🥇Microsoft SQL Server 2019 și array-urile flash Dell EMC Unity XT

Astăzi vă vom familiariza cu caracteristicile utilizării SQL Server 2019 cu sistemul de stocare Unity XT și vom oferi recomandări pentru virtualizarea SQL Server folosind tehnologia VMware, precum și pentru configurarea și gestionarea componentelor de bază ale infrastructurii Dell EMC.

În 2017, Dell EMC și VMware au publicat rezultatele unui sondaj privind tendințele și evoluția SQL Server - „Transformarea SQL Server: pe calea agilității și rezilienței” (Transformarea SQL Server: către Agilitate și Reziliență), în care s-a folosit experiența comunității membrilor Asociației Profesionale SQL Server (Professional Association of SQL Server, PASS). Rezultatele arată că mediile de baze de date SQL Server cresc atât în dimensiune, cât și în complexitate, datorită volumelor de date în creștere și noilor cerințe de afaceri. Baze de date SQL Server sunt în prezent implementate în multe companii, sprijină funcționarea aplicațiilor critice și servesc adesea ca bază pentru transformarea digitală.

De la realizarea acestui sondaj, Microsoft a lansat generația următoare de SGBD - SQL Server 2019. Pe lângă îmbunătățirea funcțiilor esențiale ale motorului relațional și stocării datelor, au fost introduse noi servicii și funcționalități. De exemplu, SQL Server 2019 include suport pentru sarcini de lucru cu date mari folosind Apache Spark și sistemul de fișiere distribuit Hadoop (Hadoop Distributed File System, HDFS).

Alianța Dell EMC și Microsoft

Dell EMC și Microsoft colaborează de mult timp în domeniul dezvoltării de soluții pentru SQL Server. Implementarea cu succes a unei platforme complexe de baze de date, cum ar fi Microsoft SQL Server, necesită coordonarea funcțiilor software cu infrastructura IT de bază. Această infrastructură include capacitățile de procesare a CPU-ului, resursele de memorie, stocarea și serviciile de rețea. Dell EMC oferă infrastructură pentru platforma SQL Server pentru orice tip de sarcină de lucru și aplicații.

Gama de servere Dell EMC PowerEdge oferă numeroase configurații de procesoare și memorie. Aceste configurații sunt potrivite pentru o gamă largă de sarcini: de la aplicații corporative mici la cele mai mari sisteme critice, cum ar fi planificarea resurselor întreprinderii (ERP), depozitele de date, analiza avansată, comerțul electronic și altele. Gama de soluții de stocare este destinată stocării datelor nestructurate și structurale.

Clienții care implementează SQL Server 2019 cu infrastructura Dell EMC pot gestiona date structurate și nestructurate, utilizând SQL Server și Apache Spark. SQL Server suportă, de asemenea, combinații de tehnologii de acces client, comunicații între servere și comunicații «server-depozit». Conceptul Dell EMC se bazează pe un model dezagregat, oferind un ecosistem deschis. Organizațiile pot alege dintr-o gamă largă de aplicații de rețea standard din industrie, sisteme de operare și platforme hardware. Această abordare oferă un control maxim asupra tehnologiilor și arhitecturilor, ceea ce duce la economii semnificative și flexibilitate.

VMware asigură virtualizarea tuturor componentelor critice ale infrastructurii necesare SQL Server pentru a atinge performanțe ridicate și consistență operațională. Pe lângă cloudul privat, VMware oferă de asemenea modele hibride pentru sarcini de lucru, care acoperă arhitecturi de cloud privat și public.

Multe organizații recurg la virtualizare pentru a reduce costurile infrastructurii, a asigura disponibilitate ridicată și a simplifica recuperarea în cazul dezastrului. 94% dintre profesioniștii chestionați în domeniul SQL Server raportează un anumit nivel de virtualizare în mediul lor. 70% dintre cei care utilizează virtualizarea au ales VMware. La 60% dintre utilizatori, nivelul de virtualizare al SQL Server depășește 75%. În plus, rezultatele sondajului demonstrează clar că disponibilitatea ridicată și recuperarea în caz de dezastre, implementate la nivel de virtualizare, au devenit factori importanți în decizia de a virtualiza bazele de date SQL Server.

Noile funcții ale SQL Server 2019

Platforma de baze de date SQL Server 2019 include o gamă largă de tehnologii, funcții și servicii care susțin aplicații critice, cum ar fi analiza, bazele de date pentru întreprinderi, analiza de afaceri (BI) și procesarea tranzacțiilor scalabile (OLTP). Platforma SQL Server a dobândit capacități pentru gestionarea integrării datelor, stocării de date, raportării și analizei avansate, funcțiilor de replicare și gestionării tipurilor de date semi-structurate. Desigur, nu toți clienții sau aplicațiile au nevoie de toate aceste funcții. În plus, în multe cazuri este preferabil să separați serviciile SQL Server prin virtualizare.

Astăzi, întreprinderile trebuie adesea să se bazeze pe volume mari de date provenite dintr-o gamă largă de seturi de date în continuă expansiune. Cu ajutorul SQL Server 2019, puteți obține informații valoroase aproape în timp real din toate datele. Clusterele SQL Server 2019 oferă un mediu complet pentru lucrul cu seturi mari de date, inclusiv utilizând învățarea automată și capacitățile de inteligență artificială. Principalele noi funcționalități și actualizări din SQL Server 2019 sunt enumerate în documentul Microsoft.

Sistemul de stocare de clasă medie Dell EMC Unity XT

Seria de unități de stocare Dell EMC Unity a fost lansată acum aproape trei ani și de atunci au fost vândute peste 40.000 de sisteme. Clienții au apreciat acest sistem de clasă medie pentru simplitatea, performanța și cost-eficiența sa. Platformele de clasă medie Dell EMC Unity XT sunt soluții cu stocare comună care oferă latență scăzută, lățimi de bandă mari și costuri de gestionare reduse pentru sarcinile de lucru SQL Server. Toate sistemele Unity XT utilizează o arhitectură cu doi procesoare (storage processors, SP) pentru a gestiona intrările/ieșirile și pentru a efectua operațiuni cu date în mod activ/activ. În Unity XT dual SP, pentru a asigura performanță și eficiență ridicate, se utilizează o conectivitate interioară completă SAS de 12 Gbps și o arhitectură multi-core brevetată. Răzoarele permit scalarea capacității de stocare prin rafturi suplimentare.

Microsoft SQL Server 2019 și array-uri flash Dell EMC Unity XT
În Dell EMC Unity XT, noua generație de sisteme de stocare (hibridă și complet pe bază de flash), performanța a crescut semnificativ, eficiența a fost îmbunătățită, au fost adăugate noi funcționalități și servicii pentru medii multicloud.

Arhitectura Unity XT permite procesarea simultană a datelor, reducerea volumului acestora și suportarea unor servicii precum replicarea, fără a afecta performanța aplicațiilor. Comparativ cu soluția din generația anterioară, performanța sistemei de stocare Dell EMC Unity XT s-a dublat, iar timpul de răspuns a fost redus cu 75%. Desigur, Dell EMC Unity suportă standardul NVMe.

Sistemele de stocare cu unități NVMe își demonstrează cele mai bune calități în aplicații sensibile la latență. De exemplu, în aplicații precum bazele de date masive, NVMe asigură latențe reduse și viteze maxime mari de transfer al datelor. Reducerea latențelor și creșterea paralelismului îmbunătățesc semnificativ performanța operațiunilor de citire/scriere. Nu este surprinzător că, conform prognozelor IDC, până în 2021, array-urile flash cu conectivitate NVMe și NVMe-oF (NVMe over Fabric) vor reprezenta aproximativ jumătate din toate veniturile din vânzările de sisteme externe de stocare la nivel global.

Eficiența costurilor de stocare este îmbunătățită prin algoritmi de compresie a datelor. Dell EMC Unity XT poate reduce volumul datelor de până la cinci ori. Un alt indicator important este eficiența generală a sistemului. Dell EMC Unity XT utilizează capacitatea de sistem la 85%. Compresia și deduplicarea sunt efectuate în timp real — la nivelul controller-elor. Datele sunt păstrate într-o formă comprimată. Sistemul automatizează, de asemenea, gestionarea instantaneelor de date.

Unitățile flash Unity, ușor de utilizat, cu acces unificat (bloc și fișier) oferă un timp de răspuns stabil, se integrează cu serviciile de stocare în cloud și permit upgrade-uri fără migrarea datelor. În configurația de bază, acest sistem de stocare versatil este instalat în 30 de minute.

Tehnologia de stocare a datelor denumită „grupuri dinamice” permite trecerea de la o expansiune statică la una dinamică a memoriei, oferind o flexibilitate operațională ridicată și o simplificare a creșterii capacității sistemului. Grupurile dinamice economisesc capacitate și buget, necesită mai puțin timp pentru reorganizare. Creșterea capacității și performanței Dell EMC Unity nu necesită migrarea datelor.

Multe companii astăzi, împreună cu infrastructura lor locală, utilizează mai multe servicii cloud publice. Dell EMC Unity XT poate funcționa ca un component al mediului cloud Dell Technologies Cloud. Această soluție de stocare poate fi utilizată în cloudul public și poate transfera date în cloudul privat. În plus, soluția de stocare Dell EMC Unity XT este disponibilă pe modelul „ca serviciu”. Acesta este unul dintre serviciile de stocare în cloud Dell EMC Cloud Storage Services.

Serviciile de stocare în cloud devin tot mai populare, deoarece permit creșterea rentabilității investițiilor prin reducerea costurilor infrastructurii. Serviciile de stocare în cloud Cloud Storage Services extind centrele de date ale clienților în cloud, oferind stocare Dell EMC (conectată direct la resursele cloud public) ca serviciu. Furnizorii terți pot asigura o conexiune de mare viteză (cu latență mică) a cloudului public direct cu sistemele Dell EMC Unity, PowerMax și Isilon din centrul de date al clientului.

Familia Unity XT include sistemele Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA și Unity Cloud Edition.

Mase unificate hibride și flash

Sistemele de stocare Unity XT Hybrid și Unity XT All-Flash bazate pe procesoare Intel implementează o arhitectură integrată pentru accesul bloc, accesul la fișiere și volumele VMware VVols, cu suport pentru protocoale de stocare în rețea (NAS), iSCSI și Fibre Channel (FC). Platformele Unity XT Hybrid și Unity XT All-Flash sunt pregătite să utilizeze dispozitive NVMe.

Sistemele hibride Unity XT sprijină funcționarea în medii multi-cloud. Suportul pentru medii multi-cloud înseamnă extinderea sistemului de stocare în cloud sau desfășurarea în cloud cu opțiuni flexibile de utilizare a resurselor. Stocările multi-cloud sunt destinate asigurării mobilității, portabilității datelor între mai multe platforme cloud - private și publice. Acest lucru influențează nu doar procesele de mutare a datelor, ci și organizarea accesului aplicațiilor la date în mai multe clouduri publice.

Microsoft SQL Server 2019 și array-uri flash Dell EMC Unity XT
Aceste matrice hibride oferă următoarele capacități:

Scalabilitate până la 16 PB de capacitate brută.
Funcții încorporate de reducere a volumului de date pentru toate grupurile flash.
Instalare și configurare rapidă (în medie durează 25 de minute).

Tehnologiile unităților de stocare solide se îmbunătățesc rapid, iar în următorii ani, pe piață vor apărea produse revoluționare noi. Între timp, organizațiile vor continua să înlocuiască discurile HDD tradiționale cu unități de stocare solide pentru a îmbunătăți performanța, ușurința de gestionare și eficiența energetică. Noile generații de array-uri flash vor fi caracterizate prin soluții mai avansate de automatizare a stocării, integrare cu norul public și protecție integrată a datelor.

Sistemele Unity XT All-Flash oferă viteze ridicate, eficiență și suport pentru multiple nori. Caracteristicile lor sunt:

Performanță dublată.
Reducerea volumului de date până la 7:1.
Instalare și configurare rapidă (procesul durează mai puțin de 30 de minute).

UnityVSA

Sistemul UnityVSA este un sistem de stocare definit de software pentru medii virtuale VMware ESXi, folosind capacitate de stocare server, comună sau în nor. UnityVSA HA, o configurație cu două unități UnityVSA, asigură o reziliență suplimentară. Stocarea UnityVSA oferă:

Până la 50 TB capacitate de stocare unificată, complet funcțională.
Compatibilitate cu sistemele și funcțiile Unity XT.
Suport pentru sistemele de disponibilitate ridicată (UnityVSA HA).
Conectivitate ca NAS și iSCSI.
Replicarea datelor din alte platforme Unity XT.

Unity Cloud Edition

Pentru sincronizarea fișierelor și operațiunilor de recuperare în caz de dezastru cu norul, familia Unity XT include versiunea Unity Cloud Edition, care oferă:

Capabilități complete de stocare utilizând un sistem de stocare definit de software (SDS), desfășurat în nor.
Desfășurare simplă a stocării de tip bloc și fișier folosind VMware Cloud în AWS.
Suport pentru recuperarea în caz de dezastru, inclusiv testare și analiză de date.

Microsoft SQL Server 2019 și array-uri flash Dell EMC Unity XT

Unity XT All Flash pentru SQL Server

În raportul Unisphere Research din 2017 „Transformarea SQL Server: pe calea flexibilității și rezilienței” (Transformarea SQL Server: către Agilitate și Reziliență) 22% dintre respondenți au declarat că folosesc tehnologia de stocare flash în producție (16%) sau intenționează să o facă (6%). 30% utilizează array-uri hibride, care includ memorie flash. 13% folosesc array-uri flash cu conectare directă. 13% fac backup-uri ale bazelor de date SQL Server în stocarea flash.

Implementarea rapidă a stocării flash pentru utilizarea cu SQL Server înseamnă că sistemele Unity XT All-Flash sunt deosebit de potrivite pentru dezvoltatori și administratori SQL Server. Sistemele Unity XT All-Flash oferă dezvoltatorilor și administratorilor SQL Server capabilități și performanțe care depășesc ceea ce oferă rețelele de stocare tradiționale (SAN).

Microsoft SQL Server 2019 și array-uri flash Dell EMC Unity XT
Sistemele Unity XT All-Flash, pregătite pentru implementarea NVMe (pentru performanțe și latențe chiar mai mari), au un format 2U și suportă procesoare dual-core, precum și două controlere în modul active/active.

Modelele Unity XT All-Flash

Unity XT

procesoare

Memorie (pe procesor)

Max. număr de unități

Capacitate maximă „brută” (PB)

380F

1 Intel E5-2603 v4
6c/1.7 GHz

500

2.4

480F

2 Intel Xeon Silver
4108 8c/1.8 GHz

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

Detalii pot fi găsite în specificațiile sistemului (Dell EMC Unity XT Storage Series Specification Sheet).

Grupuri de stocare

Mulți profesioniști care lucrează cu SQL Server știu că toate sistemele moderne de stocare oferă posibilitatea de a grupare unități de discuri în unități de stocare mai mari cu un nivel fix de protecție RAID. Grupuri de discuri separate cu protecție RAID sunt grupuri tradiționale de stocare. În timp ce sistemele hibride Unity XT suportă doar grupuri de stocare tradiționale, sistemele Unity XT All-Flash oferă, de asemenea, grupuri de stocare dinamice. În cazul grupurilor de stocare dinamice, protecția RAID se aplică extințiilor de discuri – unități de stocare mai mici decât un disc complet. Grupurile dinamice oferă o flexibilitate sporită în administrarea și extinderea grupurilor de discuri.

Dell EMC oferă recomandări pentru gestionarea grupurilor de stocare pentru a maximiza performanța cu o complexitate minimă. De exemplu, se recomandă minimizarea numărului de grupuri de stocare Unity XT pentru a reduce complexitatea și a crește flexibilitatea. Totuși, configurarea de grupuri de stocare suplimentare poate fi foarte rezonabilă în anumite cazuri, inclusiv atunci când este necesar:

Să susțină sarcini de lucru separate cu diferite profile de I/O.
Să aloce resurse pentru a atinge anumite parametrii de performanță.
Să aloce resurse separate pentru multi-tenant.
Să creeze domenii mai mici pentru protecție împotriva defectelor

Volume de stocare (LUN)

Cum să găsești un compromis între gestionare și flexibilitate atunci când alegi numărul de volume dintr-un grup? Pentru o flexibilitate maximă în Unity cu SQL Server, se recomandă crearea de volume pentru fiecare fișier de bază de date. În practică, multe organizații adoptă o abordare pe mai multe niveluri, unde bazele de date critice beneficiază de cea mai mare flexibilitate, iar fișierele bazelor de date de importanță mai mică sunt grupate pe un număr mai mic de volume mari. Recomandăm să se examineze toate cerințele pentru bazele de date și orice aplicații asociate, deoarece tehnologiile de protecție a datelor și monitorizare depind de izolația și plasarea fișierelor.

Gestionarea multor volume poate fi adesea complicată, mai ales în medii virtuale. Mediile virtualizate SQL Server sunt un exemplu bun de situație în care ar putea avea sens plasarea mai multor tipuri de fișiere pe un singur volum. Administratorul de bază de date sau administratorul de stocare (sau amândoi) trebuie să aleagă un echilibru corect între flexibilitate și ușurința în întreținere atunci când definesc numărul de volume de creat.

Stocare de fișiere

Serverele NAS plasează sistemele de fișiere pe sistemul de stocare Unity XT. Sistemele de fișiere pot fi accesate prin protocoale SMB sau NFS, iar datorită sistemului de fișiere multi-protocol, se pot folosi ambele protocoale simultan. Pentru a conecta gazda la sistemele de fișiere SMB, NFS și multi-protocol, precum și la stocările de date VMware NFS și volumele virtuale VMware, serverele NAS utilizează interfețe virtuale. Sistemele de fișiere și interfețele virtuale sunt izolate în cadrul unui singur server NAS, ceea ce permite utilizarea mai multor servere NAS pentru multi-inchiriere. Serverele NAS comută automat în caz de defecțiune, dacă procesorul de stocare eșuează. Sistemele de fișiere asociate trec de asemenea pe un alt server în cazul unei defecțiuni.

SQL Server 2012 (11.x) și versiunile ulterioare suportă protocolul Server Message Block (SMB) 3.0, permițând partajarea unui fișier de rețea pentru stocare. Atât pentru o instalare autonomă, cât și pentru un cluster de toleranță la defecțiuni, puteți instala bazele de date de sistem (master, model, msdb și tempdb) și bazele de date personalizate ale Motorului de Baze de Date cu opțiunea de stocare SMB. Utilizarea stocării SMB este o opțiune bună atunci când se utilizează grupuri Always On Availability Groups, deoarece accesul la un resurs de rețea cu o disponibilitate ridicată este necesar pentru o resursă de fișiere partajate.

Crearea resurselor de fișiere SMB pentru desfășurarea SQL Server cu stocarea Unity XT este un proces simplu în trei etape: trebuie să creați un server NAS, un sistem de fișiere și o resursă SMB partajată. Software-ul Dell EMC Unisphere Storage Management include un utilitar de configurare care ajută la realizarea acestui proces. Cu toate acestea, atunci când găzduiți sarcini de lucru SQL Server pe resurse de fișiere SMB partajate, nu trebuie să uitați de câteva considerente importante care nu se referă neapărat la utilizarea resurselor de fișiere SMB. Microsoft a întocmit o listă de probleme legate de instalare și securitate, împreună cu probleme cunoscute în prezent; detalii pot fi găsite în secțiunea „Instalarea SQL Server cu stocarea fișierelor SMB” în documentele Microsoft.

Instantanee de date

Datele au devenit cel mai important activ pentru companii, iar astăzi, mediile critice necesită nu doar backup. Este necesar ca aplicațiile să fie întotdeauna online, asigurând operațiuni și actualizări neîntrerupte. Ele necesită, de asemenea, performanță ridicată și disponibilitate a datelor prin opțiuni precum replicarea locală a instantaneelor și replicarea de la distanță.

Array-ul de stocare Unity XT oferă capabilități de creare a instantaneelor pentru blocuri și fișiere, care folosesc fluxuri de lucru comune, operațiuni și arhitectură. Metodologia instantaneelor Unity oferă o modalitate simplă și eficientă de a proteja datele. Instantaneele facilitează recuperarea datelor – revenirea la o instantanee anterioară sau puteți copia datele selectate dintr-o instantanee precedentă. În următoarea tabelă sunt prezentate termenii de păstrare a instantaneelor pentru sistemele Unity XT.

Stocarea locală și de la distanță a instantaneelor de date

Tipul instantaneului

CLI
UI
REST

Manual

Programat

Manual

Programat

Manual

Programat

Local

1 an

5 ani

4 săptămâni

100 ani

Sin restricciones

Remote

5 ani

255 săptămâni

5 ani

255 săptămâni

5 ani

255 săptămâni

Instantanee nu reprezintă o înlocuire directă a altor metode de protecție a datelor, cum ar fi backup-ul. Acestea pot doar completa backup-urile tradiționale ca primă linie de apărare pentru scenariile cu RTO mic.

Funcția instantaneelor Dell EMC Unity include reducerea volumului de date și deduplicarea avansată. Instantanele beneficiază, de asemenea, de economiile de spațiu realizate pe resursa de stocare originală. Când faceți o instantanee a unei resurse de stocare cu funcții de reducere a volumului de date, datele din sursă pot fi comprimate sau deduplicat.

Iată câteva observații cu privire la recuperarea bazei de date utilizând instantanee cu baze de date SQL Server:

Toate componentele bazei de date SQL Server trebuie să fie protejate ca un set de date. Când fișierele de date și jurnalul se află pe LUN-uri diferite, aceste LUN-uri trebuie să facă parte dintr-un grup coerent. Grupul coerent garantează că instantaneul va fi realizat simultan pe toate LUN-urile din grup. Când fișierele de date și jurnalurile se află pe resurse de stocare SMB partajate diferite, resursele partajate trebuie să se afle în aceeași unitate de fișiere.
Atunci când recuperați o bază de date SQL Server dintr-o instantanee bazată pe blocuri, dacă instanța SQL Server trebuie să rămână conectată, utilizați conectarea la gazda Unisphere. Pentru recuperarea pe bază de fișiere, se creează o resursă SMB partajată suplimentară utilizând instantaneul ca sursă. După conectarea volumelor, baza de date poate fi atașată sub un alt nume sau poate înlocui baza de date existentă recuperată.

Atunci când efectuați o recuperare utilizând metoda de recuperare a instantaneelor Snapshot Restore în Unisphere, puneți instanța SQL Server în modul offline. SQL Server nu este conștient de operațiunile de recuperare. Punerea instanței în modul offline garantează că volumele nu vor fi corupte în timpul operațiunilor de scriere în baza de date înainte de recuperare. Odată ce instanța este repornită, recuperarea în caz de accident a SQL Server va aduce bazele de date într-o stare coerentă.
Permiteți capturi instantanee pentru mai multe volume de stocare simultan, iar apoi, înainte de a activa capturi suplimentare, asigurați-vă prin monitorizarea sistemului că acesta se află în modul de lucru recomandat.

Automatizare și planificare a capturilor instantanee

Capturile instantanee în Unity XT pot fi automatizate. În sistemul de gestionare a stocării Unisphere sunt disponibile următoarele opțiuni de captură implicită: protecție implicită, protecție cu perioadă de reținere mai scurtă și protecție cu perioadă de reținere mai lungă. Fiecare opțiune creează capturi instantanee zilnice și le păstrează timp de perioade diferite.

Se poate alege una (sau ambele) dintre opțiunile de planificare - la fiecare x ore (de la 1 la 24) și zilnic / săptămânal. Planificarea zilnică / săptămânală a capturilor instantanee permite specificarea unei ore și a unor zile anume pentru realizarea capturilor instantanee. Pentru fiecare opțiune selectată trebuie stabilită o politică de stocare, care poate fi configurată pentru a șterge automat pool-ul sau pentru a stoca temporar.

Informații suplimentare despre capturile instantanee Unity - în documentația Dell EMC Unity.

Clone subțiri

Un clon subțire este o copie accesibilă în citire și scriere a unei resurse de stocare bloc subțire, cum ar fi un volum, un grup consistent sau un depozit de date VMware VMFS, care împărtășește blocuri cu resursa părinte. Clonele subțiri sunt o modalitate excelentă de a obține rapid și compact copii ale unei baze de date SQL Server, ceea ce nu se poate realiza cu instrumentele tradiționale SQL Server. După ce clonul subțire a fost prezentat gazdelor, volumele pot fi mutate în modul operațional (online), iar baza de date va fi atașată folosind metoda de atașare a bazei de date în SQL Server.

Când utilizați funcția de actualizare cu clone subțiri, dezactivați (treceți în offline) toate bazele de date care se află pe clonul subțire. Trebuie să faceți acest lucru înainte de operația de actualizare. Dacă nu treceți bazele de date în modul offline înainte de a efectua actualizarea, acest lucru poate duce la erori de neconcordanță a datelor sau rezultate incorecte ale datelor în SQL Server.

Replicarea datelor

Replicarea este o funcție software care sincronizează datele cu un sistem la distanță fie pe același obiect, fie în alt loc. Parametrii de replicare și configurația Unity permit alegerea unei metode eficiente pentru a satisface cerințele RTO/RPO pentru bazele de date SQL Server, menținând în același timp un echilibru între performanță și lățimea de bandă.

Atunci când se utilizează replicarea Dell EMC Unity pentru protejarea bazelor de date SQL Server pe mai multe volume, trebuie să se limiteze toate datele și volumele jurnalului bazei de date la un grup consistent sau sistem de fișiere. Apoi, replicarea este configurată în grupul sau sistemul de fișiere și poate include volume sau resurse partajate ale mai multor baze de date. Bazele de date care necesită diferite parametrii de replicare trebuie să fie în LUN-uri separate, grupuri consistente sau sisteme de fișiere.

Clonele subțiri sunt compatibile atât cu replicarea sincronă, cât și cu cea asincronă. Atunci când un clon subțire este replicat în locația țintă, devine o copie completă a volumului, grupului consistent sau unității de stocare VMFS. După replicare, clonul subțire devine un volum complet independent cu propriile configurații.

Microsoft SQL Server 2019 și array-uri flash Dell EMC Unity XT
Procesul de replicare a clonului subțire între sistemele sursă și destinație.

Replicarea bazei de date tempdb nu este necesară, deoarece fișierul este reconstruit la repornirea SQL Server, astfel că metadatele nu corespund metodei altor instanțe SQL Server. Alegerea atentă a volumelor pentru replicare și a conținutului acestor volume elimină traficul inutil de replicare.

Gestionarea integrată a copierii datelor Microsoft SQL Server

Cele mai multe produse moderne de stocare (inclusiv toate produsele Dell EMC) pot crea copii "consistente cu sistemul de operare" ale oricărui tip de fișier prin:

Ordinea consistentă de scriere a sistemului de operare la toate nivelurile — de la gazdă la dispozitivul de stocare.
Gruparea volumelor, astfel încât să se păstreze ordinea de scriere pentru mai multe fișiere pe volume diferite.

Odată cu răspândirea pe scară largă a dispozitivelor de stocare scalabile, Microsoft a dezvoltat un API pentru furnizorii de stocare. Acest API permite furnizorilor de stocare să-și coordoneze acțiunile cu software-ul bazelor de date SQL Server pentru a crea „copy-uri coerente cu aplicația” folosind serviciul de copiere a volumelor (VSS). Aceste copii imită interacțiunea dintre SQL Server și sistemul de operare în timpul funcționării planificate și a închiderii SQL Server. Toate bufferele de scriere sunt golite, iar tranzacțiile sunt suspendate până când toate discurile sunt actualizate și sincronizate la un anumit moment în timp, care este înregistrat în jurnalul SQL.

Software-ul Dell EMC AppSync, integrat cu snapshot-uri Unity XT, simplifică și automatizează procesul de creare, utilizare și gestionare a copy-urilor de date de lucru coerente cu aplicația. Acest software este destinat utilizării în scenarii de gestionare a copiei pentru recuperarea bazelor de date și reutilizarea acestora.

Software-ul AppSync detectează automat bazele de date ale aplicației, explorează structura bazei de date și ilustrează structura fișierelor prin nivelurile de hardware sau de virtualizare în stocarea de bază Unity XT. Acesta organizează toate acțiunile necesare, de la crearea și verificarea copiei până la montarea snapshot-urilor pe gazda țintă și inițierea sau recuperarea bazei de date. AppSync susține și simplifică fluxurile de lucru SQL Server care includ actualizarea și recuperarea bazei de date de lucru.

Reducerea volumului de date și deduplicarea extinsă

Familia sistemelor de stocare a datelor Dell EMC Unity oferă servicii multifuncționale și ușor de utilizat pentru reducerea volumului de date. Economiile sunt realizate nu doar pe resursele de stocare primare configurate, ci și pe snapshot-uri și clone subțiri ale acestor resurse. Snapshot-urile și clonele subțiri moștenesc configurația de reducere a volumului de date a stocării originale, ceea ce crește economiile de capacitate.

Funcția de reducere a volumului de date include acțiuni de deduplicare, compresie și detectare a blocurilor nule, ceea ce poate crește potențial volumul de spațiu de stocare util pentru obiectele utilizatorului și utilizarea internă. Funcția de reducere a volumului de date Unity XT înlocuiește funcția de compresie din Unity OE 4.3 și versiunile ulterioare. Compresia este un algoritm de reducere a datelor care poate diminua distribuția fizică a capacității necesare pentru păstrarea unui set de date.

Sistemele Unity XT oferă, de asemenea, o funcție extinsă de deduplicare care poate fi activată dacă este activată reducerea volumului de date. Deduplicarea extinsă reduce capacitatea necesară pentru datele utilizatorului, păstrând doar un număr mic de copii (de obicei, doar o copie) a blocurilor de date Unity. Zona de deduplicare este un LUN. Luați în considerare acest lucru atunci când alegeți schema de stocare. Un număr mai mic de LUN-uri duce la o deduplicare mai bună, dar un număr mai mare de LUN-uri asigură o performanță mai bună.

Economisirea capacității prin deduplicarea extinsă poate oferi cel mai mare randament în majoritatea mediilor, dar necesită, de asemenea, utilizarea resurselor procesorului array-ului Unity. În OE 5.0, deduplicarea extinsă, dacă este activată, deduplică orice bloc (comprimat sau necomprimat). Informații suplimentare pot fi găsite în documentația Dell EMC.

Tabelul de mai jos prezintă configurațiile suportate pentru reducerea datelor și deduplicarea extinsă:

Reducerea datelor în Unity (toate modelele) și suport extins pentru deduplicare

Versiunea Unity OE

Tehnologie

Tipul de pool suportat

Modelele suportate

4.3 / 4.4

Reducerea volumului de date

Pool flash — tradițional sau dinamic

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

4.5

Reducerea volumului de date

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

Reducerea volumului de date și deduplicarea extinsă*

450F, 550F, 650F

Reducerea volumului de date

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

Reducerea volumului de date și deduplicarea extinsă

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

* Reducerea volumului de date este dezactivată implicit și trebuie activată înainte ca deduplicarea extinsă să devină o opțiune disponibilă. Odată activată reducerea volumului de date, deduplicarea extinsă devine disponibilă, dar este dezactivată implicit.

Reducerea volumului de date în Unity și compresia datelor în SQL Server

Lansarea SQL Server 2008 Enterprise Edition a fost prima lansare cu propriile funcționalități de comprimare a datelor. Prin comprimarea la nivel de rânduri și pagini, SQL Server 2008 folosește cunoștințele despre formatul tabelului din baza de date SQL Server pentru a reduce spațiul ocupat de obiectele bazei de date. Reducerea spațiului permite stocarea mai multor rânduri pe pagină și mai multor pagini în pool-ul de buffer. Deoarece datele care nu sunt salvate în formatul paginii de date de 8k, cum ar fi datele în afara rândului, cum ar fi NVARCHAR (MAX), nu vor utiliza metodele de comprimare a rândurilor sau paginilor, Microsoft a introdus funcțiile Transact-SQL COMPRESS și DECOMPRESS.

Aceste funcții folosesc o abordare tradițională de comprimare a datelor (algoritmul GZIP), care trebuie apelată pentru fiecare secțiune de date pentru a comprimare sau a decomprimare.

Comprimarea Unity XT, care nu este limitată exclusiv la SQL Server, utilizează un algoritm software pentru a analiza și comprima datele în SCSI. De la lansarea Unity OE 4.1, comprimarea datelor Unity a fost disponibilă pentru volumele de stocare bloc și pentru stocările de date VMFS în pool-urile cu memorie flash. Începând cu Unity OE 4.2, comprimarea este de asemenea disponibilă pentru sistemele de fișiere și stocările de date NFS în pool-urile de stocare cu unități flash.

Alegerea metodei de comprimare a datelor pentru SQL Server depinde de mai mulți factori. Acești factori includ tipul de conținut al bazei de date, resursele disponibile ale CPU - atât în stocare, cât și pe serverele bazei de date, precum și resursele de intrare-ieșire necesare pentru a menține SLA-ul. În general, se poate aștepta o economisire suplimentară a spațiului pentru datele care sunt comprimate prin mijloacele SQL Server, totuși datele comprimate folosind funcția de comprimare TSQL cu algoritmul GZIP este puțin probabil să obțină o reducere semnificativă suplimentară a volumului de la funcțiile de comprimare Unity XT, deoarece majoritatea beneficiilor sunt obținute prin aplicarea inițială a algoritmului universal.

Comprimarea Unity oferă economii de spațiu dacă datele pe obiectul de stocare sunt comprimate cu cel puțin 25%. Înainte de a activa comprimarea pentru obiectul de stocare, determinați dacă acesta conține date care pot fi comprimate. Nu activați comprimarea pentru obiectul de stocare dacă aceasta nu va aduce economii de capacitate.

Când luați o decizie cu privire la utilizarea comprimării datelor Unity, a comprimării la nivelul bazei de date SQL Server sau ambele, luați în considerare următoarele:

Datele care sunt salvate în sistemul Unity sunt confirmate de gazdă după ce sunt stocate în cache-ul sistemului. Cu toate acestea, procesul de comprimare nu începe până când cache-ul nu este golit.

Economiile obținute prin comprimare sunt valabile nu doar pentru resursele de stocare Unity XT, ci și pentru instantanee și clone subțiri ale resursei.
În procesul de comprimare, mai multe blocuri sunt agregate printr-un algoritm de selecție pentru a determina dacă datele pot fi comprimate. Dacă algoritmul de selecție determină că se poate obține doar o economie minimă, comprimarea este omisă, iar datele sunt scrise în pool.
Când datele sunt comprimate înainte de a fi scrise pe suport, volumul operațiunilor efectuate asupra acestora este redus semnificativ. Prin urmare, comprimarea ajută la reducerea uzurii memoriei flash prin micșorarea volumului fizic de date scrise pe unitate.

Informații suplimentare despre comprimarea rândurilor și paginilor în SQL Server pentru tabele și indici pot fi găsite în documentele Microsoft.

Nu uitați că orice formă de comprimare necesită resurse CPU. La cerințe ridicate de bandă, comprimarea poate avea un impact semnificativ asupra performanței. Ratele ridicate de scriere a sarcinilor de lucru OLAP pot reduce, de asemenea, beneficiile comprimării pentru baza de date SQL Server.

Specialiștii Dell EMC au investigat economia potențială, utilizând coeficienți reali de reducere a datelor din array-ul Unity. Grupul a colectat date despre mașinile virtuale VMware, partajarea fișierelor, bazele de date SQL Server, mașinile virtuale Microsoft Hyper-V etc.

Rezultatele studiului au arătat că reducerea volumului fișierului jurnal SQL Server este de aproape 10 ori mai mică decât cea a fișierului de date:

Volumul bazei de date = 1,49: 1 (32,96%)
Volumul jurnalelor = 12,9: 1 (92,25%)

Baza de date SQL Server a fost dotată cu două volume. Fișierele bazei de date sunt stocate pe un volum, iar jurnalele de tranzacție pe altul. Utilizarea tehnologiei de comprimare a datelor cu volumele bazei de date poate asigura economii de stocare; totuși, trebuie să se ia în considerare impactul asupra performanței atunci când se ia decizia de a activa deduplicarea pe volumele bazei de date. Deși comprimarea efectivă a volumului bazei de date poate varia în funcție de datele stocate, rezultatele cercetării au arătat că spațiul de stocare pentru jurnalele de tranzacție SQL Server poate fi semnificativ redus.

Cele mai bune practici pentru comprimarea volumului de date

Înainte de a activa comprimarea datelor pe un obiect de stocare, luați în considerare următoarele recomandări:

Utilizați monitorizarea sistemului de stocare pentru a vă asigura că acesta are resurse disponibile pentru a susține comprimarea volumului de date.
Activați comprimarea volumului de date pentru mai multe obiecte de stocare simultan. Înainte de a o activa pe obiecte suplimentare de stocare, monitorizați sistemul pentru a vă asigura că se află în moduri de operare recomandate.
În modelele Unity XT x80F, comprimarea volumului de date va asigura economii de capacitate dacă datele din blocul de stocare sunt comprimate cu cel puțin 1%.

Comprimarea volumului de date pe modelele anterioare Unity x80F, care funcționează sub OE 5.0, oferea economii dacă datele erau comprimate cu cel puțin 25%.

Înainte de a activa comprimarea volumului de date pe un obiect de stocare, determinați dacă obiectul conține date comprimate. Anumite tipuri de date, cum ar fi video, audio, imagini și date binare, oferă de obicei beneficii reduse din comprimare. Nu activați comprimarea volumului de date pe un obiect de stocare dacă nu va exista economisire de spațiu.
Luați în considerare opțiunea de comprimare selectivă a volumului fișierelor de date care sunt de obicei bine comprimate.

Virtualizarea VMware

VMware vSphere este o platformă eficientă și sigură pentru virtualizare și medii cloud. Componentele de bază ale vSphere sunt VMware vCenter Server și hipervizorul VMware ESXi.

vCenter Server este o platformă unificată de gestionare a medii vSphere. Aceasta se distinge prin ușurința de desfășurare și optimizarea proactivă a resurselor. ESXi este un hypervisor cu sursă deschisă, care se instalează direct pe servere fizice. ESXi are acces direct la resursele de bază, iar dimensiunea sa mică de 150 MB minimizează cerințele de memorie. Oferă performanță fiabilă pentru diverse sarcini de lucru ale aplicațiilor și suportă configurații puternice ale mașinilor virtuale - până la 128 de CPU virtuali, 6 TB de RAM și 120 de dispozitive.

Pentru ca SQL Server să funcționeze eficient pe echipamentele moderne, sistemul de operare SQL Server (SQLOS) trebuie să „înțeleagă” structura hardware-ului. Odată cu apariția sistemelor multicore și a celor cu memorie distribuită non-uniformă (NUMA), a devenit deosebit de important să se înțeleagă relațiile dintre nuclee, procesoare logice și fizice.

procesoare

Un procesor virtual (vCPU) este un procesor central virtual, alocat unei mașini virtuale. Numărul total de vCPU alocate se calculează astfel:

Total vCPU = (numărul de socluri virtuale) * (numărul de nuclee virtuale pe soclu)

Dacă performanța stabilă este importantă, VMware recomandă ca numărul total de vCPU alocate tuturor mașinilor virtuale să nu depășească numărul total de nuclee fizice disponibile pe gazda ESXi, dar se poate crește numărul de vCPU allocate dacă monitorizarea arată că resursele de CPU neutilizate sunt disponibile.

În sistemele cu tehnologia Intel Hyper-Threading activată, numărul de nuclee logice (vCPU) este dublu față de numărul de nuclee fizice. În acest caz, nu alocați numărul total de vCPU.

Pentru sarcinile de lucru de nivel mai scăzut ale SQL Server, variabilitatea întârzierii are un impact mai mic. Astfel, aceste sarcini pot fi desfășurate pe gazde cu un raport mai mare de vCPU la fizice. Nivelurile raționale de încărcare a CPU pot crește capacitatea totală de procesare a sistemului, economisind la licențe și menținând o performanță adecvată.

Intel Hyper-Threading îmbunătățește, de obicei, lățimea de bandă totală a gazdei cu 10–30%, ceea ce sugerează un raport de CPU virtuale la procesoare fizice de la 1,1 la 1,3. VMware recomandă activarea Hyper-Threading în BIOS UEFI, atunci când este posibil, astfel încât ESXi să poată beneficia de avantaje ale acestei tehnologii. De asemenea, VMware recomandă efectuarea unor teste și monitorizări rn car mai detaliate atunci când se utilizează Hyper-Threading pentru sarcini de lucru SQL Server.

Memorie

Aproape toate serverele moderne folosesc o arhitectură de acces non-uniform la memorie (NUMA) pentru comunicarea între memoria principală și procesoare. NUMA este o arhitectură hardware pentru memorie partajată, care implementează separarea blocurilor de memorie fizică între procesoarele fizice. Un nod NUMA este un sau mai multe socket-uri CPU împreună cu un bloc de memorie dedicată.

În ultima decadă, NUMA a fost un subiect de discuție larg. Complexitatea relativă a NUMA se datorează, în special, implementărilor de la diverși furnizori. În medii virtualizate, complexitatea NUMA este, de asemenea, determinată de numărul de parametri de configurare și niveluri - de la hardware la hipervizor, la sistemul de operare invitat și, în final, la aplicația SQL Server. O bună înțelegere a arhitecturii hardware NUMA este o cerință obligatorie pentru orice administrator de baze de date SQL Server care lucrează cu o instanță SQL Server virtualizată.

Pentru a realiza o eficiență mai mare pe serverele cu un număr mare de nuclee, Microsoft a introdus SoftNUMA. Software-ul SoftNUMA permite divizarea resurselor CPU disponibile în cadrul unei NUMA în mai multe noduri SoftNUMA. Conform VMware, SoftNUMA este compatibil cu topologia virtuală NUMA (vNUMA) a VMware și poate optimiza suplimentar scalabilitatea și performanța motorului de bază de date pentru majoritatea sarcinilor de lucru…

Atunci când utilizați VMware pentru virtualizare cu SQL Server, folosiți:

Monitorizarea mașinilor virtuale pentru identificarea lipsei de resurse de memorie pentru motorul de baze de date SQL Server. Această problemă duce la creșterea operațiunilor de intrare-ieșire și la scăderea performanței.

Pentru a îmbunătăți performanța, preveniți conflictele de memorie între mașinile virtuale, evitând supraîncărcarea memoriei la nivelul gazdei ESXi.
Luați în considerare verificarea alocării hardware a memoriei fizice NUMA pentru a determina cantitatea maximă de memorie care poate fi alocată unei mașini virtuale în limitele fizice NUMA.
Dacă atingerea unei performanțe adecvate este obiectivul principal, luați în considerare rezervarea memoriei echivalente cu memoria alocată. Această configurare garantează că mașina virtuală primește doar memorie fizică.

Stocare virtualizată

Configurarea stocării într-un mediu virtualizat necesită cunoașterea infrastructurii sistemelor de stocare. La fel ca în cazul NUMA, este important să înțelegem cum funcționează diferitele niveluri de input-output — în acest caz, de la aplicație în VM, până la citirea și scrierea fizică a informațiilor pe un suport de stocare permanent.

vSphere oferă o serie de opțiuni pentru configurarea stocării, care au aplicații utile în implementarea SQL Server cu matricea Unity XT. FS VMFS este metoda de stocare a datelor cel mai frecvent utilizată în sistemele de stocare bazate pe blocuri, cum ar fi Unity XT. Matrícia Unity XT constituie stratul inferior, format din unități fizice, prezentate de vSphere ca discuri logice (volume). Volumele Unity XT sunt formatate ca volume VMFS de către hypervisorul ESXi. Administratorii VMware creează unul sau mai multe discuri virtuale (VMDK), care sunt prezentate sistemului de operare gazdă. RDM permite mașinii virtuale să acceseze direct stocarea pe blocuri (prin FC sau iSCSI) Unity XT fără a fi formatată VMFS. Volumele VMFS și RDM pot asigura aceeași lățime de bandă a tranzacțiilor.

Pentru stocarea bazată pe NFS pentru ESXi, Dell EMC recomandă utilizarea VMware NFS în locul sistemelor de fișiere NFS de uz general. O mașină virtuală care rulează pe SQL Server și utilizează VMDK în stocarea datelor NFS nu este conștientă de stratul subadiacent NFS. Sistemul de operare gazdă percepe mașina virtuală ca pe un server fizic care rulează Windows Server și SQL Server. Discurile partajate pentru configurațiile instanței de cluster rezistent la defecțiuni în stocările de date NFS nu sunt acceptate.

Volume-urile virtuale VMware vSphere (VVols) oferă o gestionare mai fină la nivel de mașină virtuală, independent de reprezentarea fizică a memoriei (de exemplu, volume sau sisteme de fișiere). Replicarea bazată pe matrice cu VVols este suportată începând cu VVol 2.0 (vSphere 6.5). Un disk VVol poate fi folosit în locul unui disk RDM pentru a oferi resurse de disk unei instanțe de cluster SQL tolerant la erori, începând cu vSphere 6.7, cu suport pentru rezervare persistentă prin SCSI.

Rețele virtualizate

Rețeaua din lumea virtuală urmează aceleași concepte logice ca și în lumea fizică, dar folosește software în loc de cabluri și switch-uri fizice. Impactul latenței rețelei asupra sarcinilor de lucru SQL Server poate varia considerabil. Monitorizarea performanțelor rețelei pe o sarcină de lucru existentă sau pe un sistem de testare bine implementat pe parcursul unei perioade reprezentative ajută la crearea unei rețele virtuale.

Atunci când utilizați virtualizarea VMware cu SQL Server, trebuie să luați în considerare următoarele:

Atât switch-urile virtuale standard, cât și cele distribuite oferă funcționalitatea necesară pentru SQL Server.
Pentru a separa logic traficul de management, vSphere vMotion și stocarea rețelei, utilizați etichetarea VLAN și grupuri de porturi ale switch-ului virtual.
VMware recomandă cu tărie activarea cadrelor mari pe switch-urile virtuale unde este activ traficul vSphere vMotion sau traficul iSCSI.
În general, respectați recomandările rețelei pentru sistemele de operare și echipamentele gazdă.

Concluzie

Mediile de baze de date SQL Server devin din ce în ce mai mari și complexe. În SQL Server 2019, Microsoft a îmbunătățit funcțiile de bază ale SQL Server și a adăugat altele noi, cum ar fi suportul pentru sarcini de lucru mari de date prin Apache Spark și HDFS. Dell EMC, în colaborare cu Microsoft, continuă să ofere componentele necesare infrastructurii pentru mediul SQL Server — servere, stocare și rețelistică.

Observăm o creștere semnificativă a timpului de funcționare și o reducere a costului total de proprietate (TCO) atunci când specialiștii în stocare și baze de date colaborează pentru a crea soluții infrastructurale pentru SQL Server pe platforme cu stocare comună. Array-ul flash Dell EMC Unity XT este o soluție de nivel mediu, potrivită pentru dezvoltatori și administratori SQL Server, care necesită performanțe ridicate și latență scăzută. Sistemul Unity XT All-Flash, conceput pentru a funcționa pe toate unitățile flash, suportă procesoare duale, configurații cu două controlere și optimizare multi-core.

Din ce în ce mai multe organizații își virtualizează mediile SQL Server. Deși virtualizarea adaugă un alt nivel de proiectare în stiva de arhitectură, aceasta oferă avantaje semnificative. Sperăm că v-au fost utile unele dintre cele mai frecvent utilizate funcții și instrumente VMware în mediile SQL Server, prezentate mai sus. De asemenea, recomandăm legături către resurse pentru informații suplimentare.