🥇Microsoft SQL Server 2019 a flash array Dell EMC Unity XT

Dnes vás zoznámime s vlastnosťami používania SQL Server 2019 so systémom ukladania Unity XT a poskytneme odporúčania na virtualizáciu SQL Server pomocou technológie VMware, ako aj na nastavenie a správu základných komponentov infraštruktúry Dell EMC.

V roku 2017 Dell EMC a VMware zverejnili výsledky prieskumu o trendoch a evolúcii SQL Server – „Transformácia SQL Server: na ceste k flexibilite a odolnosti“ (SQL Server Transformation: Toward Agility and Resiliency), v ktorom sa využívali skúsenosti členov Profesionálnej asociácie SQL Server (Professional Association of SQL Server, PASS). Výsledky ukazujú, že prostredia databáz SQL Server rastú nielen na veľkosti, ale aj zložitosti, čo je spôsobené rastúcimi objemami dát a novými obchodnými požiadavkami. Databázy SQL Server sú v súčasnosti nasadené v mnohých spoločnostiach, pričom zabezpečujú fungovanie kriticky dôležitých aplikácií a často slúžia ako základ digitálnej transformácie.

Od vykonania tohto prieskumu Microsoft vydal ďalšiu generáciu SÚDB – SQL Server 2019. Okrem zlepšenia základných funkcií relačného enginu a ukladania dát sa objavili nové služby a funkcie. Napríklad SQL Server 2019 zahŕňa podporu pracovných záťaží pre veľké dáta pomocou Apache Spark a distribuovaného súborového systému Hadoop (Hadoop Distributed File System, HDFS).

Aliancia Dell EMC a Microsoft

Dell EMC a Microsoft dlhodobo spolupracujú v oblasti vývoja riešení pre SQL Server. Úspešná implementácia komplexnej platformy databáz, ako je Microsoft SQL Server, vyžaduje koordináciu funkcií softvéru s podkladovou IT infraštruktúrou. Táto infraštruktúra zahŕňa výpočtové zdroje procesora, pamätové zdroje, úložiská a sieťové služby. Dell EMC ponúka infraštruktúru pre platformu SQL Server pre akýkoľvek typ záťaže a aplikácií.

Rada serverov Dell EMC PowerEdge ponúka množstvo konfigurácií procesorov a pamäte. Tieto konfigurácie sú vhodné pre široké spektrum záťaží: od malých podnikových aplikácií po najväčšie kriticky dôležité systémy, ako sú plánovanie zdrojov podniku (ERP), úložiská dát, pokročilá analytika, elektronický obchod a ďalšie. Rada SCSI je navrhnutá na ukladanie štruktúrovaných a neštruktúrovaných dát.

Zákazníci, ktorí nasadzujú SQL Server 2019 s infraštruktúrou Dell EMC, môžu pracovať so štruktúrovanými aj neštruktúrovanými údajmi pomocou SQL Server a Apache Spark. SQL Server tiež podporuje kombinácie technológií klientskeho prístupu, medzi-serverovej komunikácie a komunikácie „server-sklad“. Koncepcia Dell EMC je založená na de-aggregovanej modelu, ktorý ponúka otvorenú ekosystému. Organizácie si môžu vybrať z širokej škály štandardných priemyselných sieťových aplikácií, operačných systémov a hardvérových platforiem. Tento prístup poskytuje maximálnu kontrolu nad technológiami a architektúrami, čo vedie k významnej úspore nákladov a flexibilite.

VMware zabezpečuje virtualizáciu všetkých kritických komponentov infraštruktúry, ktoré sú potrebné SQL Serveru na dosiahnutie vysokej výkonnosti a konzistentnosti operácií. Okrem súkromného cloudu ponúkajú VMware pre pracovné zaťaženia v súčasnosti aj hybridné modely, ktoré pokrývajú súkromné a verejné cloudové architektúry.

Mnohé organizácie sa uchyľujú k virtualizácii, aby znížili náklady na infraštruktúru, zabezpečili vysokú dostupnosť a zjednodušili havarijné obnovovanie. 94% respondentov medzi odborníkmi na SQL Server hlási určitú úroveň virtualizácie vo svojej prostredí. 70% tých, ktorí používajú virtualizáciu, si vybralo VMware. U 60% sa úroveň virtualizácie SQL Serveru pohybuje na úrovni 75% a viac. Navyše výsledky prieskumu presvedčivo preukazujú, že vysoká dostupnosť a havarijné obnovovanie realizované na úrovni virtualizácie sa stali dôležitými faktormi pri rozhodovaní o virtualizácii databáz SQL Server.

Nové funkcie SQL Server 2019

Platforma databáz SQL Server 2019 zahŕňa širokú škálu technológií, funkcií a služieb, ktoré podporujú kriticky dôležité aplikácie, ako sú analytika, podnikové databázy, obchodná analytika (BI) a škálovateľné spracovanie transakcií (OLTP). Platforma SQL Server získala schopnosti na riadenie integrácie dát, dátového skladu, reportingu a pokročilej analytiky, funkcie replikácie a správy polostruktúrovaných typov dát. Samozrejme, nie všetci klienti alebo aplikácie potrebujú všetky tieto funkcie. Okrem toho je v mnohých prípadoch výhodné oddeliť služby SQL Server pomocou virtualizácie.

Dnes sa podniky často musia spoliehať na veľké objemy dát z širokého spektra neustále sa zvyšujúcich súborov dát. S pomocou SQL Server 2019 môžete získavať cenné informácie takmer v reálnom čase zo všetkých dát. Klastre SQL Server 2019 poskytujú plnohodnotné prostredie na prácu s veľkými súbormi dát, vrátane využívania strojového učenia a schopností umelej inteligencie. Hlavné nové funkcie a aktualizácie v SQL Server 2019 sú uvedené v dokumente Microsoft.

Systém ukladania strednej triedy Dell EMC Unity XT

Séria úložných systémov Dell EMC Unity sa objavila pred takmer troma rokmi a odvtedy bolo predaných viac ako 40 000 systémov. Zákazníci ocenili tento úložný systém strednej triedy za jeho jednoduchnosť, výkon a nákladovú efektívnosť. Platformy strednej triedy Dell EMC Unity XT sú riešenia s univerzálnym úložiskom, ktoré zabezpečujú nízku latenciu, vysokú priepustnosť a nízke náklady na správu pre pracovné zaťaženia SQL Server. Všetky systémy Unity XT používajú architektúru s dvoma procesormi (storage processors, SP) na obsluhu vstupu-výstupu a vykonávanie operácií s dátami v režime active/active. V Unity XT je pre zaistenie vysokej výkonnosti a efektivity použitá plná interná konektivita SAS 12 Gbit/s a patentovaná viacjadrová architektúra. Diskové polia umožňujú zvyšovať kapacitu ukladania pomocou dodatočných políc.

Microsoft SQL Server 2019 a flashové pole Dell EMC Unity XT
V Dell EMC Unity XT, novej generácii úložísk (hybridných a plne flashových), sa výrazne zlepšil výkon, efektivita a pridali sa nové funkcie a služby pre multi-cloud prostredia.

Architektúra Unity XT umožňuje súčasné spracovanie dát, znižovanie ich objemu a podporu služieb ako replikácia bez ovplyvnenia výkonu aplikácií. V porovnaní so staršou generáciou sa výkon úložného systému Dell EMC Unity XT zdvojnásobil, doba odozvy sa znížila o 75%. A samozrejme, Dell EMC Unity podporuje štandard NVMe.

Úložné systémy s NVMe diskami vykazujú svoje najlepšie vlastnosti v aplikáciách citlivých na latenciu. Napríklad, v aplikáciách ako sú obrovské databázy, NVMe zabezpečuje nízke latencie a vysoké špičkové rýchlosti prenosu dát. Zníženie latencie a zvýšenie paralelizmu výrazne zvyšujú výkon operácií čítania/zápisu. Nie je náhodou, že podľa predpovede IDC do roku 2021 NVMe pripojené flash úložiská a NVMe-oF (NVMe over Fabric) budú tvoriť približne polovicu všetkých príjmov z predaja externých úložísk na svete.

Ekonomickosť ukladania zlepšujú algoritmy kompresie dát. Dell EMC Unity XT dokáže znížiť objem dát až päťkrát. Iným dôležitým ukazovateľom je celková efektívnosť systému. Dell EMC Unity XT využíva systémovú kapacitu na 85%. Kompresia a deduplikácia sa vykonávajú v režime inline – na úrovni ovládačov. Údaje sú uchovávané v stlačenej podobe. Systém tiež automatizuje prácu so snímkami dát.

Jednoduché na používanie flash úložiská Unity s unifikovaným (blokovým a súborovým) prístupom zabezpečujú stabilnú dobu odozvy, integrujú sa s cloudovými službami ukladania a podporujú upgrade bez migrácie dát. V základnej konfigurácii sa tento univerzálny úložný systém inštaluje za 30 minút.

Technológia ukladania dát nazývaná „dynamické pooly“ umožňuje prechod od statického k dynamickému rozširovaniu pamäte, poskytuje vysokú prevádzkovú flexibilitu a jednoduchosť pri zvyšovaní kapacity systému. Dynamické pooly šetria kapacitu a rozpočet, vyžadujú menej času na prestavbu. Zvyšovanie kapacity a výkonu Dell EMC Unity nevyžaduje migráciu dát.

Mnohé spoločnosti dnes používajú niekoľko verejných cloudových služieb v kombinácii so svojou lokálnou infrastrukturou. Dell EMC Unity XT môže fungovať ako súčasť cloudového prostredia Dell Technologies Cloud. Tento úložný systém sa dá využiť vo verejnom cloude a prenášať dáta do súkromného cloudu. Navyše, úložný systém Dell EMC Unity XT je k dispozícii na modeli „ako služba“. Ide o jednu z cloudových služieb úložného systému Dell EMC Cloud Storage Services.

Cloudové úložiská získavajú čoraz väčšiu popularitu, pretože umožňujú zvýšiť návratnosť investícií znížením nákladov na infraštruktúru. Služby cloudového úložiska Cloud Storage Services rozširujú centrá spracovania dát zákazníkov do cloudu, poskytujúc úložisko Dell EMC (priamo pripojené k zdrojom verejného cloudu) ako službu. Tretí poskytovatelia môžu zabezpečiť vysokorýchlostné pripojenie (s nízkou latenciou) verejného cloudu priamo so systémami Dell EMC Unity, PowerMax a Isilon v dátovom centre zákazníka.

Do rodiny Unity XT patria systémy Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA a Unity Cloud Edition.

Upravené hybridné a flash úložiská

Systémy úložiska Unity XT Hybrid a Unity XT All-Flash, založené na procesoroch Intel, realizujú integrovanú architektúru pre blokový, súborový prístup a objemy VMware VVols s podporou protokolov sieťového ukladania (NAS), iSCSI a Fibre Channel (FC). Platformy Unity XT Hybrid a Unity XT All-Flash sú pripravené na použitie s NVMe úložiskami.

Hybridné systémy Unity XT podporujú prevádzku v multicloudových prostrediach. Podpora multicloudových prostredí znamená rozšírenie systému ukladania dát do cloudu alebo nasadenie v cloude s flexibilnými možnosťami využitia zdrojov. Multicloudové úložiská sú navrhnuté tak, aby poskytovali mobilitu a prenosnosť dát medzi viacerými cloudovými platformami – súkromnými aj verejnými. To ovplyvňuje nielen procesy presúvania dát, ale aj organizáciu prístupu aplikácií k dátam v niekoľkých verejných cloudoch.

Microsoft SQL Server 2019 a flashové pole Dell EMC Unity XT
Tieto hybridné úložiská poskytujú nasledujúce možnosti:

Škálovateľnosť až do 16 PB „hrubej“ kapacity.
Vstavané funkcie zmenšovania objemu dát pre všetky flash pooly.
Rýchla inštalácia a nastavenie (v priemere trvá 25 minút).

Technológie pevný diskov sa rýchlo vyvíjajú a v najbližších rokoch sa na trhu objavia nové revolučné produkty. Medzitým budú organizácie pokračovať v nahrádzaní tradičných HDD diskov pevnými diskami na zvýšenie výkonnosti, jednoduchosti správy a úspory energie. Nové generácie flashovýc hmatíc budú charakterizovať pokročilejšie nástroje na automatizáciu ukladania, integráciu s verejným cloudom a integrovanú ochranu dát.

Systémy Unity XT All-Flash zabezpečujú vysokú rýchlosť, efektívnosť a podporu viacerých cloudov. Ich vlastnosti:

Dvojnásobná výkonnosť.
Zníženie objemu dát až 7:1.
Rýchla inštalácia a nastavenie (proces trvá menej ako 30 minút).

UnityVSA

Systém UnityVSA je softvérom definovaný úložný systém pre virtuálne prostredia VMware ESXi, ktorý využíva serverovú, zdieľanú alebo cloudovú kapacitu úložiska. UnityVSA HA, konfigurácia s dvomi úložiskami UnityVSA, poskytuje dodatočnú odolnosť voči zlyhaniu. Úložisko UnityVSA ponúka:

Až 50 TB kapacity plne funkčného unified storage.
Kompatibilitu so systémami a funkciami Unity XT.
Podporu systémov vysokej dostupnosti (UnityVSA HA).
Pripojenie ako NAS a iSCSI.
Replikáciu dát z iných platforiem Unity XT.

Unity Cloud Edition

Pre synchronizáciu súborov a operácií obnovy po havárii s cloudom obsahuje rodina Unity XT verziu Unity Cloud Edition, ktorá zabezpečuje:

Plne funkčné možnosti ukladania s použitím softvérovo definovaného úložiska (SDS), nasadeného v cloude.
Jednoduché nasadenie blokového a súborového ukladania pomocou VMware Cloud v AWS.
Podporu pre obnovu po havárii, vrátane testovania a analýzy dát.

Microsoft SQL Server 2019 a flashové pole Dell EMC Unity XT

Unity XT All Flash pre SQL Server

V správe Unisphere Research z roku 2017 'Transformácia SQL Server: na ceste k flexibilite a odolnosti' (SQL Server Transformation: Toward Agility and Resiliency) 22% respondentov uviedlo, že používajú technológiu flash úložiska v produkcii (16%) alebo plánujú tak urobiť (6%). 30% využíva hybridné matice, ktoré zahŕňajú flash pamäť. 13% používa flash matice s priamym pripojením. 13% robí zálohy databáz SQL Server na flash úložisku.

Rýchla implementácia flash úložísk na použitie so SQL Serverom znamená, že riešenia Unity XT All-Flash sú obzvlášť vhodné pre vývojárov a administrátorov SQL Servera. Systémy Unity XT All-Flash poskytujú vývojárom a administrátorom SQL Servera možnosti a výkon, ktoré presahujú to, čo ponúkajú typické úložné siete (SAN).

Microsoft SQL Server 2019 a flashové pole Dell EMC Unity XT
Systémy Unity XT All-Flash, ktoré sú pripravené na implementáciu NVMe (pre ešte vyšší výkon a nízku latenciu), majú formát 2U, podporujú dvojjadrové procesory a dva kontroléry v režime active/active.

Modely Unity XT All-Flash

Unity XT

Procesory

Pamäť (na procesor)

Max. počet diskov

Max. „hrubá“ kapacita (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

Podrobnosti nájdete v špecifikáciách poľa (Dell EMC Unity XT Storage Series Specification Sheet).

Úložné pooly

Mnohí profesionáli pracujúci so SQL Serverom vedia, že všetky moderné úložné pole umožňujú zoskupenie diskov do väčších úložných jednotiek s pevnou úrovňou ochrany RAID. Samostatné skupiny diskov s ochranou RAID sú tradičné úložné pooly. Kým hybridné systémy Unity XT podporujú len tradičné pooly, riešenia Unity XT All-Flash ponúkajú aj dynamické úložné pooly. V prípade dynamických úložných poolov sa ochrana RAID aplikuje na extenty diskov – jednotky úložného priestoru menšie ako celý disk. Dynamické úložné pooly poskytujú väčšiu flexibilitu v správe a rozširovaní diskových poolov.

Dell EMC poskytuje odporúčania na správu úložných poolov pre dosiahnutie maximálneho výkonu pri minimálnej zložitosti. Napríklad sa odporúča minimalizovať počet úložných poolov Unity XT, aby sa znížila zložitosť a zvýšila flexibilita. Avšak nastavenie dodatočných úložných poolov môže byť veľmi rozumné v niektorých prípadoch, vrátane situácií, keď potrebujete:

Podporovať samostatné pracovné zaťaženia s rôznymi profilmi vstupu/výstupu.
Vyhradiť zdroje na dosiahnutie konkrétnych parametrov výkonu.
Vyhradiť samostatné zdroje pre viacnásobnosť.
Vytvárať menšie domény na ochranu proti zlyhaniu

Úložné objemy (LUN)

Ako nájsť rovnováhu medzi spravovaním a flexibilitou pri výbere počtu zväzkov v poli? Pre maximálnu flexibilitu v Unity so SQL Serverom sa odporúča vytvoriť zväzky pre každý súbor databázy. V praxi väčšina organizácií používa viacúrovňový prístup, kde kriticky dôležité databázy dosahujú maximálnu flexibilitu a súbory menej dôležitých databáz sú zoskupené na menšom počte veľkých zväzkov. Odporúčame dôkladne preskúmať všetky požiadavky na databázy a akékoľvek súvisiace aplikácie, pretože technológie ochrany dát a sledovania závisia od izolácie a umiestnenia súborov.

S množstvom zväzkov sa často ťažko manipuluje, najmä vo virtuálnych prostrediach. Virtualizované prostredia SQL Server sú dobrým príkladom, kedy má zmysel umiestniť niekoľko typov súborov na jeden zväzok. Správca databázy alebo správca úložiska (alebo obaja) by mali pri určení počtu vytvorených zväzkov nájsť správnu rovnováhu medzi flexibilitou a jednoduchou údržbou.

Súborové úložisko

Servery NAS ukladajú súborové systémy na úložnom systéme Unity XT. K súborovým systémom je možné pristupovať prostredníctvom protokolov SMB alebo NFS a vďaka viacprotokolovému súborovému systému je možné využívať oba protokoly súčasne. Na pripojenie hostiteľa k súborovým systémom SMB, NFS a viacprotokolovým systémom, ako aj k úložiskám dát VMware NFS a virtuálnym zväzkom VMware, servery NAS používajú virtuálne rozhrania. Súborové systémy a virtuálne rozhrania sú v rámci jedného servera NAS izolované, čo umožňuje využívať viaceré servery NAS pre viacodberateľnosť. Servery NAS sa automaticky prepínajú pri zlyhaní, ak zlyhá procesor úložiska. S nimi spojené súborové systémy sa tiež prepínajú pri zlyhaní.

SQL Server 2012 (11.x) a novšie verzie podporujú protokol Server Message Block (SMB) 3.0, ktorý umožňuje zdieľanie sieťovej jednotky na ukladanie. Či už ide o offline inštaláciu alebo o clustery s vysokou dostupnosťou, môžete nainštalovať systémové databázy (master, model, msdb a tempdb) a používateľské databázy Database Engine s možnosťou ukladania SMB. Použitie úložiska SMB je dobrou voľbou pri využívaní vysokodostupnostných skupín Always On Availability Groups, pretože komunitný súborový zdroj vyžaduje prístup k vysoko dostupnému sieťovému zdroju.

Vytvorenie zdieľaných súborových zdrojov SMB pre nasadenie SQL Serveru s úložiskom Unity XT je jednoduchý trojkročný proces: je potrebné vytvoriť server NAS, súborový systém a zdieľaný zdroj SMB. Softvér Dell EMC Unisphere Storage Management zahŕňa nástroj na nastavenie, ktorý pomôže tento proces uskutočniť. Pri umiestnení pracovných záťaží SQL Serveru na zdieľaných súborových zdrojoch SMB by ste však nemali zabudnúť na niektoré dôležité úvahy, ktoré sa nemusia nutne týkať používania zdieľaných súborových zdrojov SMB. Microsoft vytvoril zoznam otázok inštalácie a zabezpečenia spolu s aktuálne známych problémov; detaily nájdete v časti „Inštalácia SQL Servera s úložiskom súborov SMB“ v dokumentoch Microsoft.

Snapshoty dát

Dáta sa stali najdôležitejším zdrojom spoločností a dnes kritické prostredia vyžadujú nielen zálohovanie. Aplikácie musia byť vždy online a zabezpečené bez prerušenia operácií a aktualizácií. Tiež vyžadujú vysoký výkon a dostupnosť dát prostredníctvom takých možností ako lokálna replikácia snapshotov a vzdialená replikácia.

Úložisko Unity XT ponúka možnosti vytvárania snapshotov pre bloky a súbory, pričom používajú spoločné pracovné toky, operácie a architektúru. Metodológiou snapshotov Unity sa zabezpečuje jednoduchý a efektívny spôsob ochrany dát. Snapshoty uľahčujú obnovenie dát — môžete sa vrátiť k staršiemu snapshotu, alebo môžete skopírovať vybrané dáta z predchádzajúceho snapshotu. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené doby uchovávania snapshotov pre systémy Unity XT.

Lokálne a vzdialené ukladanie snapshotov dát

Typ snapshotu

CLI
UI
REST

Ručne

Podľa plánu

Ručne

Podľa plánu

Ručne

Podľa plánu

Lokálny

1 rok

5 rokov

4 týždne

100 rokov

Bez obmedzení

Diaľkový

5 rokov

255 týždňov

5 rokov

255 týždňov

5 rokov

255 týždňov

Snapshots nie sú priamou náhradou iných metód ochrany údajov, ako je zálohovanie. Môžu len doplniť tradičné zálohovanie ako prvú línia obrany pre scenáre s nízkym RTO.

Funkcia okamžitých snapshotov Dell EMC Unity zahŕňa zmenšovanie objemu dát a pokročilú deduplikáciu. Snímky tiež profitujú z úspory priestoru, ktorá sa dosahuje na pôvodnom úložnom zdroji. Keď vytvoríte snímku zdroja úložiska s podporou funkcií zmenšovania objemu dát, údaje v zdroji môžu byť komprimované alebo deduplikované.

Uveďme niekoľko poznámok týkajúcich sa obnovy databázy pri použití snapshotov s databázami SQL Server:

Všetky komponenty databázy SQL Server musia byť chránené ako súbor údajov. Keď sú súbory dát a denníkov na rôznych LUN, tieto LUN musia byť súčasťou konzistentnej skupiny. Konzistentná skupina zaručuje, že snímka bude vykonaná súčasne na všetkých LUN v skupine. Keď sú súbory dát a denníkov na niekoľkých zdieľaných súborových prostriedkoch SMB, zdieľané prostriedky musia byť v jednej súborovej sústave.
Pri obnove databázy SQL Server zo snapshotu na základe blokov, ak musí byť inštancia SQL Server pripojená, použite pripojenie k hostiteľovi Unisphere. Pre obnovu na základe súborov sa vytvorí ďalší zdieľaný prostriedok SMB s použitím snímky ako zdroja. Po pripojení objemov databázy môžete pripojiť pod iným názvom alebo nahradiť existujúcu databázu obnovenou.

Pri vykonávaní obnovy pomocou metódy obnovy snapshotov Snapshot Restore v Unisphere nastavte inštanciu SQL Server do offline režimu. SQL Server nevie o operáciách obnovy. Prevod inštancie do offline režimu zaručuje, že objemy nebudú poškodené pri operáciách zápisu do databázy pred obnovou. Akonáhle bude inštancia reštartovaná, havarijná obnova SQL Server privedie databázy do konzistentného stavu.
Povoľte okamžité snímky pre viac úložných objektov súčasne a potom pred zapnutím ďalších snímok sa uistite, že systém je v odporúčaných pracovných režimoch počas monitorovania.

Automatizácia a plánovanie snímok

Okamžité snímky v Unity XT je možné automatizovať. V systéme správy úložiska Unisphere sú k dispozícii nasledujúce predvolené možnosti snímok: predvolená ochrana, ochrana s kratším časom uchovania a ochrana s dlhším časom uchovania. Každá možnosť vytvára denné snímky a uchováva ich počas rôznych časových období.

Môžete si vybrať jednu (alebo obe) z možností plánovania — každých x hodín (od 1 do 24) a denne / týždenne. Denné / týždenné plánovanie okamžitých snímok umožňuje určiť konkrétny čas a dni na vytváranie snímok. Pre každú vybranú možnosť je potrebné nastaviť politiku uchovania, ktorá môže byť nastavená na automatické odstránenie zásobníka alebo dočasné uchovanie.

Ďalšie informácie o snímkach Unity sú v dokumentácii Dell EMC Unity.

Tenké klony

Tenký klon je dostupná na čítanie/zápis kópia tenkého blokového úložného zdroja, ako je zväzok, konzistentná skupina alebo úložisko dát VMware VMFS, ktorá zdieľa bloky s rodičovským zdrojom. Tenké klony sú skvelým spôsobom, ako rýchlo a kompaktné prezentovať kópie databázy SQL Server, čo nemožno dosiahnuť pomocou tradičných nástrojov SQL Server. Po tom, ako je tenký klon prezentovaný hostiteľovi, môžu byť zväzky uvedené do prevádzkového režimu (online) a databáza bude pripojená pomocou metódy pripojenia DB v SQL Server.

Pri používaní funkcie aktualizácie s tenkými klonmi vypnite (preveďte do offline režimu) všetky databázy, ktoré sa nachádzajú na tenkom clone. Musíte tak urobiť pred operačnou aktualizáciou. Ak databázy neprevediete do offline režimu pred vykonaním aktualizácie, môže to viesť k chybám nezrovnalosti údajov alebo nesprávnym výsledkom údajov v SQL Server.

Replikácia údajov

Replikácia je softvérová funkcia, ktorá synchronizuje údaje s vzdialeným systémom na tom istom objekte alebo na inom mieste. Parametre replikácie a konfigurácie Unity umožňujú zvoliť efektívny spôsob splnenia požiadaviek RTO/RPO pre databázy SQL Server, pričom sa zachováva rovnováha medzi výkonom a priepustnosťou.

Pri použití replikácie Dell EMC Unity na ochranu databáz SQL Server na viacerých zväzkoch by sa všetky údaje a zväzky žurnálov databázy mali obmedziť na jednu konzistentnú skupinu alebo súborový systém. Následne sa replikácia nastaví v skupine alebo súborovom systéme a môže zahŕňať zväzky alebo zdieľané prostriedky viacerých databáz. Databázy, pre ktoré sú potrebné rôzne parametre replikácie, musia byť umiestnené v samostatných LUN, konzistentných skupinách alebo súborových systémoch.

Tenké klony sú kompatibilné ako so synchronnou, tak aj s asynchrónnou replikáciou. Keď je tenký klon replikovaný na miesto určenia, stáva sa úplnou kópiou zväzku, konzistentnej skupiny alebo úložiska VMFS. Po replikácii je tenký klon úplne nezávislým zväzkom s vlastnými nastaveniami.

Microsoft SQL Server 2019 a flashové pole Dell EMC Unity XT
Proces replikácie tenkého klonu medzi pôvodným a cieľovým systémom.

Replikácia databázy tempdb nie je potrebná, pretože súbor sa prestavuje pri reštarte SQL Servera, a preto metadáta nezodpovedajú metóde iných inštancií SQL Servera. Dôkladný výber zväzkov na replikáciu a obsahu týchto zväzkov odstraňuje zbytočný prevádzkový tok replikácie.

Integrovaná správa kopírovania údajov Microsoft SQL Server

Väčšina moderných úložných produktov (vrátane všetkých produktov Dell EMC) môže vytvárať „súhlasné s operačným systémom“ kópie súborov akéhokoľvek typu prostredníctvom:

Súhlasného poradia zápisu operačným systémom na všetkých úrovniach — od hostiteľa po uloženie.
Zgrupovania zväzkov, aby sa pre niekoľko súborov na rôznych zväzkoch zachoval poriadok zápisu.

S rozšírením škálovateľných úložných zariadení vyvinula spoločnosť Microsoft API pre dodávateľov úložných systémov. Toto API umožňuje dodávateľom úložísk koordinovať svoje akcie s programom databáz SQL Server na vytváranie "kópií zladených s aplikáciou" pomocou služby na tieňovanie objemov (VSS). Tieto kópie napodobňujú interakciu SQL Servera a operačného systému počas plánovanej a dokončovacej činnosti SQL Servera. Všetky zápisové vyrovnávacie pamäte sú vyčistené a transakcie sú pozastavené, kým nie sú všetky disky aktualizované a zladené na konkrétny časový okamih, ktorý je zaznamenaný v denníku SQL.

Softvér Dell EMC AppSync, integrovaný so snímkami Unity XT, zjednodušuje a automatizuje proces vytvárania, používania a správy kópií pracovných údajov zladených s aplikáciou. Tento softvér je určený na použitie v scenároch správy kópií na obnovenie databáz a ich opätovné použitie.

Softvér AppSync automaticky zisťuje databázy aplikácií, skúma štruktúru databáz a zobrazuje súborovú štruktúru cez úrovne hardvéru alebo virtualizácie na základné úložisko Unity XT. Organizuje všetky potrebné činnosti, od vytvárania a overovania kópie po montovanie okamžitých snímkov na cieľovom hostiteľovi a spustenie alebo obnovenie databázy. AppSync podporuje a zjednodušuje pracovné toky SQL Servera, ktoré zahŕňajú aktualizáciu a obnovenie pracovnej databázy.

Zníženie objemu dát a pokročilá deduplikácia

Rodina systémov úložných dát Dell EMC Unity ponúka multifunkčné a jednoduché služby na znižovanie objemu dát. Úspory sú dosahované nielen na nastavených primárnych zdrojoch úložiska, ale aj na snímkach a tenkých klonoch týchto zdrojov. Okamžité snímky a tenké klony dedičia nastavenie znižovania objemu dát pôvodného úložiska, čo zvyšuje úsporu kapacity.

Funkcia zmenšovania objemu dát zahŕňa činnosti de-duplikácie, kompresie a detekcie prázdnych blokov, čo potenciálne zvyšuje objem dostupného úložného priestoru pre používateľské objekty a interné použitie. Funkcia zmenšovania objemu dát Unity XT nahrádza funkciu kompresie v Unity OE 4.3 a novších verziách. Kompresia je algoritmus zmenšovania dát, ktorý môže zmenšiť fyzické rozdelenie kapacity potrebnej na uloženie súboru dát.

Systémy Unity XT tiež poskytujú rozšírenú funkciu de-duplikácie, ktorú je možné aktivovať, ak je zapnuté zmenšovanie objemu dát. Rozšírená de-duplikácia zmenšuje potrebnú kapacitu pre používateľské dáta a uchováva len malé množstvo kópií (často len jednu kópiu) blokov dát Unity. Oblasť de-duplikácie je jeden LUN. Zohľadnite to pri výbere schémy ukladania. Menej LUN vedie k lepšej de-duplikácii, ale viac LUN zabezpečuje vyšší výkon.

Úspora kapacity vďaka rozšírenej de-duplikácii môže priniesť najväčší úžitok v väčšine prostredí, ale tiež si vyžaduje využívanie procesorových zdrojov systému Unity. V OE 5.0, ak je povolená, rozšírená de-duplikácia de-duplikuje akýkoľvek blok (komprimovaný alebo nekomprimovaný). Ďalšie informácie nájdete v dokumentácii Dell EMC.

V nasledujúcej tabuľke sú uvedené podporované konfigurácie pre zmenšovanie objemu dát a rozšírenú de-duplikáciu:

Zmenšovanie dát v Unity (všetky modely) a rozšírená podpora de-duplikácie

Verzia Unity OE

Technológia

Podporovaný typ poolu

Podporované modely

4.3 / 4.4

Zmenšovanie objemu dát

Pool flash pamäte — tradičný alebo dynamický

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

4.5

Zmenšovanie objemu dát

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

Zmenšovanie objemu dát a rozšírená de-duplikácia*

450F, 550F, 650F

Zmenšovanie objemu dát

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

Zníženie objemu dát a pokročilá deduplikácia

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

* Zmenšovanie objemu dát je predvolene vypnuté a musí sa zapnúť predtým, ako sa rozšírená de-duplikácia stane dostupnou možnosťou. Po zapnutí zmenšovania objemu dát je rozšírená de-duplikácia dostupná, ale predvolene je vypnutá.

Zmenšovanie objemu dát v Unity a kompresia dát v SQL Server

Vydanie SQL Server 2008 Enterprise Edition bolo prvým vydaním s vlastnými možnosťami kompresie dát. Pri kompresii na úrovni riadkov a strán SQL Server 2008 využíva vedomosti o formáte tabuľky vnútornej databázy SQL Server, aby znížil priestor, ktorý objekty databázy zaberajú. Zníženie priestoru umožňuje uložiť viac riadkov na stránke a viac stránok v buffrovom poole. Keďže údaje, ktoré nie sú uložené vo formáte 8k dátovej stránky, ako napríklad údaje mimo riadkov, ako NVARCHAR (MAX), nebudú používať metódy kompresie riadkov alebo strán, Microsoft predstavil funkcie Transact-SQL COMPRESS a DECOMPRESS.

Tieto funkcie používajú tradičný prístup k kompresii dát (algoritmus GZIP), ktorý je potrebné vyvolať pre každý oddiel údajov na kompresiu alebo dekompresiu.

Kompresia Unity XT, ktorá nie je výlučne pre SQL Server, používa softvérový algoritmus na analýzu a kompresiu dát SÚS. Od vydania Unity OE 4.1 bola kompresia dát Unity dostupná pre blokové úložné objemy a úložiská dát VMFS v poole s flash pamäťou. Začínajúc s Unity OE 4.2 je kompresia tiež dostupná pre súborové systémy a úložiská dát NFS v úložných pooloch na flash médiu.

Výber metódy kompresie dát pre SQL Server závisí od niekoľkých faktorov. Tieto faktory zahŕňajú typ obsahu databázy, dostupné CPU zdroje — ako na úložisku, tak aj na databázových serveroch, a výkonnosť vstupov a výstupov potrebných na udržanie SLA. Vo všeobecnosti sa očakáva ďalšie úspory priestoru pre dáta, ktoré sú komprimované pomocou SQL Server, avšak dáta komprimované pomocou funkcie kompresie TSQL s použitím algoritmu GZIP pravdepodobne nezískajú významné dodatočné zníženie objemu od funkcií kompresie Unity XT, pretože väčšina výhod sa dosahuje flexibilným globálnym algoritmom použitým ako prvým.

Kompresia Unity zabezpečuje úsporu priestoru, ak sa údaje na úložnom objekte komprimujú aspoň o 25%. Pred aktivovaním kompresie pre úložný objekt určte, či obsahuje údaje, ktoré je možné komprimovať. Neaktivujte kompresiu pre úložný objekt, ak to neprinesie úspory kapacity.

Pri rozhodovaní, či použiť zníženie objemu údajov v Unity, kompresiu na úrovni databázy SQL Server alebo oboje, zvážte nasledujúce:

Údaje, ktoré sa zapisujú do systému Unity, potvrdzuje hostiteľ po ich uložení do systémovej cache. Proces kompresie však nezačne, až kým nebude cache vyprázdnená.

Úspora pri kompresii sa dosahuje nielen pre úložné prostriedky Unity XT, ale aj pre okamžité snímky a tenké kópie prostriedku.
V priebehu kompresie sa niekoľko blokov agreguje pomocou algoritmu vzoriek, aby sa určilo, či sa údaje dajú skomprimovať. Ak algoritmus vzoriek zistí, že je možné dosiahnuť len minimálnu úsporu, kompresia sa preskočí a údaje sa zapíšu do dostupného priestoru.
Keď sa údaje komprimujú pred zápisom na médium, objem operácií s nimi sa výrazne znižuje. Preto kompresia pomáha znižovať opotrebovanie flash pamäte tým, že znižuje fyzický objem údajov zapisovaných na úložisko.

Ďalšie informácie o kompresii riadkov a stránok v SQL Server pre tabuľky a indexy nájdete v dokumentoch Microsoft.

Nezabúdajte, že na akúkoľvek kompresiu sú potrebné procesorové zdroje. Pri vysokých požiadavkách na priepustnosť môže mať kompresia významný vplyv na výkon. Vysoké pomery zápisu pracovných záťaží OLAP tiež môžu znižovať výhody kompresie pre databázu SQL Server.

Odborníci z Dell EMC preskúmali potenciálnu úsporu za použitia reálnych koeficientov zníženia údajov v poli Unity. Skupina zhromaždila údaje o virtuálnych strojoch VMware, zdieľaní súborov, databázach SQL Server, virtuálnych strojoch Microsoft Hyper-V a ďalších.

Výsledky štúdie ukázali, že zníženie objemu súboru denníka SQL Server je takmer 10-násobne menšie ako objem údajového súboru:

Objem databázy = 1,49: 1 (32,96%)
Objem logov = 12,9: 1 (92,25%)

Databáza SQL Server bola vybavená dvoma zväzkami. Súbory databázy sú uložené na jednom zväzku a transakčné denníky na druhom. Použitie technológie zmenšovania dát so zväzkami databáz môže zabezpečiť úsporu úložného priestoru; avšak je potrebné zvážiť vplyv na výkon pri rozhodovaní o tom, či zahrnúť deduplikáciu na zväzkoch databáz. Aj keď môže skutočné zmenšenie objemu databázy kolísať v závislosti od uložených dát, výsledky výskumu ukázali, že priestor na ukladanie transakčných denníkov SQL Server môže byť výrazne zmenšený.

Najlepšie praktiky na zmenšovanie objemu dát

Pred zapnutím zmenšovania dát na úložnom objekte zvážte nasledujúce odporúčania:

Použite monitoring úložného systému, aby ste sa uistili, že má dostupné zdroje na podporu zmenšovania objemu dát.
Povoľte zmenšovanie objemu dát pre niekoľko úložných objektov súčasne. Pred jeho povolením na ďalších úložných objektoch sledujte systém, aby ste sa uistili, že funguje v odporúčaných pracovných režimoch.
V modeloch Unity XT x80F zmenšovanie objemu dát zabezpečí úsporu kapacity, ak sa dáta v úložnom bloku komprimujú aspoň o 1%.

Zmenšovanie objemu dát na predchádzajúcich modeloch Unity x80F, ktoré pracovali pod systémom OE 5.0, zabezpečovalo úsporu, ak boli dáta komprimovateľné aspoň o 25%.

Pred zapnutím zmenšovania objemu dát na úložnom objekte určte, či objekt obsahuje komprimovateľné dáta. Určité typy dát, ako videá, audio, obrázky a binárne dáta, zvyčajne poskytujú malý úžitok z kompresie. Nezapínajte zmenšovanie objemu dát na úložnom objekte, ak nebude úspora miesta.
Zvážte selektívne zmenšenie objemu zväzku súborových dát, ktoré sa zvyčajne dobre komprimujú.

Virtualizácia VMware

VMware vSphere je efektívna a bezpečná platforma na virtualizáciu a cloudové prostredie. Hlavnými komponentmi vSphere sú VMware vCenter Server a hypervízor VMware ESXi.

vCenter Server — unified management platform for vSphere environments. It is characterized by ease of deployment and proactive resource optimization. ESXi is an open-source hypervisor that is installed directly on physical servers. ESXi has direct access to core resources and a small size of 150 MB, which minimizes memory requirements. It provides reliable performance for various application workloads and supports powerful virtual machine configurations — up to 128 virtual CPUs, 6 TB of RAM, and 120 devices.

For SQL Server to function effectively on modern hardware, the SQL Server Operating System (SQLOS) must 'understand' the hardware structure. With the advent of multi-core and NUMA (Non-Uniform Memory Access) multi-node systems, understanding the relationships between cores, logical and physical processors has become especially important.

Procesory

Virtual CPU (vCPU) is a virtual central processing unit assigned to a virtual machine. The total number of assigned virtual CPUs is calculated as:

Total vCPU = (number of virtual sockets) * (number of virtual cores per socket)

If stable performance is important, VMware recommends that the total number of virtual CPUs assigned to all virtual machines does not exceed the total number of physical cores available on the ESXi host, but the number of allocated virtual CPUs can be increased if monitoring shows that unused CPU resources are available.

In systems with Intel Hyper-Threading enabled, the number of logical cores (vCPU) is double the number of physical cores. In this case, do not assign the total number of virtual CPUs.

For lower-level SQL Server workloads, variability in latency has less impact. Thus, these workloads can run on hosts with a higher ratio of virtual CPUs to physical ones. Reasonable CPU load levels can increase the overall system throughput, maximize license savings, and maintain adequate performance.

Intel Hyper-Threading zvyčajne zvyšuje celkovú priepustnosť hostiteľa o 10–30%, čo naznačuje pomer virtuálnych CPU k fyzickým procesorom od 1,1 do 1,3. VMware odporúča aktivovať Hyper-Threading v BIOS-e UEFI, keď je to možné, aby ESXi mohol využiť výhody tejto technológie. Taktiež VMware odporúča vykonať dôkladné testovanie a monitorovanie pri použití Hyper-Threading pre pracovné zaťaženia SQL Server.

Pamäť

Takmer všetky moderné servery používajú na spojenie medzi hlavnou pamäťou a procesormi architektúru s nehomogénnym prístupom k pamäti (NUMA). NUMA je hardvérová architektúra pre zdieľanú pamäť, ktorá implementuje rozdelenie blokov fyzickej pamäti medzi fyzickými procesormi. Uzol NUMA je jeden alebo viac soketov CPU spolu s blokom vyhradenej pamäte.

V priebehu posledného desaťročia bola NUMA široko diskutovanou témou. Relatívna zložitosť NUMA je spôsobená predovšetkým implementáciami od rôznych dodávateľov. V virtualizovaných prostrediach je zložitost NUMA tiež definovaná počtom konfiguračných parametrov a úrovní — od hardvéru cez hypervízor po hosťujúci operačný systém a napokon po aplikáciu SQL Server. Dobré pochopenie hardvérovej architektúry NUMA je povinnou požiadavkou pre každého správcu databáz SQL Server, ktorý pracuje s virtualizovanou inštanciou SQL Server.

Na dosiahnutie väčšej efektivity na serveroch s veľkým počtom jadier Microsoft predstavil SoftNUMA. SoftNUMA umožňuje rozdeliť dostupné zdroje CPU v rámci jednej NUMA na niekoľko uzlov SoftNUMA. Podľa VMware je SoftNUMA kompatibilná s topológiou virtuálnej NUMA (vNUMA) VMware a môže ďalej optimalizovať škálovateľnosť a výkon databázového enginu pre väčšinu pracovných zaťažení...

Pri virtualizácii VMware so SQL Serverom používajte:

Monitorovanie virtuálnych strojov na detekciu nedostatku zdrojov pamäte pre SQL Server Database Engine. Tento problém vedie k zvýšeniu vstupno-výstupných operácií a zníženiu výkonu.

Na zvýšenie výkonu zabraňte konfliktom pamäte medzi virtuálnymi strojmi, a to vyhýbaním sa nadmernému zaťaženiu pamäte na úrovni hostiteľa ESXi.
Zvážte možnosť kontroly hardvérovej alokácie fyzickej pamäte NUMA, aby ste určili maximálny objem pamäte, ktorý môže byť pridelený virtuálnemu stroju v fyzických medziach NUMA.
Ak je dosiahnutie adekvátneho výkonu hlavný cieľ, zvážte rezervovanie pamäte, ktorá je rovná pridelenému objemu pamäte. Toto nastavenie parametrov zaručuje, že virtuálny stroj dostane iba fyzickú pamäť.

Virtualizované úložisko

Nastavenie úložiska vo virtualizovanom prostredí vyžaduje znalosť infraštruktúry SAN. Rovnako ako v prípade NUMA, treba rozumieť, ako fungujú rôzne úrovne vstupu a výstupu – v tomto prípade od aplikácie vo VM po fyzické čítanie a zápis informácií na trvalý dátový nosič.

vSphere poskytuje množstvo možností pre nastavenie úložiska, ktoré majú užitočné aplikácie pri implementácii SQL Serveru s array Unity XT. FS VMFS je najširšie používanou metódou ukladania dát v blokových úložných systémoch, ako je Unity XT. Array Unity XT je spodná úroveň, pozostávajúca z fyzických úložných zariadení, ktoré sú vo vSphere predložené ako logické disky (volume). Volume Unity XT sú naformátované ako VMFS volume hypervízorom ESXi. VMware administrátori vytvárajú jeden alebo viac virtuálnych diskov (VMDK), ktoré sú predložené hosťujúcemu operačnému systému. RDM umožňuje virtuálnemu stroju priamo sa pripájať k blokovému úložisku (cez FC alebo iSCSI) Unity XT bez formátovania VMFS. Volume VMFS a RDM môžu poskytovať rovnakú priepustnosť transakcií.

Pre NFS úložisko pre ESXi spoločnosť Dell EMC odporúča používať VMware NFS namiesto bežných NFS súborových systémov. Virtuálny stroj bežiaci na SQL Serveri a používajúci VMDK v NFS dátovom úložisku nevie o podkladovej vrstve NFS. Hosťujúci operačný systém vníma virtuálny stroj ako fyzický server bežiaci pod Windows Server a SQL Server. Spoločné disky pre konfigurácie inštancie odolnej voči poruchám v NFS dátových úložiskách nie sú podporované.

Virtuálne objemy VMware vSphere (VVols) ponúkajú podrobnejšie riadenie na úrovni virtuálnych strojov, nezávisle od základného zobrazenia fyzickej pamäte (napríklad objemov alebo súborových systémov). Replikácia na základe poľa s VVols je podporovaná od VVol 2.0 (vSphere 6.5). Disk VVol môže byť použitý namiesto disku RDM na poskytnutie diskového zdroja inštancii odolnej voči zlyhaniu v klastri SQL, počnúc vSphere 6.7, s podporou trvalého rezervovania cez SCSI.

Virtualizované siete

Sieť vo virtuálnom svete nasleduje rovnaké logické koncepty ako v fyzickom svete, ale využíva softvér, nie fyzické káble a prepínače. Vplyv latencie siete na pracovné zaťaženia SQL Servera môže značne variabilne ovplyvniť. Monitorovanie výkonnostných ukazovateľov siete na existujúcej pracovnej záťaži alebo na dobre realizovanom testovacom systéme počas reprezentatívneho obdobia pomáha pri vytváraní virtuálnej siete.

Pri používaní virtualizácie VMware so SQL Serverom je potrebné zohľadniť nasledovné:

Ako štandardné, tak aj distribuované virtuálne prepínače poskytujú funkčnosť potrebnú pre SQL Server.
Na logické rozdelenie správy, vSphere vMotion a sieťového úložiska použite tagovanie VLAN a portové skupiny virtuálneho prepínača.
VMware dôrazne odporúča povoliť veľké rámce na virtuálnych prepínačoch, kde je povolený prenos vSphere vMotion alebo iSCSI.
Celkovo dodržiavajte sieťové odporúčania pre hosťujúce operačné systémy a hardvér.

Záver

Prostredia databáz SQL Server sa stávajú stále väčšími a zložitejšími. V SQL Server 2019 Microsoft zlepšil základné funkcie SQL Servera a pridal nové, ako podporu pracovných zaťažení veľkých dát pomocou Apache Spark a HDFS. Dell EMC v spolupráci s Microsoftom naďalej poskytuje pre prostredie SQL Server potrebné komponenty infraštruktúry – servery, úložiská a siete.

Pozorujeme významný nárast času bezporuchového chodu a zníženie celkových nákladov na vlastníctvo (TCO), ak odborníci na úložné systémy a databázy spoločne pracujú na vytváraní infraštruktúrnych riešení pre SQL Server na platformách so zdieľaným úložiskom. Flash array Dell EMC Unity XT je stredne výkonné riešenie vhodné pre vývojárov a administrátorov SQL Server, ktorí potrebujú vysoký výkon a nízku latenciu. Systém Unity XT All-Flash je navrhnutý na prácu so všetkými flash zariadeniami, podporuje dvojprocesorové CPU, dvojkontejnerové konfigurácie a optimalizáciu pre viac jadier.

Stále častejšie organizácie virtualizujú svoje prostredia SQL Server. Hoci virtualizácia pridáva do architektúry ďalšiu úroveň návrhu, poskytuje značné výhody. Dúfame, že vám budú užitočné niektoré z najčastejšie používaných funkcií a nástrojov VMware v prostrediach SQL Server, ktoré sú uvedené vyššie. Odporúčame aj odkazy na zdroje pre podrobnejšie informácie.