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

I dag vil vi introducere dig for funktionerne ved brug af SQL Server 2019 med Unity XT lagersystemet samt give anbefalinger til virtualisering af SQL Server ved hjælp af VMware-teknologi, konfiguration og administration af de grundlæggende komponenter i Dell EMC-infrastrukturen.

I 2017 udgav Dell EMC og VMware resultaterne af en undersøgelse om tendenser og udviklingen af SQL Server - "Transformation af SQL Server: På vej mod Agilitet og Modstandsdygtighed" (SQL Server Transformation: Toward Agility and Resiliency), hvor erfaringer fra medlemmer af den Professionelle Forening for SQL Server (Professional Association of SQL Server, PASS) blev anvendt. Resultaterne viser, at SQL Server-databasemiljøer vokser både i størrelse og kompleksitet, hvilket skyldes stigende datamængder og nye forretningskrav. SQL Server-databaser er i øjeblikket implementeret i mange virksomheder, som understøtter kritiske applikationer og ofte danner grundlag for digital transformation.

Siden spørgeskemaet blev gennemført, har Microsoft udgivet den næste generation af databaseadministrationssystemer - SQL Server 2019. Ud over forbedringer af de grundlæggende funktioner i den relationelle motor og datalagring er der tilføjet nye tjenester og funktioner. For eksempel inkluderer SQL Server 2019 support til stor dataarbejdslaster ved brug af Apache Spark og Hadoop Distributed File System (HDFS).

Alliancen mellem Dell EMC og Microsoft

Dell EMC og Microsoft har længe samarbejdet om at udvikle løsninger til SQL Server. En vellykket implementering af en omfattende databaseplatform som Microsoft SQL Server kræver koordinering af softwarefunktioner med den underliggende IT-infrastruktur. Denne infrastruktur omfatter beregningskraft, hukommelsesressourcer, lagring og netværkstjenester. Dell EMC tilbyder infrastruktur til SQL Server-platformen til enhver type arbejdsbelastning og applikationer.

Dell EMC PowerEdge-servere tilbyder et bredt udvalg af konfigurationer af processorer og hukommelse. Disse konfigurationer er velegnede til en bred vifte af belastninger: fra små virksomhedsapplikationer til de største kritiske systemer såsom Enterprise Resource Planning (ERP), datalager, avanceret analyse, e-handel m.m. Lagertypen er designet til at håndtere både ustrukturerede og strukturerede data.

Kunder, der implementerer SQL Server 2019 med Dell EMC-infrastruktur, kan arbejde med både strukturerede og ustrukturerede data ved hjælp af SQL Server og Apache Spark. SQL Server understøtter også kombinationer af klientadgangsteknologier, mellemserverkommunikation og kommunikation mellem server og lager. Dell EMC's koncept er baseret på en dissekeret model, der tilbyder et åbent økosystem. Organisationer kan vælge fra et bredt udvalg af standard netværksapplikationer, operativsystemer og hardwareplatforme. Denne tilgang giver maksimal kontrol over teknologi og arkitektur, hvilket resulterer i markante besparelser og fleksibilitet.

VMware muliggør virtualisering af alle kritiske infrastrukturelle komponenter, som SQL Server har brug for for at opnå høj ydeevne og konsistens i driften. Udover private cloud tilbyder VMware i øjeblikket også hybride modeller til arbejdsbelastninger, der omfatter både private og offentlige cloud-arkitekturer.

Mange organisationer tyer til virtualisering for at reducere omkostningerne til infrastruktur, sikre høj tilgængelighed og forenkle nødgendannelse. 94% af de adspurgte SQL Server-specialister rapporterer om et eller andet niveau af virtualisering i deres miljø. 70% af dem, der bruger virtualisering, har valgt VMware. 60% har et niveau af SQL Server-virtualisering på 75% eller mere. Desuden viser undersøgelsens resultater klart, at høj tilgængelighed og nødgendannelse implementeret på virtualiseringsniveau er blevet vigtige faktorer i beslutningen om virtualisering af SQL Server-databaser.

Nye funktioner i SQL Server 2019

SQL Server 2019-databaseplatformen omfatter et bredt udvalg af teknologier, funktioner og tjenester, der understøtter kritiske applikationer som analyse, virksomhedsdatabase, business intelligence (BI) og skalerbar transaktionsbehandling (OLTP). SQL Server-platformen har erhvervet sig funktioner til dataintegration, datalagre, rapportering og avanceret analyse, samt funktioner til replikering og styring af semi-strukturerede datatyper. Selvfølgelig har ikke alle kunder eller applikationer brug for alle disse funktioner. Desuden er det ofte foretrukket at adskille SQL Server-tjenesterne ved hjælp af virtualisering.

I dag er virksomheder ofte nødt til at stole på store datamængder fra et bredt udvalg af konstant voksende datasæt. Med SQL Server 2019 kan du opnå værdifuld indsigt næsten i realtid fra alle data. SQL Server 2019-klynger giver en omfattende miljø til arbejde med store datasæt, herunder anvendelse af maskinlæring og kunstig intelligens. De vigtigste nye funktioner og opdateringer i SQL Server 2019 er nævnt i Microsoft-dokumentet.

Dell EMC Unity XT mellemklasse-lagringssystem

Dell EMC Unity-serien blev lanceret for næsten tre år siden, og siden da er mere end 40.000 systemer blevet solgt. Kunderne har værdsat dette mellemklasse-lager for dets enkelhed, ydeevne og omkostningseffektivitet. Dell EMC Unity XT mellemklasse-platforme er løsninger med delt lager, der leverer lav latens, høj båndbredde og lave administrationsomkostninger til SQL Server-arbejdslaster. Alle Unity XT-systemer bruger en dual-processor-arkitektur (storage processors, SP) til at håndtere input/output og udføre dataoperationer i aktiv/aktiv-tilstand. I Unity XT dual SP anvendes der fuld intern forbindelse med SAS 12 Gbit/s og en patenteret multi-core arkitektur for at sikre høj ydeevne og effektivitet. Diskarrays muliggør skalering af lagerkapaciteten ved hjælp af ekstra kabinetter.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-lager
I Dell EMC Unity XT, den nye generation af lagringssystemer (både hybrid og helt flash-baseret), er ydeevnen steget markant, effektiviteten er forbedret, og nye funktioner og tjenester til multicloud-miljøer er blevet tilføjet.

Unity XT-arkitekturen muliggør samtidig behandling af data, reduktion af datamængder og understøttelse af tjenester såsom replikation uden at gå på kompromis med applikationsydelsen. Sammenlignet med den tidligere generations løsning er ydeevnen for Dell EMC Unity XT blevet fordoblet, og svartiden er reduceret med 75%. Og selvfølgelig understøtter Dell EMC Unity standarden NVMe.

Lagere med NVMe-disk viser deres bedste egenskaber i applikationer, der er følsomme over for forsinkelse. For eksempel i applikationer som store databaser sikrer NVMe lave forsinkelser og høje spidshastigheder for datatransmission. Reduktion af forsinkelser og øget parallelisme forbedrer markant ydeevnen af læse-/skriveoperationer. Ikke overraskende forudser IDC, at inden 2021 vil flash-arrayenheder med NVMe-forbindelse og NVMe-oF (NVMe over Fabric) udgøre omtrent halvdelen af alle indtægter fra salg af eksterne lagersystemer i verden.

Lagringsøkonomien forbedres af algoritmer til datakompression. Dell EMC Unity XT kan reducere datamængderne med op til fem gange. En anden vigtig indikator er systemets samlede effektivitet. Dell EMC Unity XT bruger systemkapaciteten på 85%. Kompression og deduplisering udføres inline — på controller-niveau. Data gemmes i komprimeret form. Systemet automatiserer også arbejdet med databeskyttelser.

De brugervenlige flash-arrayenheder Unity med ensartet (blok- og fil) adgang sikrer stabil svartid, integreres med cloud-lagringstjenester og understøtter opgradering uden datamigrering. Denne alsidige lagringsløsning kan installeres på 30 minutter i sin grundkonfiguration.

Dataopbevaringsteknologien kaldet 'dynamiske puljer' muliggør overgangen fra statisk til dynamisk hukommelsesudvidelse, hvilket giver høj operationel fleksibilitet og nem kapacitetsudvidelse. Dynamiske puljer sparer kapacitet og budget, kræver mindre tid til genopbygning. Udvidelse af kapacitet og ydeevne for Dell EMC Unity kræver ikke datamigrering.

Mange virksomheder i dag bruger sammen med deres lokale infrastruktur flere offentlige cloud-tjenester. Dell EMC Unity XT kan fungere som en komponent i Dell Technologies Cloud-miljøet. Denne lagringsløsning kan bruges i det offentlige cloud og overføre data til det private cloud. Derudover er Dell EMC Unity XT tilgængelig som en tjeneste. Det er en af cloud-lagringstjenesterne fra Dell EMC Cloud Storage Services.

Cloud-lagring bliver stadig mere populært, da det kan øge investeringsafkastet ved at reducere omkostningerne til infrastrukturen. Tjenesterne inden for cloud-lagring udvider kundernes datacentre til skyen, idet de leverer Dell EMC-lagring (direkte tilsluttet ressourcerne i det offentlige cloud) som en tjeneste. Tredjepartsudbydere kan sikre højhastighedsforbindelser (med lav forsinkelse) mellem det offentlige cloud og systemerne Dell EMC Unity, PowerMax og Isilon i kundens datacenter.

Unity XT-familien omfatter systemerne Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA og Unity Cloud Edition.

Udfyldende hybride og flash-enheder

Unity XT Hybrid- og Unity XT All-Flash-lagringssystemer, der er baseret på Intel-processorer, implementerer en integreret arkitektur til blok-, filadgang og VMware VVols-volumener med understøttelse af netværkslagringsprotokoller (NAS), iSCSI og Fibre Channel (FC). Unity XT Hybrid- og Unity XT All-Flash-platforme er klar til brug med NVMe-drev.

Hybrid-systemerne Unity XT understøtter drift i multi-cloud-miljøer. Understøttelsen af multi-cloud-miljøer betyder udvidelse af lagersystemet til skyen eller implementering i skyen med fleksible brugsmuligheder. Multi-cloud-lagringsløsninger er designet til at sikre mobilitet og bærbarhed af data mellem flere cloud-platforme – private og offentlige. Dette påvirker ikke kun dataflytningen, men også organiseringen af applikationsadgangen til data i flere offentlige clouds.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-lager
Disse hybride enheder tilbyder følgende funktioner:

Skalerbarhed op til 16 PB "rå" kapacitet.
Indbyggede funktioner til datareduktion for alle flash-pools.
Hurtig installation og opsætning (i gennemsnit tager det 25 minutter).

Teknologi inden for solid state-lagring udvikler sig hurtigt, og i de kommende år vil nye revolutionerende produkter komme på markedet. I mellemtiden vil organisationer fortsætte med at erstatte traditionelle HDD-diske med solid state-disker for at forbedre ydeevnen, lethed i administrationen og energibesparelser. Nye generationer af flash-array vil have mere avancerede automatiseringsværktøjer, integration med offentlige cloud-løsninger og integreret databeskyttelse.

Unity XT All-Flash-systemer tilbyder høj hastighed, effektivitet og understøttelse af flere clouds. Deres funktioner er:

Dobbelt ydeevne.
Datareduktion på op til 7:1.
Hurtig installation og opsætning (processen tager mindre end 30 minutter).

UnityVSA

UnityVSA-systemet er en softwaredefineret SAN for virtuelle VMware ESXi-miljøer, der bruger server-, delte eller cloud-lagringskapacitet. UnityVSA HA, en konfiguration med to UnityVSA-lagringssystemer, giver ekstra fejltolerance. UnityVSA-lagringssystemet tilbyder:

Op til 50 TB kapacitet af et fuldt funktionelt integreret lager.
Kompatibilitet med Unity XT-systemer og -funktioner.
Understøttelse af høj tilgængelighed (UnityVSA HA).
Tilslutning som NAS og iSCSI.
Datoreplikering fra andre Unity XT-platforme.

Unity Cloud Edition

For synkronisering af filer og katastrofegenoprettelsesoperationer til skyen inkluderer Unity XT-familien versionen Unity Cloud Edition, som tilbyder:

Funktionalitet for lagerløsninger med softwaredefineret SAN (SDS) implementeret i skyen.
Nem udrulning af blok- og filopbevaring ved hjælp af VMware Cloud på AWS.
Understøttelse af katastrofegenoprettelse, herunder test og datanalyse.

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

Unity XT All Flash til SQL Server

I Unisphere Research-rapporten fra 2017 "Transformation af SQL Server: På vej mod fleksibilitet og fejltolerance" (SQL Server Transformation: Toward Agility and Resiliency) rapporterede 22% af respondenterne, at de bruger flash-lagringsteknologi i produktion (16%) eller planlægger at gøre det (6%). 30% bruger hybride arrays, der inkluderer flash-lagring. 13% bruger direkte tilsluttede flash-arrays. 13% sikkerhedskopierer SQL Server-databaser til flash-lagring.

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

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-lager
Unity XT All-Flash-systemer, der er klar til implementering af NVMe (for endnu højere ydeevne og lavere latenstid), har en 2U formfaktor, understøtter dual-core processorer og to controllere i active/active mode.

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

500

2.4

480F

2 Intel Xeon Silver
4108 8c/1.8 GHz

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 specifikationerne for arrayet (Dell EMC Unity XT Storage Series Specification Sheet).

Lagringspuljer

Mange SQL Server-professionelle ved, at alle moderne lagringssystemer giver mulighed for at gruppere diske i større lagringsenheder med et fast RAID-beskyttelsesniveau. Separate diskgrupper med RAID-beskyttelse er traditionelle lagringspuljer. Mens hybride Unity XT-systemer kun understøtter traditionelle puljer, tilbyder Unity XT All-Flash-arrays også dynamiske lagringspuljer. I tilfælde af dynamiske lagringspuljer gælder RAID-beskyttelse for diskekstenter - lagringsenheder mindre end en fuld disk. Dynamiske puljer giver større fleksibilitet i administrationen og udvidelsen af diskpuljer.

Dell EMC giver anbefalinger til administration af lagringspuljer for at opnå maksimale ydeevne med minimal kompleksitet. For eksempel anbefales det at minimere antallet af Unity XT-lagringspuljer for at reducere kompleksiteten og øge fleksibiliteten. Dog kan opsætning af yderligere lagringspuljer være meget fornuftigt i visse tilfælde, herunder når du har brug for:

At understøtte separate arbejdsbelastninger med forskellige I/O-profiler.
At allokere ressourcer for at opnå bestemte præstationsparametre.
At allokere separate ressourcer til multi-tenancy.
At oprette mindre domæner til fejltolerance

Lagringsvolumen (LUN)

Hvordan finder man en balance mellem administration og fleksibilitet, når man vælger antallet af volumener i et array? For maksimal fleksibilitet anbefales det at oprette volumener for hver databasefil i Unity med SQL Server. I praksis anvender de fleste organisationer en multi-niveau tilgang, hvor kritiske databaser får maksimal fleksibilitet, mens mindre vigtige databasefiler grupperes i et mindre antal store volumener. Vi anbefaler at undersøge alle krav til databaser og relevante applikationer, da teknologier til databeskyttelse og overvågning afhænger af isolering og placering af filer.

Det kan ofte være vanskeligt at administrere mange volumener, især i virtuelle miljøer. Virtualiserede SQL Server miljøer er et godt eksempel på, hvornår det kan give mening at placere flere filtyper på en enkelt volumen. Databaseadministratorer eller lageradministratorer (eller begge) skal finde den rette balance mellem fleksibilitet og vedligeholdelsesvenlighed, når de bestemmer, hvor mange volumener der skal oprettes.

Cloud-lager

NAS-servere placerer filsystemer på Unity XT-lageret. Filsystemerne kan tilgås via SMB eller NFS-protokoller, og takket være det multiprotokollede filsystem kan man benytte begge protokoller på samme tid. For at forbinde værten til SMB, NFS og multiprotokollede filsystemer, samt til VMware NFS-lager og VMware virtuelle volumener, bruger NAS-servere virtuelle grænseflader. Filsystemer og virtuelle grænseflader er isoleret inden for en enkelt NAS-server, hvilket muliggør brug af flere NAS-servere til multitenancy. NAS-servere skifter automatisk ved fejl, hvis lagerprocessoren fejler. De tilknyttede filsystemer skifter også ved fejl.

SQL Server 2012 (11.x) og nyere versioner understøtter Server Message Block (SMB) 3.0-protokollen, der gør det muligt at dele netværksfiler til opbevaring. Både for enstående installationer og failover-klynger kan du installere systemdatabaser (master, model, msdb og tempdb) og brugerdefinerede databaser i Database Engine med SMB-lagringsmuligheden. Brug af SMB-lagring er et godt valg, når du arbejder med Always On Availability Groups, da der kræves adgang til en højt tilgængelig netværksressource til den delte filressource.

Oprettelse af SMB-delte filressourcer til implementering af SQL Server med Unity XT-lagring er en enkel tretrinsproces: du skal oprette en NAS-server, et filsystem og en SMB-delt ressource. Dell EMC Unisphere Storage Management-software inkluderer en konfigurationsassistent, der hjælper med at udføre denne proces. Men når du placerer SQL Server-arbejdsmængder på SMB-delte filressourcer, skal du tage højde for nogle vigtige overvejelser, der ikke nødvendigvis vedrører brugen af SMB-delte filressourcer. Microsoft har opstillet en liste over installations- og sikkerhedsspørgsmål sammen med kendte problemer; se nærmere i afsnittet "Installation af SQL Server med SMB-filopbevaring" i Microsoft-dokumentationen.

Datast snapshots

Data er blevet den vigtigste ressource for virksomheder, og i dag kræver kritiske miljøer ikke kun backup. Applikationer skal altid være online med kontinuerlige operationer og opdateringer. De kræver også høj ydeevne og tilgængelighed af data gennem funktioner som lokal replikation af snapshots og fjernreplikation.

Unity XT-lagringssystemet tilbyder snapshot-funktioner for blokke og filer, der bruger delte arbejdsprocesser, operationer og arkitektur. Snapshot-metodologien i Unity giver en enkel og effektiv måde at beskytte data på. Snapshots gør det nemt at gendanne data — rulle tilbage til et tidligere snapshot eller du kan kopiere udvalgte data fra et tidligere snapshot. I den følgende tabel vises opbevaringsperioder for snapshots til Unity XT-systemer.

Lokal og fjern opbevaring af dat snapshots

Snapshot-type

flagen -k til integration med
UI
REST

Manuelt

Efter plan

Manuelt

Efter plan

Manuelt

Efter plan

Lokal

1 år

5 år

4 uger

100 år

Uden begrænsninger

Fjernbetjent

5 år

255 uger

5 år

255 uger

5 år

255 uger

Snapshots er ikke en direkte erstatning for andre databeskyttelsesmetoder såsom backup. De kan kun supplere traditionel backup som et første beskyttelseslag for scenarier med lav RTO.

Dell EMC Unity's snapshot-funktion inkluderer datakomprimering og avanceret deduplikation. Snapshots drager også fordel af pladseffektivitet, der opnås på den oprindelige lagringsressource. Når du tager et snapshot af en lagringsressource med datakomprimeringsfunktioner, kan dataene i kilden blive komprimeret eller deduplikeret.

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

Alle komponenter i SQL Server-databasen skal beskyttes som en datasæt. Når data- og logfiler er placeret på forskellige LUN'er, skal disse LUN'er være en del af en konsistent gruppe. Den konsistente gruppe sikrer, at snapshot'et laves samtidigt på alle LUN'er i gruppen. Når data- og logfiler er placeret på flere delte SMB-lagerressourcer, skal de delte ressourcer være i samme filsystem.
Ved gendannelse af en SQL Server-database fra et blokkebaseret snapshot, hvis SQL Server-instansen skal forblive tilsluttet, skal du bruge tilslutning til Unisphere-værten. Til filbaseret gendannelse oprettes en ekstra delt SMB-ressource ved hjælp af snapshot'et som kilde. Når volumenerne er tilsluttet, kan databasen tilsluttes under et andet navn eller erstatte den eksisterende database med den gendannede.

Når du udfører gendannelse ved hjælp af Snapshot Restore-metoden i Unisphere, skal du sætte SQL Server-instansen i offline-tilstand. SQL Server er ikke opmærksom på gendannelseshandlingerne. At sætte instansen i offline-tilstand sikrer, at volumenerne ikke beskadiges under skriveoperationer til databasen før gendannelsen. Så snart instansen genstartes, vil SQL Server nødrensning bringe databaserne i en konsistent tilstand.
Tillad øjebliksbilleder af flere lagringsobjekter samtidigt, og sørg for, at systemet er i de anbefalede driftsformer, inden du aktiverer yderligere øjebliksbilleder under overvågningen.

Automatisering og planlægning af øjebliksbilleder

Øjebliksbilleder i Unity XT kan automatiseres. De følgende standardindstillinger for øjebliksbilleder er tilgængelige i lagringsadministrationssystemet Unisphere: standardbeskyttelse, beskyttelse med kortere opbevaringstid og beskyttelse med længere opbevaringstid. Hver indstilling opretter daglige øjebliksbilleder og gemmer dem i forskellige tidsperioder.

Du kan vælge en (eller begge) planlægningsmuligheder - hver x timer (fra 1 til 24) og dagligt / ugentligt. Daglig / ugentlig planlægning af øjebliksbilleder giver dig mulighed for at angive bestemte tidspunkter og dage for oprettelse af øjebliksbilleder. For hver valgt mulighed skal der indstilles en opbevaringspolitik, som kan konfigureres til automatisk at slette puljen eller midlertidig opbevaring.

Yderligere information om øjebliksbilleder af Unity findes i dokumentationen til Dell EMC Unity.

Slanke kloner

En slank klon er en skrivebeskyttet/-skrivbar kopi af en slank blokeringslagringsressource, såsom et volumen, en sammenhængende gruppe eller et VMware VMFS-datalager, der deler blokke med den parentressource. Slanke kloner er en fantastisk måde at hurtigt og kompakt præsentere kopier af SQL Server-databaser, noget der ikke kan opnås med traditionelle SQL Server værktøjer. Når den slanke klon er præsenteret for værten, kan volumenerne sættes i drift (online), og databasen vil blive tilsluttet ved hjælp af metoden til DB tilslutning i SQL Server.

Ved brug af opdateringsfunktionen med slanke kloner skal alle databaser, der er på den slanke klon, deaktiveres (sættes offline). Dette skal gøres før opdateringsoperationen. Hvis databaserne ikke sættes offline før opdateringen, kan det føre til datainkonsistensfejl eller ukorrekte dataresultater i SQL Server.

Datareplikation

Replikation er en softwarefunktion, der synkroniserer data med et eksternt system på den samme enhed eller et andet sted. Indstillingerne for replikation og konfiguration i Unity gør det muligt at vælge en effektiv måde at imødekomme kravene til RTO/RPO for SQL Server-databaser, samtidig med at der opretholdes en balance mellem ydeevne og båndbredde.

Når du bruger Dell EMC Unity-replikation til at beskytte SQL Server-databaser på flere volumener, bør alle data og databasejournal-volumener begrænses til én konsistent gruppe eller filsystem. Derefter konfigureres replikationen i gruppen eller filsystemet og kan inkludere volumener eller delte ressourcer fra flere databaser. Databaser, der har brug for forskellige replikationsindstillinger, skal være placeret i separate LUN'er, konsistente grupper eller filsystemer.

Tynde kloner er kompatible med både synkron og asynkron replikation. Når en tynd klon replikeres til destinationsstedet, bliver den en fuldstændig kopi af volumenen, den konsistente gruppe eller VMFS-lageret. Efter replikation er den tynde klon en helt uafhængig volumen med sine egne indstillinger.

Microsoft SQL Server 2019 og Dell EMC Unity XT flash-lager
Replikationsprocessen for den tynde klon mellem det oprindelige og det målrettede system.

Replikation af tempdb-databasen er ikke nødvendig, da filen bliver genskabt ved genstart af SQL Server, og derfor stemmer metadataene ikke overens med metoden fra andre SQL Server-instansers. Omhyggelig valg af volumener til replikation og indholdet af disse volumener fjerner unødvendig replikationstrafik.

Integreret datakopiering i Microsoft SQL Server

De fleste moderne opbevaringsprodukter (herunder alle Dell EMC-produkter) kan oprette 'operativsystem-konsistente' kopier af filer af enhver type ved at:

Sikre en konsistent skriveorden af operativsystemet på alle niveauer — fra værtsmaskine til lager.
Gruppering af volumener, så skriveordenen bevares for flere filer på forskellige volumener.

Med den udbredte anvendelse af skalerbare lagringsenheder har Microsoft udviklet et API til storageudbydere. Dette API gør det muligt for lagerudbydere at koordinere deres handlinger med SQL Server-databaseprogrammet for at skabe "applikationskompatible kopier" ved hjælp af Volume Shadow Copy Service (VSS). Disse kopier simulerer interaktionen mellem SQL Server og operativsystemet under planlagt opstart og nedlukning af SQL Server. Alle skrivebuffere tømmes, og transaktioner suspenderes, indtil alle diske er opdateret og synkroniseret til et bestemt tidspunkt, der registreres i SQL-journalen.

Dell EMC AppSync-software, der er integreret med Unity XT-snapshots, forenkler og automatiserer processen med at oprette, bruge og administrere applikationskompatible kopier af arbejd data. Denne software er designet til brug i kopistyringsscenarier til gendannelse af databaser og deres genbrug.

AppSync-softwaren opdager automatisk applikationsdatabaser, undersøger databasens struktur og kortlægger filstrukturen gennem hardware- eller virtualiseringslagene til den grundlæggende Unity XT-lagring. Den organiserer alle nødvendige handlinger fra oprettelse og verifikation af kopier til montering af snapshots på den målrettede vært og start eller gendannelse af databasen. AppSync understøtter og forenkler SQL Server-arbejdsgange, som inkluderer opdatering og gendannelse af den aktive database.

Data reduktion og avanceret deduplisering

Dell EMC Unity-familien af lagringssystemer tilbyder multifunktionelle og brugervenlige datareduktionsservices. Besparelsen opnås ikke kun på de konfigurerede primære lagringsressourcer, men også på snapshots og tynde kloner af disse ressourcer. Snapshots og tynde kloner arver konfigurationen af datadeduktion fra den originale lagerenhed, hvilket øger kapacitetsbesparelsen.

Data reduction features include deduplication, compression, and zero block detection, which can potentially increase the usable storage space for user objects and internal use. Unity XT's data reduction feature replaces the compression function in Unity OE 4.3 and later versions. Compression is a data reduction algorithm that can decrease the physical capacity footprint required to store a dataset.

Unity XT systems also provide an extended deduplication feature that can be enabled when data reduction is turned on. Extended deduplication reduces the capacity required for user data, retaining only a small number of copies (often just one copy) of Unity data blocks. The deduplication area is a single LUN. Keep this in mind when selecting a storage scheme. Fewer LUNs lead to better deduplication, but more LUNs provide enhanced performance.

Capacity savings from extended deduplication can yield the highest returns in most environments, but it also requires the use of Unity array processor resources. In OE 5.0, extended deduplication, when enabled, deduplicates any block (compressed or uncompressed). For more information, see Dell EMC documentation.

The following table lists the supported configurations for data reduction and extended deduplication:

Data reduction in Unity (all models) and extended deduplication support

Unity OE version

Technology

Supported pool type

Supported models

4.3 / 4.4

Data reduction

Flash pool — traditional or dynamic

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

4.5

Data reduction

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

Data reduction and extended deduplication*

450F, 550F, 650F

Data reduction

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

Data reduktion og avanceret deduplisering

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

* Data reduction is disabled by default and must be enabled before extended deduplication becomes an available option. Once data reduction is enabled, extended deduplication is available but disabled by default.

Data reduction in Unity and data compression in SQL Server

Udgivelsen af SQL Server 2008 Enterprise Edition var den første udgivelse med sine egne datakomprimeringsmuligheder. Ved komprimering på række- og side-niveau anvender SQL Server 2008 viden om formatet af den interne database-tabel for at reducere pladskravene for databaseobjekterne. Pladsreduktionen gør det muligt at gemme flere rækker på en side og flere sider i bufferpuljen. Da data, der ikke gemmes i det 8k data sidelayout, for eksempel data uden for rækkerne som NVARCHAR (MAX), ikke vil bruge metode til række- eller sidekomprimering, har Microsoft introduceret Transact-SQL-funktionerne COMPRESS og DECOMPRESS.

Disse funktioner anvender en traditionel tilgang til datakomprimering (GZIP-algoritmen), som skal kaldes for hvert datasegment for at komprimere eller udpakkes.

Unity XT-komprimering, som ikke er eksklusiv for SQL Server, bruger en softwarealgoritme til at analysere og komprimere data i storage-enheder. Siden udgivelsen af Unity OE 4.1 har Unity datakomprimering været tilgængelig for bloklager-volumener og VMFS-datalagre i flash-puljer. Fra Unity OE 4.2 er komprimering også tilgængelig for filsystemer og NFS-datalagre i flash-lagringspuljer.

Valget af datakomprimeringsmetode for SQL Server afhænger af flere faktorer. Disse faktorer omfatter typen af databaseindhold, tilgængelige CPU-ressourcer - både på lagringsenheden og database-serverne, samt de input-output-ressourcer, der er nødvendige for at opretholde SLA. Generelt kan man forvente yderligere pladsbesparelser for data, der komprimeres ved hjælp af SQL Server-værktøjerne, men data, der er komprimeret ved hjælp af TSQL-komprimeringsmetoden med GZIP-algoritmen, vil sandsynligvis ikke få betydelige yderligere besparelser fra Unity XT-komprimeringsfunktionerne, da de fleste fordele opnås med den første anvendte universelle algoritme.

Unity-komprimering giver pladsbesparelser, hvis data på lagringsobjektet er komprimeret med mindst 25%. Før du aktiverer komprimering for lagringsobjektet, skal du vurdere, om det indeholder data, der kan komprimeres. Aktivér ikke komprimering for lagringsobjektet, hvis det ikke vil resultere i kapacitetsbesparelser.

Når du beslutter, om du skal bruge datakomprimering i Unity, SQL Server-databasekomprimering eller begge dele, skal du overveje følgende:

Data, der skrives til Unity-systemet, bekræftes af værten efter at være gemt i systemets cache. Dog starter komprimeringsprocessen ikke, indtil cachen er blevet ryddet.

Besparelsen ved komprimering opnås ikke kun for lagerressourcerne Unity XT, men også for øjebliksbilleder og tynde kloner af ressourcen.
Under komprimeringsprocessen samles flere blokke ved hjælp af et udvalgs-algoritme for at bestemme, om dataene kan komprimeres. Hvis udvalgs-algoritmen bestemmer, at der kun kan opnås minimal besparelse, springes komprimeringen over, og dataene skrives til puljen som de er.
Når data komprimeres, inden de skrives til mediet, reduceres mængden af operationer betydeligt. Derfor hjælper komprimering med at mindske slid på flashhukommelsen ved at reducere det fysiske datavolumen, der skrives til drevet.

Yderligere oplysninger om rækkeforskel og sidekomprimering i SQL Server for tabeller og indekser findes i Microsoft-dokumentationen.

Husk, at al komprimering kræver CPU-ressourcer. Ved høje krav til båndbredde kan komprimering have en betydelig indflydelse på ydeevnen. Høje skrivningsforhold for OLAP-arbejdslast kan også reducere fordelene ved komprimering for SQL Server-databasen.

Dell EMC-specialister har undersøgte den potentielle besparelse ved hjælp af faktiske data reduktionsforhold på Unity-arrayet. Gruppen indsamlede data fra virtuelle maskiner VMware, filaktivering, SQL Server-databaser, virtuelle maskiner Microsoft Hyper-V osv.

Resultaterne af undersøgelsen viste, at reduktionen i mængden af SQL Server-logfil er næsten 10 gange mindre end datamængden:

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

SQL Server-databasen blev forsynet med to volumer. Databasens filer gemmes på én volumen, mens transaktionslogfilerne gemmes på en anden. Brug af datakomprimeringsteknologi med databaser kan give besparelser på lagerpladsen; dog skal man overveje indflydelsen på ydeevnen, når man beslutter, om deduplikering skal aktiveres på databasevolumerne. Selvom den faktiske reduktion af databasevolumenet kan variere afhængigt af de gemte data, har forskningsresultater vist, at lagerpladsen til SQL Server-transaktionslogfiler kan være betydeligt reduceret.

Bedste praksis for datakomprimering

Før du aktiverer datakomprimering på et lagringsobjekt, overvej følgende anbefalinger:

Brug overvågning af lagringssystemet for at sikre, at det har tilgængelige ressourcer til at understøtte datakomprimering.
Aktivér datakomprimering for flere lagringsobjekter samtidig. Overvåg systemet, før du aktiverer det på yderligere lagringsobjekter, for at sikre, at det er i de anbefalede driftsformer.
I Unity XT x80F-modeller vil datakomprimering give pladsbesparelser, hvis data i lagerblokken komprimeres med mindst 1%.

Datakomprimering på tidligere Unity x80F-modeller, der kører under OE 5.0, gav besparelser, hvis data kunne komprimeres med mindst 25%.

Før du aktiverer datakomprimering på et lagringsobjekt, skal du fastslå, om objektet indeholder komprimerbare data. Nogle typer data, såsom video, lyd, billeder og binære data, giver typisk små fordele ved komprimering. Aktivér ikke datakomprimering på et lagringsobjekt, hvis der ikke vil være nogen pladsereduktion.
Overvej selektiv komprimering af datafilsvolumener, som typisk komprimeres godt.

VMware Virtualisering

VMware vSphere er en effektiv og sikker platform til virtualisering og cloud-miljøer. De primære komponenter i vSphere er VMware vCenter Server og hypervisoren VMware ESXi.

vCenter Server er en enhed til administration af vSphere-miljøer. Den skiller sig ud ved sin lette implementering og proaktive ressourceoptimering. ESXi er en open source-hypervisor, der installeres direkte på fysiske servere. ESXi har direkte adgang til de underliggende ressourcer, og dens lille størrelse på 150 MB minimerer kravene til hukommelse. Den sikrer pålidelig ydeevne til forskellige applikationsarbejdsbelastninger og understøtter kraftige konfigurationer af virtuelle maskiner - op til 128 virtuelle CPU'er, 6 TB RAM og 120 enheder.

For at SQL Server fungerer effektivt på moderne hardware, skal SQL Server-operativsystemet (SQLOS) kunne "forstå" hardwarestrukturen. Med fremkomsten af multicore- og multiprocessor-systemer med ikke-homogen adgang til hukommelse (NUMA) er det blevet særligt vigtigt at forstå forholdet mellem kerner, logiske og fysiske processorer.

Processorer

En virtuel CPU (vCPU) er en virtuel centralprocessor, der tildeles en virtuel maskine. Det samlede antal tildelte virtuelle CPU'er beregnes som:

Total vCPU = (antal virtuelle sokler) * (antal virtuelle kerner pr. sokkel)

Hvis stabil ydeevne er vigtig, anbefaler VMware, at det samlede antal virtuelle CPU'er, der er tildelt alle virtuelle maskiner, ikke overstiger det samlede antal fysiske kerner, der er tilgængelige på ESXi-værten, men det er muligt at øge antallet af tildelte virtuelle CPU'er, hvis overvågning viser, at der er tilgængelige ubrugte CPU-ressourcer.

I systemer med aktiveret Intel Hyper-Threading er antallet af logiske kerner (vCPU'er) dobbelt så stort som antallet af fysiske kerner. I dette tilfælde skal du ikke tildele det samlede antal virtuelle CPU'er.

For SQL Server-arbejdsbelastninger med lavere krav påvirkes de mindre af variabilitet i forsinkelse. Derfor kan disse arbejdsbelastninger udføres på værter med et højere forhold af virtuelle CPU'er til fysiske. Rimelige CPU-belastningsniveauer kan øge det samlede systemgennemløb, maksimere licensbesparelser og opretholde tilstrækkelig ydeevne.

Intel Hyper-Threading øger normalt den samlede kapacitet på værten med 10–30%, hvilket antyder et forhold mellem virtuelle CPU'er og fysiske processorer på 1,1 til 1,3. VMware anbefaler at aktivere Hyper-Threading i BIOS UEFI, når det er muligt, så ESXi kan drage fordel af denne teknologi. VMware anbefaler også at udføre grundig testning og overvågning ved brug af Hyper-Threading til SQL Server arbejdsbelastninger.

Hukommelse

Næsten alle moderne servere benytter en arkitektur med ikke-symmetrisk hukommelsestilgang (NUMA) til kommunikation mellem hovedhukommelsen og processorerne. NUMA er en hardwarearkitektur til delt hukommelse, der implementerer opdeling af fysiske hukommelsesblokke mellem fysiske processorer. En NUMA-node er en eller flere CPU-sokler sammen med et dedikeret hukommelsesområde.

I løbet af det sidste årti har NUMA været et udbredt emne til diskussion. Den relative kompleksitet ved NUMA skyldes blandt andet implementationerne fra forskellige leverandører. I virtualiserede miljøer bestemmes kompleksiteten ved NUMA også af antallet af konfigurationsparametre og niveauer — fra hardware til hypervisor og til sidst til SQL Server-applikationen. En grundig forståelse af NUMA hardwarearkitekturen er en væsentlig forudsætning for enhver SQL Server databaseadministrator, der arbejder med en virtualiseret SQL Server instans.

For at opnå større effektivitet på servere med mange kerner introducerede Microsoft SoftNUMA. SoftNUMA-software gør det muligt at opdele de tilgængelige CPU-ressourcer inden for en enkelt NUMA i flere SoftNUMA-noder. Ifølge VMware er SoftNUMA kompatible med VMware's virtuelle NUMA-topologi (vNUMA) og kan yderligere optimere skalerbarhed og ydeevne for databasesystemmotoren for de fleste arbejdsbelastninger…

Ved virtualisering af VMware med SQL Server skal du bruge:

Overvågning af virtuelle maskiner for at opdage mangel på hukommelsesressourcer til SQL Server Database Engine. Dette problem fører til flere input/output-operationer og reduceret ydeevne.

For at forbedre ydeevnen skal du forhindre hukommelseskonflikter mellem virtuelle maskiner ved at undgå overbelastning af hukommelsen på ESXi værten.
Overvej at kontrollere det fysiske NUMA-hukommelsesallokeringshardware for at bestemme den maksimale mængde hukommelse, der kan tildeles en virtuel maskine inden for de fysiske NUMA-grænser.
Hvis opnåelse af tilstrækkelig ydeevne er det primære mål, kan det være en god idé at reservere hukommelse svarende til den tildelte hukommelse. Denne parameterindstilling sikrer, at den virtuelle maskine kun modtager fysisk hukommelse.

Virtualiseret storage

Opsætning af storage i en virtualiseret miljø kræver viden om SAN-infrastrukturen. Ligesom med NUMA er det nødvendigt at forstå, hvordan forskellige I/O-niveauer fungerer - i dette tilfælde fra applikationen i den virtuelle maskine til den fysiske læsning og skrivning af information på det permanente lagermedie.

vSphere tilbyder en række indstillinger til konfiguration af storage, der har nyttige anvendelser i implementeringen af SQL Server med Unity XT-arrayet. FS VMFS er den mest anvendte metode til datalagring i bloklagringssystemer som Unity XT. Unity XT-arrayet er det underliggende niveau bestående af fysiske lagringsenheder, som vSphere præsenterer som logiske drev (partitioner). Unity XT-partitioner er formateret som VMFS-partitioner af ESXi-hypervisoren. VMware-administratorer opretter en eller flere virtuelle drev (VMDK), der præsenteres for det gæsteoperativsystem. RDM lader den virtuelle maskine få direkte adgang til blokkens storage (via FC eller iSCSI) af Unity XT uden at formatere VMFS. VMFS-partitioner og RDM kan levere den samme transaktionsbåndbredde.

For NFS-baseret storage til ESXi anbefaler Dell EMC at bruge VMware NFS frem for generelle NFS-filsystemer. Den virtuelle maskine, der kører på SQL Server og bruger VMDK i NFS-datalagring, er ikke opmærksom på det underlæggende NFS-lag. Det gæsteoperativsystem betragter den virtuelle maskine som en fysisk server, der kører Windows Server og SQL Server. Delte drev til konfigurationer af en failover-klusterinstans i NFS-datalagring understøttes ikke.

VMware vSphere virtuelle volumener (VVols) tilbyder finere kontrol på maskinniveau, uafhængigt af den underliggende repræsentation af fysisk hukommelse (f.eks. volumener eller filsystemer). Array-baseret replikering med VVols understøttes fra VVol 2.0 (vSphere 6.5). En VVol-disk kan bruges i stedet for en RDM-disk til at levere diskressourcer til en SQL Failover Cluster-instans fra vSphere 6.7, med support for vedvarende redundans via SCSI.

Virtualiserede netværk

Netværk i den virtuelle verden følger de samme logiske koncepter som i den fysiske verden, men bruger software i stedet for fysiske kabler og switche. Virkningen af netværkslatens på SQL Server-arbejdsbelastninger kan variere betydeligt. Overvågning af netværksydelsesmetrikker på en eksisterende arbejdsbelastning eller en velimplementeret testsystem over en repræsentativ periode hjælper med at opbygge et virtuelt netværk.

Når du bruger VMware virtualisering med SQL Server, skal du tage højde for følgende:

Både standard og distribuerede virtuelle switche leverer den funktionalitet, der er nødvendig for SQL Server.
Til logisk adskillelse af administrations-, vSphere vMotion- og netværkslagertrafik, brug VLAN-tagging og grupper af virtuelle switchporte.
VMware anbefaler stærkt at aktivere store rammer på virtuelle switche, hvor vSphere vMotion eller iSCSI-trafik er aktiveret.
Generelt skal du følge netværksanbefalinger for gæsteoperativsystemer og hardware.

Konklusion

SQL Server-databasemiljøer bliver stadig mere omfattende og komplekse. I SQL Server 2019 har Microsoft forbedret de grundlæggende funktioner i SQL Server og tilføjet nye, såsom understøttelse af arbejdsbelastninger med store data ved hjælp af Apache Spark og HDFS. Dell EMC fortsætter i samarbejde med Microsoft med at levere de nødvendige infrastrukturkomponenter til SQL Server-miljøet — servere, lagring og netværk.

Vi ser en betydelig stigning i oppetid og en reduksjon i totale eierkostnader (TCO), når lagrings- og databasespesialister samarbeider om å skape infrastrukturløsninger for SQL Server på plattformer med delt lagring. Dell EMC Unity XT flash-array er en mid-range løsning som passer for utviklere og SQL Server-administratorer som krever høy ytelse og lav forsinkelse. Unity XT All-Flash-systemet, designet for drift på alle flash-disker, støtter to-prosessor CPU-er, to-kontroller konfigurasjoner og fler-kjerne optimalisering.

Organisasjoner virtualiserer i økende grad sine SQL Server-miljøer. Selv om virtualisering legger til et ekstra designelement i arkitekturstakken, gir det betydelige fordeler. Vi håper at noen av de mest brukte funksjonene og verktøyene fra VMware i SQL Server-miljøer nevnt ovenfor, vil være nyttige for deg. Vi anbefaler også referanser til ressurser for mer detaljert informasjon.