Aujourd'hui, nous allons vous présenter les caractéristiques de l'utilisation de SQL Server 2019 avec le système de stockage Unity XT, ainsi que des recommandations sur la virtualisation de SQL Server avec la technologie VMware, et sur la configuration et la gestion des composants de base de l'infrastructure Dell EMC.
En 2017, Dell EMC et VMware ont publié les résultats d'une enquête sur les tendances et l'évolution de SQL Server - « Transformation de SQL Server : vers l'agilité et la résilience » (), qui s'appuyait sur l'expérience des membres de l'Association Professionnelle de SQL Server (Professional Association of SQL Server, PASS). Les résultats montrent que les environnements de bases de données SQL Server augmentent à la fois en taille et en complexité, en raison de l'augmentation des volumes de données et des nouvelles exigences commerciales. Les bases de données SQL Server sont actuellement déployées dans de nombreuses entreprises, soutenant des applications critiques et servant souvent de base à la transformation numérique.
Depuis la réalisation de cette enquête, Microsoft a lancé la prochaine génération de SGBD - SQL Server 2019. En plus d'améliorer les fonctionnalités de base du moteur relationnel et du stockage de données, de nouveaux services et fonctionnalités ont été ajoutés. Par exemple, SQL Server 2019 inclut la prise en charge des charges de travail Big Data avec Apache Spark et le système de fichiers distribué Hadoop (Hadoop Distributed File System, HDFS).
L'alliance Dell EMC et Microsoft
Dell EMC et Microsoft collaborent depuis longtemps dans le développement de solutions pour SQL Server. La mise en œuvre réussie d'une plateforme de base de données complète, telle que Microsoft SQL Server, nécessite une coordination entre les fonctions logicielles et l'infrastructure IT sous-jacente. Cette infrastructure comprend la puissance de calcul du processeur, les ressources de mémoire, le stockage et les services réseau. Dell EMC propose une infrastructure pour la plateforme SQL Server adaptée à tout type de charge de travail et d'application.
La gamme de serveurs Dell EMC PowerEdge propose de nombreuses configurations de processeurs et de mémoire. Ces configurations conviennent à un large éventail de charges, allant des petites applications d'entreprise aux plus grands systèmes critiques, tels que la planification des ressources d'entreprise (ERP), les entrepôts de données, l'analyse avancée, le commerce électronique, etc. La gamme de SAN est conçue pour le stockage de données non structurées et structurées.
Les clients qui déploient SQL Server 2019 avec une infrastructure Dell EMC peuvent travailler avec des données structurées et non structurées en utilisant SQL Server et Apache Spark. SQL Server prend également en charge une combinaison de technologies d'accès client, de communication inter-serveurs et de communication 'serveur-stockage'. Le concept de Dell EMC repose sur un modèle désagrégé, offrant un écosystème ouvert. Les organisations peuvent choisir parmi un large éventail d'applications réseau standard de l'industrie, de systèmes d'exploitation et de plates-formes matérielles. Cette approche permet un contrôle maximal sur les technologies et les architectures, ce qui entraîne des économies significatives et de la flexibilité.
VMware fournit la virtualisation de tous les composants critiques de l'infrastructure nécessaires à SQL Server pour obtenir des performances élevées et la cohérence des opérations. En plus du cloud privé, VMware propose également actuellement des modèles hybrides pour les charges de travail, englobant des architectures cloud privées et publiques.
De nombreuses organisations recourent à la virtualisation pour réduire les coûts d'infrastructure, assurer une haute disponibilité et simplifier la reprise après sinistre. 94 % des spécialistes de SQL Server interrogés rapportent un certain niveau de virtualisation dans leur environnement. 70 % de ceux qui utilisent la virtualisation ont choisi VMware. 60 % d'entre eux affichent un niveau de virtualisation de SQL Server de 75 % ou plus. De plus, les résultats de l'enquête montrent de manière convaincante que la haute disponibilité et la reprise après sinistre, mises en œuvre au niveau de la virtualisation, sont devenues des facteurs clés dans la décision de virtualiser les bases de données SQL Server.
Nouvelles fonctionnalités de SQL Server 2019
La plateforme de bases de données SQL Server 2019 comprend un large éventail de technologies, de fonctionnalités et de services qui soutiennent des applications critiques telles que l'analyse, les bases de données d'entreprise, l'analyse commerciale (BI) et le traitement des transactions évolutif (OLTP). La plateforme SQL Server a acquis des capacités pour la gestion de l'intégration des données, les entrepôts de données, les rapports et l'analyse avancée, ainsi que des fonctionnalités de réplication et de gestion des types de données semi-structurés. Évidemment, tous les clients ou toutes les applications n'ont pas besoin de toutes ces fonctionnalités. De plus, dans de nombreux cas, il est préférable de séparer les services SQL Server par la virtualisation.
Aujourd'hui, les entreprises doivent souvent s'appuyer sur de grands volumes de données provenant d'un large éventail de jeux de données en constante augmentation. Avec SQL Server 2019, vous pouvez obtenir des informations précieuses pratiquement en temps réel à partir de toutes vos données. Les clusters SQL Server 2019 fournissent un environnement à grande échelle pour travailler avec de grands jeux de données, y compris l'utilisation de l'apprentissage machine et des capacités d'intelligence artificielle. Les nouvelles fonctionnalités principales et les mises à jour de SQL Server 2019 sont énumérées dans .
Le système de stockage de milieu de gamme Dell EMC Unity XT
La série de systèmes de stockage Dell EMC Unity a vu le jour il y a presque trois ans, et depuis lors, plus de 40 000 systèmes ont été vendus. Les clients ont apprécié ce système de milieu de gamme pour sa simplicité, sa performance et son rapport coût-efficacité. Les plateformes de milieu de gamme Dell EMC Unity XT sont des solutions de stockage partagé qui offrent une faible latence, une bande passante élevée et des coûts de gestion réduits pour les charges de travail SQL Server. Tous les systèmes Unity XT utilisent une architecture à double processeur (storage processors, SP) pour gérer les entrées-sorties et exécuter des opérations sur les données en mode actif/actif. Dans Unity XT, le dual SP utilise une connexion interne complète SAS 12 Gbit/s et une architecture multi-cœurs brevetée pour garantir une performance et une efficacité élevées. Les systèmes de stockage permettent d'accroître la capacité de stockage grâce à des étagères supplémentaires.
Dans Dell EMC Unity XT, la nouvelle génération de systèmes (hybrides et entièrement flash), la performance a considérablement augmenté, l'efficacité a été améliorée, de nouvelles fonctionnalités et services pour des environnements multicloud ont été ajoutés.
L'architecture Unity XT permet le traitement simultané des données, la réduction de leur volume et le support de services tels que la réplication sans compromettre la performance des applications. Comparé à la solution de la génération précédente, la performance du stockage Dell EMC Unity XT a doublé et le temps de réponse a diminué de 75 %. Bien sûr, Dell EMC Unity prend en charge la norme NVMe.
Les systèmes de stockage avec des SSD NVMe montrent leur meilleure performance dans les applications sensibles à la latence. Par exemple, dans des applications telles que les bases de données massives, NVMe assure une faible latence et des vitesses de transfert de données maximales. La réduction des latences et l'augmentation du parallélisme augmentent considérablement la performance des opérations de lecture/écriture. Il n'est donc pas surprenant qu'IDC prédit qu'en 2021, les systèmes de stockage flash connectés par NVMe et NVMe-oF (NVMe over Fabric) représenteront environ la moitié des revenus des ventes mondiales de systèmes de stockage externes.
L'efficacité du stockage est améliorée par des algorithmes de compression de données. Dell EMC Unity XT peut réduire le volume des données jusqu'à cinq fois. Un autre indicateur important est l'efficacité globale du système. Dell EMC Unity XT utilise 85 % de la capacité système. La compression et la déduplication se font en mode inline — au niveau des contrôleurs. Les données sont conservées sous forme compressée. Le système automatise également la gestion des snapshots.
Les matrices flash Unity, faciles à utiliser, avec un accès unifié (bloc et fichier), offrent un temps de réponse stable, s'intègrent avec des services de stockage cloud et prennent en charge les mises à niveau sans migration des données. Dans sa configuration de base, ce système de stockage polyvalent est installé en 30 minutes.
La technologie de stockage des données appelée « pools dynamiques » permet de passer d'une augmentation statique à une augmentation dynamique de la mémoire, offrant une grande flexibilité opérationnelle et une simplicité d'extension de la capacité du système. Les pools dynamiques économisent la capacité et le budget, nécessitent moins de temps pour la reconstruction. L'augmentation de la capacité et de la performance de Dell EMC Unity ne nécessite pas de migration des données.
De nombreuses entreprises utilisent aujourd'hui plusieurs services cloud publics en conjonction avec leur infrastructure locale. Dell EMC Unity XT peut fonctionner comme un composant de l'environnement cloud Dell Technologies Cloud. Ce système de stockage peut être utilisé dans le cloud public et les données peuvent être transférées vers un cloud privé. De plus, le système de stockage Dell EMC Unity XT est disponible en tant que service. C'est l'un des services de stockage cloud de Dell EMC Cloud Storage Services.
Les solutions de stockage cloud gagnent en popularité car elles permettent d'améliorer le retour sur investissement en réduisant les coûts d'infrastructure. Les services de stockage cloud Cloud Storage Services étendent les centres de données des clients vers le cloud, offrant le stockage Dell EMC (directement connecté aux ressources du cloud public) en tant que service. Des fournisseurs tiers peuvent assurer une connexion à haute vitesse (avec faible latence) entre le cloud public et les systèmes Dell EMC Unity, PowerMax et Isilon dans le centre de données du client.
La famille Unity XT comprend des systèmes Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA et Unity Cloud Edition.
Matériels unifiés hybrides et flash
Les systèmes de stockage Unity XT Hybrid et Unity XT All-Flash basés sur des processeurs Intel mettent en œuvre une architecture intégrée pour un accès en bloc, des fichiers et des volumes VMware VVols avec support des protocoles de stockage en réseau (NAS), iSCSI et Fibre Channel (FC). Les plateformes Unity XT Hybrid et Unity XT All-Flash sont prêtes à utiliser des disques NVMe.
Les systèmes hybrides Unity XT prennent en charge le fonctionnement dans des environnements multi-cloud. La prise en charge des environnements multi-cloud signifie l'expansion du système de stockage vers le cloud ou le déploiement dans le cloud avec des options flexibles d'utilisation des ressources. Les stockages multi-cloud sont conçus pour assurer la mobilité et la portabilité des données entre plusieurs plateformes cloud - privées et publiques. Cela affecte non seulement les processus de déplacement des données, mais aussi l'organisation de l'accès des applications aux données dans plusieurs clouds publics.
Ces systèmes hybrides offrent les capacités suivantes :
- Scalabilité jusqu'à 16 To de capacité brute.
- Fonctionnalités intégrées de réduction des données pour tous les pools flash.
- Installation et configuration rapide (en moyenne 25 minutes).
Les technologies des disques SSD évoluent rapidement, et de nouveaux produits révolutionnaires arriveront sur le marché dans les prochaines années. En attendant, les organisations continueront de remplacer les disques durs traditionnels par des disques SSD afin d'améliorer la performance, la facilité de gestion et l'économie d'énergie. Les nouvelles générations de modules flash se distingueront par des moyens d'automatisation du stockage plus avancés, une intégration avec le cloud public et une protection des données intégrée.
Les systèmes Unity XT All-Flash offrent une grande vitesse, une efficacité et un support multi-cloud. Leurs caractéristiques :
- Performance doublée.
- Réduction des données jusqu'à 7 : 1.
- Installation et configuration rapides (le processus prend moins de 30 minutes).
UnityVSA
Le système UnityVSA est une solution de stockage défini par logiciel pour les environnements virtuels VMware ESXi, utilisant une capacité de stockage partagée, serveur ou cloud. UnityVSA HA, une configuration avec deux stockages UnityVSA, fournit une redondance supplémentaire. Le stockage UnityVSA propose :
- Jusqu'à 50 To de capacité de stockage unifié entièrement fonctionnel.
- Compatibilité avec les systèmes et fonctionnalités Unity XT.
- Support des systèmes à haute disponibilité (UnityVSA HA).
- Connexion en tant que NAS et iSCSI.
- Réplication des données depuis d'autres plateformes Unity XT.
Unity Cloud Edition
Pour la synchronisation des fichiers et la reprise après sinistre avec le cloud, la famille Unity XT comprend une version Unity Cloud Edition qui offre :
- Fonctionnalités de stockage entièrement fonctionnelles utilisant une solution de stockage définie par logiciel (SDS), déployée dans le cloud.
- Déploiement facile de stockage bloc et fichiers avec VMware Cloud sur AWS.
- Support de la reprise après sinistre, y compris des tests et une analyse des données.
Unity XT All Flash pour SQL Server
Selon le rapport Unisphere Research de 2017 « Transformation du SQL Server : vers la flexibilité et la résilience » () 22 % des répondants ont déclaré utiliser la technologie de stockage flash en production (16 %) ou prévoient de le faire (6 %). 30 % utilisent des systèmes hybrides comportant de la mémoire flash. 13 % utilisent des matrices flash avec connexion directe. 13 % effectuent des sauvegardes des bases de données SQL Server dans un stockage flash.
Une intégration rapide des systèmes de stockage flash pour une utilisation avec SQL Server signifie que les systèmes Unity XT All-Flash sont particulièrement adaptés aux développeurs et aux administrateurs de SQL Server. Les systèmes Unity XT All-Flash offrent aux développeurs et aux administrateurs SQL Server des capacités et des performances qui vont au-delà de ce que proposent les réseaux de stockage traditionnels (SAN).
Les systèmes Unity XT All-Flash, prêts à l'intégration NVMe (pour de meilleures performances et une latence réduite), ont un facteur de forme 2U, prennent en charge des processeurs à deux cœurs et deux contrôleurs en mode actif/actif.
Modèles Unity XT All-Flash
Unity XT
Processeurs
Mémoire (par processeur)
Nombre maximal de disques
Capacité « brute » maximale (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
Des détails peuvent être trouvés dans les spécifications du système de stockage ().
Pools de stockage
De nombreux professionnels travaillant avec SQL Server savent que tous les systèmes de stockage modernes permettent de regrouper des disques en unités de stockage plus grandes avec un niveau de protection RAID défini. Les groupes de disques individuels avec protection RAID sont des pools de stockage traditionnels. Alors que les systèmes hybrides Unity XT prennent en charge uniquement des pools traditionnels, les systèmes Unity XT All-Flash offrent également des pools de stockage dynamiques. Dans le cas des pools de stockage dynamiques, la protection RAID est appliquée aux étendues de disques – unités de stockage plus petites qu'un disque complet. Les pools dynamiques offrent une plus grande flexibilité dans la gestion et l'extension des pools de disques.
Dell EMC fournit des recommandations pour gérer les pools de stockage afin d'atteindre des performances maximales avec une complexité minimale. Par exemple, il est recommandé de minimiser le nombre de pools de stockage Unity XT afin de réduire la complexité et d'accroître la flexibilité. Cependant, la configuration de pools de stockage supplémentaires peut être très judicieuse dans certains cas, notamment lorsque vous devez :
- Soutenir des charges de travail distinctes avec différents profils d'entrée/sortie.
- Allouer des ressources pour atteindre des objectifs de performance spécifiques.
- Allouer des ressources distinctes pour le multi-tenant.
- Créer des domaines plus petits pour la protection contre les pannes
Volumes de stockage (LUN)
Comment trouver un compromis entre gestion et flexibilité lors du choix du nombre de volumes dans un stockage ? Pour une flexibilité maximale dans Unity avec SQL Server, il est recommandé de créer des volumes pour chaque fichier de base de données. En pratique, la plupart des organisations adoptent une approche multi-niveau, où les bases de données critiques bénéficient d'une flexibilité maximale, tandis que les fichiers de bases de données moins importants sont regroupés sur un plus petit nombre de grands volumes. Nous vous conseillons d'examiner toutes les exigences relatives aux bases de données et à toute application associée, car les technologies de protection des données et de surveillance dépendent de l'isolement et de la localisation des fichiers.
La gestion de nombreux volumes peut souvent être difficile, en particulier dans les environnements virtuels. Les environnements virtualisés de SQL Server sont un bon exemple de situation où il peut être judicieux de placer plusieurs types de fichiers sur un seul volume. Le DBA ou l'administrateur de stockage (ou les deux) doivent trouver le bon équilibre entre flexibilité et facilité de maintenance lors de la détermination du nombre de volumes à créer.
Stockage de fichiers
Les serveurs NAS hébergent les systèmes de fichiers sur le système de stockage Unity XT. Les systèmes de fichiers peuvent être accessibles via les protocoles SMB ou NFS, et grâce au système de fichiers multi-protocoles, les deux protocoles peuvent être utilisés simultanément. Pour connecter l'hôte aux systèmes de fichiers SMB, NFS et multi-protocoles, ainsi qu'aux magasins de données VMware NFS et aux volumes virtuels VMware, les serveurs NAS utilisent des interfaces virtuelles. Les systèmes de fichiers et les interfaces virtuelles sont isolés au sein d'un même serveur NAS, permettant l'utilisation de plusieurs serveurs NAS pour le multi-tenant. Les serveurs NAS commutent automatiquement en cas de panne, si le processeur de stockage tombe en panne. Les systèmes de fichiers associés commutent également en cas de panne.
SQL Server 2012 (11.x) et les versions ultérieures prennent en charge le protocole Server Message Block (SMB) 3.0, permettant le partage de fichiers réseau pour le stockage. Que ce soit pour une installation autonome ou un cluster de haute disponibilité, vous pouvez installer des bases de données système (master, model, msdb et tempdb) ainsi que des bases de données utilisateur du moteur de base de données avec l'option de stockage SMB. L'utilisation du stockage SMB est une bonne option lors de l'utilisation de groupes de disponibilité Always On, car l'accès à une ressource réseau hautement disponible est nécessaire pour la ressource de fichiers partagés.
La création de ressources de fichiers SMB pour le déploiement de SQL Server avec le stockage Unity XT est un processus simple en trois étapes : il faut créer un serveur NAS, un système de fichiers et une ressource SMB partagée. Le logiciel Dell EMC Unisphere Storage Management comprend un assistant de configuration qui facilitera ce processus. Cependant, lors de l'hébergement de charges de travail SQL Server sur des ressources de fichiers partagées SMB, il est important de ne pas oublier certaines considérations essentielles qui ne sont pas nécessairement liées à l'utilisation de ressources de fichiers partagées SMB. Microsoft a dressé une liste de problèmes d'installation et de sécurité ainsi que des problèmes connus ; pour plus de détails, voir la section « Installation de SQL Server avec le stockage de fichiers SMB » dans .
Instantanés de données
Les données sont devenues la ressource la plus précieuse des entreprises, et aujourd'hui, les environnements critiques nécessitent non seulement des sauvegardes. Il est essentiel que les applications soient toujours en ligne, assurant des opérations et des mises à jour ininterrompues. Cela nécessite également des performances élevées et une disponibilité des données grâce à des options telles que la réplication locale des instantanés et la réplication distante.
La matrice de stockage Unity XT offre des capacités de création d'instantanés pour les blocs et les fichiers, utilisant des flux de travail, des opérations et une architecture partagés. La méthodologie des instantanés Unity fournit un moyen simple et efficace de protéger les données. Les instantanés facilitent la récupération des données — un retour à un instantané antérieur, ou vous pouvez copier des données choisies à partir d'un instantané précédent. Le tableau suivant présente les périodes de conservation des instantanés pour les systèmes Unity XT.
Stockage des instantanés de données local et distant
Type d'instantané
CLI
UI
REST
Manuellement
Planifié
Manuellement
Planifié
Manuellement
Planifié
Local
1 an
1 an
5 ans
4 semaines
100 ans
Sans limites
Distant
5 ans
255 semaines
5 ans
255 semaines
5 ans
255 semaines
Les snapshots ne remplacent pas directement d'autres méthodes de protection des données, comme les sauvegardes. Ils peuvent simplement compléter les sauvegardes traditionnelles en tant que première ligne de défense pour des scénarios avec un RTO faible.
La fonctionnalité de snapshots de Dell EMC Unity inclut la réduction de volume de données et une déduplication avancée. Les snapshots bénéficient également d'économies d'espace réalisées sur la ressource de stockage source. Lorsque vous réalisez un snapshot d'une ressource de stockage avec des fonctionnalités de réduction de volume de données, les données dans la source peuvent être compressées ou dédupliquées.
Voici quelques observations concernant la restauration de bases de données en utilisant des snapshots avec des bases de données SQL Server :
- Tous les composants de la base de données SQL Server doivent être protégés en tant qu'ensemble de données. Lorsque les fichiers de données et les journaux se trouvent sur des LUN différents, ces LUN doivent faire partie d'un groupe cohérent. Un groupe cohérent garantit que le snapshot sera réalisé simultanément sur tous les LUN du groupe. Lorsque les fichiers de données et les journaux sont sur plusieurs ressources de fichiers SMB partagées, ces ressources partagées doivent être dans le même système de fichiers.
- Lors de la restauration d'une base de données SQL Server à partir d'un snapshot basé sur des blocs, si l'instance de SQL Server doit rester connectée, utilisez une connexion à l'hôte Unisphere. Pour une restauration basée sur des fichiers, une ressource SMB partagée supplémentaire est créée en utilisant le snapshot comme source. Une fois les volumes connectés, la base de données peut être attachée sous un autre nom ou remplacer la base de données existante restaurée.
- Lors de la restauration à l'aide de la méthode de récupération par snapshot Snapshot Restore dans Unisphere, mettez l'instance SQL Server en mode hors ligne. SQL Server n'est pas informé des opérations de restauration. Mettre l'instance en mode hors ligne garantit que les volumes ne seront pas corrompus par des opérations d'écriture dans la base de données avant la restauration. Une fois l'instance redémarrée, la récupération d'urgence de SQL Server ramènera les bases de données à un état cohérent.
- Autorisez les instantanés pour plusieurs objets de stockage simultanément, puis, avant d'inclure des instantanés supplémentaires, assurez-vous, lors de la surveillance du système, qu'il fonctionne dans les modes recommandés.
Automatisation et planification des instantanés
Les instantanés dans Unity XT peuvent être automatisés. Les options d'instantané par défaut disponibles dans le système de gestion de stockage Unisphere comprennent : protection par défaut, protection avec un délai de conservation plus court et protection avec un délai de conservation plus long. Chaque option crée des instantanés quotidiens et les conserve pendant des périodes différentes.
Vous pouvez choisir une (ou les deux) options de planification — toutes les x heures (de 1 à 24) et quotidiennement / hebdomadairement. La planification quotidienne / hebdomadaire des instantanés vous permet de spécifier des heures et des jours précis pour la création des instantanés. Pour chaque option choisie, une politique de conservation doit être établie, qui peut être configurée pour supprimer automatiquement le pool ou effectuer un stockage temporaire.
Pour plus d'informations sur les instantanés Unity, consultez la .
Clones fins
Un clone fin est une copie en lecture/écriture d'une ressource de stockage à blocs fins, comme un volume, un groupe cohérent ou un stockage de données VMware VMFS, qui partage des blocs avec la ressource parente. Les clones fins sont un excellent moyen de créer rapidement et de manière compacte des copies de bases de données SQL Server, ce qui ne peut pas être réalisé avec des outils traditionnels de SQL Server. Une fois le clone fin présenté à l'hôte, le volume peut être mis en mode opérationnel (en ligne), et la base de données sera attachée en utilisant la méthode d'attachement de BD dans SQL Server.
Lorsque vous utilisez la fonction de mise à jour avec des clones fins, déconnectez (mettez hors ligne) toutes les bases de données qui se trouvent sur le clone fin. Cela doit être fait avant l'opération de mise à jour. Ne pas mettre les bases de données hors ligne avant d'effectuer la mise à jour peut entraîner des erreurs d'incohérence des données ou des résultats incorrects sur SQL Server.
Réplication des données
La réplication est une fonctionnalité logicielle qui synchronise les données avec un système distant sur le même objet ou ailleurs. Les paramètres de réplication et de configuration de Unity permettent de choisir un moyen efficace de satisfaire les exigences RTO/RPO pour les bases de données SQL Server, tout en maintenant un équilibre entre performance et bande passante.
Lors de l'utilisation de la réplication Dell EMC Unity pour protéger les bases de données SQL Server sur plusieurs volumes, il convient de limiter toutes les données et volumes de journaux de base de données à un groupe ou système de fichiers cohérent. Ensuite, la réplication est configurée dans le groupe ou système de fichiers et peut inclure des volumes ou des ressources partagées de plusieurs bases de données. Les bases de données ayant besoin de différents paramètres de réplication doivent être dans des LUN, groupes cohérents ou systèmes de fichiers séparés.
Les clones fins sont compatibles à la fois avec la réplication synchronisée et asynchronisée. Lorsqu'un clone fin est répliqué vers une destination, il devient une copie complète du volume, du groupe cohérent ou du stockage VMFS. Après la réplication, le clone fin est un volume entièrement indépendant avec ses propres paramètres.
Processus de réplication du clone fin entre les systèmes source et cible.
La réplication de la base de données tempdb n'est pas nécessaire, car le fichier est reconstruit lors du redémarrage de SQL Server, et donc les métadonnées ne correspondent pas à celle des autres instances de SQL Server. Un choix minutieux des volumes à répliquer et du contenu de ces volumes réduit le trafic de réplication inutile.
Gestion intégrée de la copie de données Microsoft SQL Server
La plupart des produits de stockage modernes (y compris tous les produits Dell EMC) peuvent créer des copies "cohérentes avec le système d'exploitation" de fichiers de tout type en :
- Maintenant l'ordre d'écriture cohérent par le système d'exploitation à tous les niveaux — de l'hôte au stockage.
- Groupant les volumes de sorte que l'ordre d'écriture soit maintenu pour plusieurs fichiers sur différents volumes.
Avec la large adoption des dispositifs de stockage évolutifs, Microsoft a développé une API pour les fournisseurs de stockage. Cette API permet aux fournisseurs de coordonner leurs actions avec le logiciel de bases de données SQL Server pour créer des « copies cohérentes avec l'application » à l'aide du service de clichés instantanés de volumes (VSS). Ces copies imitent l'interaction entre SQL Server et le système d'exploitation lors de l'arrêt planifié et de la cessation d'activité de SQL Server. Tous les tampons d'écriture sont vidés, et les transactions sont suspendues jusqu'à ce que tous les disques soient mis à jour et synchronisés à un moment précis, qui est enregistré dans le journal SQL.
Le logiciel Dell EMC AppSync, intégré aux clichés de Unity XT, simplifie et automatise le processus de création, d'utilisation et de gestion des copies de données de travail cohérentes avec l'application. Ce logiciel est conçu pour être utilisé dans des scénarios de gestion de copies pour la récupération et la réutilisation des bases de données.
Le logiciel AppSync détecte automatiquement les bases de données d'application, analyse la structure de la base de données et affiche la structure de fichiers à travers les niveaux de matériel ou de virtualisation vers le stockage de base Unity XT. Il organise toutes les actions nécessaires, de la création et la vérification de la copie à la montée des clichés instantanés sur l'hôte cible et l'exécution ou la récupération de la base de données. AppSync prend en charge et simplifie les flux de travail SQL Server qui incluent la mise à jour et la récupération de la base de données de travail.
Réduction des données et déduplication avancée
La famille de systèmes de stockage Dell EMC Unity propose des services polyvalents et faciles à utiliser pour la réduction des données. Les économies sont réalisées non seulement sur les ressources de stockage primaire configurées, mais également sur les clichés et les clones fins de ces ressources. Les clichés instantanés et les clones fins héritent de la configuration de réduction des données du stockage d'origine, ce qui augmente l'économie de capacité.
La fonction de réduction de volume de données inclut des actions de dé-duplication, de compression et de détection de blocs nuls, ce qui peut potentiellement augmenter la capacité d'espace de stockage utile pour les objets utilisateurs et un usage interne. La fonction de réduction de volume de données Unity XT remplace la fonction de compression dans Unity OE 4.3 et versions ultérieures. La compression est un algorithme de réduction de données qui peut réduire la distribution physique de capacité nécessaire pour le stockage d'un ensemble de données.
Les systèmes Unity XT offrent également une fonction de dé-duplication avancée qui peut être activée si la réduction de volume de données est activée. La dé-duplication avancée réduit la capacité nécessaire pour les données utilisateur, en conservant seulement un petit nombre de copies (souvent une seule copie) des blocs de données Unity. Le domaine de dé-duplication est un LUN. Tenez-en compte lors du choix d'un schéma de stockage. Un nombre réduit de LUN améliore la dé-duplication, mais un plus grand nombre de LUN offre une performance accrue.
L'économie de capacité grâce à la dé-duplication avancée peut offrir le meilleur retour sur investissement dans la plupart des environnements, mais nécessite également l'utilisation des ressources des processeurs de la matrice Unity. Dans l'OE 5.0, la dé-duplication avancée, si elle est activée, dé-duplique tout bloc (compressé ou non compressé). Pour plus d'informations, voir .
Le tableau suivant présente les configurations prises en charge pour la réduction de données et la dé-duplication avancée :
Réduction de données dans Unity (tous les modèles) et prise en charge avancée de la dé-duplication
Version Unity OE
Technologie
Type de pool pris en charge
Modèles pris en charge
4.3 / 4.4
Réduction de volume de données
Pool de flash — traditionnel ou dynamique
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
4.5
Réduction de volume de données
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
Réduction de volume de données et dé-duplication avancée*
450F, 550F, 650F
5
Réduction de volume de données
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
Réduction des données et déduplication avancée
450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
* La réduction de volume de données est désactivée par défaut et doit être activée avant que la dé-duplication avancée ne devienne une option disponible. Une fois la réduction de volume de données activée, la dé-duplication avancée est disponible, mais désactivée par défaut.
Réduction de volume de données dans Unity et compression des données dans SQL Server
La sortie de SQL Server 2008 Enterprise Edition a été la première à introduire des capacités de compression de données. Lors de la compression au niveau des lignes et des pages, SQL Server 2008 utilise la connaissance du format de la table de la base de données interne pour réduire l'espace occupé par les objets de la base de données. La réduction de l'espace permet de stocker plus de lignes par page et plus de pages dans le pool de mémoire tampon. Étant donné que les données non enregistrées au format de page de données 8k, comme les données hors ligne, telles que NVARCHAR (MAX), ne bénéficieront pas des méthodes de compression de lignes ou de pages, Microsoft a introduit les fonctions Transact-SQL COMPRESS et DECOMPRESS.
Ces fonctions utilisent une approche traditionnelle de compression des données (l'algorithme GZIP), qui doit être appelée pour chaque section de données afin de comprimer ou de décompresser.
La compression Unity XT, qui ne se limite pas à SQL Server, utilise un algorithme logiciel pour analyser et compresser les données de stockage. Depuis la sortie de Unity OE 4.1, la compression des données Unity est disponible pour les volumes de stockage en bloc et les stockages de données VMFS dans les pools avec mémoire flash. À partir de Unity OE 4.2, la compression est également disponible pour les systèmes de fichiers et les stockages de données NFS dans les pools de stockage sur mémoire flash.
Le choix de la méthode de compression des données pour SQL Server dépend de plusieurs facteurs. Ces facteurs incluent le type de contenu de la base de données, les ressources CPU disponibles — tant sur le stockage que sur les serveurs de bases de données, ainsi que les ressources d'entrée/sortie nécessaires pour maintenir le SLA. En général, une économie d'espace supplémentaire peut être attendue pour les données compressées par SQL Server, cependant, les données compressées à l'aide de la fonction de compression TSQL utilisant l'algorithme GZIP ne bénéficieront probablement pas d'une réduction significative supplémentaire de volume grâce aux fonctions de compression Unity XT, puisque la plupart des avantages sont réalisés grâce au premier algorithme universel appliqué.
La compression Unity offre des économies d'espace si les données sur l'objet de stockage sont compressées d'au moins 25 %. Avant d'activer la compression pour un objet de stockage, déterminez s'il contient des données compressibles. N'activez pas la compression pour un objet de stockage si cela ne permet pas d'économiser de la capacité.
Lors de la décision d'utiliser la réduction de volume des données Unity, la compression au niveau de la base de données SQL Server, ou les deux, prenez en compte ce qui suit :
- Les données écrites dans le système Unity sont validées par l'hôte après avoir été sauvegardées dans le cache système. Toutefois, le processus de compression ne commence pas tant que le cache n'est pas vidé.
- L'économie réalisée grâce à la compression s'applique non seulement aux ressources de stockage Unity XT, mais également aux instantanés et aux clones fin de la ressource.
- Au cours du processus de compression, plusieurs blocs sont agrégés à l'aide d'un algorithme d'échantillonnage pour déterminer si les données peuvent être compressées. Si l'algorithme d'échantillonnage détermine qu'une économie minimale peut être atteinte, la compression est omise et les données sont écrites dans le pool existant.
- Lorsque les données sont compressées avant d'être écrites sur le support, le volume des opérations est considérablement réduit. Ainsi, la compression contribue à diminuer l'usure de la mémoire flash en réduisant le volume physique des données écrites sur le disque.
Pour des informations supplémentaires sur la compression des lignes et des pages dans SQL Server pour les tables et les index, voir .
N'oubliez pas que toute compression nécessite des ressources processeur. Lors de fortes exigences de bande passante, la compression peut avoir un impact significatif sur les performances. Des taux d'écriture élevés des charges de travail OLAP peuvent également réduire les avantages de la compression pour la base de données SQL Server.
Les spécialistes de Dell EMC ont étudié l'économie potentielle en utilisant de réels taux de réduction des données dans le système Unity. Le groupe a rassemblé des données sur les machines virtuelles VMware, le partage de fichiers, les bases de données SQL Server, les machines virtuelles Microsoft Hyper-V, etc.
Les résultats de l'étude ont montré que la réduction du volume du journal SQL Server est presque 10 fois inférieure à celle du fichier de données :
- Volume de la base de données = 1,49 : 1 (32,96 %)
- Volume des logs = 12,9 : 1 (92,25 %)
La base de données SQL Server a été dotée de deux volumes. Les fichiers de la base de données sont stockés sur un volume, tandis que les journaux de transactions le sont sur un autre. L'utilisation de la technologie de réduction de données avec les volumes de base de données peut permettre d'économiser de l'espace de stockage ; cependant, il faut tenir compte de l'impact sur les performances lors de la décision d'activer la dé-duplication sur les volumes de base de données. Bien que la réduction effective du volume de la base de données puisse varier en fonction des données stockées, les résultats de l'étude ont montré que l'espace de stockage des journaux de transactions SQL Server peut .
Meilleures pratiques de réduction de volume de données
Avant d'activer la réduction de données sur un objet de stockage, considérez les recommandations suivantes :
- Utilisez la surveillance du système de stockage pour vous assurer qu'il dispose des ressources disponibles pour prendre en charge la réduction de volume de données.
- Activez la réduction de volume de données pour plusieurs objets de stockage à la fois. Avant de l'activer sur d'autres objets de stockage, surveillez le système pour vous assurer qu'il fonctionne dans les modes recommandés.
- Dans les modèles Unity XT x80F, la réduction de volume de données permettra une économie de capacité si les données dans le bloc de stockage sont compressées d'au moins 1%.
La réduction de volume de données sur les anciens modèles Unity x80F fonctionnant sous OE 5.0 a permis des économies si les données étaient compressibles d'au moins 25%.
- Avant d'activer la réduction de volume de données sur un objet de stockage, déterminez si l'objet contient des données compressibles. Certains types de données, tels que la vidéo, l'audio, les images et les données binaires, offrent généralement peu d'avantages en matière de compression. N'activez pas la réduction de volume de données sur un objet de stockage si aucune économie d'espace ne sera réalisée.
- Envisagez la compression sélective des volumes de fichiers de données qui se compressent généralement bien.
Virtualisation VMware
VMware vSphere est une plateforme efficace et sécurisée pour la virtualisation et l'environnement cloud. Les principaux composants de vSphere sont VMware vCenter Server et l'hyperviseur VMware ESXi.
vCenter Server est une plateforme unifiée de gestion des environnements vSphere. Elle se distingue par sa facilité de déploiement et son optimisation proactive des ressources. ESXi est un hyperviseur à code source ouvert qui s'installe directement sur des serveurs physiques. ESXi a un accès direct aux ressources matérielles et a une taille réduite de 150 Mo, minimisant ainsi les exigences en matière de mémoire. Il offre des performances fiables pour diverses charges de travail des applications et prend en charge des configurations puissantes de machines virtuelles - jusqu'à 128 CPU virtuels, 6 To de RAM et 120 périphériques.
Pour que SQL Server fonctionne efficacement sur le matériel moderne, le système d'exploitation SQL Server (SQLOS) doit « comprendre » la structure du matériel. Avec l'apparition de systèmes multicœurs et de systèmes à accès mémoire non uniforme (NUMA), il est devenu particulièrement important de comprendre les relations entre les cœurs, les processeurs logiques et physiques.
Processeurs
Un processeur virtuel (vCPU) est un processeur central virtuel attribué à une machine virtuelle. Le nombre total de vCPU attribués est calculé comme suit :
Total vCPU = (nombre de sockets virtuels) * (nombre de cœurs virtuels par socket)Si une performance stable est essentielle, VMware recommande que le nombre total de vCPU attribués à toutes les machines virtuelles ne dépasse pas le nombre total de cœurs physiques disponibles sur l'hôte ESXi, mais il est possible d'augmenter le nombre de vCPU attribués, si la surveillance montre que des ressources CPU inutilisées sont disponibles.
Dans les systèmes avec la technologie Intel Hyper-Threading activée, le nombre de cœurs logiques (vCPU) est le double du nombre de cœurs physiques. Dans ce cas, évitez d'attribuer un nombre total de vCPU.
Les charges de travail de SQL Server de niveau inférieur sont moins affectées par la variabilité de la latence. Ainsi, ces charges de travail peuvent être exécutées sur des hôtes avec un rapport élevé de vCPU par rapport aux physiques. Des niveaux de charge raisonnables peuvent augmenter l'ensemble de la capacité du système, maximiser l'économie de licences et maintenir des performances adéquates.
Intel Hyper-Threading augmente généralement le débit global de l'hôte de 10 à 30 %, ce qui implique un ratio de CPU virtuels à processeurs physiques de 1,1 à 1,3. VMware recommande d'activer Hyper-Threading dans le BIOS UEFI, lorsque cela est possible, afin qu'ESXi puisse tirer parti de cette technologie. VMware recommande également de procéder à des tests approfondis et à un suivi lors de l'utilisation d'Hyper-Threading pour les charges de travail SQL Server.
Mémoire
Presque tous les serveurs modernes utilisent une architecture d'accès mémoire non uniforme (NUMA) pour la communication entre la mémoire principale et les processeurs. NUMA est une architecture matérielle pour la mémoire partagée, mettant en œuvre la séparation des blocs de mémoire physique entre les processeurs physiques. Un nœud NUMA est constitué d'un ou plusieurs sockets de CPU accompagnés d'un bloc de mémoire dédiée.
Au cours de la dernière décennie, NUMA a été un sujet largement débattu. La complexité relative de NUMA est due, en partie, aux implémentations de différents fournisseurs. Dans les environnements virtualisés, la complexité de NUMA est également définie par le nombre de paramètres de configuration et de niveaux — du matériel à l'hyperviseur, jusqu'au système d'exploitation invité et, enfin, à l'application SQL Server. Une bonne compréhension de l'architecture matérielle NUMA est une exigence indispensable pour tout administrateur de base de données SQL Server travaillant avec une instance virtualisée de SQL Server.
Pour une plus grande efficacité sur les serveurs à nombreux cœurs, Microsoft a introduit SoftNUMA. Ce logiciel permet de diviser les ressources CPU disponibles au sein d'une seule NUMA en plusieurs nœuds SoftNUMA. Selon VMware, SoftNUMA est compatible avec la topologie NUMA virtuelle (vNUMA) de VMware et peut optimiser davantage l'évolutivité et la performance du moteur de base de données pour la plupart des charges de travail…
Lors de la virtualisation VMware avec SQL Server, utilisez :
- La surveillance des machines virtuelles pour détecter les pénuries de ressources mémoire pour le moteur de base de données SQL Server. Ce problème entraîne une augmentation des opérations d'entrée-sortie et une baisse des performances.
- Pour améliorer les performances, évitez les conflits de mémoire entre les machines virtuelles en évitant une surcharge excessive de mémoire au niveau de l'hôte ESXi.
- Envisagez de vérifier l'allocution de mémoire physique NUMA pour déterminer la quantité maximale de mémoire qui peut être allouée à une machine virtuelle dans les frontières physiques de NUMA.
- Si l'atteinte d'une performance adéquate est l'objectif principal, envisagez de réserver une mémoire égale à la mémoire allouée. Ce paramètre garantit que la machine virtuelle reçoit uniquement de la mémoire physique.
Stockage virtualisé
La configuration du stockage dans un environnement virtualisé nécessite une connaissance de l'infrastructure de stockage. Comme pour NUMA, il est important de comprendre comment fonctionnent les différents niveaux d'entrée-sortie — dans ce cas, de l'application dans la VM aux lectures et écritures physiques sur le support de stockage permanent.
vSphere propose plusieurs options pour configurer le stockage, qui ont des applications utiles dans la mise en œuvre de SQL Server avec le système Unity XT. Le FS VMFS est la méthode de stockage la plus couramment utilisée dans les systèmes de stockage en blocs tels que Unity XT. Le système Unity XT est le niveau inférieur composé de disques physiques, présentés par vSphere comme des disques logiques (volumes). Les volumes Unity XT sont formatés comme des volumes VMFS par l'hyperviseur ESXi. Les administrateurs VMware créent un ou plusieurs disques virtuels (VMDK), qui sont présentés au système d'exploitation invité. RDM permet à la machine virtuelle d'accéder directement au stockage en bloc (via FC ou iSCSI) Unity XT sans formater en VMFS. Les volumes VMFS et RDM peuvent fournir la même bande passante transactionnelle.
Pour le stockage basé sur NFS pour ESXi, Dell EMC recommande d'utiliser VMware NFS plutôt que des systèmes de fichiers NFS génériques. Une machine virtuelle exécutant SQL Server et utilisant VMDK dans le stockage de données NFS n'est pas consciente de la couche NFS sous-jacente. Le système d'exploitation invité considère la machine virtuelle comme un serveur physique fonctionnant sous Windows Server et SQL Server. Les disques partagés pour les configurations d'instance de cluster de tolérance aux pannes dans les stockages de données NFS ne sont pas pris en charge.
Les volumes virtuels VMware vSphere (VVols) offrent un contrôle plus précis au niveau de la machine virtuelle, indépendamment de la présentation physique de la mémoire sous-jacente (comme les volumes ou les systèmes de fichiers). La réplication basée sur le stockage avec VVols est prise en charge à partir de VVol 2.0 (vSphere 6.5). Un disque VVol peut être utilisé à la place d'un disque RDM pour fournir des ressources de disque à une instance de cluster SQL tolérant aux pannes depuis vSphere 6.7, avec prise en charge du stockage permanent par SCSI.
Réseaux virtualisés
Le réseau dans le monde virtuel suit les mêmes concepts logiques que dans le monde physique, mais utilise des logiciels au lieu de câbles et de commutateurs physiques. L'impact de la latence réseau sur les charges de travail de SQL Server peut varier considérablement. La surveillance des performances réseau sur une charge de travail existante ou un système de test bien réalisé pendant une période représentative aide à la création d'un réseau virtuel.
Lors de l'utilisation de la virtualisation VMware avec SQL Server, il est important de prendre en compte les éléments suivants :
- Les commutateurs virtuels standards et distribués fournissent les fonctionnalités nécessaires pour SQL Server.
- Pour une séparation logique du trafic de gestion, de vSphere vMotion et de stockage en réseau, utilisez le balisage VLAN et les groupes de ports des commutateurs virtuels.
- VMware recommande fortement d'activer les grandes trames sur les commutateurs virtuels où le trafic vSphere vMotion ou le trafic iSCSI est actif.
- En règle générale, respectez les recommandations réseau pour les systèmes d'exploitation invités et le matériel.
Conclusion
Les environnements de base de données SQL Server deviennent de plus en plus évolutifs et complexes. Avec SQL Server 2019, Microsoft a amélioré les fonctionnalités de base de SQL Server et ajouté de nouvelles capacités, comme le soutien aux charges de travail de big data avec Apache Spark et HDFS. Dell EMC, en collaboration avec Microsoft, continue de fournir les composants d'infrastructure nécessaires pour les environnements SQL Server - serveurs, stockage et réseau.
Nous constatons une augmentation significative du temps de disponibilité et une réduction du coût total de possession (TCO) lorsque les spécialistes en stockage et bases de données collaborent pour créer des solutions d'infrastructure pour SQL Server sur des plates-formes de stockage partagé. Le système de stockage flash Dell EMC Unity XT est une solution de milieu de gamme adaptée aux développeurs et administrateurs SQL Server ayant besoin de performances élevées et de faible latence. Le système Unity XT All-Flash, conçu pour fonctionner sur tous les disques flash, prend en charge des processeurs à deux cœurs, des configurations à deux contrôleurs et une optimisation multicoeur.
De plus en plus d'organisations virtualisent leurs environnements SQL Server. Bien que la virtualisation ajoute un niveau supplémentaire de conception à l'architecture, elle offre des avantages significatifs. Nous espérons que certaines des fonctionnalités et outils VMware les plus fréquemment utilisés dans les environnements SQL Server, présentés ci-dessus, vous seront utiles. Nous recommandons également des liens vers des ressources pour des informations complémentaires.
Liens utiles
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Source : habr.com
