Oggi vi presenteremo le caratteristiche dell'utilizzo di SQL Server 2019 con il sistema di archiviazione Unity XT, oltre a fornire raccomandazioni sulla virtualizzazione di SQL Server tramite la tecnologia VMware, sulla configurazione e gestione dei componenti fondamentali 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 - "Trasformazione di SQL Server: verso flessibilità e resilienza" (), utilizzando l'esperienza della comunità dei membri dell'Associazione Professionale di SQL Server (Professional Association of SQL Server, PASS). I risultati mostrano che gli ambienti di database SQL Server stanno crescendo sia in dimensione che in complessità, a causa dell'aumento dei volumi di dati e delle nuove esigenze aziendali. I database SQL Server sono attualmente implementati in molte aziende, supportando applicazioni critiche e spesso fungendo da base per la trasformazione digitale.
Dal momento in cui è stato condotto questo sondaggio, Microsoft ha rilasciato la generazione successiva del DBMS - SQL Server 2019. Oltre al miglioramento delle funzionalità principali del motore relazionale e dell'archiviazione dei dati, sono stati introdotti nuovi servizi e funzionalità. Ad esempio, SQL Server 2019 include il supporto per carichi di lavoro di big data utilizzando Apache Spark e il sistema di archiviazione distribuito Hadoop (Hadoop Distributed File System, HDFS).
Alleanza Dell EMC e Microsoft
Dell EMC e Microsoft collaborano da tempo nello sviluppo di soluzioni per SQL Server. L'implementazione di successo di una piattaforma database completa, come Microsoft SQL Server, richiede la coordinazione delle funzionalità software con l'infrastruttura IT sottostante. Questa infrastruttura comprende capacità di elaborazione delle CPU, risorse di memoria, archiviazione e servizi di rete. Dell EMC offre infrastrutture per la piattaforma SQL Server per ogni tipo di carico di lavoro e applicazioni.
La gamma di server Dell EMC PowerEdge offre una varietà di configurazioni di CPU e memoria. Queste configurazioni sono adatte per una vasta gamma di carichi: dalle piccole applicazioni aziendali ai più grandi sistemi critici, come la pianificazione delle risorse d'impresa (ERP), data warehouse, analisi avanzata, commercio elettronico, e altro ancora. La linea di sistemi di archiviazione è progettata per memorizzare dati non strutturati e strutturati.
I clienti che implementano 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 anche una combinazione di tecnologie di accesso cliente, comunicazioni inter-server e comunicazioni "server-storage". Il concetto 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 di settore standard, sistemi operativi e piattaforme hardware. Questo approccio offre un controllo massimo sulle tecnologie e sulle architetture, portando a un notevole risparmio e flessibilità.
VMware fornisce la virtualizzazione di tutti i componenti critici dell'infrastruttura necessari a SQL Server per raggiungere elevate prestazioni e coerenza nelle operazioni. Oltre al cloud privato, VMware attualmente propone anche modelli ibridi per i carichi di lavoro, coprendo architetture cloud private e pubbliche.
Molte organizzazioni ricorrono alla virtualizzazione per ridurre i costi infrastrutturali, garantire un'elevata disponibilità e semplificare il disaster recovery. Il 94% dei professionisti SQL Server intervistati riporta un certo livello di virtualizzazione nel proprio ambiente. Il 70% di chi utilizza la virtualizzazione ha scelto VMware. Il 60% ha un livello di virtualizzazione SQL Server del 75% o più. Inoltre, i risultati dell'indagine dimostrano chiaramente che l'elevata disponibilità e il disaster recovery, 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 a supporto di applicazioni critiche, come l'analisi, i database aziendali, l'analisi dei dati aziendali (BI) e l'elaborazione delle transazioni scalabile (OLTP). La piattaforma SQL Server ha acquisito funzionalità per la gestione dell'integrazione dei dati, dei data warehouse, della reportistica e dell'analisi avanzata, oltre a funzionalità di replica e gestione di tipi di dati semi-strutturati. Certamente, non tutti i clienti o le applicazioni necessitano di tutte queste funzionalità. Inoltre, in molti casi è preferibile separare i servizi di SQL Server tramite virtualizzazione.
Oggi le aziende spesso devono fare affidamento su grandi volumi di dati provenienti da un'ampia gamma di set di dati in continua espansione. Con SQL Server 2019 puoi ottenere informazioni preziose praticamente in tempo reale da tutti i dati. I cluster di SQL Server 2019 forniscono un ambiente completo per lavorare con grandi set di dati, incluse le funzionalità di apprendimento automatico e intelligenza artificiale. Le nuove funzionalità principali e gli aggiornamenti di SQL Server 2019 sono elencati nel .
Sistema di archiviazione di classe media Dell EMC Unity XT
La serie di sistemi di archiviazione Dell EMC Unity è apparsa quasi tre anni fa e da allora sono state vendute oltre 40.000 unità. I clienti hanno apprezzato questo array di classe media per la sua semplicità, prestazioni ed economicità. Le piattaforme di classe media Dell EMC Unity XT sono soluzioni di archiviazione condivisa che offrono bassa latenza, alta capacità e costi operativi contenuti per i carichi di lavoro di SQL Server. Tutti i sistemi Unity XT utilizzano un'architettura a doppio processore (storage processors, SP) per gestire le operazioni di input/output e le operazioni sui dati in modalità active/active. Nella Unity XT dual SP viene utilizzata una completa interconnessione interna SAS 12 Gbit/s e un'architettura multicore brevettata per garantire elevate prestazioni ed efficienza. Gli array disco consentono di aumentare la capacità di archiviazione con scaffali aggiuntivi.
In Dell EMC Unity XT, la nuova generazione di array (ibridi e completamente basati su memoria flash), le prestazioni sono notevolmente aumentate, l'efficienza è stata migliorata e sono state aggiunte nuove funzionalità e servizi per ambienti multicloud.
L'architettura Unity XT consente di elaborare simultaneamente i dati, ridurne il volume e supportare servizi come la replica senza compromettere le prestazioni delle applicazioni. Rispetto alla soluzione della generazione precedente, le prestazioni dell'archiviazione Dell EMC Unity XT sono raddoppiate e il tempo di risposta è diminuito del 75%. E naturalmente, Dell EMC Unity supporta lo standard NVMe.
Le soluzioni di archiviazione con dispositivi NVMe mostrano le loro migliori prestazioni nelle applicazioni sensibili ai ritardi. Ad esempio, in applicazioni come database massivi, NVMe garantisce latenza ridotta e elevate velocità di trasferimento dati. La riduzione dei ritardi e l'aumento del parallelismo migliorano significativamente le prestazioni delle operazioni di lettura/scrittura. Non sorprende che, secondo le previsioni di IDC, entro il 2021 i sistemi di archiviazione flash con connessione NVMe e NVMe-oF (NVMe over Fabric) costituiranno circa la metà di tutti i ricavi dalle vendite di sistemi di archiviazione esterni nel mondo.
L'efficienza dell'archiviazione è migliorata grazie agli algoritmi di compressione dei dati. 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 la capacità del sistema all'85%. La compressione e la deduplica vengono eseguite in modalità inline, a livello dei controller. I dati vengono conservati in formato compresso. Il sistema automatizza anche la gestione degli snapshot dei dati.
Gli array flash Unity facili da usare con accesso unificato (blocco e file) garantiscono tempi di risposta stabili, si integrano con i servizi cloud di archiviazione e supportano l'upgrade senza migrazione dei dati. Nella configurazione di base, questo sistema di archiviazione versatile viene installato in 30 minuti.
La tecnologia di archiviazione dei dati chiamata 'pool dinamici' permette di passare da un'espansione statica a una dinamica della memoria, offrendo elevata flessibilità operativa e facilità nell'aumento della capacità del sistema. I pool dinamici aiutano a risparmiare capacità e budget, richiedendo meno tempo per la ristrutturazione. L'espansione della capacità e delle prestazioni di Dell EMC Unity non richiede migrazione dei dati.
Molte aziende oggi, in combinazione con la propria infrastruttura locale, utilizzano diversi servizi cloud pubblici. Dell EMC Unity XT può funzionare come componente dell'ambiente cloud Dell Technologies Cloud. Questa SAN può essere utilizzata nel cloud pubblico e trasferire dati nel cloud privato. Inoltre, la SAN Dell EMC Unity XT è disponibile in modalità «come servizio». Questo è uno dei servizi di archiviazione cloud Dell EMC Cloud Storage Services.
I servizi di archiviazione cloud stanno guadagnando sempre più popolarità poiché consentono di aumentare la redditività degli investimenti riducendo i costi infrastrutturali. I servizi di archiviazione cloud Cloud Storage Services espandono i data center dei clienti nel cloud, fornendo storage Dell EMC (collegato direttamente alle risorse del cloud pubblico) come servizio. Fornitori di terze parti possono garantire connessioni ad alta velocità (con bassa latenza) del cloud pubblico direttamente ai sistemi Dell EMC Unity, PowerMax e Isilon nel data center del cliente.
La famiglia Unity XT include i sistemi Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA e Unity Cloud Edition.
Storage ibridi e array flash unificati
I sistemi di storage Unity XT Hybrid e Unity XT All-Flash basati su processori Intel implementano un'architettura integrata per accesso a blocchi, file e volumi VMware VVols con supporto per protocolli di archiviazione di rete (NAS), iSCSI e Fibre Channel (FC). Le piattaforme Unity XT Hybrid e Unity XT All-Flash sono pronte per supportare unità NVMe.
I sistemi ibridi Unity XT supportano l'operatività in ambienti multi-cloud. Il supporto per gli ambienti multi-cloud significa estendere il sistema di storage dati al cloud o distribuire nel cloud con opzioni flessibili per l'utilizzo delle risorse. Gli storage multi-cloud sono progettati per garantire mobilità, portabilità dei dati tra più piattaforme cloud, sia private che pubbliche. Questo 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 offrono le seguenti funzionalità:
- Scalabilità fino a 16 PB di capacità «grezza».
- Funzionalità integrate di riduzione del volume dei dati per tutti i pool flash.
- Installazione e configurazione rapide (in media richiedono 25 minuti).
Le tecnologie degli storage a stato solido stanno avanzando rapidamente e nei prossimi anni arriveranno sul mercato nuovi prodotti rivoluzionari. Nel frattempo, le organizzazioni continueranno a sostituire i tradizionali dischi HDD con gli storage a stato solido per aumentare le prestazioni, semplificare la gestione e risparmiare energia. Le nuove generazioni di array flash si distingueranno per strumenti di automazione dello storage più avanzati, integrazione con il cloud pubblico e protezione dei dati integrata.
I sistemi Unity XT All-Flash offrono alta velocità, efficienza e supporto per più cloud. Le loro caratteristiche includono:
- Doppia prestazione.
- Compressione dei dati fino a 7: 1.
- Installazione e configurazione rapida (il processo richiede meno di 30 minuti).
UnityVSA
Il sistema UnityVSA è uno storage definito da software per ambienti virtuali VMware ESXi, che utilizza capacità di storage server, condivisa o cloud. UnityVSA HA, una configurazione con due storage UnityVSA, offre una maggiore resilienza. Lo storage UnityVSA offre:
- Fino a 50 TB di capacità di storage unificato full-feature.
- Compatibilità con sistemi e funzionalità Unity XT.
- Supporto per sistemi ad alta disponibilità (UnityVSA HA).
- Collegamento come NAS e iSCSI.
- Replica dei dati da altre piattaforme Unity XT.
Unity Cloud Edition
Per la sincronizzazione dei file e le operazioni di disaster recovery con il cloud, la famiglia Unity XT include la versione Unity Cloud Edition, che offre:
- Capacità di storage complete con l'uso di storage definito da software (SDS), distribuito nel cloud.
- Distribuzione semplice di storage block e file tramite VMware Cloud in AWS.
- Supporto per il disaster recovery, inclusi test e analisi dei dati.
Unity XT All Flash per SQL Server
Nel rapporto Unisphere Research del 2017 "Trasformazione di SQL Server: verso flessibilità e resilienza" () il 22% dei rispondenti ha dichiarato di utilizzare la tecnologia di storage flash in produzione (16%) o di pianificarlo (6%). Il 30% utilizza array ibridi che includono memoria flash. Il 13% utilizza array flash con connessione diretta. Il 13% esegue backup di database SQL Server su storage flash.
Un'implementazione così rapida di memorie flash per l'uso con SQL Server significa che gli array Unity XT All-Flash sono particolarmente adatti per sviluppatori e amministratori di SQL Server. I sistemi Unity XT All-Flash forniscono a sviluppatori e amministratori di SQL Server capacità e prestazioni che superano ciò che offrono le tipiche reti di archiviazione (SAN).
I sistemi Unity XT All-Flash, pronti per l'implementazione NVMe (per prestazioni ancora più elevate e bassa latenza), hanno un fattore di forma 2U, supportano processori a due core e due controller in modalità active/active.
Modelli Unity XT All-Flash
Unity XT
Processori
Memoria (per processore)
Numero massimo di unità
Capacità massima "grezza" (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
I dettagli possono essere trovati nelle specifiche dell'array ().
Pool di archiviazione
Molti professionisti che lavorano con 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. Gruppi di dischi separati con protezione RAID sono pool di archiviazione tradizionali. Mentre i sistemi ibridi Unity XT supportano solo pool tradizionali, gli array Unity XT All-Flash offrono anche pool di archiviazione dinamici. Nel caso dei pool di archiviazione dinamici, la protezione RAID si applica agli extent dei dischi, ovvero unità di archiviazione più piccole di un disco intero. I pool dinamici offrono maggiore flessibilità nella gestione e nell'espansione dei pool di dischi.
Dell EMC fornisce raccomandazioni per la gestione dei pool di archiviazione per ottenere prestazioni massime con la minima complessità. Ad esempio, si raccomanda di ridurre al minimo il numero di pool di archiviazione Unity XT per semplificare la gestione e aumentare la flessibilità. Tuttavia, la configurazione di pool di archiviazione aggiuntivi può essere molto ragionevole in alcuni casi, incluso quando è necessario:
- Supportare carichi di lavoro separati con diversi profili di I/O.
- Assegnare risorse per raggiungere determinati parametri di prestazione.
- Assegnare risorse separate per la multi-tenancy.
- Creare domini più piccoli per la protezione contro i guasti.
LUN di archiviazione
Come trovare un compromesso tra gestione e flessibilità nella scelta del numero di volumi in un array? Per la massima flessibilità in Unity con SQL Server, è consigliato creare volumi per ogni file del database. Nella pratica, la maggior parte delle organizzazioni adotta un approccio multilivello, in cui i database critici ottengono la massima flessibilità, mentre i file dei database meno importanti vengono raggruppati in un numero minore di grandi volumi. Ti consigliamo di esaminare tutti i requisiti dei database e delle relative applicazioni, poiché le tecnologie di protezione dei dati e monitoraggio dipendono dall'isolamento e dalla collocazione dei file.
Gestire numerosi volumi può essere complicato, soprattutto negli ambienti virtuali. Gli ambienti virtualizzati di SQL Server sono un buon esempio di quanto possa avere senso posizionare diversi tipi di file su un unico volume. L'amministratore del database o l'amministratore dello storage (o entrambi) devono scegliere il giusto equilibrio tra flessibilità e facilità di gestione quando definiscono il numero di volumi da creare.
Archiviazione file
I server NAS ospitano file system sul sistema di archiviazione Unity XT. I file system possono essere accessibili tramite i protocolli SMB o NFS, e grazie al file system multiprotocollo si può utilizzare entrambi i protocolli contemporaneamente. Per collegare un host a file system SMB, NFS e multiprotocollo, così come a magazzini di dati VMware NFS e a volumi virtuali VMware, i server NAS utilizzano interfacce virtuali. I file system e le interfacce virtuali sono isolati all'interno di un unico server NAS, permettendo l'uso di più server NAS per la multitenancy. I server NAS passano automaticamente a uno stato di failover in caso di guasto, se il processore di archiviazione si guasta. I relativi file system vengono anch'essi commutati in caso di guasto.
SQL Server 2012 (11.x) e versioni successive supportano il protocollo Server Message Block (SMB) 3.0, che consente di condividere un file di rete per l'archiviazione. Sia per un'installazione autonoma che per un cluster ad alta disponibilità, puoi installare i database di sistema (master, model, msdb e tempdb) e i database utente del Database Engine con l'opzione di archiviazione SMB. L'uso dell'archiviazione SMB è una buona opzione quando si utilizzano i gruppi di disponibilità Always On, poiché richiede un accesso a risorse di rete ad alta disponibilità per la risorsa di file condivisi.
La creazione di risorse condivise SMB per il deployment di SQL Server con l'archiviazione Unity XT è un processo semplice in tre fasi: è necessario creare un server NAS, un file system e una risorsa condivisa SMB. Il software Dell EMC Unisphere Storage Management include un'utilità di configurazione guidata che ti aiuterà a completare questo processo. Tuttavia, quando si ospitano carichi di lavoro di SQL Server su risorse condivise SMB, non bisogna dimenticare alcune importanti considerazioni che non si applicano necessariamente all'uso delle sole risorse condivise SMB. Microsoft ha stilato un elenco di domande relative all'installazione e alla sicurezza insieme ai problemi noti; per dettagli, vedere la sezione “Installazione di SQL Server con archiviazione di file SMB” nei .
Snapshot dei dati
I dati sono diventati una risorsa fondamentale per le aziende, e oggi gli ambienti critici richiedono non solo un backup. È necessario che le applicazioni siano sempre online, con operazioni e aggiornamenti senza interruzioni. Richiedono anche prestazioni elevate e disponibilità dei dati grazie a opzioni come la replica locale degli snapshot e la replica remota.
Il sistema di archiviazione Unity XT offre capacità di creazione di snapshot per blocchi e file, utilizzando flussi di lavoro, operazioni e architettura comuni. La metodologia degli snapshot di Unity fornisce un modo semplice ed efficace per proteggere i dati. Gli snapshot semplificano il recupero dei dati: è possibile ripristinare a uno snapshot precedente oppure copiare i dati selezionati da uno snapshot precedente. Nella tabella seguente sono indicati i tempi di conservazione degli snapshot per i sistemi Unity XT.
Archiviazione locale e remota degli snapshot dei dati
Tipo di snapshot
CLI
UI
REST
Manualmente
Programmazione
Manualmente
Programmazione
Manualmente
Programmazione
Locale
1 anno
1 anno
5 anni
4 settimane
100 anni
Senza limiti
Remoto
5 anni
255 settimane
5 anni
255 settimane
5 anni
255 settimane
Le istantanee non sono un sostituto diretto di altri metodi di protezione dei dati, come il backup. Possono solo integrare il backup tradizionale come prima linea di difesa per scenari con RTO ridotto.
La funzione delle istantanee di Dell EMC Unity include la riduzione del volume dei dati e la deduplicazione avanzata. Le istantanee traggono anche vantaggio dal risparmio di spazio ottenuto sul risorsa di archiviazione originale. Quando si crea un'istantanea di una risorsa di archiviazione con funzionalità di riduzione dei dati, i dati sorgente possono essere compressi o deduplicati.
Ecco alcune osservazioni sul recupero del database quando si utilizzano istantanee con database SQL Server:
- Tutti i componenti del database SQL Server devono essere protetti come un set di dati. Quando i file di dati e i log sono su LUN diversi, queste LUN devono essere parte di un gruppo coerente. Un gruppo coerente garantisce che l'istantanea venga presa simultaneamente su tutte le LUN del gruppo. Quando i file di dati e i log sono su più risorse di file condivisi SMB, le risorse condivise devono trovarsi nella stessa file system.
- Nel recupero del database SQL Server da un'istantanea basata su blocchi, se l'istanza di SQL Server deve rimanere connessa, utilizzare la connessione all'host Unisphere. Per il recupero basato su file, viene creata una risorsa condivisa SMB aggiuntiva utilizzando l'istantanea come sorgente. Dopo aver collegato i volumi, il database può essere collegato con un altro nome o sostituire il database esistente recuperato.
- Durante il ripristino utilizzando il metodo di ripristino delle istantanee Snapshot Restore in Unisphere, porta l'istanza di SQL Server offline. SQL Server non è a conoscenza delle operazioni di ripristino. Portare l'istanza offline garantisce che i volumi non vengano danneggiati dalle operazioni di scrittura nel database prima del ripristino. Una volta riavviata l'istanza, il recupero di emergenza di SQL Server porterà i database in uno stato coerente.
- Consenti snapshot simultanei per più oggetti di archiviazione contemporaneamente e, prima di attivare snapshot aggiuntivi, verifica che il sistema si trovi nelle modalità operative raccomandate durante il monitoraggio.
Automazione e pianificazione degli snapshot
Gli snapshot in Unity XT possono essere automatizzati. Nel sistema di gestione dell'archiviazione Unisphere sono disponibili le seguenti opzioni di snapshot predefinite: protezione predefinita, protezione con un periodo di conservazione più breve e protezione con un periodo di conservazione più lungo. Ogni opzione crea snapshot giornalieri e li conserva per diversi periodi di tempo.
È possibile selezionare una (o entrambe) delle opzioni di pianificazione: ogni x ore (da 1 a 24) e quotidianamente / settimanalmente. La pianificazione quotidiana / settimanale degli snapshot consente di specificare orari e giorni precisi per la creazione degli snapshot. Per ciascuna opzione selezionata, è necessario impostare una politica di conservazione, configurabile per la rimozione automatica o per la conservazione temporanea.
Ulteriori informazioni sugli snapshot di Unity sono disponibili nella .
Cloni sottili
Un clone sottile è una copia leggibile/scrittibile di una risorsa di archiviazione a blocchi sottile, ad esempio un volume, un gruppo consistente o uno spazio di archiviazione dati VMware VMFS, che condivide blocchi con la risorsa madre. I cloni sottili sono un modo eccellente per presentare rapidamente e in modo compatto copie di database SQL Server, impossibile da ottenere con strumenti tradizionali di SQL Server. Una volta che il clone sottile è stato presentato all'host, il volume può essere portato online e il database verrà collegato utilizzando il metodo di collegamento del DB in SQL Server.
Quando si utilizza la funzione di aggiornamento con cloni sottili, disattivare (portare offline) tutti i database presenti nel clone sottile. Ciò deve essere fatto prima dell'operazione di aggiornamento. Se i database non vengono portati offline prima di eseguire l'aggiornamento, ciò potrebbe causare errori di incongruenza dei dati o risultati errati dei dati su SQL Server.
Replicazione dei dati
La replica è una funzione software che sincronizza i dati con un sistema remoto su lo stesso volume o in un'altra posizione. Le impostazioni di replica e configurazione di Unity consentono di scegliere il modo più efficiente per soddisfare i requisiti RTO/RPO per i database SQL Server, mantenendo un equilibrio tra prestazioni e larghezza di banda.
Quando si utilizza la replica Dell EMC Unity per proteggere i database SQL Server su più volumi, è necessario limitare tutti i dati e i volumi dei log del database a un unico gruppo coerente o a un file system. La replica viene quindi configurata nel gruppo o nel file system e può includere volumi o risorse condivise di più database. I database che richiedono diverse impostazioni di replica devono trovarsi in LUN separati, gruppi coerenti o file system.
I thin clone 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 coerente o dello storage VMFS. Dopo la replica, il thin clone è un volume completamente indipendente con le proprie impostazioni.
Processo di replica di un thin clone tra i sistemi sorgente e target.
La replica del database tempdb non è necessaria poiché il file viene ricostruito al riavvio di SQL Server, quindi i metadati non corrispondono ai metodi di altre istanze di SQL Server. Una selezione accurata dei volumi da replicare e del contenuto di questi volumi elimina il traffico di replica non necessario.
Gestione integrata della copia dei dati di Microsoft SQL Server
La maggior parte dei moderni prodotti di storage (inclusi tutti i prodotti Dell EMC) può creare copie "coerenti con il sistema operativo" di file di qualsiasi tipo tramite:
- Un ordine di scrittura coerente del sistema operativo a tutti i livelli — dall'host allo storage.
- Il raggruppamento dei volumi, in modo tale che l'ordine di scrittura sia mantenuto per più file su volumi diversi.
Con la diffusione degli dispositivi di archiviazione scalabili, Microsoft ha sviluppato un'API per i fornitori di storage. Questa API consente ai fornitori di archiviazione di coordinare le proprie azioni con il software di database SQL Server per creare ‘copia coerenti con l'applicazione’ utilizzando il servizio di shadow copy dei volumi (VSS). Queste copie simulano l'interazione tra SQL Server e il sistema operativo durante l'operazione pianificata e la chiusura di SQL Server. Tutti i buffer di scrittura vengono svuotati e le transazioni vengono sospese fino a quando tutti i dischi non sono aggiornati e coerenti a un certo momento, registrato nel log di SQL.
Il software Dell EMC AppSync, integrato con gli snapshot Unity XT, semplifica e automatizza il processo di creazione, utilizzo e gestione delle copie di dati di lavoro coerenti con l'applicazione. Questo software è progettato per essere utilizzato in scenari di gestione delle copie per il ripristino delle banche dati e il loro riutilizzo.
Il software AppSync rileva automaticamente i database delle applicazioni, analizza la struttura del database e visualizza la struttura dei file attraverso i livelli hardware o di virtualizzazione nel repository di base Unity XT. Organizza tutte le azioni necessarie, dalla creazione e verifica della copia al montaggio degli 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 del database operativo.
Riduzione dei dati e deduplicazione avanzata
La famiglia di sistemi di archiviazione dati Dell EMC Unity offre servizi multifunzionali e facili da usare per la riduzione dei dati. I risparmi sono ottenuti non solo sulle risorse di archiviazione primarie configurate, ma anche sugli snapshot e sui cloni sottili di queste risorse. Gli snapshot e i cloni sottili ereditano le impostazioni di riduzione dei dati dell'archiviazione originale, aumentando così il risparmio di capacità.
La funzione di riduzione del volume dei dati include azioni di deduplicazione, compressione e rilevamento di blocchi vuoti, il che aumenta potenzialmente lo spazio di archiviazione utile per gli oggetti utente e per l'uso interno. La funzione di riduzione del volume dati di Unity XT sostituisce la funzione di compressione di Unity OE 4.3 e versioni successive. La compressione è un algoritmo di riduzione dei dati che può ridurre la distribuzione fisica della capacità necessaria per memorizzare un insieme di dati.
I sistemi Unity XT forniscono anche una funzione avanzata di deduplicazione, che può essere attivata se è abilitata la riduzione del volume dei dati. La deduplicazione avanzata riduce la capacità necessaria per i dati utente mantenendo solo un numero limitato di copie (spesso solo una copia) dei blocchi di dati Unity. L'ambito di deduplicazione è un singolo LUN. Tieni presente questo quando scegli uno schema di archiviazione. Un minor numero di LUN porta a una deduplicazione migliore, ma un numero maggiore di LUN offre prestazioni superiori.
Il risparmio di capacità ottenuto attraverso la deduplicazione avanzata può offrire il miglior ritorno nella maggior parte degli ambienti, ma richiede anche l'uso delle risorse dei processori della matrice Unity. In OE 5.0, la deduplicazione avanzata, se abilitata, deduplica qualsiasi blocco (compresso o non compresso). Maggiori informazioni sono disponibili nella .
Nella tabella seguente sono elencate le configurazioni supportate per la riduzione dei dati e la deduplicazione avanzata:
Riduzione dei dati in Unity (tutti i modelli) e supporto avanzato per la deduplicazione
Versione Unity OE
Tecnologia
Tipo di pool supportato
Modelli supportati
4.3 / 4.4
Riduzione del volume dei dati
Pool di memoria flash - tradizionale o dinamico
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
4.5
Riduzione del volume dei dati
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
Riduzione del volume dei dati e deduplicazione avanzata*
450F, 550F, 650F
5
Riduzione del volume 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 deduplicazione avanzata
450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
* La riduzione del volume dei dati è disabilitata per impostazione predefinita e deve essere attivata prima che la deduplicazione avanzata diventi un'opzione disponibile. Una volta attivata la riduzione del volume dei dati, la deduplicazione avanzata è disponibile, ma è disabilitata per impostazione predefinita.
Riduzione del volume dei dati in Unity e compressione dei dati in SQL Server
La versione SQL Server 2008 Enterprise Edition è stata la prima a disporre di proprie funzionalità di compressione dei dati. Nella compressione a livello di righe e pagine, SQL Server 2008 utilizza la conoscenza del formato della tabella del database interno di SQL Server per ridurre lo spazio occupato dagli oggetti del database. La riduzione dello spazio consente di memorizzare più righe su una pagina e più pagine nel pool di buffer. Poiché i dati non memorizzati nel formato della pagina dei dati da 8k, ad esempio i dati fuori riga come NVARCHAR (MAX), non utilizzeranno i metodi di compressione delle righe o delle pagine, Microsoft ha introdotto le funzionalità Transact-SQL COMPRESS e DECOMPRESS.
Queste funzioni utilizzano un approccio tradizionale alla compressione dei dati (algoritmo GZIP), che deve essere invocato per ogni segmento di dati per comprimere o decompattare.
La compressione Unity XT, che non è esclusivamente riferita a SQL Server, utilizza un algoritmo software per analizzare e comprimere i dati del sistema di archiviazione. Da quando è stata rilasciata Unity OE 4.1, la compressione dei dati Unity è stata disponibile per i volumi di storage a blocchi e per i datastore VMFS nei pool con memoria flash. A partire da Unity OE 4.2, la compressione è disponibile anche per i file system e i datastore NFS nei pool di storage su unità 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 di CPU disponibili - sia per lo storage che per i server del database - e le risorse di input/output necessarie per mantenere il SLA. In generale, ci si può aspettare un ulteriore risparmio di spazio per i dati compressi tramite SQL Server; tuttavia, i dati compressi con la funzione di compressione TSQL utilizzando l'algoritmo GZIP difficilmente otterranno una significativa ulteriore riduzione dal compressore Unity XT, poiché la maggior parte dei vantaggi si ottiene grazie al primo algoritmo universale applicato.
La compressione Unity offre un risparmio di spazio se i dati sull'oggetto di archiviazione vengono compressi di almeno il 25%. Prima di abilitare la compressione per un oggetto di archiviazione, determina se contiene dati che possono essere compressi. Non abilitare la compressione per un oggetto di archiviazione se non comporta un risparmio di capacità.
Nel prendere una decisione se utilizzare la compressione dei dati di Unity, la compressione a livello di database di SQL Server, o entrambe le cose, tenere presente quanto segue:
- I dati scritti nel sistema Unity vengono convalidati dall'host dopo essere stati salvati nella cache di sistema. Tuttavia, il processo di compressione non viene avviato finché la cache non viene svuotata.
- I risparmi ottenuti tramite la compressione non si applicano solo alle risorse di storage di Unity XT, ma anche agli snapshot e ai clone leggeri delle risorse.
- Durante il processo di compressione, diversi blocchi vengono aggregati utilizzando un algoritmo di campionamento per determinare se i dati possono essere compressi. Se l'algoritmo di campionamento determina che si può ottenere solo un minimo risparmio, la compressione viene saltata e i dati vengono scritti nel pool.
- Quando i dati sono compressi prima di essere scritti su disco, il numero di operazioni su di essi viene significativamente ridotto. Pertanto, la compressione aiuta a ridurre l'usura della memoria flash riducendo il volume fisico dei dati scritti sul disco.
Per ulteriori informazioni sulla compressione di righe e pagine in SQL Server per tabelle e indici, vedere .
Ricordate che qualsiasi compressione richiede risorse della CPU. In caso di elevate esigenze di larghezza di banda, la compressione può avere un impatto significativo sulle prestazioni. Elevati tassi di scrittura per i carichi di lavoro OLAP possono anche ridurre i vantaggi della compressione per il database SQL Server.
Gli esperti di Dell EMC hanno esaminato i potenziali risparmi utilizzando i reali tassi di riduzione dei dati nell'array Unity. Il gruppo ha raccolto dati su macchine virtuali VMware, condivisione file, database SQL Server, macchine virtuali Microsoft Hyper-V, ecc.
I risultati dello studio hanno mostrato che il volume del file di log di SQL Server è quasi 10 volte inferiore a quello del file dati:
- Volume del database = 1,49: 1 (32,96%)
- Volume dei log = 12,9: 1 (92,25%)
Il database SQL Server è stato dotato di due volumi. I file del database sono memorizzati in un volume, mentre i registri delle transazioni sono in un altro. L'uso della tecnologia di riduzione dei dati con i volumi del database può garantire un risparmio 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 del volume del database possa variare in base ai dati memorizzati, i risultati della ricerca hanno mostrato che lo spazio di archiviazione dei registri delle transazioni SQL Server può .
Migliori pratiche per la riduzione dei dati
Prima di abilitare la riduzione dei dati su un oggetto di archiviazione, considera le seguenti raccomandazioni:
- Utilizza il monitoraggio del sistema di archiviazione per assicurarti che disponga di risorse disponibili per supportare la riduzione dei dati.
- Abilita la riduzione dei dati per più oggetti di archiviazione contemporaneamente. Prima di abilitarla su ulteriori oggetti di archiviazione, monitora il sistema per assicurarti che sia in modalità di funzionamento raccomandate.
- Nei modelli Unity XT x80F, la riduzione dei dati garantirà un risparmio di capacità se i dati nel blocco di archiviazione vengono compressi di almeno l'1%.
La riduzione dei dati sui modelli precedenti Unity x80F, eseguendo OE 5.0, garantiva un risparmio se i dati erano comprimibili di almeno il 25%.
- Prima di abilitare la riduzione dei dati su un oggetto di archiviazione, verifica se l'oggetto contiene dati comprimibili. Tipi di dati specifici, come video, audio, immagini e dati binari, di solito offrono un beneficio ridotto dalla compressione. Non abilitare la riduzione dei dati su un oggetto di archiviazione se non ci sarà risparmio di spazio.
- Considera la possibilità di una compressione selettiva del volume dei dati di file che di solito si comprimono bene.
Virtualizzazione VMware
VMware vSphere è una piattaforma efficace e sicura per la virtualizzazione e l'ambiente cloud. I principali componenti di vSphere sono VMware vCenter Server e l'hypervisor VMware ESXi.
vCenter Server è una piattaforma unificata per la gestione degli ambienti vSphere. Si distingue per la facilità di distribuzione e l'ottimizzazione proattiva delle risorse. ESXi è un hypervisor open source che viene installato direttamente sui server fisici. ESXi ha accesso diretto alle risorse di base e una dimensione ridotta di 150 MB, il che riduce al minimo i requisiti di memoria. Garantisce prestazioni affidabili per una varietà di carichi di lavoro delle applicazioni e supporta potenti configurazioni di macchine virtuali fino a 128 CPU virtuali, 6 TB di RAM e 120 dispositivi.
Affinché SQL Server funzioni in modo efficiente su hardware moderno, il sistema operativo SQL Server (SQLOS) deve 'comprendere' la struttura dell'hardware. Con l'avvento di sistemi multicore e multiprocessore con accesso non uniforme alla memoria (NUMA), è diventato particolarmente importante comprendere le interrelazioni tra i core, i processori logici e fisici.
Processori
Un processore virtuale (vCPU) è un processore centrale virtuale assegnato a una macchina virtuale. Il numero totale di CPU virtuali assegnate viene calcolato come:
Total vCPU = (numero di socket virtuali) * (numero di core virtuali per socket)Se la stabilità delle prestazioni è importante, VMware raccomanda che il numero totale di CPU virtuali 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 CPU virtuali assegnate se il monitoraggio mostra che sono disponibili risorse CPU inutilizzate.
Nei sistemi con la tecnologia Intel Hyper-Threading attivata, il numero di core logici (vCPU) è il doppio del numero di core fisici. In questo caso non assegnare il numero totale di CPU virtuali.
Per i carichi di lavoro di SQL Server a livello inferiore, la variabilità della latenza ha minore impatto. Pertanto, questi carichi di lavoro possono essere eseguiti su host con un rapporto maggiore di CPU virtuali rispetto a fisiche. Livelli di carico CPU ragionevoli possono aumentare la larghezza di banda complessiva del sistema, ottimizzare l'uso delle licenze e mantenere prestazioni adeguate.
L'Intel Hyper-Threading aumenta generalmente la larghezza di banda complessiva dell'host del 10-30%, il che implica un rapporto tra CPU virtuali e processori fisici da 1,1 a 1,3. VMware raccomanda di abilitare l'Hyper-Threading nel BIOS UEFI quando possibile, in modo che ESXi possa trarre vantaggio da questa tecnologia. Inoltre, VMware consiglia di eseguire test approfonditi e monitorare l'utilizzo dell'Hyper-Threading per i carichi di lavoro SQL Server.
Memoria
Quasi tutti i server moderni utilizzano un'architettura di accesso alla memoria non uniforme (NUMA) per la comunicazione tra la memoria principale e i processori. La NUMA è un'architettura hardware per la memoria condivisa che implementa la divisione dei blocchi di memoria fisica tra processori fisici. Un nodo NUMA è costituito da uno o più socket CPU insieme a un blocco di memoria dedicata.
Negli ultimi dieci anni, la NUMA è stata un argomento ampiamente discusso. La relativa complessità della NUMA è dovuta, in particolare, alle implementazioni di diversi fornitori. Negli ambienti virtualizzati, la complessità della NUMA è anche influenzata dal numero di parametri di configurazione e livelli, dall'hardware al hypervisor fino al sistema operativo ospite e infine all'applicazione SQL Server. Una buona comprensione dell'architettura hardware NUMA è un requisito fondamentale per qualsiasi amministratore di database SQL Server che lavora con un'istanza 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 suddividere le risorse CPU disponibili all'interno di una NUMA in più nodi SoftNUMA. Secondo VMware, SoftNUMA è compatibile con la topologia NUMA virtuale (vNUMA) di VMware e può ottimizzare ulteriormente la scalabilità e le prestazioni del motore del database per la maggior parte dei carichi di lavoro...
Quando si utilizza la virtualizzazione VMware con SQL Server, utilizzare:
- Monitoraggio delle macchine virtuali per rilevare la carenza di risorse di memoria per il SQL Server Database Engine. Questo problema porta a un aumento delle operazioni di input/output e a una diminuzione delle prestazioni.
- Per migliorare le prestazioni, prevenire i conflitti di memoria tra le macchine virtuali evitando un sovraccarico eccessivo di memoria a livello dell'host ESXi.
- Esplora la possibilità di verificare l'assegnazione della memoria fisica NUMA per determinare la massima quantità di memoria che può essere assegnata a una macchina virtuale nei limiti fisici di NUMA.
- Se il raggiungimento di prestazioni adeguate è l'obiettivo principale, considera la possibilità di riservare memoria pari alla memoria assegnata. Questa impostazione assicura che la macchina virtuale riceva solo memoria fisica.
Storage virtualizzato
La configurazione dello storage in un ambiente virtualizzato richiede la conoscenza dell'infrastruttura SAN. Come nel caso del NUMA, è importante comprendere come funzionano i diversi livelli di input-output: in questo caso, dall'applicazione nella VM fino alla lettura e scrittura fisica delle informazioni su un supporto di memorizzazione permanente.
vSphere offre una serie di opzioni per la configurazione dello storage che hanno applicazioni utili nell'implementazione di SQL Server con l'array Unity XT. FS VMFS è il metodo di archiviazione più ampiamente utilizzato nei sistemi di archiviazione a blocchi, come Unity XT. L'array Unity XT rappresenta il livello inferiore composto da unità fisiche presentate da vSphere come dischi logici (volumi). I volumi Unity XT sono formattati come volumi VMFS dal hypervisor ESXi. Gli amministratori VMware creano uno o più dischi virtuali (VMDK) che vengono presentati al sistema operativo ospite. RDM consente alla macchina virtuale di accedere direttamente allo storage a blocchi (tramite FC o iSCSI) di Unity XT senza la formattazione VMFS. I volumi VMFS e RDM possono fornire la stessa capacità di transazione.
Per lo storage basato su NFS per ESXi, Dell EMC raccomanda di utilizzare VMware NFS anziché file system NFS generali. La macchina virtuale in esecuzione su SQL Server e utilizzando VMDK nello storage NFS non è a conoscenza dello strato NFS sottostante. Il sistema operativo ospite considera la macchina virtuale come un server fisico che esegue Windows Server e SQL Server. I dischi condivisi per le configurazioni di istanza di cluster ad alta disponibilità negli storage NFS non sono supportati.
I volumi virtuali VMware vSphere (VVols) offrono un controllo più fine a livello di macchina virtuale, indipendentemente dalla rappresentazione sottostante della memoria fisica (ad esempio, volumi o file system). La replicazione basata su array con VVols è supportata a partire da VVol 2.0 (vSphere 6.5). Il disco VVol può essere utilizzato invece del disco RDM per fornire una risorsa di archiviazione a un'istanza di un cluster SQL resistente ai guasti, a partire da vSphere 6.7, con supporto per il provisioning persistente tramite SCSI.
Reti virtualizzate
La rete nel mondo virtuale segue le stesse concezioni logiche che nel mondo fisico, ma utilizza software anziché cavi e switch fisici. L'impatto della latenza della rete sui carichi di lavoro di SQL Server può variare notevolmente. Monitorare le metriche delle prestazioni della rete su un carico di lavoro esistente o su un sistema di test ben implementato per un periodo rappresentativo aiuta a creare una rete virtuale.
Quando si utilizza la virtualizzazione VMware con SQL Server è necessario considerare quanto segue:
- Sia i passanti virtuali standard che quelli distribuiti forniscono le funzionalità necessarie per SQL Server.
- Per la separazione logica del traffico di gestione, di vSphere vMotion e di storage di rete, utilizzare il tagging VLAN e i gruppi di porte del passante virtuale.
- VMware raccomanda vivamente di abilitare jumbo frame sui passanti virtuali in cui è abilitato il traffico di vSphere vMotion o il traffico iSCSI.
- In generale, seguire le raccomandazioni di rete per i sistemi operativi guest e l'hardware.
Conclusione
Gli ambienti dei database SQL Server stanno diventando sempre più scalabili e complessi. In SQL Server 2019, Microsoft ha migliorato le funzionalità fondamentali di SQL Server e ha aggiunto nuove funzionalità, come il supporto per i carichi di lavoro di big data tramite 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 un notevole aumento del tempo di disponibilità e una riduzione del costo totale di proprietà (TCO) quando gli specialisti di archiviazione e database collaborano alla creazione di soluzioni infrastrutturali per SQL Server su piattaforme con storaging condiviso. L'array flash Dell EMC Unity XT è una soluzione di fascia media adatta a sviluppatori e amministratori di SQL Server che necessitano di alte prestazioni e bassa latenza. Il sistema Unity XT All-Flash, progettato per funzionare su tutti i dispositivi di archiviazione flash, supporta CPU dual-socket, configurazioni dual-controller e ottimizzazione multi-core.
Sempre più spesso, le organizzazioni virtualizzano i loro ambienti SQL Server. Anche se la virtualizzazione aggiunge un ulteriore livello di progettazione nell'architettura, offre vantaggi significativi. Ci auguriamo che vi siano utili alcune delle funzionalità e degli strumenti VMware più comunemente utilizzati negli ambienti SQL Server presentati sopra. Consigliamo anche riferimenti a risorse per ulteriori informazioni.
Link utili
Dell EMC
- (pagina prodotto)
- (YouTube)
VMware
Microsoft
Fonte: habr.com
