed. Efter aktivering af datareduktion er avanceret deduplikering tilgængelig, men den er deaktiveret som standard.

Datareduktion i Unity og datakomprimering i SQL Server

SQL Server 2008 Enterprise Edition var den første udgivelse, der tilbyder indbyggede datakomprimeringsfunktioner. SQL Server 2008 komprimering på række- og sideniveau bruger viden om SQL Servers interne databasetabelformat til at reducere den plads, der forbruges af databaseobjekter. Ved at reducere pladsen kan du gemme flere rækker pr. side og flere sider i bufferpuljen. Fordi data, der ikke er gemt i 8k datasideformatet, såsom out-of-row data, såsom NVARCHAR(MAX), ikke vil bruge række- eller sidekomprimeringsmetoder, introducerede Microsoft funktionerne Transact-SQL COMPRESS og DECOMPRESS. 

Disse funktioner bruger en traditionel datakomprimeringstilgang (GZIP-algoritmen), der skal kaldes for at hver sektion af data skal komprimeres eller dekomprimeres.

Unity XT-komprimering, som ikke er eksklusiv for SQL Server, bruger en softwarealgoritme til at analysere og komprimere lagerdata. Siden udgivelsen af ​​Unity OE 4.1 har Unity-datakomprimering været tilgængelig for bloklagervolumener og VMFS-datalagre i en flash-pool. Fra og med Unity OE 4.2 er komprimering også tilgængelig for filsystemer og NFS-datalagre i flash-lagringspuljer.

Valget af datakomprimeringsmetode til SQL Server afhænger af flere faktorer. Disse faktorer omfatter typen af ​​databaseindhold, de tilgængelige CPU-ressourcer - både på lageret og på databaseserverne og de I/O-ressourcer, der kræves for at vedligeholde SLA'en. Generelt kan du forvente yderligere pladsbesparelser for data, der komprimeres ved hjælp af SQL Server, men data, der komprimeres ved hjælp af TSQL's GZIP-komprimeringsfunktion, vil næppe se væsentlige yderligere pladsbesparelser fra Unity XT's komprimeringsfunktioner, da de fleste af fordelene kommer fra førstnævnte. universal algoritme.

Enhedskomprimering giver pladsbesparelser, hvis dataene på lagerobjektet er komprimeret med mindst 25 %. Før du aktiverer komprimering på et lagerobjekt, skal du bestemme, om det indeholder data, der kan komprimeres. Aktiver ikke komprimering for et lagerobjekt, medmindre det vil spare kapacitet. 

Når du beslutter dig for, om du vil bruge Unity-datareduktion, komprimering på SQL Server-databaseniveau eller begge dele, skal du overveje følgende:

  • Data, der er skrevet til Unity-systemet, valideres af værten, efter at de er gemt i systemets cache. Komprimeringsprocessen starter dog ikke, før cachen er ryddet.

  • Kompressionsbesparelser opnås ikke kun for Unity XT-lagerressourcer, men også for snapshots og tynde kloner af ressourcen.
  • Under komprimeringsprocessen aggregeres flere blokke ved hjælp af en samplingsalgoritme for at bestemme, om dataene kan komprimeres. Hvis samplingalgoritmen bestemmer, at der kun kan opnås minimale besparelser, springes komprimering over, og dataene skrives til puljen.
  • Når data komprimeres, før de skrives til lagermedier, reduceres mængden af ​​datahåndtering kraftigt. Derfor hjælper kompression med at reducere slitage på flashhukommelse ved at reducere den fysiske mængde data, der skrives til drevet.

For mere information om række- og sidekomprimering i SQL Server til tabeller og indekser, se Microsoft dokumenter.

Glem ikke, at enhver komprimering kræver CPU-ressourcer. Når båndbreddekravene er høje, kan komprimering have en betydelig indflydelse på ydeevnen. Høje skriveforhold for OLAP-arbejdsbelastninger kan også reducere fordelene ved komprimering for en SQL Server-database.

Dell EMC undersøgte potentielle besparelser ved hjælp af datareduktionshastigheder i den virkelige verden på et Unity-array. Teamet indsamlede data om virtuelle VMware-maskiner, fildeling, SQL Server-databaser, Microsoft Hyper-V virtuelle maskiner osv.

Undersøgelsesresultaterne viste, at reduktionen i SQL Server-logfilstørrelsen er næsten 10 gange mindre end datafilen:

  • Databasestørrelse = 1,49:1 (32,96 %)
  • Logvolumen = 12,9:1 (92,25 %)

SQL Server-databasen blev leveret med to bind. Databasefiler gemmes på én volumen, og transaktionslogfiler gemmes på en anden. Brug af datareduktionsteknologi med databasevolumener kan give lagerbesparelser; Du bør dog overveje ydeevnepåvirkningen, når du beslutter dig for, om du vil aktivere deduplikering på databasevolumener. Mens reduktion af reel databasestørrelse kan variere afhængigt af de lagrede data, viste undersøgelsesresultaterne, at SQL Server-transaktionsloglagerplads kan reduceres væsentligt.

Best practices for datareduktion

Inden du aktiverer datareduktion på et lagerobjekt, skal du overveje følgende retningslinjer:

  • Brug lagersystemovervågning for at sikre, at det har tilgængelige ressourcer til at understøtte datareduktion.
  • Aktiver datareduktion for flere lagerobjekter på én gang. Overvåg systemet for at sikre, at det er under anbefalede driftsforhold, før det aktiveres på yderligere lagersteder.
  • På Unity XT x80F-modeller vil datareduktion give kapacitetsbesparelser, hvis dataene i lagerenheden er komprimeret med mindst 1 %.

Datareduktion på tidligere Unity x80F-modeller, der kører OE 5.0, gav besparelser, så længe dataene var mindst 25 % komprimerbare.

  • Før du aktiverer datareduktion på et lagerobjekt, skal du bestemme, om objektet indeholder komprimerbare data. Visse datatyper, såsom video, lyd, billeder og binære data, giver typisk ringe fordele ved komprimering. Aktiver ikke datareduktion på et lagerobjekt, hvis der ikke vil være pladsbesparelser.
  • Overvej selektivt at komprimere en mængde fildata, der typisk komprimeres godt.

VMware virtualisering

VMware vSphere er en effektiv og sikker platform til virtualisering og cloud-miljøer. Kernekomponenterne i vSphere er VMware vCenter Server og VMware ESXi hypervisor.

vCenter Server er en samlet administrationsplatform til vSphere-miljøer. Det er nemt at implementere og proaktivt optimerer ressourcer. ESXi er en open source hypervisor, der installeres direkte på fysiske servere. ESXi har direkte adgang til kerneressourcer og er lille i størrelse på 150 MB, hvilket minimerer hukommelseskravene. Den leverer pålidelig ydeevne til en række applikationsbelastninger og understøtter kraftfulde virtuelle maskinekonfigurationer - op til 128 vCPU'er, 6 TB RAM og 120 enheder.

For at SQL Server kan køre effektivt på moderne hardware, skal SQL Server-operativsystemet (SQLOS) forstå hardwaredesignet. Med fremkomsten af ​​multi-core og multi-node non-uniform memory access (NUMA)-systemer er forståelsen af ​​forholdet mellem kerner, logiske processorer og fysiske processorer blevet særlig vigtig.

processorer 

Virtual Processing Unit (vCPU) er en virtuel central behandlingsenhed, der er tildelt en virtuel maskine. Det samlede antal tildelte vCPU'er beregnes som:

Total vCPU = (количество виртуальных сокетов) * (количество виртуальных ядер на сокет)

Hvis ensartet ydeevne er vigtig, anbefaler VMware, at det samlede antal vCPU'er, der er tildelt alle virtuelle maskiner, ikke bør overstige det samlede antal fysiske kerner, der er tilgængelige på ESXi-værten, men du kan øge antallet af tildelte vCPU'er, hvis overvågning indikerer, at ubrugte CPU-ressourcer er ledig.

På systemer med Intel Hyper-Threading-teknologi aktiveret er antallet af logiske kerner (vCPU'er) det dobbelte af antallet af fysiske kerner. I dette tilfælde må du ikke tildele det samlede antal vCPU'er.

SQL Server-arbejdsbelastninger på lavere niveau er mindre påvirket af latensvariabilitet. Disse arbejdsbelastninger kan således køre på værter med et højt forhold mellem vCPU'er og fysiske CPU'er. Rimelige CPU-udnyttelsesniveauer kan øge den samlede systemgennemstrømning, maksimere licensbesparelser og opretholde tilstrækkelig ydeevne.

Intel Hyper-Threading forbedrer typisk den samlede værtsgennemstrømning med 10 % til 30 %, hvilket tyder på et vCPU til fysisk CPU-forhold på 1,1 til 1,3. VMware anbefaler at aktivere Hyper-Threading i UEFI BIOS, når det er muligt, så ESXi kan drage fordel af denne teknologi. VMware anbefaler også grundig test og overvågning, når du bruger Hyper-Threading til SQL Server-arbejdsbelastninger.

Память

Næsten alle moderne servere bruger en ikke-uniform memory access (NUMA) arkitektur til kommunikation mellem hovedhukommelse og processorer. NUMA er en hardwarearkitektur til delt hukommelse, der implementerer opdelingen af ​​blokke af fysisk hukommelse mellem fysiske processorer. En NUMA-node er en eller flere CPU-sockets sammen med en blok af allokeret hukommelse. 

NUMA har været et meget diskuteret emne i det sidste årti. Den relative kompleksitet af NUMA skyldes til dels implementeringer fra forskellige leverandører. I virtualiserede miljøer bestemmes NUMA-kompleksiteten også af antallet af konfigurationsmuligheder og lag – fra hardwaren gennem hypervisoren til gæsteoperativsystemet og til sidst til SQL Server-applikationen. En god forståelse af NUMA hardwarearkitektur er et must for enhver SQL Server DBA, der kører en virtualiseret SQL Server-instans.

For at opnå større effektivitet på servere med et stort antal kerner introducerede Microsoft SoftNUMA. SoftNUMA-software giver dig mulighed for at opdele de tilgængelige CPU-ressourcer inden for en enkelt NUMA i flere SoftNUMA-noder. Ifølge VMware er SoftNUMA kompatibel med VMwares virtuelle NUMA (vNUMA) topologi og kan yderligere optimere databasemotorens skalerbarhed og ydeevne for de fleste arbejdsbelastninger...

Når du virtualiserer VMware med SQL Server, skal du bruge:

  • Overvåg virtuelle maskiner for at opdage lave hukommelsesressourcer til SQL Server Database Engine. Dette problem forårsager øget I/O-drift og reduceret ydeevne.

  • For at forbedre ydeevnen skal du forhindre hukommelseskonflikt mellem virtuelle maskiner ved at undgå hukommelsesoverbelastning på ESXi-værtsniveau.
  • Overvej at kontrollere hardware-NUMA fysiske hukommelsesallokering for at bestemme den maksimale mængde hukommelse, der kan tildeles til en virtuel maskine inden for de fysiske NUMA-grænser.
  • Hvis opnåelse af tilstrækkelig ydeevne er det primære mål, kan du overveje at reservere hukommelse svarende til den tildelte hukommelse. Denne parameterindstilling sikrer, at den virtuelle maskine kun modtager fysisk hukommelse.

Virtualiseret opbevaring

Opsætning af storage i et virtualiseret miljø kræver viden om storage-infrastrukturen. Som med NUMA skal du forstå, hvordan de forskellige niveauer af I/O fungerer - i dette tilfælde lige fra applikationen i VM'en til den fysiske læsning og skrivning af information på det vedvarende lagringsmedie.

vSphere giver en række muligheder for at konfigurere storage, som har nyttige applikationer i SQL Server-implementeringen med et Unity XT-array. FS VMFS er den mest udbredte datalagringsmetode i bloklagringssystemer såsom Unity XT. Unity XT-arrayet er det nederste niveau, der består af fysiske drev, der er eksponeret af vSphere som logiske diske (volumener). Unity XT-volumener formateres som VMFS-volumener af ESXi-hypervisoren. VMware-administratorer opretter en eller flere virtuelle diske (VMDK'er), der præsenteres for gæsteoperativsystemet. RDM giver en virtuel maskine direkte adgang til Unity XT-bloklager (via FC eller iSCSI) uden at formatere VMFS. VMFS- og RDM-volumener kan give den samme transaktionsgennemstrømning. 

Til NFS-baseret lagring til ESXi anbefaler Dell EMC at bruge VMware NFS i stedet for NFS-filsystemer til generelle formål. En virtuel maskine, der kører på SQL Server og bruger en VMDK på et NFS-datalager, er uvidende om det underliggende NFS-lag. Gæsteoperativsystemet behandler den virtuelle maskine som en fysisk server, der kører Windows Server og SQL Server. Delte diske til failover-klyngeforekomstkonfigurationer på NFS-datalagre understøttes ikke.

VMware vSphere Virtual Volumes (VVols) tilbyder mere granulær kontrol på det virtuelle maskine-niveau, uafhængigt af den underliggende fysiske hukommelsesrepræsentation (såsom volumener eller filsystemer). Array-baseret replikering med VVols understøttes startende med VVol 2.0 (vSphere 6.5). En VVol-disk kan bruges i stedet for en RDM-disk til at levere diskressource til en SQL Failover Cluster-instans startende med vSphere 6.7 med understøttelse af vedvarende SCSI-sikkerhedskopi.

Virtualiserede netværk

Netværk i den virtuelle verden følger de samme logiske koncepter som i den fysiske verden, men bruger software frem for fysiske kabler og switches. Indvirkningen af ​​netværksforsinkelse på SQL Server-arbejdsbelastninger kan variere meget. Overvågning af netværkspræstationsmålinger på en eksisterende arbejdsbyrde eller et velimplementeret testsystem over en repræsentativ periode hjælper med at skabe et virtuelt netværk.

Når du bruger VMware-virtualisering med SQL Server, skal du overveje følgende:

  • Både standard og distribuerede virtuelle switche giver den funktionalitet, der kræves af SQL Server.
  • Brug VLAN-tagging og virtuelle switchportgrupper for logisk at adskille administration, vSphere vMotion og netværkslagertrafik.
  • VMware anbefaler kraftigt at aktivere store frames på virtuelle switche, hvor vSphere vMotion-trafik eller iSCSI-trafik er aktiveret.
  • Generelt skal du følge netværksretningslinjer for gæsteoperativsystemer og hardware.

 Konklusion 

SQL Server-databasemiljøer bliver større og mere komplekse. I SQL Server 2019 har Microsoft forbedret kernefunktioner i SQL Server og tilføjet nye, såsom understøttelse af big data-arbejdsbelastninger med Apache Spark og HDFS. Dell EMC fortsætter i samarbejde med Microsoft med at levere de nødvendige infrastrukturkomponenter til SQL Server-miljøet - servere, storage og netværk. 

Vi ser betydelige stigninger i oppetid og reduktioner i total cost of ownership (TCO), når storage- og databaseprofessionelle arbejder sammen om at skabe infrastrukturløsninger til SQL Server på shared storage platforme. Dell EMC Unity XT all-flash array er en mellemklasseløsning, der er velegnet til SQL Server-udviklere og -administratorer, der har brug for høj ydeevne og lav latenstid. Unity XT All-Flash er designet til at køre på alle flashdrev og understøtter dobbelte CPU'er, dobbelte controllerkonfigurationer og multi-core optimering.

Organisationer virtualiserer i stigende grad deres SQL Server-miljøer. Selvom virtualisering tilføjer endnu et designlag til arkitekturstakken, giver det betydelige fordele. Vi håber, at du finder nogle af de mest brugte VMware-funktioner og -værktøjer, der er præsenteret ovenfor, nyttige i SQL Server-miljøer. Vi anbefaler også links til ressourcer for mere detaljeret information.

Nyttige links

Dell EMC

VMware

microsoft

Kilde: www.habr.com

Tilføj en kommentar