Hoje apresentaremos os recursos de uso do SQL Server 2019 com o sistema de armazenamento Unity XT e também daremos recomendações sobre como virtualizar o SQL Server usando a tecnologia VMware, configurando e gerenciando os componentes básicos da infraestrutura Dell EMC.
Em 2017, a Dell EMC e a VMware publicaram os resultados de uma pesquisa sobre tendências e evolução do SQL Server - "SQL Server Transformation: Towards Agility and Resilience" (), que utilizou a experiência da comunidade de membros da Associação Profissional de SQL Server (PASS). Os resultados mostram que os ambientes de banco de dados SQL Server estão crescendo em tamanho e complexidade, impulsionados pelo aumento dos volumes de dados e pelos novos requisitos de negócios. Os bancos de dados SQL Server agora são implantados em muitas empresas, potencializando aplicativos de missão crítica e, muitas vezes, são a base da transformação digital.
Desde a realização desta pesquisa, a Microsoft lançou a próxima geração de SGBD - SQL Server 2019. Além de melhorar as funções básicas do mecanismo relacional e do armazenamento de dados, novos serviços e funções surgiram. Por exemplo, o SQL Server 2019 inclui suporte para cargas de trabalho de big data usando Apache Spark e Hadoop Distributed File System (HDFS).
Aliança Dell EMC e Microsoft
A Dell EMC e a Microsoft têm uma colaboração de longa data no desenvolvimento de soluções para SQL Server. A implementação bem-sucedida de uma plataforma de banco de dados abrangente, como o Microsoft SQL Server, exige a coordenação da funcionalidade do software com a infraestrutura de TI subjacente. Essa infraestrutura inclui poder de processamento do processador, recursos de memória, armazenamento e serviços de rede. A Dell EMC oferece infraestrutura da plataforma SQL Server para cada tipo de carga de trabalho e aplicativo.
A linha de servidores Dell EMC PowerEdge oferece uma variedade de configurações de processador e memória. Essas configurações são adequadas para uma ampla variedade de cargas de trabalho: desde aplicações de pequenas empresas até os maiores sistemas de missão crítica, como planejamento de recursos empresariais (ERP), data warehouses, análises avançadas, comércio eletrônico, etc. armazenar dados não estruturados e estruturados.
Os clientes que implantam o SQL Server 2019 com infraestrutura Dell EMC podem trabalhar com dados estruturados e não estruturados usando o SQL Server e o Apache Spark. O SQL Server também oferece suporte a combinações de tecnologias de comunicação de acesso para cliente, servidor para servidor e servidor para armazenamento. A visão da Dell EMC baseia-se em um modelo desagregado que oferece um ecossistema aberto. As organizações podem escolher entre uma ampla variedade de aplicativos de rede, sistemas operacionais e plataformas de hardware padrão do setor. Essa abordagem oferece controle máximo sobre tecnologias e arquiteturas, resultando em economias de custos e flexibilidade significativas.
A VMware virtualiza todos os componentes críticos da infraestrutura que o SQL Server precisa para alcançar alto desempenho e consistência operacional. Além da nuvem privada, a VMware também oferece atualmente modelos híbridos para cargas de trabalho, abrangendo arquiteturas de nuvem privada e pública.
Muitas organizações estão recorrendo à virtualização para reduzir custos de infraestrutura, fornecer alta disponibilidade e simplificar a recuperação de desastres. 94% dos profissionais de SQL Server pesquisados relatam algum nível de virtualização em seus ambientes. 70% dos que usam virtualização escolheram VMware. 60% têm níveis de virtualização do SQL Server de 75% ou mais. Além disso, os resultados da pesquisa sugerem fortemente que a alta disponibilidade e a recuperação de desastres implementadas na camada de virtualização tornaram-se fatores importantes na decisão de virtualizar bancos de dados SQL Server.
Novos recursos no SQL Server 2019
A plataforma de banco de dados SQL Server 2019 inclui uma ampla gama de tecnologias, recursos e serviços que oferecem suporte a aplicativos de missão crítica, como análises, bancos de dados corporativos, business intelligence (BI) e processamento de transações escalonáveis (OLTP). A plataforma SQL Server ganhou recursos para gerenciar integração de dados, armazenamento de dados, relatórios e análises avançadas, recursos de replicação e gerenciamento de tipos de dados semiestruturados. É claro que nem todos os clientes ou aplicativos exigem todos esses recursos. Além disso, em muitos casos é preferível separar os serviços do SQL Server usando virtualização.
Hoje, as empresas muitas vezes precisam contar com grandes volumes de dados provenientes de uma ampla gama de conjuntos de dados cada vez maiores. Com o SQL Server 2019, você pode obter insights quase em tempo real de todos os seus dados. Os clusters do SQL Server 2019 fornecem um ambiente completo para trabalhar com grandes conjuntos de dados, incluindo o uso de recursos de aprendizado de máquina e inteligência artificial. Os principais novos recursos e atualizações do SQL Server 2019 estão listados em .
Sistema de armazenamento intermediário Dell EMC Unity XT
A série de armazenamento Dell EMC Unity foi lançada há quase três anos e, desde então, mais de 40 sistemas foram vendidos. Os clientes apreciam esse array intermediário por sua simplicidade, desempenho e economia. As plataformas midrange Dell EMC Unity XT são soluções de armazenamento compartilhado que oferecem baixa latência, alto rendimento e baixa sobrecarga de gerenciamento para cargas de trabalho do SQL Server. Todos os sistemas Unity XT usam uma arquitetura de processador de armazenamento duplo (SP) para lidar com E/S e operações de dados ativas/ativas. O Unity XT dual SP usa conectividade SAS interna completa de 000 Gbps e uma arquitetura multi-core proprietária para alto desempenho e eficiência. As matrizes de disco permitem expandir a capacidade de armazenamento usando prateleiras adicionais.
O Dell EMC Unity XT, a próxima geração de arrays (híbridos e totalmente flash), aumenta significativamente o desempenho, melhora a eficiência e adiciona novos recursos e serviços para ambientes multinuvem.
A arquitetura Unity XT permite processar dados simultaneamente, reduzir volumes de dados e oferecer suporte a serviços como replicação sem sacrificar o desempenho do aplicativo. Em comparação com a solução da geração anterior, o desempenho do sistema de armazenamento Dell EMC Unity XT foi duplicado e o tempo de resposta é 75% mais rápido. E, claro, o Dell EMC Unity oferece suporte ao padrão NVMe.
Os sistemas de armazenamento com unidades NVMe demonstram seu melhor desempenho em aplicativos sensíveis à latência. Por exemplo, em aplicações como bancos de dados massivos, o NVMe fornece baixa latência e altas taxas de dados de pico. A latência reduzida e o aumento da simultaneidade melhoram significativamente o desempenho de leitura/gravação. Não é por acaso que, de acordo com a previsão da IDC, até 2021, os arrays flash com conexões NVMe e NVMe-oF (NVMe over Fabric) representarão aproximadamente metade de todas as receitas provenientes das vendas de sistemas de armazenamento externo no mundo.
Algoritmos de compactação de dados melhoram a eficiência do armazenamento. O Dell EMC Unity XT pode reduzir o volume de dados em até cinco vezes. Outro indicador importante é a eficiência geral do sistema. O Dell EMC Unity XT usa 85% da capacidade do sistema. A compactação e a desduplicação são executadas no modo inline - no nível do controlador. Os dados são salvos em formato compactado. O sistema também automatiza o trabalho com instantâneos de dados.
Os arrays flash Unity fáceis de usar com acesso unificado (bloco e arquivo) fornecem tempos de resposta estáveis, integração com serviços de armazenamento em nuvem e suporte a atualizações sem migração de dados. Na sua configuração básica, este versátil sistema de armazenamento é instalado em 30 minutos.
A tecnologia de armazenamento de dados chamada “pools dinâmicos” permite passar da expansão de memória estática para dinâmica, oferece alta flexibilidade operacional e facilidade de aumento da capacidade do sistema. Os pools dinâmicos economizam capacidade e orçamento e exigem menos tempo para serem reconstruídos. A expansão da capacidade e do desempenho do Dell EMC Unity não requer migração de dados.
Muitas empresas hoje usam vários serviços de nuvem pública em combinação com sua infraestrutura local. O Dell EMC Unity XT pode funcionar como um componente do ambiente Dell Technologies Cloud. Este sistema de armazenamento pode ser usado em uma nuvem pública e os dados podem ser transferidos para uma nuvem privada. Além disso, o armazenamento Dell EMC Unity XT está disponível como serviço. Este é um dos serviços de armazenamento em nuvem do Dell EMC Cloud Storage Services.
O armazenamento em nuvem está se tornando cada vez mais popular porque pode melhorar o ROI ao reduzir os custos de infraestrutura. Os serviços de armazenamento em nuvem estendem os data centers dos clientes para a nuvem, fornecendo armazenamento Dell EMC (conectado diretamente aos recursos da nuvem pública) como um serviço. Provedores terceirizados podem fornecer conectividade de nuvem pública de alta velocidade (baixa latência) diretamente aos sistemas Dell EMC Unity, PowerMax e Isilon no data center do cliente.
A família Unity XT inclui os sistemas Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA e Unity Cloud Edition.
Matrizes Unificadas Híbridas e Flash
Os sistemas de armazenamento Unity XT Hybrid e Unity XT All-Flash baseados em Intel fornecem uma arquitetura integrada para acesso em bloco, acesso a arquivos e VMware VVols com suporte para protocolos de armazenamento conectado à rede (NAS), iSCSI e Fibre Channel (FC). As plataformas Unity XT Hybrid e Unity XT All-Flash estão prontas para NVMe.
Os sistemas híbridos Unity XT suportam ambientes multinuvem. Multinuvem significa estender o armazenamento para a nuvem ou implantar na nuvem com opções flexíveis de utilização de recursos. O armazenamento multicloud foi projetado para garantir mobilidade e portabilidade de dados entre diversas plataformas de nuvem – privadas e públicas. Isso afeta não apenas os processos de movimentação de dados, mas também a organização do acesso das aplicações aos dados em diversas nuvens públicas.
Esses arrays híbridos fornecem os seguintes recursos:
- Escalável para capacidade bruta de 16 PB.
- Recursos integrados de redução de dados para todos os pools de flash.
- Instalação e configuração rápidas (em média leva 25 minutos).
A tecnologia SSD está melhorando rapidamente e novos produtos revolucionários chegarão ao mercado nos próximos anos. Entretanto, as organizações continuarão a substituir os HDD tradicionais por SSDs para melhorar o desempenho, facilitar a gestão e poupar energia. As novas gerações de arrays totalmente flash contarão com automação de armazenamento mais avançada, integração de nuvem pública e proteção de dados integrada.
Os sistemas Unity XT All-Flash oferecem velocidade, eficiência e suporte multinuvem. Suas características:
- Produtividade dupla.
- Redução de dados até 7:1.
- Instalação e configuração rápidas (o processo leva menos de 30 minutos).
UnidadeVSA
UnityVSA é um armazenamento definido por software para ambientes virtuais VMware ESXi usando capacidade de armazenamento de servidor, compartilhada ou em nuvem. UnityVSA HA, uma configuração UnityVSA de armazenamento duplo, fornece tolerância a falhas adicional. O armazenamento UnityVSA oferece:
- Até 50 TB de capacidade de armazenamento unificado com todos os recursos.
- Compatível com sistemas e recursos Unity XT.
- Suporte para sistemas de alta disponibilidade (UnityVSA HA).
- Conexão como NAS e iSCSI.
- Replicação de dados de outras plataformas Unity XT.
Edição em nuvem da unidade
Para operações de sincronização de arquivos e recuperação de desastres com a nuvem, a família Unity XT inclui o Unity Cloud Edition, que fornece:
- Recursos de armazenamento completos usando armazenamento definido por software (SDS) implantado na nuvem.
- Implante facilmente o armazenamento de blocos e arquivos com o VMware Cloud on AWS.
- Suporte à recuperação de desastres, incluindo testes e análise de dados.
Unity XT totalmente flash para SQL Server
Relatório de 2017 da Unisphere Research, "Transformação do SQL Server: Rumo à Agilidade e Resiliência" () 22% dos entrevistados relataram que usam tecnologia de armazenamento flash na produção (16%) ou planejam fazê-lo (6%). 30% usam arrays híbridos que incluem memória flash. 13% usam matrizes flash de conexão direta. 13% fazem backup de bancos de dados SQL Server em armazenamento flash.
Essa rápida adoção do armazenamento flash para uso com o SQL Server significa que os arrays Unity XT All-Flash são particularmente adequados para desenvolvedores e administradores do SQL Server. Os sistemas Unity XT All-Flash fornecem aos desenvolvedores e administradores do SQL Server recursos e desempenho que vão além do que as SANs (redes de área de armazenamento) típicas oferecem.
Os sistemas Unity XT All-Flash, prontos para NVMe (para desempenho ainda mais alto e baixa latência), têm um formato 2U, suportam processadores dual-core e dois controladores no modo ativo/ativo.
Modelos totalmente flash Unity XT
Unidade XT
Processadores
Memória (por processador)
Máx. número de unidades
Máx. capacidade "bruta" (PB)
380F
1 Intel E5-2603 v4
6c/1.7 GHz
64
500
2.4
480F
2 Intel Xeon Prata
4108 8c/1.8 GHz
96
750
4.0
680F
2 Intel Xeon Prata
4116 12c/2.1 GHz
192
1,000
8.0
880F
2Intel Xeon Gold 6130
16c/2.1 GHz
384
1,500
16.0
Detalhes podem ser encontrados nas especificações da matriz ().
Conjuntos de armazenamento
Muitos profissionais do SQL Server sabem que todos os arrays de armazenamento modernos oferecem a capacidade de agrupar discos em unidades de armazenamento maiores com um nível fixo de proteção RAID. Grupos de discos individuais com proteção RAID são pools de armazenamento tradicionais. Embora os sistemas híbridos Unity XT suportem apenas pools tradicionais, os arrays Unity XT All-Flash também oferecem pools de armazenamento dinâmicos. Com pools de armazenamento dinâmico, a proteção RAID é aplicada a extensões de disco – unidades de armazenamento menores que um disco cheio. Os conjuntos dinâmicos proporcionam maior flexibilidade no gerenciamento e expansão de conjuntos de discos.
A Dell EMC fornece práticas recomendadas para gerenciar pools de armazenamento para obter desempenho máximo com complexidade mínima. Por exemplo, é recomendado minimizar o número de pools de armazenamento do Unity XT para reduzir a complexidade e aumentar a flexibilidade. No entanto, configurar pools de armazenamento adicionais pode ser muito útil em alguns casos, inclusive quando você precisa:
- Dê suporte a cargas de trabalho separadas com diferentes perfis de E/S.
- Alocar recursos para atingir determinados parâmetros de desempenho.
- Dedique recursos separados para multilocação.
- Crie domínios menores para proteção contra falhas
Volumes de armazenamento (LUNs)
Como você equilibra controle e flexibilidade ao escolher o número de volumes em um array? Para máxima flexibilidade no Unity com SQL Server, é recomendado criar volumes para cada arquivo de banco de dados. Na prática, a maioria das organizações adota uma abordagem em camadas, onde os bancos de dados críticos recebem flexibilidade máxima e os arquivos de bancos de dados menos críticos são agrupados em menos volumes e maiores. Recomendamos revisar todos os requisitos para bancos de dados e quaisquer aplicativos associados porque as tecnologias de proteção e monitoramento de dados dependem do isolamento e posicionamento de arquivos.
Muitas vezes, vários volumes podem ser difíceis de gerenciar, especialmente em ambientes virtuais. Os ambientes virtualizados do SQL Server são um bom exemplo de onde pode fazer sentido hospedar vários tipos de arquivos em um único volume. O administrador de banco de dados ou administrador de armazenamento (ou ambos) deve escolher o equilíbrio certo entre flexibilidade e facilidade de manutenção ao determinar o número de volumes a serem criados.
Armazenamento de arquivo
Os servidores NAS hospedam sistemas de arquivos no armazenamento Unity XT. Os sistemas de arquivos podem ser acessados usando os protocolos SMB ou NFS e, com um sistema de arquivos multiprotocolo, você pode usar os dois protocolos simultaneamente. Os servidores NAS usam interfaces virtuais para conectar o host a sistemas de arquivos SMB, NFS e multiprotocolo, bem como ao armazenamento VMware NFS e aos volumes virtuais VMware. Os sistemas de arquivos e as interfaces virtuais são isolados em um único servidor NAS, permitindo que vários servidores NAS sejam usados para multilocação. Os servidores NAS falham automaticamente se o processador de armazenamento falhar. Seus sistemas de arquivos associados também fazem failover.
O SQL Server 2012 (11.x) e versões posteriores oferecem suporte ao Server Message Block (SMB) 3.0, que permite o compartilhamento de arquivos em rede para armazenamento. Para instalações de cluster autônomas e de failover, você pode instalar bancos de dados do sistema (mestre, modelo, msdb e tempdb) e bancos de dados de usuário do Mecanismo de Banco de Dados com a opção de armazenamento SMB. Usar o armazenamento SMB é uma boa opção ao usar grupos de disponibilidade Always On porque o compartilhamento de arquivos requer acesso a um recurso de rede altamente disponível.
A criação de compartilhamentos de arquivos SMB para uma implantação do SQL Server com armazenamento Unity XT é um processo simples de três etapas: você cria um servidor NAS, um sistema de arquivos e um compartilhamento SMB. O software Dell EMC Unisphere Storage Management inclui um assistente de configuração para ajudá-lo a concluir esse processo. No entanto, ao hospedar cargas de trabalho do SQL Server em compartilhamentos de arquivos SMB, há algumas considerações importantes a serem lembradas que não se aplicam necessariamente ao uso de compartilhamentos de arquivos SMB. A Microsoft compilou uma lista de problemas de instalação e segurança junto com os problemas atualmente conhecidos; Para obter detalhes, consulte "Instalando o SQL Server com armazenamento de arquivos SMB" em .
Instantâneos de dados
Os dados tornaram-se o recurso mais importante de uma empresa e os ambientes de missão crítica atuais exigem mais do que apenas redundância. É necessário que os aplicativos estejam sempre online, com operações e atualizações ininterruptas. Eles também exigem alto desempenho e disponibilidade de dados por meio de opções como replicação local de snapshots e replicação remota.
O array de armazenamento Unity XT oferece recursos de snapshot de blocos e arquivos que compartilham fluxos de trabalho, operações e arquitetura comuns. A metodologia de instantâneo do Unity oferece uma maneira simples e eficaz de proteger dados. Os instantâneos facilitam a restauração de dados - reverta para um instantâneo anterior ou você pode copiar os dados selecionados de um instantâneo anterior. A tabela a seguir mostra os períodos de retenção de snapshots para sistemas Unity XT.
Armazenamento local e remoto de instantâneos de dados
Tipo de foto
CLI
UI
DESCANSO
manualmente
No horário
manualmente
No horário
manualmente
No horário
Local
ano 1
ano 1
anos 5
Semana 4
anos 100
Sem restrições
Controlo remoto
anos 5
255 semana
anos 5
255 semana
anos 5
255 semana
Os instantâneos não substituem diretamente outros métodos de proteção de dados, como backups. Eles só podem complementar o backup tradicional como primeira linha de defesa para cenários de baixo RTO.
O recurso de snapshot do Dell EMC Unity inclui redução de dados e desduplicação avançada. Os instantâneos também se beneficiam da economia de espaço obtida no recurso de armazenamento original. Ao tirar um instantâneo de um recurso de armazenamento que suporta recursos de redução de dados, os dados na origem podem ser compactados ou desduplicados.
Aqui estão algumas notas sobre a recuperação de banco de dados ao usar snapshots com bancos de dados SQL Server:
- Todos os componentes de um banco de dados SQL Server devem ser protegidos como um conjunto de dados. Quando os arquivos de dados e de log estiverem em LUNs diferentes, esses LUNs deverão fazer parte de um grupo de consistências. Um grupo consistente garante que um instantâneo seja obtido simultaneamente em todos os LUNs do grupo. Quando os arquivos de dados e de log estão em vários compartilhamentos de arquivos SMB, os compartilhamentos devem estar no mesmo sistema de arquivos.
- Ao restaurar um banco de dados SQL Server a partir de um snapshot baseado em bloco, se a instância do SQL Server precisar permanecer conectada, use uma junção de host do Unisphere. Para recuperação baseada em arquivo, um compartilhamento SMB adicional é criado usando o instantâneo como origem. Depois que os volumes forem montados, o banco de dados poderá ser anexado com um nome diferente ou o banco de dados existente poderá ser substituído por um restaurado.
- Ao executar uma restauração usando o método Snapshot Restore no Unisphere, coloque a instância do SQL Server offline. O SQL Server não tem conhecimento das operações de restauração. Colocar uma instância off-line garante que os volumes não sejam danificados por gravações no banco de dados antes da recuperação. Depois que a instância for reiniciada, a recuperação de desastres do SQL Server colocará os bancos de dados em um estado consistente.
- Habilite instantâneos para vários objetos de armazenamento ao mesmo tempo e certifique-se de que o sistema esteja nos modos operacionais recomendados antes de ativar instantâneos adicionais.
Automação e agendamento de fotos
Os instantâneos no Unity XT podem ser automatizados. As seguintes opções de snapshot padrão estão disponíveis no gerenciamento de armazenamento do Unisphere: proteção padrão, proteção de retenção mais curta e proteção de retenção mais longa. Cada opção tira instantâneos diários e os salva por diferentes períodos de tempo.
Você pode escolher uma (ou ambas) das opções de agendamento - a cada x horas (de 1 a 24) e diariamente/semanalmente. A programação diária/semanal de snapshots permite especificar horários e dias específicos para a captura de snapshots. Para cada opção selecionada, você deve definir uma política de retenção, que pode ser configurada para excluir automaticamente o pool ou armazená-lo temporariamente.
Mais informações sobre instantâneos do Unity - em .
Clones finos
Um clone dinâmico é uma cópia de leitura/gravação de um recurso de armazenamento de bloco fino, como um volume, um grupo de consistências ou um armazenamento de dados VMware VMFS, que compartilha blocos com seu recurso pai. Os clones finos são uma ótima maneira de apresentar cópias de um banco de dados SQL Server de forma rápida e compacta, algo que as ferramentas tradicionais do SQL Server não conseguem alcançar. Depois que o clone dinâmico for apresentado ao host, os volumes poderão ser colocados online e o banco de dados será anexado usando o método DB Attach no SQL Server.
Ao usar o recurso de atualização com clones dinâmicos, coloque todos os bancos de dados no clone dinâmico off-line. Isso deve ser feito antes da operação de atualização. A falha em colocar os bancos de dados offline antes de realizar uma atualização pode resultar em erros de inconsistência de dados ou resultados de dados incorretos no SQL Server.
Replicação de dados
A replicação é um recurso de software que sincroniza dados com um sistema remoto no mesmo local ou em outro local. As opções de replicação e configuração do Unity permitem que você escolha uma maneira eficiente de atender aos requisitos de RTO/RPO para bancos de dados SQL Server enquanto equilibra desempenho e taxa de transferência.
Ao usar o Dell EMC Unity Replication para proteger bancos de dados SQL Server em vários volumes, você deve limitar todos os volumes de dados e de log no banco de dados a um único grupo de consistências ou sistema de arquivos. A replicação é então configurada em um grupo ou sistema de arquivos e pode incluir volumes ou compartilhamentos de vários bancos de dados. Os bancos de dados que exigem diferentes opções de replicação devem estar em LUNs, grupos de consistências ou sistemas de arquivos separados.
Os clones finos são compatíveis com replicação síncrona e assíncrona. Quando um clone dinâmico é replicado para um destino, ele se torna uma cópia completa do volume, do grupo de consistências ou do armazenamento VMFS. Após a replicação, um clone fino é um volume completamente independente com suas próprias configurações.
O processo de replicação de clone fino entre os sistemas de origem e de destino.
A replicação do banco de dados tempdb não é necessária porque o arquivo é reconstruído quando o SQL Server é reiniciado e, portanto, os metadados não são consistentes com o método de outras instâncias do SQL Server. A seleção cuidadosa dos volumes a serem replicados e do conteúdo desses volumes elimina o tráfego de replicação desnecessário.
Gerenciamento integrado de cópia de dados do Microsoft SQL Server
A maioria dos produtos de armazenamento modernos (incluindo todos os produtos Dell EMC) pode criar cópias "consistentes com o sistema operacional" de qualquer tipo de arquivo:
- Ordem de gravação consistente pelo sistema operacional em todos os níveis - do host à unidade.
- Agrupando volumes para que vários arquivos em volumes diferentes mantenham a ordem de gravação.
Com a adoção generalizada de dispositivos de armazenamento escalonáveis, a Microsoft desenvolveu uma API para provedores de armazenamento. Essa API permite que os provedores de armazenamento coordenem com o software de banco de dados SQL Server para criar "cópias consistentes com aplicativos" usando o Volume Shadow Copy Service (VSS). Essas cópias simulam a interação entre o SQL Server e o sistema operacional durante o agendamento e o encerramento do SQL Server. Todos os buffers de gravação são liberados e as transações são suspensas até que todos os discos sejam atualizados e consistentes em um determinado momento, que é registrado no log SQL.
O software Dell EMC AppSync integrado aos snapshots do Unity XT simplifica e automatiza o processo de criação, uso e gerenciamento de cópias de dados de trabalho consistentes com aplicativos. Este software destina-se ao uso em cenários de controle de cópia para recuperação e reutilização de banco de dados.
O software AppSync descobre automaticamente bancos de dados de aplicativos, aprende a estrutura do banco de dados e mapeia a estrutura de arquivos por meio de camadas de hardware ou virtualização para o armazenamento subjacente do Unity XT. Ele orquestra todas as etapas necessárias, desde a criação e verificação de uma cópia até a montagem de snapshots no host de destino e o início ou restauração do banco de dados. O AppSync oferece suporte e simplifica os fluxos de trabalho do SQL Server que incluem atualização e restauração do banco de dados de produção.
Redução de dados e desduplicação avançada
A família de sistemas de armazenamento Dell EMC Unity oferece serviços de redução de dados ricos em recursos e fáceis de usar. As economias são alcançadas não apenas em recursos de armazenamento primário configurados, mas também em instantâneos e clones finos desses recursos. Os snapshots e os clones dinâmicos herdam a configuração de redução de dados do armazenamento de origem, o que aumenta a economia de capacidade.
O recurso de redução de dados inclui atividades de desduplicação, compactação e detecção de bloco zero, aumentando potencialmente a quantidade de espaço de armazenamento utilizável para objetos de usuário e uso interno. O recurso de redução de dados do Unity XT substitui o recurso de compactação no Unity OE 4.3 e posterior. A compactação é um algoritmo de redução de dados que pode reduzir a alocação física de capacidade necessária para armazenar um conjunto de dados.
Os sistemas Unity XT também fornecem um recurso avançado de desduplicação que pode ser habilitado se a redução de dados estiver habilitada. A desduplicação avançada reduz a capacidade necessária para os dados do usuário, armazenando apenas um pequeno número de cópias (geralmente apenas uma cópia) de blocos de dados do Unity. A área de desduplicação é um LUN. Leve isso em consideração ao escolher um esquema de armazenamento. Menos LUNs resultam em melhor desduplicação, mas mais LUNs proporcionam melhor desempenho.
A economia de capacidade com a desduplicação avançada pode proporcionar o maior benefício na maioria dos ambientes, mas também requer o uso de processadores de array Unity. No OE 5.0, a desduplicação avançada, quando habilitada, desduplica qualquer bloco (compactado ou descompactado). Para mais informações, veja .
A tabela a seguir mostra as configurações suportadas para redução de dados e desduplicação avançada:
Redução de dados no Unity (todos os modelos) e suporte aprimorado à desduplicação
Versão Unity OE
Технология
Tipo de pool compatível
Modelos Suportados
4.3 / 4.4
Redução de dados
Pool de memória flash - tradicional ou dinâmico
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
4.5
Redução de dados
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F
Redução de dados e desduplicação avançada*
450F, 550F, 650F
5
Redução de dados
300, 400, 500, 600, 300F, 400F, 500F, 600F, 350F, 450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
Redução de dados e desduplicação avançada
450F, 550F, 650F, 380, 480, 680, 880, 380F, 480F, 680F, 880F
* A redução de dados está desabilitada por padrão e deve ser habilitada antes que a desduplicação avançada se torne uma opção disponível. Depois de ativar a redução de dados, a desduplicação avançada estará disponível, mas será desativada por padrão.
Redução de dados no Unity e compactação de dados no SQL Server
O SQL Server 2008 Enterprise Edition foi o primeiro lançamento a oferecer recursos nativos de compactação de dados. A compactação em nível de linha e em nível de página do SQL Server 2008 usa o conhecimento do formato de tabela de banco de dados interno do SQL Server para reduzir o espaço consumido pelos objetos de banco de dados. A redução do espaço permite armazenar mais linhas por página e mais páginas no buffer pool. Como os dados não armazenados no formato de página de dados de 8k, como dados fora de linha, como NVARCHAR(MAX), não usarão métodos de compactação de linha ou página, a Microsoft introduziu as funções Transact-SQL COMPRESS e DECOMPRESS.
Essas funções usam uma abordagem tradicional de compactação de dados (o algoritmo GZIP) que deve ser chamada para cada seção de dados a ser compactada ou descompactada.
A compactação Unity XT, que não é exclusiva do SQL Server, usa um algoritmo de software para analisar e compactar dados de armazenamento. Desde o lançamento do Unity OE 4.1, a compactação de dados do Unity está disponível para volumes de armazenamento em bloco e armazenamentos de dados VMFS em um pool flash. A partir do Unity OE 4.2, a compactação também está disponível para sistemas de arquivos e armazenamentos de dados NFS em pools de armazenamento flash.
A escolha do método de compactação de dados para SQL Server depende de vários fatores. Esses fatores incluem o tipo de conteúdo do banco de dados, os recursos de CPU disponíveis – tanto no armazenamento quanto nos servidores de banco de dados, e os recursos de E/S necessários para manter o SLA. Em geral, você pode esperar economias de espaço adicionais para dados compactados usando o SQL Server, mas é improvável que os dados compactados usando o recurso de compactação GZIP do TSQL tenham economias de espaço adicionais significativas com os recursos de compactação do Unity XT, já que a maioria dos benefícios vem do primeiro. algoritmo.
A compactação Unity proporciona economia de espaço se os dados no objeto de armazenamento forem compactados em pelo menos 25%. Antes de ativar a compactação em um objeto de armazenamento, determine se ele contém dados que podem ser compactados. Não habilite a compactação para um objeto de armazenamento, a menos que isso economize capacidade.
Ao decidir se deseja usar a redução de dados do Unity, a compactação em nível de banco de dados do SQL Server ou ambas, considere o seguinte:
- Os dados gravados no sistema Unity são validados pelo host após serem armazenados no cache do sistema. Entretanto, o processo de compactação não é iniciado até que o cache seja limpo.
- As economias de compactação são alcançadas não apenas para recursos de armazenamento do Unity XT, mas também para snapshots e clones finos do recurso.
- Durante o processo de compactação, vários blocos são agregados usando um algoritmo de amostragem para determinar se os dados podem ser compactados. Se o algoritmo de amostragem determinar que apenas economias mínimas podem ser alcançadas, a compactação será ignorada e os dados serão gravados no conjunto.
- Quando os dados são compactados antes de serem gravados na mídia de armazenamento, a quantidade de manipulação de dados é bastante reduzida. Portanto, a compactação ajuda a reduzir o desgaste da memória flash, reduzindo a quantidade física de dados gravados na unidade.
Para obter mais informações sobre compactação de linhas e páginas no SQL Server para tabelas e índices, consulte .
Não esqueça que qualquer compactação requer recursos de CPU. Quando os requisitos de largura de banda são altos, a compactação pode ter um impacto significativo no desempenho. Altas taxas de gravação de cargas de trabalho OLAP também podem reduzir os benefícios da compactação para um banco de dados SQL Server.
A Dell EMC pesquisou possíveis economias usando taxas de redução de dados reais em um array Unity. A equipe coletou dados sobre máquinas virtuais VMware, compartilhamento de arquivos, bancos de dados SQL Server, máquinas virtuais Microsoft Hyper-V, etc.
Os resultados do estudo mostraram que a redução no tamanho do arquivo de log do SQL Server é quase 10 vezes menor que o arquivo de dados:
- Tamanho do banco de dados = 1,49:1 (32,96%)
- Volume de registro = 12,9:1 (92,25%)
O banco de dados SQL Server foi fornecido com dois volumes. Os arquivos de banco de dados são armazenados em um volume e os logs de transações são armazenados em outro. Usar tecnologia de redução de dados com volumes de banco de dados pode proporcionar economia de armazenamento; entretanto, você deve considerar o impacto no desempenho ao decidir se deseja ativar a desduplicação em volumes de banco de dados. Embora a redução real do tamanho do banco de dados possa variar dependendo dos dados armazenados, os resultados do estudo mostraram que o espaço de armazenamento do log de transações do SQL Server pode .
Melhores práticas de redução de dados
Antes de ativar a redução de dados em um objeto de armazenamento, considere as seguintes diretrizes:
- Use o monitoramento do sistema de armazenamento para garantir que ele tenha recursos disponíveis para dar suporte à redução de dados.
- Habilite a redução de dados para vários objetos de armazenamento de uma só vez. Monitore o sistema para garantir que ele esteja nas condições operacionais recomendadas antes de ativá-lo em locais de armazenamento adicionais.
- Nos modelos Unity XT x80F, a redução de dados proporcionará economia de capacidade se os dados na unidade de armazenamento forem compactados em pelo menos 1%.
A redução de dados em modelos Unity x80F anteriores executando OE 5.0 proporcionou economia, desde que os dados fossem pelo menos 25% compactáveis.
- Antes de ativar a redução de dados em um objeto de armazenamento, determine se o objeto contém dados compactáveis. Certos tipos de dados, como vídeo, áudio, imagens e dados binários, normalmente oferecem poucos benefícios com a compactação. Não habilite a redução de dados em um objeto de armazenamento se não houver economia de espaço.
- Considere compactar seletivamente um volume de dados de arquivo que normalmente é bem compactado.
Virtualização VMware
VMware vSphere é uma plataforma eficiente e segura para ambientes de virtualização e nuvem. Os principais componentes do vSphere são o VMware vCenter Server e o hipervisor VMware ESXi.
vCenter Server é uma plataforma de gerenciamento unificada para ambientes vSphere. É fácil de implantar e otimiza recursos de forma proativa. ESXi é um hipervisor de código aberto que pode ser instalado diretamente em servidores físicos. O ESXi tem acesso direto aos recursos principais e é pequeno, com 150 MB, minimizando os requisitos de memória. Ele oferece desempenho confiável para diversas cargas de trabalho de aplicativos e oferece suporte a configurações poderosas de máquinas virtuais – até 128 vCPUs, 6 TB de RAM e 120 dispositivos.
Para que o SQL Server seja executado de maneira eficaz em hardware moderno, o sistema operacional SQL Server (SQLOS) deve compreender o design do hardware. Com o advento dos sistemas de acesso não uniforme à memória (NUMA) com vários núcleos e vários nós, a compreensão das relações entre núcleos, processadores lógicos e processadores físicos tornou-se especialmente importante.
Processadores
Unidade de processamento virtual (vCPU) é uma unidade de processamento central virtual atribuída a uma máquina virtual. O número total de vCPUs atribuídas é calculado como:
Total vCPU = (количество виртуальных сокетов) * (количество виртуальных ядер на сокет)Se o desempenho consistente for importante, a VMware recomenda que o número total de vCPUs atribuídas a todas as máquinas virtuais não exceda o número total de núcleos físicos disponíveis no host ESXi, mas você pode aumentar o número de vCPUs alocadas se o monitoramento indicar que recursos de CPU não utilizados Estão disponíveis.
Em sistemas com tecnologia Intel Hyper-Threading habilitada, o número de núcleos lógicos (vCPUs) é o dobro do número de núcleos físicos. Nesse caso, não atribua o número total de vCPUs.
As cargas de trabalho do SQL Server de nível inferior são menos afetadas pela variabilidade de latência. Assim, essas cargas de trabalho podem ser executadas em hosts com uma alta proporção de vCPUs em relação a CPUs físicas. Níveis razoáveis de utilização da CPU podem aumentar o rendimento geral do sistema, maximizar a economia de licenças e manter o desempenho adequado.
O Intel Hyper-Threading normalmente melhora o rendimento geral do host em 10% a 30%, sugerindo uma proporção de vCPU para CPU física de 1,1 a 1,3. A VMware recomenda habilitar o Hyper-Threading no UEFI BIOS sempre que possível para que o ESXi possa aproveitar as vantagens desta tecnologia. A VMware também recomenda testes e monitoramento completos ao usar o Hyper-Threading para cargas de trabalho do SQL Server.
Память
Quase todos os servidores modernos usam uma arquitetura de acesso não uniforme à memória (NUMA) para comunicação entre a memória principal e os processadores. NUMA é uma arquitetura de hardware para memória compartilhada que implementa a divisão de blocos de memória física entre processadores físicos. Um nó NUMA é um ou mais soquetes de CPU junto com um bloco de memória alocada.
NUMA tem sido um tópico amplamente discutido na última década. A relativa complexidade do NUMA se deve em parte às implementações de diferentes fornecedores. Em ambientes virtualizados, a complexidade do NUMA também é determinada pelo número de opções e camadas de configuração – desde o hardware, passando pelo hipervisor, até o sistema operacional convidado e, finalmente, até o aplicativo SQL Server. Um bom entendimento da arquitetura de hardware NUMA é essencial para qualquer DBA do SQL Server executando uma instância virtualizada do SQL Server.
Para obter maior eficiência em servidores com grande número de núcleos, a Microsoft introduziu o SoftNUMA. O software SoftNUMA permite dividir os recursos de CPU disponíveis em um único NUMA em vários nós SoftNUMA. De acordo com a VMware, o SoftNUMA é compatível com a topologia virtual NUMA (vNUMA) da VMware e pode otimizar ainda mais a escalabilidade e o desempenho do mecanismo de banco de dados para a maioria das cargas de trabalho...
Ao virtualizar VMware com SQL Server, use:
- Monitore máquinas virtuais para detectar recursos com pouca memória para o Mecanismo de Banco de Dados do SQL Server. Esse problema causa aumento nas operações de E/S e redução no desempenho.
- Para melhorar o desempenho, evite a contenção de memória entre máquinas virtuais evitando a sobrecarga de memória no nível do host ESXi.
- Considere verificar a alocação de memória física NUMA do hardware para determinar a quantidade máxima de memória que pode ser atribuída a uma máquina virtual dentro dos limites NUMA físicos.
- Se o objetivo principal for atingir um desempenho adequado, considere reservar memória igual à memória alocada. Essa configuração de parâmetro garante que a máquina virtual receba apenas memória física.
Armazenamento virtualizado
A configuração do armazenamento em um ambiente virtualizado requer conhecimento da infraestrutura de armazenamento. Assim como no NUMA, é preciso entender como funcionam os diferentes níveis de I/O – neste caso, desde a aplicação na VM, até a leitura e gravação física de informações no meio de armazenamento persistente.
O vSphere oferece diversas opções para configurar o armazenamento, que possuem aplicações úteis na implementação do SQL Server com um array Unity XT. FS VMFS é o método de armazenamento de dados mais amplamente utilizado em sistemas de armazenamento em bloco como o Unity XT. A matriz Unity XT é a camada inferior que consiste em unidades físicas expostas pelo vSphere como discos lógicos (volumes). Os volumes Unity XT são formatados como volumes VMFS pelo hipervisor ESXi. Os administradores do VMware criam um ou mais discos virtuais (VMDKs) que são apresentados ao sistema operacional convidado. O RDM permite que uma máquina virtual acesse diretamente o armazenamento em bloco do Unity XT (via FC ou iSCSI) sem formatar o VMFS. Os volumes VMFS e RDM podem fornecer o mesmo rendimento de transação.
Para armazenamento baseado em NFS para ESXi, a Dell EMC recomenda o uso do VMware NFS em vez de sistemas de arquivos NFS de uso geral. Uma máquina virtual executada no SQL Server e usando um VMDK em um armazenamento de dados NFS não tem conhecimento da camada NFS subjacente. O sistema operacional convidado trata a máquina virtual como um servidor físico executando Windows Server e SQL Server. Os discos compartilhados não são suportados para configurações de instância de cluster de failover em datastores NFS.
VMware vSphere Virtual Volumes (VVols) oferecem controle mais granular no nível da máquina virtual, independente da representação de memória física subjacente (como volumes ou sistemas de arquivos). A replicação baseada em array com VVols é compatível a partir do VVol 2.0 (vSphere 6.5). Um disco VVol pode ser usado em vez de um disco RDM para fornecer recursos de disco para uma instância SQL Failover Cluster começando com vSphere 6.7 com suporte para backup SCSI persistente.
Redes virtualizadas
A rede no mundo virtual segue os mesmos conceitos lógicos do mundo físico, mas utiliza software em vez de cabos e switches físicos. O impacto da latência da rede nas cargas de trabalho do SQL Server pode variar bastante. Monitorar métricas de desempenho de rede em uma carga de trabalho existente ou em um sistema de teste bem implementado durante um período representativo ajuda na criação de uma rede virtual.
Ao usar a virtualização VMware com SQL Server, considere o seguinte:
- Os switches virtuais padrão e distribuídos fornecem a funcionalidade exigida pelo SQL Server.
- Para separar logicamente o gerenciamento, o vSphere vMotion e o tráfego de armazenamento de rede, use marcação de VLAN e grupos de portas de switch virtual.
- A VMware recomenda fortemente habilitar quadros grandes em switches virtuais onde o tráfego do vSphere vMotion ou o tráfego iSCSI está habilitado.
- Em geral, siga as diretrizes de rede para sistemas operacionais e hardware convidados.
Conclusão
Os ambientes de banco de dados SQL Server estão se tornando maiores e mais complexos. No SQL Server 2019, a Microsoft melhorou os principais recursos do SQL Server e adicionou novos, como suporte para cargas de trabalho de big data com Apache Spark e HDFS. A Dell EMC, em parceria com a Microsoft, continua a fornecer os componentes de infraestrutura necessários para o ambiente SQL Server – servidores, armazenamento e redes.
Observamos aumentos significativos no tempo de atividade e reduções no custo total de propriedade (TCO) quando profissionais de armazenamento e banco de dados trabalham juntos para criar soluções de infraestrutura para SQL Server em plataformas de armazenamento compartilhado. O array totalmente flash Dell EMC Unity XT é uma solução intermediária adequada para desenvolvedores e administradores do SQL Server que precisam de alto desempenho e baixa latência. Projetado para funcionar em todas as unidades flash, o Unity XT All-Flash oferece suporte a CPUs duplas, configurações de controlador duplo e otimização de vários núcleos.
Cada vez mais, as organizações estão virtualizando seus ambientes SQL Server. Embora a virtualização adicione outra camada de design à pilha de arquitetura, ela oferece benefícios significativos. Esperamos que alguns dos recursos e ferramentas VMware mais comumente usados apresentados acima sejam úteis em ambientes SQL Server. Também recomendamos links para recursos para informações mais detalhadas.
Links úteis
Dell EMC
- (página do produto)
- (YouTube)
VMware
Microsoft
Fonte: habr.com