Microsoft SQL Server 2019 und Flash-Speicherarrays von Dell EMC Unity XT

Heute stellen wir Ihnen die Besonderheiten der Verwendung von SQL Server 2019 mit dem Unity XT-Speichersystem vor und geben Empfehlungen zur Virtualisierung von SQL Server mit VMware-Technologie sowie zur Konfiguration und Verwaltung der grundlegenden Komponenten der Dell EMC-Infrastruktur.

Microsoft SQL Server 2019 und Flash-Speicherarrays von Dell EMC Unity XT
Im Jahr 2017 veröffentlichten Dell EMC und VMware die Ergebnisse einer Umfrage zu Trends und Entwicklungen bei SQL Server – "Transformation von SQL Server: Auf dem Weg zu Agilität und Widerstandsfähigkeit" (SQL Server Transformation: Toward Agility and Resiliency), in der die Erfahrungen der Mitglieder der Professional Association of SQL Server (PASS) einflossen. Die Ergebnisse zeigen, dass die SQL Server-Datenbankumgebungen sowohl in der Größe als auch in der Komplexität zunehmen, was auf die wachsenden Datenmengen und neuen Geschäftsanforderungen zurückzuführen ist. SQL Server-Datenbanken sind heute in vielen Unternehmen implementiert und unterstützen kritische Anwendungen, wobei sie häufig die Grundlage der digitalen Transformation bilden. 

Seit der Durchführung dieser Umfrage hat Microsoft die nächste Generation von Datenbanksystemen herausgebracht – SQL Server 2019. Neben den Verbesserungen der zentralen Funktionen der relationalen Engine und der Datenspeicherung wurden neue Dienste und Features hinzugefügt. Beispielsweise unterstützt SQL Server 2019 Arbeitslasten für große Datenmengen mit Apache Spark und dem Hadoop Distributed File System (HDFS).

Die Allianz zwischen Dell EMC und Microsoft

Dell EMC und Microsoft arbeiten seit langem zusammen, um Lösungen für SQL Server zu entwickeln. Die erfolgreiche Implementierung einer umfassenden Datenbankplattform wie Microsoft SQL Server erfordert die Koordination von Softwarefunktionen mit der zugrunde liegenden IT-Infrastruktur. Diese Infrastruktur umfasst Rechenleistung, Speicherressourcen und Netzwerkinfrastrukturen. Dell EMC bietet Infrastruktur für die SQL Server-Plattform für jede Art von Arbeitslast und Anwendungen.

Die Dell EMC PowerEdge-Serverreihe bietet eine Vielzahl von Prozessor- und Speicheroptionen. Diese Konfigurationen sind für ein breites Spektrum an Arbeitslasten geeignet, von kleinen Unternehmensanwendungen bis hin zu den größten kritischen Systemen wie Enterprise Resource Planning (ERP), Data Warehousing, erweiterte Analytik, E-Commerce und mehr. Die Speicherlösungen sind für die Speicherung unstrukturierter und strukturierter Daten ausgelegt. 

Kunden, die SQL Server 2019 mit der Infrastruktur von Dell EMC bereitstellen, können mit strukturierten und unstrukturierten Daten arbeiten, indem sie SQL Server und Apache Spark nutzen. SQL Server unterstützt auch Kombinationen von Client-Zugangstechnologien, Server-zu-Server-Kommunikation und „Server-Speicher“-Kommunikation. Das Konzept von Dell EMC basiert auf einem deaggregierten Modell, das ein offenes Ökosystem bietet. Organisationen können aus einer breiten Palette von standardisierten branchenspezifischen Netzwerkanwendungen, Betriebssystemen und Hardwareplattformen wählen. Dieser Ansatz bietet maximale Kontrolle über Technologien und Architekturen, was zu spürbaren Kosteneinsparungen und Flexibilität führt.

VMware ermöglicht die Virtualisierung aller kritischen Infrastrukturkomponenten, die SQL Server für eine hohe Leistung und Konsistenz der Operationen benötigt. Neben der privaten Cloud bietet VMware derzeit auch hybride Modelle für Arbeitslasten an, die private und öffentliche Cloud-Architekturen abdecken. 

Viele Organisationen setzen auf Virtualisierung, um die Infrastrukturkosten zu senken, hohe Verfügbarkeit sicherzustellen und die Notfallwiederherstellung zu erleichtern. 94 % der befragten SQL Server-Experten berichten von einem gewissen Maß an Virtualisierung in ihrer Umgebung. 70 % der Virtualisierer haben sich für VMware entschieden. Bei 60 % liegt der Virtualisierungsgrad von SQL Server bei 75 % oder mehr. Darüber hinaus zeigen die Umfrageergebnisse überzeugend, dass hohe Verfügbarkeit und Notfallwiederherstellung, die auf der Virtualisierungsstufe implementiert werden, wichtige Faktoren bei der Entscheidung für die Virtualisierung von SQL Server-Datenbanken geworden sind.

Neue Funktionen von SQL Server 2019

Die SQL Server 2019-Datenbankplattform umfasst ein breites Spektrum an Technologien, Funktionen und Diensten, die wichtige Anwendungen unterstützen, wie z. B. Analytik, Unternehmensdatenbanken, Business Intelligence (BI) und skalierbare Transaktionsverarbeitung (OLTP). Die SQL Server-Plattform hat Funktionen zur Verwaltung von Datenintegrationen, Data Warehousing, Berichterstattung und erweiterten Analysen, Replikation und Verwaltung von halbstrukturierten Datentypen erworben. Nicht alle Kunden oder Anwendungen benötigen jedoch alle diese Funktionen. Darüber hinaus ist es in vielen Fällen bevorzugt, die SQL Server-Dienste mithilfe von Virtualisierung zu trennen. 

Heute müssen Unternehmen häufig auf große Datenmengen aus einer Vielzahl ständig wachsender Datensätze zurückgreifen. Mit SQL Server 2019 können Sie wertvolle Erkenntnisse praktisch in Echtzeit aus allen Daten gewinnen. SQL Server 2019-Cluster bieten eine umfassende Umgebung für die Arbeit mit großen Datensätzen, einschließlich maschinellem Lernen und Künstlicher Intelligenz. Die wichtigsten neuen Funktionen und Updates in SQL Server 2019 sind in dem Microsoft-Dokument.

Dell EMC Unity XT Midrange Storage-System

Die Dell EMC Unity-Serie wurde vor fast drei Jahren eingeführt und seitdem wurden mehr als 40.000 Systeme verkauft. Die Kunden schätzen dieses Midrange-System für seine Einfachheit, Leistung und Kosteneffizienz. Die Dell EMC Unity XT Midrange-Plattformen sind Lösungen mit gemeinsamem Speicher, die niedrige Latenz, hohe Durchsatzraten und niedrige Verwaltungskosten für SQL Server-Arbeitslasten bieten. Alle Unity XT-Systeme verwenden eine Architektur mit zwei Prozessoren (Storage Processoren, SP) zur Verarbeitung von Ein- und Ausgaben sowie zur Durchführung von Datenoperationen im aktiven/aktiven Modus. In der Unity XT dual SP wird eine vollständige interne Verbindung von 12 Gbit/s SAS und eine patentierte Mehrkernarchitektur eingesetzt, um hohe Leistung und Effizienz zu gewährleisten. Die Speicherarrays ermöglichen eine Erhöhung der Speicherkapazität durch zusätzliche Regale.

Microsoft SQL Server 2019 und Flash-Speicherarrays von Dell EMC Unity XT
In Dell EMC Unity XT, der neuen Generation von Arrays (hybriden und vollständig auf Flash-Speicher basierenden), hat sich die Leistung erheblich gesteigert, die Effizienz wurde verbessert und neue Funktionen sowie Dienste für Multi-Cloud-Umgebungen wurden hinzugefügt. 

Die Architektur von Unity XT ermöglicht es, Daten gleichzeitig zu verarbeiten, ihren Umfang zu reduzieren und Dienste wie Replikation ohne Beeinträchtigung der Anwendungsleistung bereitzustellen. Im Vergleich zur Vorgängergeneration ist die Leistung des Dell EMC Unity XT doppelt so hoch, die Reaktionszeit hat sich um 75 % verkürzt. Und natürlich unterstützt Dell EMC Unity den NVMe-Standard.

Speichersysteme mit NVMe-Laufwerken zeigen ihre besten Eigenschaften in latenzsensiblen Anwendungen. Beispielsweise gewährleistet NVMe in großen Datenbanken geringe Latenzen und hohe Spitzendurchsatzraten. Die Verringerung der Latenzen und die Erhöhung der Parallelität steigern die Leistungsfähigkeit von Lese-/Schreibvorgängen erheblich. Es ist kein Zufall, dass laut IDC-Prognosen bis 2021 Flash-Arrays mit NVMe- und NVMe-oF-Anschluss (NVMe über Fabric) etwa die Hälfte aller Einnahmen aus dem Verkauf externer Speichersysteme weltweit ausmachen werden. 

Die Wirtschaftlichkeit der Speicherung wird durch Algorithmen zur Datenkompression verbessert. Dell EMC Unity XT kann das Datenvolumen um das Fünffache reduzieren. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Gesamteffizienz des Systems. Dell EMC Unity XT nutzt die Systemkapazität zu 85 %. Die Kompression und Deduplizierung erfolgt inline — auf Ebene der Controller. Die Daten werden in komprimierter Form gespeichert. Das System automatisiert zudem die Handhabung von Datenschnappschüssen.

Einfache zu bedienende Flash-Arrays von Unity mit einheitlichem (Block- und Datei-)Zugriff gewährleisten eine stabile Reaktionszeit, integrieren sich mit Cloud-Speicher-Diensten und unterstützen Upgrades ohne Datenmigration. In der Grundkonfiguration wird dieses universelle Speichersystem in 30 Minuten installiert.

Die Datenlagerspeichertechnologie namens „dynamische Pools“ ermöglicht den Übergang von einer statischen zu einer dynamischen Kapazitätserweiterung und bietet hohe betriebliche Flexibilität sowie eine einfache Erweiterung der Systemkapazität. Dynamische Pools sparen Kapazität und Budget und benötigen weniger Zeit für die Umstrukturierung. Die Erweiterung der Kapazität und der Leistung von Dell EMC Unity erfordert keine Datenmigration. 

Viele Unternehmen nutzen heute in Kombination mit ihrer lokalen Infrastruktur mehrere öffentliche Cloud-Dienste. Dell EMC Unity XT kann als Bestandteil der Cloud-Umgebung Dell Technologies Cloud fungieren. Dieses Speichersystem kann in der öffentlichen Cloud verwendet werden und Daten in die private Cloud übertragen. Darüber hinaus ist das Dell EMC Unity XT-Speichersystem als „Service“ verfügbar. Dies ist einer der Cloud-Speicherdienste von Dell EMC Cloud Storage Services.
 
Cloud-Speicher gewinnen zunehmend an Beliebtheit, da sie die Rentabilität durch senkende Infrastrukturkosten erhöhen. Die Cloud-Speicherdienste Cloud Storage Services erweitern die Rechenzentren der Kunden in die Cloud und bieten Dell EMC-Speicher (direkt mit Ressourcen der öffentlichen Cloud verbunden) als Dienst an. Drittanbieter können High-Speed-Verbindungen (mit geringer Latenz) zur öffentlichen Cloud direkt mit den Systemen Dell EMC Unity, PowerMax und Isilon im Rechenzentrum des Kunden bereitstellen.

Die Familie Unity XT umfasst die Systeme Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA und Unity Cloud Edition.
 

Vereinigte hybride und Flash-Arrays 

Die Hybrid- und All-Flash-Speichersysteme von Unity XT basieren auf Intel-Prozessoren und implementieren eine integrierte Architektur für Block-, Datei- und VMware VVols-Zugriff mit Unterstützung der Protokolle für Speichernetzwerke (NAS), iSCSI und Fibre Channel (FC). Die Plattformen Unity XT Hybrid und Unity XT All-Flash sind bereit für den Einsatz von NVMe-Laufwerken.

Die Hybrid-Systeme von Unity XT unterstützen den Betrieb in Multi-Cloud-Umgebungen. Die Unterstützung von Multi-Cloud-Umgebungen bedeutet die Erweiterung des Speichersystems in die Cloud oder die Bereitstellung in der Cloud mit flexiblen Nutzungsmöglichkeiten von Ressourcen. Multi-Cloud-Speicher sollen Mobilität und Portabilität von Daten zwischen mehreren Cloud-Plattformen – privaten und öffentlichen – gewährleisten. Dies hat nicht nur Einfluss auf die Prozesse der Datenverschiebung, sondern auch auf die Organisation des Zugriffs von Anwendungen auf Daten in mehreren öffentlichen Clouds.

Microsoft SQL Server 2019 und Flash-Speicherarrays von Dell EMC Unity XT
Die hybriden Arrays bieten folgende Funktionen:

  • Skalierbarkeit bis zu 16 PB „roher“ Kapazität.
  • Integrierte Funktionen zur Datenreduzierung für alle Flash-Pools.
  • Schnelle Installation und Konfiguration (im Durchschnitt dauert sie 25 Minuten).

Die Technologien der Solid-State-Laufwerke entwickeln sich schnell weiter, und in den kommenden Jahren werden neue revolutionäre Produkte auf den Markt kommen. In der Zwischenzeit werden Organisationen weiterhin traditionelle HDDs durch Solid-State-Laufwerke ersetzen, um die Leistung, die Verwaltungseffizienz und die Energieeinsparung zu verbessern. Neue Generationen von Flash-Speichermodulen werden durch fortschrittlichere Speichermanagement-, Cloud-Integrations- und Datenschutzlösungen gekennzeichnet sein. 

Die Unity XT All-Flash-Systeme bieten hohe Geschwindigkeit, Effizienz und Unterstützung für mehrere Clouds. Ihre Merkmale sind:

  • Verdoppelte Leistung.
  • Reduzierung des Datenvolumens auf bis zu 7:1.
  • Schnelle Installation und Konfiguration (der Prozess dauert weniger als 30 Minuten).

 UnityVSA

Das System UnityVSA ist ein softwaredefiniertes Speichergerät für virtuelle VMware ESXi-Umgebungen, das Server-, Freigabe- oder Cloud-Speicherkapazitäten nutzt. UnityVSA HA, eine Konfiguration mit zwei UnityVSA-Speichern, sorgt für zusätzliche Ausfallsicherheit. Der UnityVSA-Speicher bietet:

  • Bis zu 50 TB Kapazität eines vollständig funktionsfähigen einheitlichen Speichers.
  • Kompatibilität mit Unity XT-Systemen und -Funktionen.
  • Unterstützung für hochverfügbare Systeme (UnityVSA HA).
  • Anbindung als NAS und iSCSI.
  • Datenreplikation von anderen Unity XT-Plattformen.

Unity Cloud Edition

Zur Dateisynchronisation und für Notfallwiederherstellungsoperationen umfasst die Unity XT-Familie die Version Unity Cloud Edition, die Folgendes bietet:

  • Voll funktionsfähige Speichermöglichkeiten mit softwaredefiniertem Speicher (SDS), das in der Cloud bereitgestellt wird.
  • Einfache Bereitstellung von Block- und Dateispeicher über VMware Cloud in AWS.
  • Unterstützung für Notfallwiederherstellung, einschließlich Tests und Datenanalysen.

Microsoft SQL Server 2019 und Flash-Speicherarrays von Dell EMC Unity XT

Unity XT All Flash für SQL Server

In dem Bericht von Unisphere Research aus dem Jahr 2017 "Transformation SQL Server: Auf dem Weg zu Flexibilität und Ausfallsicherheit" (SQL Server Transformation: Toward Agility and Resiliency) gaben 22 % der Befragten an, dass sie Flash-Speichertechnologie in der Produktion einsetzen (16 %) oder dies planen (6 %). 30 % verwenden hybride Arrays, die Flash-Speicher beinhalten. 13 % verwenden Flash-Arrays mit direkter Anbindung. 13 % sichern SQL Server-Datenbanken in Flash-Speicher.

Die schnelle Einführung von Flash-Speichern für den Einsatz mit SQL Server bedeutet, dass die Unity XT All-Flash-Systeme besonders gut für Entwickler und Administratoren von SQL Server geeignet sind. Die Unity XT All-Flash-Systeme bieten Entwicklern und Administratoren von SQL Server Funktionen und Leistung, die über das hinausgehen, was typische Storage Area Networks (SAN) anbieten.

Microsoft SQL Server 2019 und Flash-Speicherarrays von Dell EMC Unity XT
Die Unity XT All-Flash-Systeme, die bereit für die Implementierung von NVMe sind (für noch höhere Leistung und geringere Latenz), haben ein 2U-Formfaktor, unterstützen Dual-Core-Prozessoren und bieten zwei Controller im Active/Active-Modus.

Modelle von Unity XT All-Flash

Unity XT 

Prozessoren 

Speicher (pro Prozessor)

Max. Anzahl der Laufwerke

Max. „rohe“ Kapazität (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 

Details finden Sie in den Spezifikationen des Arrays (Dell EMC Unity XT Storage Series Specification Sheet).

Speicherpools

Viele SQL Server-Fachleute wissen, dass alle modernen Speicherarrays die Möglichkeit bieten, Festplatten zu größeren Speichereinheiten mit einem festen RAID-Schutz zusammenzufassen. Einzelne Festplattengruppen mit RAID-Schutz sind traditionelle Speicherpools. Während hybride Unity XT-Systeme nur traditionelle Pools unterstützen, bieten die Unity XT All-Flash-Systeme auch dynamische Speicherpools an. Bei dynamischen Speicherpools wird der RAID-Schutz auf die Extents der Laufwerke angewendet – Speichereinheiten, die kleiner als eine vollständige Festplatte sind. Dynamische Pools bieten größere Flexibilität beim Management und der Erweiterung von Laufwerkspools. 

Dell EMC gibt Empfehlungen für das Management von Speicherpools, um maximale Leistung bei minimaler Komplexität zu erreichen. Beispielsweise wird empfohlen, die Anzahl der Unity XT-Speicherpools zu minimieren, um die Komplexität zu verringern und die Flexibilität zu erhöhen. Das Einrichten zusätzlicher Speicherpools kann jedoch in bestimmten Fällen sinnvoll sein, insbesondere wenn Sie:

  • Getrennte Arbeitslasten mit unterschiedlichen I/O-Profilen unterstützen.
  • Ressourcen zuweisen, um bestimmte Leistungsparameter zu erreichen.
  • Getrennte Ressourcen für Multitenancy bereitstellen.
  • Kleinere Domänen zur Fehlertoleranz schaffen.

Speichertom (LUN)

Wie findet man einen Kompromiss zwischen Verwaltung und Flexibilität bei der Auswahl der Anzahl von Volumes in einem Array? Für maximale Flexibilität in Unity mit SQL Server wird empfohlen, Volumes für jede Datenbankdatei zu erstellen. In der Praxis verwenden die meisten Organisationen einen mehrstufigen Ansatz, bei dem kritisch wichtige Datenbanken maximale Flexibilität erhalten, während weniger wichtige Datenbankdateien in einer geringeren Anzahl größerer Volumes gruppiert werden. Wir empfehlen, alle Anforderungen an Datenbanken und damit verbundene Anwendungen zu prüfen, da Datensicherheits- und Überwachungstechnologien von der Isolation und dem Standort der Dateien abhängen.

Die Verwaltung zahlreicher Volumes kann insbesondere in virtuellen Umgebungen schwierig sein. Virtualisierte SQL Server-Umgebungen sind ein gutes Beispiel dafür, wann es sinnvoll sein kann, mehrere Dateitypen auf einem Volume zu platzieren. Der Datenbankadministrator oder der Speicheradministrator (oder beide) sollten beim Festlegen der Anzahl zu erstellender Volumes das richtige Gleichgewicht zwischen Flexibilität und Wartungsfreundlichkeit wählen.

Dateispeicher

NAS-Server hosten Dateisysteme auf dem Unity XT-Speichersystem. Auf die Dateisysteme kann über SMB- oder NFS-Protokolle zugegriffen werden, und dank des mehrprotokollfähigen Dateisystems können beide Protokolle gleichzeitig genutzt werden. Um einen Host an SMB-, NFS- und mehrprotokollfähige Dateisysteme sowie an VMware NFS-Datenspeicher und VMware-virtuelle Volumes anzuschließen, verwenden NAS-Server virtuelle Schnittstellen. Dateisysteme und virtuelle Schnittstellen sind innerhalb eines einzigen NAS-Servers isoliert, was die Nutzung mehrerer NAS-Server für die Multi-Mandantenfähigkeit ermöglicht. NAS-Server schalten automatisch um, wenn ein Ausfall auftritt, und auch die zugehörigen Dateisysteme schalten bei einem Ausfall um.

SQL Server 2012 (11.x) und spätere Versionen unterstützen das Server Message Block (SMB) 3.0-Protokoll, das die gemeinsame Nutzung von Netzwerkdateien für Speicherlösungen ermöglicht. Sowohl für die Einzelinstallation als auch für einen ausfallsicheren Cluster können Sie die Systemdatenbanken (master, model, msdb und tempdb) sowie benutzerdefinierte Datenbanken der Datenbank-Engine mit der SMB-Speicheroption einrichten. Die Verwendung von SMB-Speicher ist eine gute Wahl bei der Nutzung von Always On-Verfügbarkeitsgruppen, da für die gemeinsame Dateiressource der Zugriff auf eine hochverfügbare Netzwerkressource erforderlich ist.

Die Erstellung gemeinsamer SMB-Dateiressourcen für die Bereitstellung von SQL Server mit Unity XT-Speicher ist ein einfacher dreistufiger Prozess: Sie müssen einen NAS-Server, ein Dateisystem und eine gemeinsame SMB-Ressource erstellen. Die Dell EMC Unisphere Storage Management-Software umfasst eine Setup-Assistenten-Anwendung, die Ihnen bei diesem Prozess hilft. Bei der Platzierung von SQL Server-Workloads auf gemeinsamen SMB-Dateiressourcen sollten jedoch einige wichtige Überlegungen nicht vergessen werden, die nicht unbedingt mit der Verwendung gemeinsamer SMB-Dateiressourcen verbunden sind. Microsoft hat eine Liste von Installations- und Sicherheitsfragen zusammen mit derzeit bekannten Problemen erstellt; Einzelheiten finden Sie im Abschnitt „Installation von SQL Server mit SMB-Dateispeicher“ in der Microsoft-Dokumentation.

Daten-Snapshots

Daten sind zu einer der wertvollsten Ressourcen für Unternehmen geworden, und heute erfordern kritische Umgebungen mehr als nur Backups. Anwendungen müssen stets online sein und kontinuierliche Betriebe sowie Aktualisierungen sicherstellen. Zudem verlangen sie eine hohe Leistung und Verfügbarkeit von Daten durch Optionen wie lokale Snapshot-Replikation und Remote-Replikation.

Das Unity XT-Speichersystem bietet Möglichkeiten zur Erstellung von Snapshots für Blöcke und Dateien, wobei vorhandene Workflows, Operationen und Architekturen genutzt werden. Die Snapshot-Methodik von Unity ermöglicht einen einfachen und effektiven Schutz von Daten. Snapshots erleichtern die Datenwiederherstellung – entweder durch einen Rollback zu einem früheren Snapshot oder indem Sie bestimmte Daten aus einem früheren Snapshot kopieren. In der folgenden Tabelle sind die Aufbewahrungsfristen für Snapshots auf Unity XT-Systemen angegeben.

Lokale und entfernte Speicherung von Daten-Snapshots

Snapshot-Typ

CLI
UI
REST

Manuell 

Geplant 

Manuell 

Geplant 

Manuell 

Geplant 

Lokal 

1 Jahr 

1 Jahr

5 Jahre 

4 Wochen

100 Jahre

Keine Einschränkungen

Entfernt 

5 Jahre

255 Wochen 

5 Jahre

255 Wochen

5 Jahre

255 Wochen

Snapshots sind kein direkter Ersatz für andere Datensicherheitsmethoden wie Backup. Sie können lediglich das traditionelle Backup als erste Schutzmaßnahme in Szenarien mit geringem RTO ergänzen.

Die Snapshots-Funktion von Dell EMC Unity umfasst Datenreduktion und erweiterte Deduplizierung. Snapshots profitieren auch von der Platzersparnis, die am ursprünglichen Speicherressource erzielt wird. Wenn Sie einen Snapshot einer Speicherressource mit Unterstützung von Datenreduktion erstellen, können die Daten in der Quelle komprimiert oder dedupliziert werden.

Hier sind einige Hinweise zur Wiederherstellung von Datenbanken bei der Verwendung von Snapshots mit SQL Server-Datenbanken:

  • Alle Komponenten der SQL Server-Datenbank müssen als Dataset geschützt werden. Wenn sich Daten- und Protokolldateien auf verschiedenen LUNs befinden, müssen diese LUNs Teil einer konsistenten Gruppe sein. Eine konsistente Gruppe stellt sicher, dass der Snapshot gleichzeitig auf allen LUNs in der Gruppe erstellt wird. Wenn sich die Daten- und Protokolldateien auf mehreren gemeinsamen SMB-Speicherorten befinden, müssen diese Speicherorte im selben Dateisystem liegen.
  • Bei der Wiederherstellung einer SQL Server-Datenbank aus einem blockbasierten Snapshot, wenn die SQL Server-Instanz weiterhin verbunden sein muss, verwenden Sie die Verbindung zum Unisphere-Host. Für die dateibasierte Wiederherstellung wird eine zusätzliche gemeinsame SMB-Ressource unter Verwendung des Snapshots als Quelle erstellt. Nach dem Verbinden der Volumes kann die Datenbank unter einem anderen Namen verbunden oder die vorhandene Datenbank durch die wiederhergestellte ersetzt werden.

  • Bei der Durchführung der Wiederherstellung mit der Snapshot-Wiederherstellungsmethode in Unisphere versetzen Sie die SQL Server-Instanz in den Offline-Modus. SQL Server ist sich der Wiederherstellungsoperationen nicht bewusst. Das Versetzen der Instanz in den Offline-Modus stellt sicher, dass die Volumes bei Schreibvorgängen in die Datenbank vor der Wiederherstellung nicht beschädigt werden. Sobald die Instanz neu gestartet wird, führt die Notfallwiederherstellung von SQL Server die Datenbanken in einen konsistenten Zustand.
  • Erlauben Sie Schnappschüsse für mehrere Speicherobjekte gleichzeitig, und stellen Sie dann sicher, dass das System bei der Überwachung der empfohlenen Betriebsmodi entspricht, bevor Sie zusätzliche Schnappschüsse aktivieren.

Automatisierung und Planung von Schnappschüssen

Schnappschüsse in Unity XT können automatisiert werden. In der Speicherverwaltung Unisphere stehen die folgenden Standard-Schnappschussoptionen zur Verfügung: Standard-Schutz, Schutz mit kürzerer Aufbewahrungsdauer und Schutz mit längerer Aufbewahrungsdauer. Jede Option erstellt tägliche Schnappschüsse und speichert diese über unterschiedliche Zeiträume.

Es kann eine der beiden Planungsoptionen ausgewählt werden - alle x Stunden (von 1 bis 24) und täglich / wöchentlich. Die tägliche / wöchentliche Planung von Schnappschüssen ermöglicht es, eine bestimmte Zeit und Tage für die Erstellung von Schnappschüssen anzugeben. Für jede ausgewählte Option muss eine Aufbewahrungspolitik festgelegt werden, die so konfiguriert werden kann, dass der Pool automatisch gelöscht oder temporär gespeichert wird.

Weitere Informationen zu Unity-Schnappschüssen finden Sie in der Dokumentation zu Dell EMC Unity

Dünne Klone

Ein dünner Klon ist eine schreibbare Lesekopie eines dünnen Blockspeichermediums, wie z. B. einer LVM-Partition, konsistenten Gruppen oder VMware VMFS-Datenstores, die Blöcke mit dem übergeordneten Medium gemeinsam nutzt. Dünne Klone sind eine hervorragende Möglichkeit, SQL Server-Datenbankkopien schnell und platzsparend darzustellen, was mit herkömmlichen SQL Server-Werkzeugen nicht möglich ist. Sobald der dünne Klon dem Host bereitgestellt wurde, kann das Volumen online geschaltet und die Datenbank mit der Datenbankanhängemethode in SQL Server verbunden werden.

Wenn Sie die Aktualisierungsfunktion mit dünnen Klonen verwenden, deaktivieren Sie (setzen Sie offline) alle Datenbanken, die sich auf dem dünnen Klon befinden. Dies muss vor der Aktualisierungsoperation erfolgen. Wenn die Datenbanken vor der Durchführung der Aktualisierung nicht in den Offline-Modus versetzt werden, kann dies zu Dateninkonsistenzen oder falschen Ergebnissen in SQL Server führen.

Datenreplikation

Replikation ist eine Softwarefunktion, die Daten mit einem entfernten System auf demselben Objekt oder an einem anderen Ort synchronisiert. Die Replikations- und Konfigurationsparameter von Unity ermöglichen es, einen effizienten Weg zur Erfüllung der RTO/RPO-Anforderungen für SQL Server-Datenbanken zu wählen und dabei das Gleichgewicht zwischen Leistung und Bandbreite zu wahren.

Bei der Verwendung von Dell EMC Unity-Replikation zum Schutz von SQL Server-Datenbanken auf mehreren LUNs sollten alle Daten und Datenbankprotokoll-LUNs einer konsistenten Gruppe oder einem Dateisystem zugeordnet werden. Anschließend wird die Replikation in der Gruppe oder im Dateisystem konfiguriert und kann LUNs oder gemeinsame Ressourcen mehrerer Datenbanken umfassen. Datenbanken, die unterschiedliche Replikationsparameter erfordern, sollten sich auf separaten LUNs, in konsistenten Gruppen oder Dateisystemen befinden.

Dünne Klone sind sowohl mit synchroner als auch mit asynchroner Replikation kompatibel. Wenn ein dünner Klon an einen Zielort repliziert wird, wird er zu einer vollständigen Kopie des LUN, der konsistenten Gruppe oder des VMFS-Speichers. Nach der Replikation ist der dünne Klon ein vollständig unabhängiger LUN mit eigenen Einstellungen.

Microsoft SQL Server 2019 und Flash-Speicherarrays von Dell EMC Unity XT
Der Replikationsprozess eines dünnen Klons zwischen Quell- und Zielsystemen.

Die Replikation der tempdb-Datenbank ist nicht erforderlich, da die Datei beim Neustart des SQL Servers neu erstellt wird, sodass die Metadaten nicht mit denen anderer SQL Server-Instanzen übereinstimmen. Eine sorgfältige Auswahl der LUNs zur Replikation und des Inhalts dieser LUNs beseitigt unnötigen Replikationstraffic.

Integriertes Datenkopiermanagement von Microsoft SQL Server

Die meisten modernen Speicherprodukte (einschließlich aller Dell EMC-Produkte) können „betriebsystemkonsistente“ Kopien von Dateien beliebigen Typs erstellen durch:

  • Konsistente Schreibreihenfolge vom Betriebssystem auf allen Ebenen – vom Host bis zum Speicher.
  • Gruppierung von LUNs, damit die Schreibreihenfolge für mehrere Dateien auf verschiedenen LUNs beibehalten wird.

Mit der breiten Verbreitung skalierbarer Speichergeräte hat Microsoft eine API für Anbieter von Speicherlösungen entwickelt. Diese API ermöglicht es den Anbietern, ihre Aktivitäten mit der SQL Server-Datenbanksoftware zu koordinieren, um "anwendungsübereinstimmende Kopien" durch den Volume Shadow Copy Service (VSS) zu erstellen. Diese Kopien simulieren die Interaktion zwischen SQL Server und dem Betriebssystem während des geplanten Hochfahrens und Herunterfahrens des SQL Servers. Alle Schreibpuffer werden gelöscht, und Transaktionen werden ausgesetzt, bis alle Laufwerke aktualisiert und zu einem bestimmten Zeitpunkt synchronisiert sind, der im SQL-Protokoll festgehalten wird.

Die Dell EMC AppSync-Software, die in die Snapshots von Unity XT integriert ist, vereinfacht und automatisiert den Prozess der Erstellung, Nutzung und Verwaltung anwendungsübereinstimmender Kopien von Arbeitsdaten. Diese Software ist für die Verwendung in Kopierverwaltungs-Szenarien zur Wiederherstellung und Wiederverwendung von Datenbanken konzipiert. 

Die AppSync-Software erkennt automatisch Anwendungsdatenbanken, analysiert die Datenbankstruktur und spiegelt die Dateistruktur über Hardware- oder Virtualisierungsebenen im zugrunde liegenden Unity XT-Speicher wider. Sie organisiert alle erforderlichen Aktivitäten von der Erstellung und Überprüfung der Kopie bis hin zum Mounten der Snapshots auf dem Ziel-Host und dem Starten oder Wiederherstellen der Datenbank. AppSync unterstützt und vereinfacht die SQL Server-Workflows, die das Aktualisieren und Wiederherstellen der Arbeitsdatenbank umfassen.

Reduzierung des Datenvolumens und erweiterte Deduplizierung

Die Familie der Dell EMC Unity-Speichersysteme bietet vielseitige und benutzerfreundliche Datenspeicherreduktionsdienste. Die Einsparungen werden nicht nur bei den konfigurierten primären Speicherressourcen erzielt, sondern auch bei Snapshots und Thin Clones dieser Ressourcen. Snapshots und Thin Clones erben die Konfiguration zur Datenreduzierung des ursprünglichen Speichers, was die Kapazitätseinsparung erhöht.

Die Funktion zur Reduzierung des Datenvolumens umfasst Maßnahmen zur Deduplizierung, Komprimierung und Erkennung von Nullblöcken, was potenziell den verfügbaren Speicherplatz für Benutzerobjekte und interne Nutzung erhöht. Die Datenreduzierungsfunktion von Unity XT ersetzt die Komprimierungsfunktion in Unity OE 4.3 und späteren Versionen. Komprimierung ist ein Datenreduzierungsalgorithmus, der die physische Verteilung der Kapazität reduzieren kann, die erforderlich ist, um eine Datenmenge zu speichern.

Die Unity XT-Systeme bieten auch eine erweiterte Deduplizierungsfunktion, die aktiviert werden kann, wenn die Datenreduzierung aktiviert ist. Die erweiterte Deduplizierung reduziert die für Benutzerdaten erforderliche Kapazität, indem nur eine geringe Anzahl von Kopien (oft nur eine Kopie) der Unity-Datenblöcke beibehalten wird. Der Deduplizierungsbereich ist ein LUN. Berücksichtigen Sie dies bei der Auswahl des Speicherschemas. Eine geringere Anzahl von LUNs führt zu einer besseren Deduplizierung, während eine höhere Anzahl von LUNs die Leistung steigert. 

Die Kapazitätseinsparung durch erweiterte Deduplizierung kann in den meisten Umgebungen den größten Nutzen bringen, erfordert jedoch auch die Nutzung von Ressourcen der Unity-Systemprozessoren. In OE 5.0 dedupliziert die erweiterte Deduplizierung, wenn sie aktiviert ist, jeden Block (komprimiert oder unkomprimiert). Weitere Informationen finden Sie in der Dell EMC-Dokumentation.

Die folgende Tabelle zeigt die unterstützten Konfigurationen für Datenreduzierung und erweiterte Deduplizierung:

Datenreduzierung in Unity (alle Modelle) und erweiterte Deduplizierungsunterstützung

Version Unity OE 

Technologie 

Unterstützter Pooltyp 

Unterstützte Modelle

4.3 / 4.4 

Datenreduzierung 

Flash-Speicherpool - traditionell oder dynamisch 

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

4.5 
 

Datenreduzierung 

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

Datenreduzierung und erweiterte Deduplizierung*

450F, 550F, 650F 


 

Datenreduzierung 

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

Reduzierung des Datenvolumens und erweiterte Deduplizierung

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

* Die Datenreduzierung ist standardmäßig deaktiviert und muss aktiviert werden, bevor die erweiterte Deduplizierung verfügbar ist. Nach der Aktivierung der Datenreduzierung ist die erweiterte Deduplizierung verfügbar, aber standardmäßig deaktiviert.

Datenreduzierung in Unity und Datenkomprimierung in SQL Server

Die Veröffentlichung von SQL Server 2008 Enterprise Edition war die erste Version mit eigenen Datenkomprimierungsfunktionen. Bei der Zeilen- und Seitenkomprimierung verwendet SQL Server 2008 das Wissen über das Format der internen SQL Server-Datenbanktabelle, um den Platz, der von Datenbankobjekten eingenommen wird, zu reduzieren. Die Platzreduzierung ermöglicht es, mehr Zeilen auf einer Seite und mehr Seiten im Pufferpool zu speichern. Da Daten, die nicht im 8k-Datenseitenformat gespeichert sind, wie z.B. NVARCHAR (MAX), keine Zeilen- oder Seitenkomprimierungsverfahren nutzen, hat Microsoft die Funktionen Transact-SQL COMPRESS und DECOMPRESS eingeführt. 

Diese Funktionen verwenden einen traditionellen Ansatz zur Datenkomprimierung (GZIP-Algorithmus), der für jeden Datenabschnitt zur Komprimierung oder Dekomprimierung aufgerufen werden muss.

Die Unity XT-Komprimierung, die nicht ausschließlich für SQL Server gilt, verwendet einen Softwarealgorithmus, um Daten aus Speicherlösungen zu analysieren und zu komprimieren. Seit der Veröffentlichung von Unity OE 4.1 ist die Unity-Datenkomprimierung für blockbasierte Volumes und VMFS-Datenlager in Pools mit Flash-Speicher verfügbar. Seit Unity OE 4.2 ist die Komprimierung auch für Dateisysteme und NFS-Datenlager in Flash-basierten Speichereinheiten verfügbar.

Die Wahl der Datenkomprimierungsmethode für SQL Server hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören der Inhaltstyp der Datenbank, die verfügbaren CPU-Ressourcen sowohl auf dem Speicher als auch auf den Datenbankservern sowie die Input/Output-Ressourcen, die zur Einhaltung der SLA erforderlich sind. Im Allgemeinen kann von zusätzlicher Platzersparnis bei Daten ausgegangen werden, die mit SQL Server komprimiert werden, jedoch ist es unwahrscheinlich, dass Daten, die mit der TSQL-Komprimierungsfunktion unter Verwendung des GZIP-Algorithmus komprimiert wurden, von der Unity XT-Komprimierung wesentlich profitieren, da die meisten Vorteile durch den zuerst angewendeten universellen Algorithmus erzielt werden.

Die Unity-Komprimierung bietet Platzersparnis, wenn die Daten im Speicherelement um mindestens 25% komprimiert werden. Bevor Sie die Komprimierung für ein Speicherelement aktivieren, stellen Sie fest, ob es Daten enthält, die komprimierbar sind. Aktivieren Sie die Komprimierung für ein Speicherelement nicht, wenn dies keine Kapazitätseinsparung bringt. 

Bei der Entscheidung, ob die Datenkompression von Unity, die Kompression auf der Ebene der SQL Server-Datenbank oder beides verwendet werden soll, sollten Sie Folgendes beachten:

  • Die in das Unity-System geschriebenen Daten werden nach ihrer Speicherung im Systemcache vom Host bestätigt. Der Kompressionsprozess wird jedoch nicht gestartet, bis der Cache geleert wird.

  • Die Einsparungen durch die Kompression gelten nicht nur für den Speicherplatz von Unity XT, sondern auch für Snapshots und Thin Clones der Ressourcen.
  • Während des Kompressionsprozesses werden mehrere Blöcke mithilfe eines Sampling-Algorithmus aggregiert, um festzustellen, ob die Daten komprimierbar sind. Wenn der Sampling-Algorithmus feststellt, dass nur eine minimale Einsparung erreicht werden kann, wird die Kompression übersprungen und die Daten werden im Pool belassen.
  • Wenn Daten vor dem Schreiben auf das Medium komprimiert werden, wird die Anzahl der Operationen mit ihnen erheblich reduziert. Daher hilft die Kompression, den Verschleiß des Flash-Speichers zu verringern, indem das physische Volumen der auf den Speicher geschriebenen Daten reduziert wird.

Weitere Informationen zur Zeilen- und Seitenkompression in SQL Server für Tabellen und Indizes finden Sie in der Microsoft-Dokumentation.

Bitte beachten Sie, dass jede Kompression CPU-Ressourcen benötigt. Bei hohen Anforderungen an die Bandbreite kann die Kompression die Leistung erheblich beeinflussen. Hohe Schreibraten bei OLAP-Arbeitslasten können ebenfalls die Vorteile der Kompression für die SQL Server-Datenbank verringern.

Dell EMC-Spezialisten haben die potenziellen Einsparungen untersucht, indem sie reale Datenreduktionen im Unity-Array verwendet haben. Die Gruppe sammelte Daten zu VMware-VMs, Datei-Share, SQL Server-Datenbanken, Microsoft Hyper-V-VMs usw.

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Reduzierung des SQL Server-Transaktionsprotokolls fast 10 Mal geringer ist als die der Datendatei:

  • Datenbankgröße = 1,49: 1 (32,96%)
  • Protokollgröße = 12,9: 1 (92,25%)

Die SQL Server-Datenbank wurde mit zwei Volumes ausgestattet. Die Datenbankdateien werden auf einem Volume und die Transaktionsprotokolle auf einem anderen gespeichert. Die Nutzung der Datenspartechnologie mit Datenbankvolumes kann Speicherplatz sparen; dabei sollte jedoch die Auswirkung auf die Leistung berücksichtigt werden, wenn entschieden wird, ob eine Deduplikation auf den Datenbankvolumes aktiviert werden soll. Obwohl die tatsächliche Kompression der Datenbank variieren kann, haben Studien gezeigt, dass der Speicherplatz für die SQL Server-Transaktionsprotokolle erheblich reduziert werden kann. werden..

Beste Praktiken zur Datensparung

Bevor Sie die Datensparung für ein Speicherobjekt aktivieren, ziehen Sie die folgenden Empfehlungen in Betracht:

  • Nutzen Sie die Überwachung des Speichersystems, um sicherzustellen, dass es über ausreichende Ressourcen verfügt, um die Datensparung zu unterstützen.
  • Aktivieren Sie die Datensparung für mehrere Speicherobjekte gleichzeitig. Überwachen Sie das System, bevor Sie es auf zusätzlichen Speicherobjekten aktivieren, um sicherzustellen, dass es in den empfohlenen Betriebsmodi bleibt.
  • In den Unity XT x80F-Modellen wird die Datensparung Kapazitätsersparnis bieten, wenn die Daten im Speicherblock um mindestens 1 % komprimiert sind.

Die Datensparung auf vorherigen Unity x80F-Modellen, die mit OE 5.0 betrieben werden, bot Ersparnisse, wenn die Daten um mindestens 25 % komprimierbar waren.

  • Bestimmen Sie vor der Aktivierung der Datensparung auf einem Speicherobjekt, ob das Objekt komprimierbare Daten enthält. Bestimmte Datentypen wie Video, Audio, Bilder und Binärdaten bieten in der Regel nur geringe Vorteile bei der Kompression. Aktivieren Sie die Datensparung auf einem Speicherobjekt nicht, wenn kein Platz gespart werden kann.
  • Erwägen Sie eine gezielte Kompression von Datenvolumes, die in der Regel gut komprimierbar sind.

VMware-Virtualisierung

VMware vSphere ist eine effiziente und sichere Plattform für Virtualisierung und Cloud-Umgebungen. Zu den wichtigsten Komponenten von vSphere gehören der VMware vCenter Server und der VMware ESXi-Hypervisor.

vCenter Server — eine einheitliche Plattform zur Verwaltung von vSphere-Umgebungen. Sie zeichnet sich durch einfache Bereitstellung und proaktive Ressourcenoptimierung aus. ESXi ist ein Open-Source-Hypervisor, der direkt auf physischen Servern installiert wird. ESXi hat direkten Zugriff auf die grundlegenden Ressourcen und hat eine geringe Größe von 150 MB, was die Anforderungen an den Speicher minimiert. Es bietet zuverlässige Leistung für verschiedene Arbeitsauslastungen von Anwendungen und unterstützt leistungsstarke Konfigurationen virtueller Maschinen — bis zu 128 virtuelle CPUs, 6 TB RAM und 120 Geräte.

Damit SQL Server effizient auf moderner Hardware arbeitet, muss das SQL Server-Betriebssystem (SQLOS) die Struktur der Hardware "verstehen". Mit dem Aufkommen von Multi-Core- und Multi-Node-Systemen mit nicht uniformem Speicherzugriff (NUMA) ist es besonders wichtig geworden, die Beziehungen zwischen Kernen, logischen und physischen Prozessoren zu verstehen.

Prozessoren 

Ein virtueller Prozessor (vCPU) ist ein virtueller Zentralprozessor, der einer virtuellen Maschine zugewiesen ist. Die Gesamtanzahl der zugewiesenen virtuellen CPUs wird wie folgt berechnet:

Gesamt vCPU = (Anzahl der virtuellen Sockel) * (Anzahl der virtuellen Kerne pro Sockel)

Wenn eine stabile Leistung wichtig ist, empfiehlt VMware, dass die Gesamtzahl der virtuellen CPUs, die allen virtuellen Maschinen zugewiesen sind, die Gesamtanzahl der physikalischen Kerne, die auf dem ESXi-Host verfügbar sind, nicht überschreiten sollte. Es ist jedoch möglich, die Anzahl der zugewiesenen virtuellen CPUs zu erhöhen, wenn die Überwachung zeigt, dass ungenutzte CPU-Ressourcen verfügbar sind.

In Systemen mit aktivierter Intel Hyper-Threading-Technologie ist die Anzahl der logischen Kerne (vCPU) doppelt so hoch wie die Anzahl der physikalischen Kerne. In diesem Fall sollten Sie nicht die Gesamtzahl der virtuellen CPUs zuweisen.

Auf SQL Server-Arbeitslasten niedrigerer Ebenen hat die Variabilität der Latenz einen geringeren Einfluss. Daher können diese Arbeitslasten auf Hosts mit einem höheren Verhältnis von virtuellen CPUs zu physikalischen CPUs ausgeführt werden. Angemessene CPU-Auslastungsniveaus können die Gesamtdurchsatzrate des Systems erhöhen, Lizenzen optimal nutzen und eine angemessene Leistung aufrechterhalten.

Intel Hyper-Threading erhöht normalerweise die Gesamtbandbreite des Hosts um 10–30 %, was ein Verhältnis von virtuellen CPUs zu physischen Prozessoren von 1,1 bis 1,3 impliziert. VMware empfiehlt, Hyper-Threading im UEFI-BIOS zu aktivieren, wann immer dies möglich ist, damit ESXi die Vorteile dieser Technologie nutzen kann. Außerdem empfiehlt VMware, bei der Verwendung von Hyper-Threading für SQL Server-Arbeitslasten gründliche Tests und Überwachung durchzuführen.

Speicher

Fast alle modernen Server verwenden eine Architektur mit nicht einheitlichem Speicherzugriff (NUMA) für die Kommunikation zwischen Hauptspeicher und Prozessoren. NUMA ist eine Hardware-Architektur für den gemeinsamen Speicher, die die Verteilung physischer Speichereinheiten zwischen physischen Prozessoren implementiert. Ein NUMA-Knoten ist ein oder mehrere CPU-Sockel zusammen mit einem Block zugewiesenem Speicher. 

In den letzten zehn Jahren war NUMA ein viel diskutiertes Thema. Die relative Komplexität von NUMA ergibt sich unter anderem aus den Implementierungen verschiedener Anbieter. In virtualisierten Umgebungen wird die Komplexität von NUMA auch durch die Anzahl der Konfigurationsparameter und -ebenen bestimmt – von der Hardware über den Hypervisor bis hin zum Gastbetriebssystem und schließlich der SQL Server-Anwendung. Ein gutes Verständnis der Hardware-Architektur von NUMA ist eine grundlegende Voraussetzung für jeden SQL Server-Datenbankadministrator, der mit einer virtualisierten SQL Server-Instanz arbeitet.

Um die Effizienz auf Servern mit vielen Kernen zu steigern, hat Microsoft SoftNUMA eingeführt. Die SoftNUMA-Software ermöglicht es, die verfügbaren CPU-Ressourcen innerhalb einer NUMA auf mehrere SoftNUMA-Knoten zu verteilen. Laut VMware ist SoftNUMA mit der virtuellen NUMA (vNUMA) Topologie von VMware kompatibel und kann zusätzlich die Skalierbarkeit und Leistung der Datenbank-Engine für die meisten Arbeitslasten optimieren...

Bei der VMware-Virtualisierung mit SQL Server verwenden Sie:

  • Überwachung virtualisierter Maschinen zur Erkennung von Speichermangel für die SQL Server-Datenbank-Engine. Dieses Problem führt zu einer Erhöhung der Eingabe-/Ausgabe-Vorgänge und einer Verringerung der Leistung.

  • Um die Leistung zu steigern, vermeiden Sie Speicher-Konflikte zwischen virtuellen Maschinen, indem Sie eine Überlastung des Speichers auf ESXi-Hostebene vermeiden.
  • Überlegen Sie, ob Sie die Hardwarezuweisung des physischen NUMA-Speichers überprüfen möchten, um das maximale Speichervolumen zu bestimmen, das einer virtuellen Maschine innerhalb der physischen Grenzen von NUMA zugewiesen werden kann.
  • Wenn die Erreichung einer angemessenen Leistung das Hauptziel ist, sollten Sie in Betracht ziehen, den Speicher für die zugewiesene Menge zu reservieren. Diese Parameterkonfiguration stellt sicher, dass die virtuelle Maschine nur physischen Speicher erhält.

Virtualisiertes Speichern

Die Konfiguration der Speicherressourcen in einer virtualisierten Umgebung erfordert Kenntnisse über die SAN-Infrastruktur. Wie bei NUMA muss man verstehen, wie verschiedene Ebenen des I/O-Managements funktionieren – in diesem Fall von der Anwendung in der VM bis zum physischen Lesen und Schreiben von Informationen auf einem permanenten Datenträger.

vSphere bietet eine Reihe von Optionen zur Konfiguration des Speichers, die nützliche Anwendungen bei der Implementierung von SQL Server mit dem Unity XT Array haben. FS VMFS ist die am weitesten verbreitete Methode zur Datenspeicherung in Blockspeichersystemen wie Unity XT. Das Unity XT Array ist die untere Ebene, die aus physischen Laufwerken besteht, die vSphere als logische Laufwerke (Volumes) darstellt. Die Unity XT Volumes sind als VMFS-Volumes vom ESXi-Hypervisor formatiert. VMware-Administratoren erstellen eine oder mehrere virtuelle Festplatten (VMDK), die dem Gastbetriebssystem präsentiert werden. RDM ermöglicht es der virtuellen Maschine, direkt auf das Blockspeicher-Unity XT zuzugreifen (über FC oder iSCSI), ohne VMFS zu formatieren. Sowohl VMFS-Volumes als auch RDM können dieselbe Transaktionsbandbreite bereitstellen. 

Für NFS-basierten Speicher für ESXi empfiehlt Dell EMC die Verwendung von VMware NFS anstelle von allgemeinen NFS-Dateisystemen. Eine virtuelle Maschine, die auf SQL Server läuft und VMDK im NFS-Datenspeicher verwendet, hat keine Kenntnis von der darunter liegenden NFS-Schicht. Das Gastbetriebssystem behandelt die virtuelle Maschine wie einen physischen Server, der unter Windows Server und SQL Server läuft. Gemeinsame Laufwerke für Konfigurationen von hochverfügbaren Clustern in NFS-Datenspeichern werden nicht unterstützt.

Virtuelle VMware vSphere-Volumes (VVols) bieten eine feiner abgestimmte Verwaltung auf Maschinenebene, unabhängig von der zugrunde liegenden Ansicht des physischen Speichers (zum Beispiel Volumes oder Dateisysteme). Die arraybasierte Replikation mit VVols wird ab VVol 2.0 (vSphere 6.5) unterstützt. Ein VVol-Laufwerk kann anstelle eines RDM-Laufwerks verwendet werden, um einem SQL-Clusterinstanz, das ausfallsicher ist, einen Speicherressource zur Verfügung zu stellen, beginnend mit vSphere 6.7, mit Unterstützung für persistente Reservierung über SCSI.

Virtualisierte Netzwerke

Netzwerke in der virtuellen Welt folgen denselben logischen Konzepten wie in der physischen Welt, nutzen jedoch Software anstelle von physikalischen Kabeln und Switches. Der Einfluss der Netzwerkverzögerung auf SQL Server-Workloads kann erheblich variieren. Die Überwachung der Netzwerkleistungskennzahlen bei einer bestehenden Arbeitslast oder einem gut realisierten Testsystem über einen repräsentativen Zeitraum hilft beim Aufbau eines virtuellen Netzwerks.

Bei der Verwendung von VMware-Virtualisierung mit SQL Server sind folgende Punkte zu beachten:

  • Sowohl Standard- als auch verteilte virtuelle Switches bieten die für SQL Server erforderliche Funktionalität.
  • Verwenden Sie VLAN-Tagging und Portgruppen des virtuellen Switches, um den Datenverkehr für die Verwaltung, vSphere vMotion und das Netzwerkspeicher zu logisch zu trennen.
  • VMware empfiehlt dringend, Jumbo-Frames auf virtuellen Switches zu aktivieren, auf denen der Datenverkehr von vSphere vMotion oder iSCSI läuft.
  • Beachten Sie im Allgemeinen die Netzwerkempfehlungen für Gastbetriebssysteme und -hardware.

 Fazit 

SQL Server-Datenbankumgebungen werden zunehmend umfangreicher und komplexer. In SQL Server 2019 hat Microsoft grundlegende Funktionen von SQL Server verbessert und neue hinzugefügt, wie die Unterstützung für Big-Data-Workloads mit Apache Spark und HDFS. Dell EMC bietet in Zusammenarbeit mit Microsoft weiterhin die erforderlichen Infrastrukturkomponenten für SQL Server-Umgebungen – Server, Speicher und Netzwerke. 

Wir beobachten einen signifikanten Anstieg der Betriebszeit und eine Senkung der Gesamtkosten des Eigentums (TCO), wenn Speicher- und Datenbankspezialisten gemeinsam an der Erstellung von Infrastrukturmaßnahmen für SQL Server auf Plattformen mit gemeinsam genutztem Speicher arbeiten. Das Flash-Array Dell EMC Unity XT ist eine Mittelklasse-Lösung, die für Entwickler und Administratoren von SQL Server geeignet ist, die eine hohe Leistung und geringe Latenz benötigen. Das System Unity XT All-Flash, das für den Betrieb auf allen Flash-Speichern konzipiert ist, unterstützt Dual-CPU, Dual-Controller-Konfigurationen und Multicore-Optimierung.

Immer mehr Organisationen virtualisieren ihre SQL Server-Umgebungen. Obwohl die Virtualisierung eine weitere Planungsebene in den Architektur-Stack hinzufügt, bietet sie erhebliche Vorteile. Wir hoffen, dass Ihnen einige der häufig verwendeten Funktionen und Tools von VMware in SQL Server-Umgebungen, die oben beschrieben sind, nützlich sind. Wir empfehlen außerdem Links zu Ressourcen, um weitere Informationen zu erhalten.

Nützliche Links

Dell EMC

VMware

von Microsoft

Quelle: habr.com

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