Oggi vi presenteremo le funzionalità dell'utilizzo di SQL Server 2019 con il sistema di storage Unity XT e forniremo anche consigli sulla virtualizzazione di SQL Server utilizzando la tecnologia VMware, configurando e gestendo i componenti di base dell'infrastruttura Dell EMC.
Nel 2017, Dell EMC e VMware hanno pubblicato i risultati di un sondaggio sulle tendenze e l'evoluzione di SQL Server - "SQL Server Transformation: Towards Agility and Resilience" (), che si è avvalsa dell'esperienza della comunità dei membri della Professional Association of SQL Server (PASS). I risultati mostrano che gli ambienti database SQL Server stanno crescendo sia in termini di dimensioni che di complessità, spinti dall'aumento dei volumi di dati e dai nuovi requisiti aziendali. I database SQL Server sono ora distribuiti in molte aziende, alimentano applicazioni mission-critical e spesso costituiscono la base della trasformazione digitale.
Da quando è stato condotto questo sondaggio, Microsoft ha rilasciato la prossima generazione di DBMS - SQL Server 2019. Oltre a migliorare le funzioni di base del motore relazionale e dell'archiviazione dei dati, sono comparsi nuovi servizi e funzioni. Ad esempio, SQL Server 2019 include il supporto per carichi di lavoro di Big Data utilizzando Apache Spark e Hadoop Distributed File System (HDFS).
Alleanza Dell EMC e Microsoft
Dell EMC e Microsoft collaborano da molto tempo nello sviluppo di soluzioni per SQL Server. Per implementare con successo una piattaforma database completa come Microsoft SQL Server è necessario il coordinamento delle funzionalità del software con l'infrastruttura IT sottostante. Questa infrastruttura include la potenza di elaborazione del processore, le risorse di memoria, l'archiviazione e i servizi di rete. Dell EMC offre l'infrastruttura della piattaforma SQL Server per ogni tipo di carico di lavoro e applicazione.
La linea di server Dell EMC PowerEdge offre un'ampia gamma di configurazioni di processori e memoria. Queste configurazioni sono adatte per un'ampia gamma di carichi di lavoro: dalle applicazioni di piccole imprese ai più grandi sistemi mission-critical, come pianificazione delle risorse aziendali (ERP), data warehouse, analisi avanzate, e-commerce, ecc. La linea di storage è progettata per memorizzazione di dati non strutturati e strutturati.
I clienti che distribuiscono SQL Server 2019 con l'infrastruttura Dell EMC possono lavorare con dati strutturati e non strutturati utilizzando SQL Server e Apache Spark. SQL Server supporta inoltre combinazioni di tecnologie di comunicazione di accesso client, da server a server e da server a storage. La visione di Dell EMC si basa su un modello disaggregato che offre un ecosistema aperto. Le organizzazioni possono scegliere tra un'ampia gamma di applicazioni di rete, sistemi operativi e piattaforme hardware standard del settore. Questo approccio offre il massimo controllo su tecnologie e architetture, con conseguenti notevoli risparmi sui costi e flessibilità.
VMware virtualizza tutti i componenti critici dell'infrastruttura di cui SQL Server ha bisogno per ottenere prestazioni elevate e coerenza operativa. Oltre al cloud privato, VMware offre attualmente anche modelli ibridi per carichi di lavoro, che abbracciano architetture cloud private e pubbliche.
Molte organizzazioni si rivolgono alla virtualizzazione per ridurre i costi dell'infrastruttura, fornire elevata disponibilità e semplificare il ripristino di emergenza. Il 94% dei professionisti SQL Server intervistati segnala un certo livello di virtualizzazione nel proprio ambiente. Il 70% di coloro che utilizzano la virtualizzazione hanno scelto VMware. Il 60% ha livelli di virtualizzazione di SQL Server pari o superiori al 75%. Inoltre, i risultati dell'indagine suggeriscono fortemente che l'elevata disponibilità e il ripristino di emergenza implementati a livello di virtualizzazione sono diventati fattori importanti nella decisione di virtualizzare i database SQL Server.
Nuove funzionalità di SQL Server 2019
La piattaforma di database SQL Server 2019 include un'ampia gamma di tecnologie, funzionalità e servizi che supportano applicazioni mission-critical come analisi, database aziendali, business intelligence (BI) ed elaborazione scalabile delle transazioni (OLTP). La piattaforma SQL Server ha acquisito funzionalità per gestire l'integrazione dei dati, il data warehousing, il reporting e l'analisi avanzata, funzionalità di replica e gestione di tipi di dati semistrutturati. Naturalmente, non tutti i client o le applicazioni richiedono tutte queste funzionalità. Inoltre, in molti casi è preferibile separare i servizi SQL Server utilizzando la virtualizzazione.
Oggi, le aziende spesso devono fare affidamento su grandi volumi di dati provenienti da un’ampia gamma di set di dati in costante aumento. Con SQL Server 2019 puoi ottenere informazioni dettagliate quasi in tempo reale da tutti i tuoi dati. I cluster SQL Server 2019 forniscono un ambiente completo per lavorare con set di dati di grandi dimensioni, incluso l'uso di funzionalità di machine learning e intelligenza artificiale. Le principali nuove funzionalità e aggiornamenti di SQL Server 2019 sono elencati in .
Sistema di storage di fascia media Dell EMC Unity XT
La serie di storage Dell EMC Unity è stata lanciata quasi tre anni fa e da allora sono stati venduti oltre 40 sistemi. I clienti apprezzano questo array di fascia media per la sua semplicità, prestazioni e convenienza. Le piattaforme midrange Dell EMC Unity XT sono soluzioni di storage condiviso che offrono bassa latenza, throughput elevato e basso sovraccarico di gestione per i carichi di lavoro SQL Server. Tutti i sistemi Unity XT utilizzano un'architettura a doppio processore di storage (SP) per gestire operazioni di I/O e dati attivi/attivi. Unity XT dual SP utilizza la connettività SAS interna completa da 000 Gbps e un'architettura multi-core proprietaria per prestazioni ed efficienza elevate. Gli array di dischi consentono di espandere la capacità di archiviazione utilizzando scaffali aggiuntivi.
Dell EMC Unity XT, la prossima generazione di array (ibridi e all-flash), aumenta significativamente le prestazioni, migliora l'efficienza e aggiunge nuove funzionalità e servizi per ambienti multi-cloud.
L'architettura Unity XT consente di elaborare simultaneamente i dati, ridurre i volumi di dati e supportare servizi come la replica senza sacrificare le prestazioni dell'applicazione. Rispetto alla soluzione della generazione precedente, le prestazioni del sistema di storage Dell EMC Unity XT sono raddoppiate e il tempo di risposta è più veloce del 75%. E ovviamente Dell EMC Unity supporta lo standard NVMe.
I sistemi di storage con unità NVMe dimostrano le loro migliori prestazioni nelle applicazioni sensibili alla latenza. Ad esempio, in applicazioni come database di grandi dimensioni, NVMe fornisce bassa latenza e velocità di picco dei dati elevate. La latenza ridotta e la maggiore concorrenza migliorano significativamente le prestazioni di lettura/scrittura. Non è un caso che, secondo le previsioni di IDC, entro il 2021 i flash array con connessioni NVMe e NVMe-oF (NVMe over Fabric) rappresenteranno circa la metà di tutti i ricavi derivanti dalla vendita di sistemi di storage esterni nel mondo.
Gli algoritmi di compressione dei dati migliorano l'efficienza dello storage. Dell EMC Unity XT può ridurre il volume dei dati fino a cinque volte. Un altro indicatore importante è l’efficienza complessiva del sistema. Dell EMC Unity XT utilizza l'85% della capacità del sistema. La compressione e la deduplicazione vengono eseguite in modalità inline, a livello di controller. I dati vengono salvati in formato compresso. Il sistema automatizza inoltre il lavoro con le istantanee dei dati.
Gli array flash Unity di facile utilizzo con accesso unificato (blocco e file) forniscono tempi di risposta stabili, si integrano con i servizi di archiviazione cloud e supportano gli aggiornamenti senza migrazione dei dati. Nella sua configurazione di base, questo versatile sistema di storage si installa in 30 minuti.
La tecnologia di archiviazione dei dati denominata "pool dinamici" consente di passare dall'espansione della memoria statica a quella dinamica, offre un'elevata flessibilità operativa e facilità di aumento della capacità del sistema. I pool dinamici consentono di risparmiare capacità e budget e richiedono meno tempo per la ricostruzione. L'espansione della capacità e delle prestazioni di Dell EMC Unity non richiede la migrazione dei dati.
Molte aziende oggi utilizzano diversi servizi cloud pubblici in combinazione con la propria infrastruttura locale. Dell EMC Unity XT può funzionare come componente dell'ambiente Dell Technologies Cloud. Questo sistema di archiviazione può essere utilizzato in un cloud pubblico e i dati possono essere trasferiti in un cloud privato. Inoltre, lo storage Dell EMC Unity XT è disponibile come servizio. Questo è uno dei servizi di cloud storage di Dell EMC Cloud Storage Services.
Il cloud storage sta diventando sempre più popolare perché può migliorare il ROI riducendo i costi dell’infrastruttura. I servizi Cloud Storage estendono i data center dei clienti al cloud fornendo lo storage Dell EMC (direttamente connesso alle risorse del cloud pubblico) come servizio. I fornitori di terze parti possono fornire connettività cloud pubblica ad alta velocità (bassa latenza) direttamente ai sistemi Dell EMC Unity, PowerMax e Isilon nel data center del cliente.
La famiglia Unity XT comprende i sistemi Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA e Unity Cloud Edition.
Array ibridi e flash unificati
I sistemi di storage Unity XT Hybrid e Unity XT All-Flash basati su Intel forniscono un'architettura integrata per l'accesso a blocchi, l'accesso ai file e VMware VVol con supporto per i protocolli NAS (Network Connected Storage), iSCSI e Fibre Channel (FC). Le piattaforme Unity XT Hybrid e Unity XT All-Flash sono predisposte per NVMe.
I sistemi ibridi Unity XT supportano ambienti multi-cloud. Multi-cloud significa estendere lo storage al cloud o eseguire la distribuzione nel cloud con opzioni flessibili di utilizzo delle risorse. Lo storage multicloud è progettato per garantire mobilità e portabilità dei dati tra diverse piattaforme cloud, private e pubbliche. Ciò influisce non solo sui processi di spostamento dei dati, ma anche sull'organizzazione dell'accesso delle applicazioni ai dati in diversi cloud pubblici.
Questi array ibridi forniscono le seguenti funzionalità:
- Scalabile fino a 16 PB di capacità grezza.
- Funzionalità di riduzione dei dati integrate per tutti i pool flash.
- Installazione e configurazione rapida (in media occorrono 25 minuti).
La tecnologia SSD sta migliorando rapidamente e nuovi prodotti rivoluzionari arriveranno sul mercato nei prossimi anni. Nel frattempo, le organizzazioni continueranno a sostituire i tradizionali HDD con SSD per migliorare prestazioni, facilità di gestione e risparmio energetico. Le nuove generazioni di array all-flash presenteranno un'automazione dello storage più avanzata, integrazione del cloud pubblico e protezione dei dati integrata.
I sistemi All-Flash Unity XT offrono velocità, efficienza e supporto multi-cloud. Le loro caratteristiche:
- Doppia produttività.
- Riduzione dei dati fino a 7:1.
- Installazione e configurazione rapide (il processo richiede meno di 30 minuti).
UnitàVSA
UnityVSA è uno storage definito dal software per ambienti virtuali VMware ESXi che utilizzano capacità di storage server, condivisa o cloud. UnityVSA HA, una configurazione UnityVSA a doppio storage, fornisce ulteriore tolleranza agli errori. Offerte di archiviazione UnityVSA:
- Fino a 50 TB di capacità di storage unificato con funzionalità complete.
- Compatibile con i sistemi e le funzionalità Unity XT.
- Supporto per sistemi ad alta disponibilità (UnityVSA HA).
- Connessione come NAS e iSCSI.
- Replica di dati da altre piattaforme Unity XT.
Edizione Unity Cloud
Per le operazioni di sincronizzazione dei file e ripristino di emergenza con il cloud, la famiglia Unity XT include Unity Cloud Edition, che fornisce:
- Funzionalità di storage complete utilizzando lo storage definito dal software (SDS) distribuito nel cloud.
- Distribuisci facilmente storage a blocchi e file con VMware Cloud on AWS.
- Supporto per il ripristino di emergenza, inclusi test e analisi dei dati.
Unity XT All Flash per SQL Server
Rapporto 2017 di Unisphere Research, "SQL Server Transformation: Towards Agility and Resilience" () Il 22% degli intervistati ha dichiarato di utilizzare la tecnologia di archiviazione flash in produzione (16%) o di avere intenzione di farlo (6%). Il 30% utilizza array ibridi che includono memoria flash. Il 13% utilizza array flash a collegamento diretto. Il 13% esegue il backup dei database SQL Server su storage flash.
Questa rapida adozione dello storage flash da utilizzare con SQL Server fa sì che gli array All-Flash Unity XT siano particolarmente adatti per gli sviluppatori e gli amministratori di SQL Server. I sistemi All-Flash Unity XT forniscono agli sviluppatori e agli amministratori di SQL Server funzionalità e prestazioni che vanno oltre ciò che offrono le tipiche SAN (Storage Area Network).
I sistemi Unity XT All-Flash, che sono predisposti per NVMe (per prestazioni ancora più elevate e bassa latenza), hanno un fattore di forma 2U, supportano processori dual-core, due controller in modalità attiva/attiva.
Modelli All-Flash di Unity XT
Unità XT
processori
Memoria (per processore)
Massimo. numero di unità
Massimo. capacità "grezza" (PB)
380F
1 Intel E5-2603 v4
6c/1.7GHz
64
500
2.4
480F
2 Intel Xeon Argento
4108c/8GHz
96
750
4.0
680F
2 Intel Xeon Argento
4116c/12GHz
192
1,000
8.0
880F
2 Intel Xeon Gold 6130
16c/2.1GHz
384
1,500
16.0
I dettagli possono essere trovati nelle specifiche dell'array ().
Pool di archiviazione
Molti professionisti di SQL Server sanno che tutti i moderni array di archiviazione offrono la possibilità di raggruppare i dischi in unità di archiviazione più grandi con un livello fisso di protezione RAID. I singoli gruppi di dischi con protezione RAID sono pool di archiviazione tradizionali. Mentre i sistemi ibridi Unity XT supportano solo pool tradizionali, gli array All-Flash Unity XT offrono anche pool di storage dinamici. Con i pool di archiviazione dinamici, la protezione RAID viene applicata alle estensioni del disco, ovvero unità di archiviazione più piccole di un disco intero. I pool dinamici forniscono una maggiore flessibilità nella gestione e nell'espansione dei pool di dischi.
Dell EMC fornisce best practice per la gestione degli storage pool per ottenere le massime prestazioni con la minima complessità. Ad esempio, si consiglia di ridurre al minimo il numero di pool di archiviazione Unity XT per ridurre la complessità e aumentare la flessibilità. Tuttavia, la configurazione di pool di archiviazione aggiuntivi può essere molto utile in alcuni casi, anche quando è necessario:
- Supporta carichi di lavoro separati con diversi profili I/O.
- Assegnare le risorse per raggiungere determinati parametri di prestazione.
- Dedicare risorse separate per il multi-tenancy.
- Crea domini più piccoli per proteggerti dai guasti
Volumi di archiviazione (LUN)
Come si bilanciano controllo e flessibilità nella scelta del numero di volumi in un array? Per la massima flessibilità in Unity con SQL Server, si consiglia di creare volumi per ciascun file di database. In pratica, la maggior parte delle organizzazioni adotta un approccio a più livelli, in cui ai database critici viene data la massima flessibilità e i file di database meno critici vengono raggruppati in un numero minore di volumi più grandi. Consigliamo di rivedere tutti i requisiti per i database e le eventuali applicazioni associate poiché le tecnologie di protezione e monitoraggio dei dati si basano sull'isolamento e sul posizionamento dei file.
Volumi multipli possono spesso essere difficili da gestire, soprattutto negli ambienti virtuali. Gli ambienti SQL Server virtualizzati sono un buon esempio di dove può avere senso ospitare più tipi di file su un singolo volume. L'amministratore del database o l'amministratore dello storage (o entrambi) devono scegliere il giusto equilibrio tra flessibilità e manutenibilità quando determina il numero di volumi da creare.
Archiviazione file
I server NAS ospitano file system sullo storage Unity XT. È possibile accedere ai file system utilizzando i protocolli SMB o NFS e, con un file system multiprotocollo, è possibile utilizzare entrambi i protocolli contemporaneamente. I server NAS utilizzano interfacce virtuali per connettere l'host a file system SMB, NFS e multiprotocollo, nonché allo storage VMware NFS e ai volumi virtuali VMware. I file system e le interfacce virtuali sono isolati all'interno di un singolo server NAS, consentendo l'utilizzo di più server NAS per multi-tenancy. I server NAS eseguono il failover automatico in caso di guasto del processore di storage. Anche i file system associati eseguono il failover.
SQL Server 2012 (11.x) e versioni successive supportano Server Message Block (SMB) 3.0, che consente la condivisione di file in rete per l'archiviazione. Per le installazioni cluster autonome e di failover, è possibile installare i database di sistema (master, modello, msdb e tempdb) e i database utente del Motore di database con l'opzione di archiviazione SMB. L'uso dell'archiviazione SMB è una buona opzione quando si usano i gruppi di disponibilità Always On perché la condivisione file richiede l'accesso a una risorsa di rete a disponibilità elevata.
La creazione di condivisioni file SMB per una distribuzione SQL Server con lo storage Unity XT è un semplice processo in tre passaggi: si crea un server NAS, un file system e una condivisione SMB. Il software Dell EMC Unisphere Storage Management include una procedura guidata di configurazione per aiutarti a completare questo processo. Tuttavia, quando si ospitano carichi di lavoro di SQL Server su condivisioni file SMB, è necessario tenere presente alcune considerazioni importanti che non si applicano necessariamente all'utilizzo delle condivisioni file SMB. Microsoft ha compilato un elenco di problemi di installazione e sicurezza insieme ai problemi attualmente noti; Per i dettagli, vedere "Installazione di SQL Server con archiviazione file SMB" in .
Istantanee dei dati
I dati sono diventati la risorsa più importante di un'azienda e gli ambienti mission-critical di oggi richiedono molto più della semplice ridondanza. È necessario che le applicazioni siano sempre online, dotate di operazioni e aggiornamenti ininterrotti. Richiedono inoltre prestazioni elevate e disponibilità dei dati attraverso opzioni come la replica degli snapshot locali e la replica remota.
L'array di storage Unity XT offre funzionalità di snapshot di file e blocchi che condividono flussi di lavoro, operazioni e architettura comuni. La metodologia snapshot di Unity fornisce un modo semplice ed efficace per proteggere i dati. Le istantanee semplificano il ripristino dei dati: ripristina uno snapshot precedente oppure puoi copiare i dati selezionati da uno snapshot precedente. La seguente tabella mostra i periodi di conservazione delle istantanee per i sistemi Unity XT.
Archiviazione locale e remota di snapshot di dati
Tipo di foto
CLI
UI
REST
manualmente
in programma
manualmente
in programma
manualmente
in programma
Locale
anno 1
anno 1
anni 5
4 settimana
anni 100
Senza restrizioni
A distanza
anni 5
255 settimane
anni 5
255 settimane
anni 5
255 settimane
Le istantanee non sostituiscono direttamente altri metodi di protezione dei dati, come i backup. Possono solo integrare il backup tradizionale come prima linea di difesa per scenari con RTO basso.
La funzionalità snapshot di Dell EMC Unity include la riduzione dei dati e la deduplica avanzata. Le istantanee beneficiano inoltre del risparmio di spazio ottenuto sulla risorsa di archiviazione originale. Quando si esegue uno snapshot di una risorsa di archiviazione che supporta funzionalità di riduzione dei dati, i dati all'origine possono essere compressi o deduplicati.
Di seguito sono riportate alcune note relative al ripristino del database quando si utilizzano snapshot con database SQL Server:
- Tutti i componenti di un database SQL Server devono essere protetti come set di dati. Quando i file di dati e di registro si trovano su LUN diversi, tali LUN devono far parte di un gruppo di coerenza. Un gruppo coerente garantisce che uno snapshot venga acquisito simultaneamente su tutti i LUN del gruppo. Quando i file di dati e di registro si trovano su più condivisioni file SMB, le condivisioni devono trovarsi sullo stesso file system.
- Quando si ripristina un database SQL Server da uno snapshot basato su blocchi, se l'istanza di SQL Server deve rimanere connessa, utilizzare un host join Unisphere. Per il ripristino basato su file, viene creata un'ulteriore condivisione SMB utilizzando lo snapshot come origine. Una volta montati i volumi, il database può essere collegato con un nome diverso oppure il database esistente può essere sostituito con uno ripristinato.
- Quando si esegue un ripristino utilizzando il metodo Snapshot Restore in Unisphere, portare offline l'istanza di SQL Server. SQL Server non è a conoscenza delle operazioni di ripristino. Portare un'istanza offline garantisce che i volumi non vengano danneggiati dalle scritture del database prima del ripristino. Una volta riavviata l'istanza, il ripristino di emergenza di SQL Server riporterà i database in uno stato coerente.
- Abilitare le istantanee per più oggetti di archiviazione contemporaneamente, quindi assicurarsi che il sistema sia nelle modalità operative consigliate prima di abilitare istantanee aggiuntive.
Automazione e pianificazione delle riprese
Le istantanee in Unity XT possono essere automatizzate. Nella gestione dello storage Unisphere sono disponibili le seguenti opzioni di snapshot predefinite: protezione predefinita, protezione con conservazione più breve e protezione con conservazione più lunga. Ciascuna opzione acquisisce istantanee giornaliere e le salva per periodi di tempo diversi.
Puoi scegliere una (o entrambe) delle opzioni di pianificazione: ogni x ore (da 1 a 24) e giornaliera/settimanale. La pianificazione giornaliera/settimanale delle istantanee consente di specificare orari e giorni specifici in cui eseguire le istantanee. Per ogni opzione selezionata, è necessario impostare un criterio di conservazione, che può essere configurato per eliminare automaticamente il pool o archiviarlo temporaneamente.
Ulteriori informazioni sugli snapshot Unity - su .
Cloni sottili
Un thin clone è una copia di lettura/scrittura di una risorsa di storage thin block, ad esempio un volume, un gruppo di coerenza o un datastore VMware VMFS, che condivide i blocchi con la risorsa principale. I cloni sottili rappresentano un ottimo modo per presentare in modo rapido e compatto copie di un database SQL Server, cosa che gli strumenti tradizionali di SQL Server non possono ottenere. Una volta presentato il thin clone all'host, i volumi possono essere portati online e il database verrà collegato utilizzando il metodo DB Connect in SQL Server.
Quando si utilizza la funzionalità di aggiornamento con thin clone, portare offline tutti i database sul thin clone. Questa operazione deve essere eseguita prima dell'operazione di aggiornamento. La mancata messa offline dei database prima di eseguire un aggiornamento potrebbe causare errori di incoerenza dei dati o risultati di dati errati su SQL Server.
Replica dei dati
La replica è una funzionalità software che sincronizza i dati con un sistema remoto nello stesso sito o in un'altra posizione. Le opzioni di replica e configurazione di Unity ti consentono di scegliere un modo efficiente per soddisfare i requisiti RTO/RPO per i database SQL Server bilanciando prestazioni e throughput.
Quando si utilizza Dell EMC Unity Replication per proteggere i database SQL Server su più volumi, è necessario limitare tutti i volumi di dati e log nel database a un singolo gruppo di coerenza o file system. La replica viene quindi impostata su un gruppo o file system e può includere volumi o condivisioni di più database. I database che richiedono opzioni di replica diverse devono trovarsi su LUN, gruppi di coerenza o file system separati.
I cloni thin sono compatibili sia con la replica sincrona che con quella asincrona. Quando un thin clone viene replicato in una destinazione, diventa una copia completa del volume, del gruppo di coerenza o dello storage VMFS. Dopo la replica, un thin clone è un volume completamente indipendente con le proprie impostazioni.
Il processo di replicazione sottile del clone tra i sistemi di origine e di destinazione.
La replica del database tempdb non è necessaria perché il file viene ricompilato al riavvio di SQL Server e pertanto i metadati non sono coerenti con il metodo di altre istanze di SQL Server. Un'attenta selezione dei volumi da replicare e del contenuto di tali volumi elimina il traffico di replica non necessario.
Gestione integrata della copia dei dati di Microsoft SQL Server
La maggior parte dei prodotti di storage moderni (compresi tutti i prodotti Dell EMC) possono creare copie "coerenti con il sistema operativo" di qualsiasi tipo di file mediante:
- Ordine di scrittura coerente da parte del sistema operativo a tutti i livelli, dall'host all'unità.
- Raggruppamento di volumi in modo che più file su volumi diversi mantengano l'ordine di scrittura.
Con l'adozione diffusa di dispositivi di archiviazione scalabili, Microsoft ha sviluppato un'API per i provider di archiviazione. Questa API consente ai provider di archiviazione di coordinarsi con il software del database SQL Server per creare "copie coerenti con l'applicazione" utilizzando il servizio Copia Shadow del volume (VSS). Queste copie simulano l'interazione tra SQL Server e il sistema operativo durante la pianificazione e l'arresto di SQL Server. Tutti i buffer di scrittura vengono svuotati e le transazioni vengono sospese finché tutti i dischi non vengono aggiornati e coerenti in un determinato momento, che viene registrato nel log SQL.
Il software Dell EMC AppSync integrato con gli snapshot Unity XT semplifica e automatizza il processo di creazione, utilizzo e gestione di copie coerenti con l'applicazione dei dati di lavoro. Questo software è destinato all'uso in scenari di controllo della copia per il ripristino e il riutilizzo del database.
Il software AppSync rileva automaticamente i database delle applicazioni, apprende la struttura del database e mappa la struttura dei file attraverso livelli hardware o di virtualizzazione sullo storage Unity XT sottostante. Orchestra tutti i passaggi necessari, dalla creazione e verifica di una copia al montaggio di snapshot sull'host di destinazione e all'avvio o al ripristino del database. AppSync supporta e semplifica i flussi di lavoro di SQL Server che includono l'aggiornamento e il ripristino di un database di produzione.
Riduzione dei dati e deduplica avanzata
La famiglia di sistemi di storage Dell EMC Unity offre servizi di riduzione dei dati ricchi di funzionalità e facili da utilizzare. Il risparmio viene ottenuto non solo sulle risorse di storage primarie configurate, ma anche sugli snapshot e sui thin clone di tali risorse. Le istantanee e i thin clone ereditano l'impostazione di riduzione dei dati dello storage di origine, che aumenta il risparmio di capacità.
La funzionalità di riduzione dei dati include attività di deduplicazione, compressione e rilevamento di blocchi zero, aumentando potenzialmente la quantità di spazio di archiviazione utilizzabile per gli oggetti utente e per uso interno. La funzionalità di riduzione dei dati di Unity XT sostituisce la funzionalità di compressione in Unity OE 4.3 e versioni successive. La compressione è un algoritmo di riduzione dei dati in grado di ridurre l'allocazione fisica della capacità richiesta per archiviare un set di dati.
I sistemi Unity XT forniscono anche una funzionalità di deduplicazione avanzata che può essere abilitata se è abilitata la riduzione dei dati. La deduplicazione avanzata riduce la capacità richiesta per i dati utente archiviando solo un numero limitato di copie (spesso una sola copia) dei blocchi di dati Unity. L'area di deduplicazione è una LUN. Tienilo in considerazione quando scegli uno schema di archiviazione. Un numero inferiore di LUN determina una deduplica migliore, ma un numero maggiore di LUN garantisce prestazioni migliori.
Il risparmio di capacità derivante dalla deduplicazione avanzata può fornire il massimo vantaggio nella maggior parte degli ambienti, ma richiede anche l'uso di processori array Unity. In OE 5.0, la deduplicazione avanzata, quando abilitata, deduplica qualsiasi blocco (compresso o non compresso). Per ulteriori informazioni, vedere .
La tabella seguente mostra le configurazioni supportate per la riduzione dei dati e la deduplicazione avanzata:
Riduzione dei dati in Unity (tutti i modelli) e supporto avanzato della deduplica
Versione Unity OE
Технология
Tipo di pool supportato
Modelli supportati
4.3 / 4.4
Riduzione dei dati
Pool di memoria flash: tradizionale o dinamico
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
4.5
Riduzione dei dati
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
Riduzione dei dati e deduplica avanzata*
450F, 550F, 650F
5
Riduzione dei dati
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
Riduzione dei dati e deduplica avanzata
450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
* La riduzione dei dati è disabilitata per impostazione predefinita e deve essere abilitata prima che la deduplica avanzata diventi un'opzione disponibile. Dopo aver abilitato la riduzione dei dati, è disponibile la deduplicazione avanzata, ma è disabilitata per impostazione predefinita.
Riduzione dei dati in Unity e compressione dei dati in SQL Server
SQL Server 2008 Enterprise Edition è stata la prima versione a offrire funzionalità di compressione dei dati native. La compressione a livello di riga e di pagina di SQL Server 2008 utilizza la conoscenza del formato della tabella del database interno di SQL Server per ridurre lo spazio utilizzato dagli oggetti del database. La riduzione dello spazio consente di archiviare più righe per pagina e più pagine nel pool buffer. Poiché i dati non archiviati nel formato di pagina di dati 8k, ad esempio i dati fuori riga come NVARCHAR(MAX), non utilizzeranno metodi di compressione di riga o di pagina, Microsoft ha introdotto le funzioni Transact-SQL COMPRESS e DECOMPRESS.
Queste funzioni utilizzano un approccio tradizionale alla compressione dei dati (l'algoritmo GZIP) che deve essere richiamato per ogni sezione di dati da comprimere o decomprimere.
La compressione Unity XT, che non è esclusiva di SQL Server, utilizza un algoritmo software per analizzare e comprimere i dati di archiviazione. Dal rilascio di Unity OE 4.1, la compressione dei dati Unity è disponibile per i volumi di storage a blocchi e gli archivi dati VMFS in un flash pool. A partire da Unity OE 4.2, la compressione è disponibile anche per file system e archivi dati NFS nei pool di archiviazione flash.
La scelta del metodo di compressione dei dati per SQL Server dipende da diversi fattori. Questi fattori includono il tipo di contenuto del database, le risorse CPU disponibili, sia sullo storage che sui server database, e le risorse I/O necessarie per mantenere lo SLA. In generale, ci si può aspettare un ulteriore risparmio di spazio per i dati compressi utilizzando SQL Server, ma è improbabile che i dati compressi utilizzando la funzionalità di compressione GZIP di TSQL ottengano significativi risparmi di spazio aggiuntivi dalle funzionalità di compressione di Unity XT poiché la maggior parte dei vantaggi deriva dalla prima. algoritmo.
La compressione unitaria consente di risparmiare spazio se i dati sull'oggetto di archiviazione vengono compressi almeno del 25%. Prima di abilitare la compressione su un oggetto di archiviazione, determinare se contiene dati che possono essere compressi. Non abilitare la compressione per un oggetto di archiviazione a meno che ciò non consenta di risparmiare capacità.
Quando si decide se utilizzare la riduzione dei dati di Unity, la compressione a livello di database di SQL Server o entrambi, considerare quanto segue:
- I dati scritti nel sistema Unity vengono convalidati dall'host dopo essere stati archiviati nella cache del sistema. Tuttavia, il processo di compressione non viene avviato finché la cache non viene svuotata.
- I risparmi in termini di compressione vengono ottenuti non solo per le risorse di storage Unity XT, ma anche per gli snapshot e i thin clone della risorsa.
- Durante il processo di compressione, più blocchi vengono aggregati utilizzando un algoritmo di campionamento per determinare se i dati possono essere compressi. Se l'algoritmo di campionamento determina che è possibile ottenere solo risparmi minimi, la compressione viene ignorata e i dati vengono scritti nel pool.
- Quando i dati vengono compressi prima di essere scritti su un supporto di memorizzazione, la quantità di dati da gestire viene notevolmente ridotta. Pertanto, la compressione aiuta a ridurre l'usura della memoria flash riducendo la quantità fisica di dati scritti sull'unità.
Per ulteriori informazioni sulla compressione di righe e pagine in SQL Server per tabelle e indici, vedere .
Non dimenticare che qualsiasi compressione richiede risorse della CPU. Quando i requisiti di larghezza di banda sono elevati, la compressione può avere un impatto significativo sulle prestazioni. Rapporti di scrittura elevati dei carichi di lavoro OLAP possono anche ridurre i vantaggi della compressione per un database SQL Server.
Dell EMC ha ricercato potenziali risparmi utilizzando tassi di riduzione dei dati reali su un array Unity. Il team ha raccolto dati su macchine virtuali VMware, condivisione di file, database SQL Server, macchine virtuali Microsoft Hyper-V, ecc.
I risultati dello studio hanno mostrato che la riduzione delle dimensioni del file di registro di SQL Server è quasi 10 volte inferiore rispetto a quella del file di dati:
- Dimensione del database = 1,49:1 (32,96%)
- Volume del registro = 12,9:1 (92,25%)
Il database SQL Server è stato fornito con due volumi. I file di database vengono archiviati su un volume e i registri delle transazioni su un altro. L'utilizzo della tecnologia di riduzione dei dati con i volumi di database può garantire risparmi di spazio di archiviazione; tuttavia, è necessario considerare l'impatto sulle prestazioni quando si decide se abilitare la deduplicazione sui volumi del database. Sebbene la riduzione effettiva delle dimensioni del database possa variare a seconda dei dati archiviati, i risultati dello studio hanno dimostrato che lo spazio di archiviazione dei log delle transazioni di SQL Server può variare .
Migliori pratiche di riduzione dei dati
Prima di abilitare la riduzione dei dati su un oggetto di archiviazione, considerare le seguenti linee guida:
- Utilizzare il monitoraggio del sistema di storage per garantire che disponga di risorse per supportare la riduzione dei dati.
- Abilita la riduzione dei dati per più oggetti di archiviazione contemporaneamente. Monitorare il sistema per assicurarsi che sia nelle condizioni operative consigliate prima di abilitarlo su ulteriori siti di archiviazione.
- Sui modelli Unity XT x80F, la riduzione dei dati consentirà di risparmiare capacità se i dati nell'unità di archiviazione vengono compressi almeno dell'1%.
La riduzione dei dati sui precedenti modelli Unity x80F con OE 5.0 ha consentito di risparmiare purché i dati fossero comprimibili almeno al 25%.
- Prima di abilitare la riduzione dei dati su un oggetto di archiviazione, determinare se l'oggetto contiene dati comprimibili. Alcuni tipi di dati, ad esempio video, audio, immagini e dati binari, in genere forniscono scarsi vantaggi dalla compressione. Non abilitare la riduzione dei dati su un oggetto di archiviazione se non vi sarà alcun risparmio di spazio.
- Considera la possibilità di comprimere selettivamente un volume di dati di file che in genere si comprime bene.
Virtualizzazione VMware
VMware vSphere è una piattaforma efficiente e sicura per la virtualizzazione e gli ambienti cloud. I componenti principali di vSphere sono VMware vCenter Server e l'hypervisor VMware ESXi.
vCenter Server è una piattaforma di gestione unificata per ambienti vSphere. È facile da implementare e ottimizza in modo proattivo le risorse. ESXi è un hypervisor open source che si installa direttamente sui server fisici. ESXi ha accesso diretto alle risorse principali ed è di piccole dimensioni (150 MB), riducendo al minimo i requisiti di memoria. Offre prestazioni affidabili per un'ampia gamma di carichi di lavoro applicativi e supporta potenti configurazioni di macchine virtuali: fino a 128 vCPU, 6 TB di RAM e 120 dispositivi.
Affinché SQL Server possa essere eseguito in modo efficace su hardware moderno, il sistema operativo SQL Server (SQLOS) deve comprendere la progettazione dell'hardware. Con l'avvento dei sistemi NUMA (Non Uniform Memory Access) multi-core e multi-nodo, comprendere le relazioni tra core, processori logici e processori fisici è diventato particolarmente importante.
processori
L'unità di elaborazione virtuale (vCPU) è un'unità di elaborazione centrale virtuale assegnata a una macchina virtuale. Il numero totale di vCPU assegnate viene calcolato come:
Total vCPU = (количество виртуальных сокетов) * (количество виртуальных ядер на сокет)Se è importante garantire prestazioni costanti, VMware consiglia che il numero totale di vCPU assegnate a tutte le macchine virtuali non superi il numero totale di core fisici disponibili sull'host ESXi, ma è possibile aumentare il numero di vCPU allocate se il monitoraggio indica che le risorse CPU inutilizzate sono disponibili.
Sui sistemi con tecnologia Intel Hyper-Threading abilitata, il numero di core logici (vCPU) è il doppio del numero di core fisici. In questo caso, non assegnare il numero totale di vCPU.
I carichi di lavoro di SQL Server di livello inferiore sono meno influenzati dalla variabilità della latenza. Pertanto, questi carichi di lavoro possono essere eseguiti su host con un rapporto elevato tra vCPU e CPU fisiche. Livelli ragionevoli di utilizzo della CPU possono aumentare la velocità effettiva complessiva del sistema, massimizzare il risparmio sulle licenze e mantenere prestazioni adeguate.
Intel Hyper-Threading in genere migliora il throughput complessivo dell'host dal 10% al 30%, suggerendo un rapporto vCPU/CPU fisica compreso tra 1,1 e 1,3. VMware consiglia di abilitare l'Hyper-Threading nel BIOS UEFI quando possibile in modo che ESXi possa sfruttare questa tecnologia. VMware consiglia inoltre test e monitoraggio approfonditi quando si utilizza Hyper-Threading per carichi di lavoro SQL Server.
Память
Quasi tutti i server moderni utilizzano un'architettura NUMA (Non Uniform Memory Access) per la comunicazione tra la memoria principale e i processori. NUMA è un'architettura hardware per la memoria condivisa che implementa la divisione di blocchi di memoria fisica tra processori fisici. Un nodo NUMA è costituito da uno o più socket della CPU insieme a un blocco di memoria allocata.
La NUMA è stata un argomento ampiamente discusso negli ultimi dieci anni. La relativa complessità di NUMA è dovuta in parte alle implementazioni di diversi fornitori. Negli ambienti virtualizzati, la complessità NUMA è determinata anche dal numero di opzioni e livelli di configurazione, dall'hardware attraverso l'hypervisor al sistema operativo guest e infine all'applicazione SQL Server. Una buona conoscenza dell'architettura hardware NUMA è un must per qualsiasi DBA di SQL Server che esegue un'istanza di SQL Server virtualizzata.
Per ottenere una maggiore efficienza sui server con un numero elevato di core, Microsoft ha introdotto SoftNUMA. Il software SoftNUMA consente di dividere le risorse CPU disponibili all'interno di un singolo NUMA in più nodi SoftNUMA. Secondo VMware, SoftNUMA è compatibile con la topologia virtuale NUMA (vNUMA) di VMware e può ottimizzare ulteriormente la scalabilità e le prestazioni del motore di database per la maggior parte dei carichi di lavoro...
Quando si virtualizza VMware con SQL Server utilizzare:
- Monitorare le macchine virtuali per rilevare risorse di memoria insufficienti per il Motore di database di SQL Server. Questo problema provoca un aumento delle operazioni di I/O e una riduzione delle prestazioni.
- Per migliorare le prestazioni, prevenire i conflitti di memoria tra macchine virtuali evitando il sovraccarico della memoria a livello di host ESXi.
- Valuta la possibilità di verificare l'allocazione della memoria fisica NUMA hardware per determinare la quantità massima di memoria che può essere assegnata a una macchina virtuale entro i limiti fisici NUMA.
- Se l'obiettivo principale è ottenere prestazioni adeguate, valutare la possibilità di riservare memoria pari alla memoria allocata. L'impostazione di questo parametro garantisce che la macchina virtuale riceva solo memoria fisica.
Archiviazione virtualizzata
La configurazione dello storage in un ambiente virtualizzato richiede la conoscenza dell'infrastruttura di storage. Come con NUMA, è necessario comprendere come funzionano i diversi livelli di I/O, in questo caso, dall'applicazione nella VM, alla lettura e scrittura fisica delle informazioni sul supporto di archiviazione persistente.
vSphere fornisce una serie di opzioni per la configurazione dello storage, che hanno applicazioni utili nell'implementazione di SQL Server con un array Unity XT. FS VMFS è il metodo di archiviazione dati più utilizzato nei sistemi di storage a blocchi come Unity XT. L'array Unity XT è il livello inferiore costituito da unità fisiche esposte da vSphere come dischi logici (volumi). I volumi Unity XT sono formattati come volumi VMFS dall'hypervisor ESXi. Gli amministratori VMware creano uno o più dischi virtuali (VMDK) che vengono presentati al sistema operativo guest. RDM consente a una macchina virtuale di accedere direttamente allo storage a blocchi Unity XT (tramite FC o iSCSI) senza formattare VMFS. I volumi VMFS e RDM possono fornire lo stesso throughput delle transazioni.
Per lo storage basato su NFS per ESXi, Dell EMC consiglia di utilizzare VMware NFS anziché file system NFS per uso generico. Una macchina virtuale in esecuzione su SQL Server e che utilizza un VMDK su un archivio dati NFS non è a conoscenza del livello NFS sottostante. Il sistema operativo guest tratta la macchina virtuale come un server fisico che esegue Windows Server e SQL Server. I dischi condivisi per le configurazioni delle istanze del cluster di failover su archivi dati NFS non sono supportati.
I volumi virtuali VMware vSphere (VVol) offrono un controllo più granulare a livello di macchina virtuale, indipendentemente dalla rappresentazione della memoria fisica sottostante (come volumi o file system). La replica basata su array con VVol è supportata a partire da VVol 2.0 (vSphere 6.5). È possibile utilizzare un disco VVol invece di un disco RDM per fornire risorse disco a un'istanza del cluster di failover SQL a partire da vSphere 6.7 con supporto per il backup SCSI persistente.
Reti virtualizzate
La rete nel mondo virtuale segue gli stessi concetti logici del mondo fisico, ma utilizza software anziché cavi e interruttori fisici. L'impatto della latenza di rete sui carichi di lavoro di SQL Server può variare notevolmente. Il monitoraggio dei parametri delle prestazioni di rete su un carico di lavoro esistente o su un sistema di test ben implementato in un periodo rappresentativo aiuta a creare una rete virtuale.
Quando si utilizza la virtualizzazione VMware con SQL Server, considerare quanto segue:
- Sia i commutatori virtuali standard che quelli distribuiti forniscono le funzionalità richieste da SQL Server.
- Per separare logicamente la gestione, vSphere vMotion e il traffico di storage di rete, utilizzare il tagging VLAN e i gruppi di porte dello switch virtuale.
- VMware consiglia vivamente di abilitare frame di grandi dimensioni sugli switch virtuali in cui è abilitato il traffico vSphere vMotion o il traffico iSCSI.
- In generale, seguire le linee guida di rete per i sistemi operativi e l'hardware guest.
conclusione
Gli ambienti di database SQL Server stanno diventando sempre più grandi e complessi. In SQL Server 2019, Microsoft ha migliorato le funzionalità principali di SQL Server e ne ha aggiunte di nuove, come il supporto per carichi di lavoro di big data con Apache Spark e HDFS. Dell EMC, in collaborazione con Microsoft, continua a fornire i componenti infrastrutturali necessari per l'ambiente SQL Server: server, storage e reti.
Osserviamo aumenti significativi dei tempi di attività e riduzioni del costo totale di proprietà (TCO) quando i professionisti dello storage e dei database collaborano per creare soluzioni infrastrutturali per SQL Server su piattaforme di storage condivise. L'array all-flash Dell EMC Unity XT è una soluzione di fascia media adatta agli sviluppatori e agli amministratori di SQL Server che necessitano di prestazioni elevate e bassa latenza. Progettato per essere eseguito su tutte le unità flash, Unity XT All-Flash supporta doppie CPU, configurazioni a doppio controller e ottimizzazione multi-core.
Sempre più spesso le organizzazioni stanno virtualizzando i propri ambienti SQL Server. Sebbene la virtualizzazione aggiunga un ulteriore livello di progettazione allo stack dell'architettura, offre vantaggi significativi. Ci auguriamo che alcune delle funzionalità e degli strumenti VMware più comunemente utilizzati presentati sopra siano utili negli ambienti SQL Server. Consigliamo inoltre collegamenti a risorse per informazioni più dettagliate.
Link utili
Dell EMC
- (pagina prodotto)
- (YouTube)
VMware
Microsoft
Fonte: habr.com