🥇Microsoft SQL Server 2019 in flash sistemi Dell EMC Unity XT

Danes vas bomo seznanili z značilnostmi uporabe SQL Server 2019 s sistemom shranjevanja Unity XT, ter podali priporočila za virtualizacijo SQL Server z uporabo tehnologije VMware, ter za nastavitev in upravljanje osnovnih komponent infrastrukture Dell EMC.

V letu 2017 sta Dell EMC in VMware objavila rezultate ankete o trendih in evoluciji SQL Server – „Transformacija SQL Server: na poti k fleksibilnosti in odpornosti“ (SQL Server Transformation: Toward Agility and Resiliency), ki je uporabila izkušnje članov Profesionalnega združenja SQL Server (Professional Association of SQL Server, PASS). Rezultati kažejo, da podatkovni okolji SQL Server rastejo tako po velikosti kot po kompleksnosti, kar je posledica povečevanja količin podatkov in novih poslovnih zahtev. Podatkovne baze SQL Server so trenutno nameščene v številnih podjetjih, kjer zagotavljajo delovanje kritičnih aplikacij, in pogosto služijo kot temelj digitalne transformacije.

Od takrat, ko je bila opravljena ta anketa, je Microsoft izdal naslednjo generacijo SDB – SQL Server 2019. Poleg izboljšanja osnovnih funkcij relacijskega motorja in shranjevanja podatkov so se pojavile nove storitve in funkcije. Na primer, SQL Server 2019 vključuje podporo za obremenitve velikih podatkov z uporabo Apache Spark in porazdeljenega datotečnega sistema Hadoop (Hadoop Distributed File System, HDFS).

Zavezništvo Dell EMC in Microsoft

Dell EMC in Microsoft že dolgo sodelujeta na področju razvoja rešitev za SQL Server. Uspešna implementacija celovite platforme podatkovne baze, kot je Microsoft SQL Server, zahteva usklajevanje funkcij programske opreme z osnovno IT infrastrukturo. Ta infrastruktura vključuje procesorsko moč, pomnilniške vire, shranjevanje in omrežne storitve. Dell EMC ponuja infrastrukturo za platformo SQL Server za vse vrste delovnih obremenitev in aplikacij.

Linija strežnikov Dell EMC PowerEdge ponuja številne konfiguracije procesorjev in pomnilnika. Te konfiguracije so primerne za širok spekter obremenitev: od majhnih korporativnih aplikacij do največjih kritičnih sistemov, kot so načrtovanje virov podjetja (ERP), podatkovna skladišča, napredna analitika, elektronska trgovina in drugo. Linija SCD je zasnovana za shranjevanje nestrukturiranih in strukturiranih podatkov.

Stranke, ki uvajajo SQL Server 2019 z infrastrukturo Dell EMC, lahko delajo s strukturiranimi in nestrukturiranimi podatki ob uporabi SQL Server in Apache Spark. SQL Server prav tako podpira kombinacije tehnologij za dostop strank, medsevernih komunikacij in komunikacij 'strežnik-shranjevanje'. Koncept Dell EMC temelji na dekonstrukcijskem modelu, ki ponuja odprto ekosistem. Organizacije lahko izbirajo med široko paleto standardnih industrijskih omrežnih aplikacij, operacijskih sistemov in strojnih platform. Takšen pristop omogoča maksimalen nadzor nad tehnologijami in arhitekturami, kar vodi do občutne prihranke in prilagodljivosti.

VMware zagotavlja virtualizacijo vseh kritičnih komponent infrastrukture, ki so potrebne za dosego visoke zmogljivosti in doslednosti operacij v SQL Serverju. Poleg zasebnih oblakov VMware trenutno ponuja tudi hibridne modele za delovne obremenitve, ki vključujejo zasebne in javne oblačne arhitekture.

Mnoge organizacije se odločajo za virtualizacijo, da bi znižale stroške infrastrukture, zagotovile visoko razpoložljivost in poenostavile načrte za obnovo po nesrečah. 94% anketiranih strokovnjakov za SQL Server poroča o nekem nivoju virtualizacije v svojem okolju. 70% tistih, ki uporabljajo virtualizacijo, je izbralo VMware. Pri 60% je nivo virtualizacije SQL Serverja 75% ali več. Poleg tega rezultati ankete prepričljivo dokazujejo, da so visoka razpoložljivost in obnovitev po nesrečah, izvedene na ravni virtualizacije, postali pomembni dejavniki pri odločitvi za virtualizacijo podatkovnih baz SQL Server.

Nove funkcije SQL Server 2019

SQL Server 2019 базираната платформа за бази на податоци вклучува широк спектар на технологии, функции и услуги што поддржуваат критични апликации, како што се аналитика, корпоративни бази на податоци, бизнис аналитика (BI) и скалабилна обработка на трансакции (OLTP). Платформата SQL Server доби способности за управување со интеграција на податоци, складиште на податоци, известување и напредна аналитика, репликација и управување со полуструктурирани типови податоци. Секако, не на сите клиенти или апликации им се потребни сите овие функции. Исто така, во многу случаи е предност да се разделат службите на SQL Server со помош на виртуализација.

Денес, на компаниите често им е потребно да се ослонат на големи количини податоци од широк спектар на постојано растечки сетови на податоци. Со SQL Server 2019 можете да добиете вредни информации практично во реално време од сите податоци. Кластерите SQL Server 2019 обезбедуваат целосна средина за работа со големи сетови на податоци, вклучувајќи користење на машинско учење и можностите на вештачката интелигенција. Основните нови функции и ажурирања во SQL Server 2019 се наведени во документот на Microsoft.

Систем за складирање средна класа Dell EMC Unity XT

Серијата на хранилници Dell EMC Unity се појави пред скоро три години, а од тогаш продадени се повеќе од 40.000 системи. Клиентите ја оценивеа оваа хранилница средна класа за нејзината едноставност, перформанси и економичност. Платформите средна класа Dell EMC Unity XT се решенија со заедничко складирање што обезбедуваат ниска латенција, висока пропусност и ниски трошоци за управување при работни оптоварувања на SQL Server. Сите системи Unity XT користат архитектура со два процесора (storage processors, SP) за управување со I/O и извршувањето операции со податоци во режим active/active. Во Unity XT dual SP за да се обезбеди висока перформанса и ефикасност, се применува комплетно внатрешно поврзување SAS 12 Гбит/s и запатентирана архитектура со многу јадра. Дискните масиви овозможуваат зголемување на капацитетот за складирање со дополнителни полици.

Microsoft SQL Server 2019 in flash-masivi Dell EMC Unity XT
V Dell EMC Unity XT, novi generaciji sistemov (hibridnih in povsem flash-pomnilniških), se je znatno povečala zmogljivost, izboljšala učinkovitost ter dodale nove možnosti in storitve za večoblačna okolja.

Arhitektura Unity XT omogoča hkratno obdelavo podatkov, zmanjšanje njihove prostornine in podporo storitvam, kot je replikacija, brez vpliva na zmogljivost aplikacij. V primerjavi s prejšnjo generacijo je zmogljivost SHD Dell EMC Unity XT podvojena, čas odziva pa se je zmanjšal za 75 %. Seveda pa Dell EMC Unity podpira standard NVMe.

SHD z NVMe pomnilniki kažejo svoje najboljše lastnosti v aplikacijah, ki so občutljive na zakasnitve. Na primer, v takšnih aplikacijah, kot so obsežne baze podatkov, NVMe zagotavlja majhne zakasnitve in visoke vršne hitrosti prenosa podatkov. Zmanjšanje zakasnitve in povečanje paralelizma bistveno izboljšata zmogljivost operacij branja/pisanja. Ni presenetljivo, da po napovedih IDC do leta 2021 NVMe povezani flash sistemi in NVMe-oF (NVMe over Fabric) predstavljajo približno polovico vseh prihodkov od prodaje zunanjih sistemov shranjevanja na svetu.

Ekonomičnost shranjevanja izboljšujejo algoritmi za stiskanje podatkov. Dell EMC Unity XT lahko zmanjša količino podatkov petkrat. Drug pomemben kazalnik je skupna učinkovitost sistema. Dell EMC Unity XT uporablja sistemsko kapaciteto do 85 %. Stiskanje in deduplikacija potekata v načinu inline — na ravni kontrolerjev. Podatki se shranjujejo v stisnjeni obliki. Sistem tudi samodejno upravlja s posnetki podatkov.

Enostavni za uporabo flash sistemi Unity s poenoteno (blokovno in datotečno) dostopnostjo zagotavljajo stabilen čas odziva, se integrirajo s storitvami shranjevanja v oblaku, podpirajo nadgradnjo brez migracije podatkov. V osnovni konfiguraciji ta univerzalni sistem shranjevanja deluje v 30 minutah.

Tehnologija shranjevanja podatkov, imenovana 'dinamični bazeni', omogoča prehod od statičnega k dinamičnemu povečevanju pomnilnika, nudi visoko operativno prilagodljivost in enostavno povečanje kapacitete sistema. Dinamični bazeni prihranijo kapaciteto in proračun ter zahtevajo manj časa za prestrukturiranje. Povečanje kapacitete in zmogljivosti Dell EMC Unity ne zahteva migracije podatkov.

Mnoge podjetja danes v kombinaciji s svojo lokalno infrastrukturo uporabljajo več javnih oblačnih storitev. Dell EMC Unity XT lahko deluje kot sestavni del oblačnega okolja Dell Technologies Cloud. Ta shramba podatkov se lahko uporablja v javnem oblaku in prenaša podatke v zasebni oblak. Poleg tega je shramba podatkov Dell EMC Unity XT na voljo v modelu 'kot storitev'. To je ena izmed storitev oblačnega shranjevanja Dell EMC Cloud Storage Services.

Oblačna shranjevanja pridobivajo vse večjo priljubljenost, saj omogočajo povečanje donosnosti naložb s zmanjšanjem stroškov infrastrukture. Storitev oblačnega shranjevanja Cloud Storage Services razširja podatkovne centre strank do oblakov, saj ponuja shrambo Dell EMC ( neposredno povezanih z javnim oblakom) kot storitev. Tretji ponudniki lahko zagotovijo visoko hitrost povezave (z majhnimi zamudami) javnega oblaka neposredno s sistemi Dell EMC Unity, PowerMax in Isilon v podatkovnem centru stranke.

V družino Unity XT spadajo sistemi Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA in Unity Cloud Edition.

Enotne hibridne in flash-masive

Sistemi shranjevanja Unity XT Hybrid in Unity XT All-Flash, ki temeljijo na procesorjih Intel, omogočajo integrirano arhitekturo za blokovni, datotečni dostop in VMware VVols s podporo za protokole omrežnega shranjevanja (NAS), iSCSI in Fibre Channel (FC). Platforme Unity XT Hybrid in Unity XT All-Flash so pripravljene za uporabo NVMe pomnilnikov.

Hibridni sistemi Unity XT podpirajo delovanje v večoblačnih sredinah. Podpora večoblačnim sredinam pomeni razširitev shrambe podatkov v oblak ali namestitev v oblaku s prilagodljivimi možnostmi uporabe virov. Večoblačna shranjevanja so zasnovana za zagotovitev mobilnosti, prenosljivosti podatkov med več oblačnimi platformami – zasebnimi in javnimi. To vpliva ne le na procese premikanja podatkov, temveč tudi na organizacijo dostopa aplikacij do podatkov v več javnih oblakih.

Microsoft SQL Server 2019 in flash-masivi Dell EMC Unity XT
Ti hibridni masivi zagotavljajo naslednje možnosti:

Razširljivost do 16 PB 'surove' kapacitete.
Vgrajene funkcije zmanjšanja obsega podatkov za vse flash bazene.
Hitro nameščanje in nastavitev (v povprečju traja 25 minut).

Tehnologije trdnih diskov se hitro izboljšujejo in v naslednjih letih bodo na trgu pojavili novi revolucionarni izdelki. Medtem bodo organizacije še naprej zamenjavale tradicionalne HDD diske s trdnimi diski za povečanje zmogljivosti, enostavneše upravljanje in varčevanje z energijo. Novih generacij flash pomnilnikov bodo zaznamovale naprednejše avtomatizacije shranjevanja, integracije z javnim oblakom in vgrajena zaščita podatkov.

Sistemi Unity XT All-Flash zagotavljajo visoko hitrost, učinkovitost in podporo več oblakom. Njihove značilnosti:

Dvakratna zmogljivost.
Zmanjšanje obsega podatkov do 7:1.
Hitro nameščanje in nastavitev (postopek traja manj kot 30 minut).

UnityVSA

Sistem UnityVSA je programsko opredeljena rešitev za virtualizirana okolja VMware ESXi, ki uporablja strežniški, skupni ali oblačni prostor za shranjevanje. UnityVSA HA, konfiguracija s dvema shranjevanjima UnityVSA, zagotavlja dodatno odpornost na napake. Shranjevanje UnityVSA ponuja:

Do 50 TB kapacitete polnofunkcionalnega enotnega shranjevanja.
Združljivost s sistemi in funkcijami Unity XT.
Podporo sistemom z visoko razpoložljivostjo (UnityVSA HA).
Povezavo kot NAS in iSCSI.
Replikacijo podatkov iz drugih platform Unity XT.

Unity Cloud Edition

Za sinhronizacijo datotek in operacij obnovitve po katastrofah z oblakom družina Unity XT vključuje različico Unity Cloud Edition, ki zagotavlja:

Polnofunkcionalne možnosti shranjevanja z uporabo programsko opredeljene rešitve za shranjevanje (SDS), razporejene v oblaku.
Enostavno nameščanje blokovnega in datotečnega shranjevanja s pomočjo VMware Cloud v AWS.
Podporo obnovitvi po katastrofah, vključno s testiranjem in analizo podatkov.

Microsoft SQL Server 2019 in flash-masivi Dell EMC Unity XT

Unity XT All Flash za SQL Server

V poročilu Unisphere Research iz leta 2017 "Transformacija SQL Server: na poti k prilagodljivosti in odpornosti" (SQL Server Transformation: Toward Agility and Resiliency) je 22% anketirancev poročalo, da uporabljajo tehnologijo flash shranjevanja v produkciji (16%) ali to načrtujejo (6%). 30% uporablja hibridne pomnilnike, ki vključujejo flash pomnilnik. 13% uporablja flash pomnilnike z neposrednim priključkom. 13% izvaja varnostne kopije podatkovnih baz SQL Server v flash shranjevanju.

Hitro uvedba flash shranjevanja za uporabo s SQL Serverjem pomeni, da so naprave Unity XT All-Flash posebej primerne za razvijalce in skrbnike SQL Serverja. Sistemi Unity XT All-Flash razvijalcem in skrbnikom SQL Serverja ponujajo zmogljivosti in učinkovitost, ki presegajo tisto, kar ponujajo običajne omrežne shranjevalne naprave (SAN).

Microsoft SQL Server 2019 in flash-masivi Dell EMC Unity XT
Sistemi Unity XT All-Flash, ki so pripravljeni za uvedbo NVMe (za še višjo zmogljivost in nizko zakasnitev), imajo obliko 2U, podpirajo dvojedrne procesorje in dva aktivna nadzornika.

Modeli Unity XT All-Flash

Unity XT

Procesorji

Pomnilnik (na procesor)

Max. število naprav

Max. 'surova' kapaciteta (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 lahko najdete v specifikacijah sistema (Dell EMC Unity XT Storage Series Specification Sheet).

Shranjevalni bazeni

Mnogi profesionalci, ki delajo s SQL Serverjem, vedo, da vsi sodobni shranjevalni sistemi omogočajo združevanje diskov v večje enote shranjevanja z določenim nivojem zaščite RAID. Posamezne skupine diskov z zaščito RAID so tradicionalni shranjevalni bazeni. Medtem ko hibridni sistemi Unity XT podpirajo le tradicionalne bazene, naprave Unity XT All-Flash ponujajo tudi dinamične shranjevalne bazene. V primeru dinamičnih bazenov se zaščita RAID uporablja na razširitvah diskov – enotah shranjevanja, manjših od celotnega diska. Dinamični bazeni zagotavljajo večjo prilagodljivost pri upravljanju in širjenju diskovnih bazenov.

Dell EMC ponuja priporočila za upravljanje shranjevalnih bazenov za dosego največje zmogljivosti pri minimalni kompleksnosti. Na primer, priporočljivo je omejiti število bazenov Unity XT za zmanjšanje kompleksnosti in povečanje prilagodljivosti. Kljub temu je nastavitev dodatnih bazenov smiselna v nekaterih primerih, vključno s situacijami, ko morate:

Podpirati ločene delovne obremenitve z različnimi profili vnosa/izdaja.
Dodeliti vire za dosego določenih zmogljivostnih parametrov.
Dodeliti posebne vire za večnajemništvo.
Ustvariti manjše domene za zaščito pred napakami.

Shranjevalne enote (LUN)

Kako najti kompromis med upravljanjem in fleksibilnostjo pri izbiri števila volumov v skladišču? Za maksimalno fleksibilnost v Unity s SQL Server je priporočljivo ustvariti volume za vsako datoteko baze podatkov. V praksi večina organizacij uporablja večstopenjski pristop, kjer kritične baze podatkov dobijo največjo fleksibilnost, medtem ko manj pomembne datoteke baz podatkov združujejo v manjšem številu večjih volumov. Priporočamo, da preučite vse zahteve glede baz podatkov in povezanih aplikacij, saj tehnologije zaščite podatkov in nadzora temeljijo na izolaciji in lokaciji datotek.

Z upravljanjem številnih volumenov se pogosto srečujemo s težavami, še posebej v virtualnih okoljih. Virtualizirana okolja SQL Server so dober primer, kdaj ima smisel, da se več vrst datotek postavi na en volumn. Administrátor baze podatkov ali administrator skladišča (ali oba) morata pri določanju števila ustvarjenih volumov izbrati pravi ravnotežje med fleksibilnostjo in enostavnostjo vzdrževanja.

Oblačno shranjevanje

NAS strežniki postavljajo datotečne sisteme na skladiščnem sistemu Unity XT. Do datotečnih sistemov je mogoče dostopati preko protokolov SMB ali NFS, in s pomočjo večprotokolnega datotečnega sistema je mogoče hkrati uporabljati oba protokola. Za povezovanje gostitelja z SMB, NFS in večprotokolnimi datotečnimi sistemi, kot tudi za skladišča podatkov VMware NFS in virtualne volume VMware, NAS strežniki uporabljajo virtualne vmesnike. Datotečni sistemi in virtualni vmesniki so izolirani znotraj enega NAS strežnika, kar omogoča večnajstništvo z več NAS strežniki. NAS strežniki se samodejno preklopijo v primeru okvare, če procesor skladišča odpove. Z njimi povezani datotečni sistemi se prav tako preklopijo ob okvari.

SQL Server 2012 (11.x) in later versions support the Server Message Block (SMB) 3.0 protocol, which allows for sharing a network file for storage. For both standalone installations and failover clusters, you can set up system databases (master, model, msdb, and tempdb) and user databases of the Database Engine with SMB storage option. Using SMB storage is a good option when utilizing Always On Availability Groups for high availability, as access to a high-availability network resource is required for a shared file resource.

Creating SMB shared resources for deploying SQL Server with Unity XT storage is a straightforward three-step process: create a NAS server, file system, and SMB shared resource. The Dell EMC Unisphere Storage Management software includes a setup wizard to assist with this process. However, when hosting SQL Server workloads on SMB shared resources, it’s essential to consider some important factors that may not be exclusive to using SMB shared resources. Microsoft has compiled a list of installation and security considerations along with currently known issues; details can be found in the section "Installing SQL Server with SMB file storage" in Microsoft documentation.

Data Snapshots

Data has become the most crucial asset for companies, and today’s critical environments require not just backup. Applications must be always online, with uninterrupted operations and updates. They also demand high performance and data availability through options like local snapshot replication and remote replication.

The Unity XT storage array offers snapshot capabilities for both block and file data, using shared workflows, operations, and architecture. The Unity snapshot methodology provides a simple and effective way to protect your data. Snapshots facilitate data recovery—whether it’s rolling back to an earlier snapshot or copying selected data from a prior snapshot. The following table presents snapshot retention periods for Unity XT systems.

Local and remote data snapshot storage

Snapshot Type

CLI
UI
REST

Ročno

Scheduled

Ročno

Scheduled

Ročno

Scheduled

Local

1 leto

5 let

4 tedne

100 godina

Brez omejitev

Oddaljen

5 let

255 tednov

5 let

255 tednov

5 let

255 tednov

Trenutni posnetki niso neposredna zamenjava drugih metod zaščite podatkov, kot je varnostno kopiranje. Lahko le dopolnijo tradicionalno varnostno kopiranje kot prvo linijo zaščite v scenarijih z nizkim RTO.

Funkcija trenutnih posnetkov Dell EMC Unity vključuje zmanjšanje obsega podatkov in napredno deduplikacijo. Posnetki uporabljajo tudi prihranke prostora, ki jih dosežemo na izvorni shrambi. Ko ustvarite posnetek skladiščne enote s funkcijami za zmanjšanje obsega podatkov, so podatki lahko stisnjeni ali deduplikirani.

Tukaj je nekaj opomb o obnovitvi podatkovne baze pri uporabi posnetkov s podatkovnimi bazami SQL Server:

Vsi sestavni deli podatkovne baze SQL Server morajo biti zaščiteni kot sklop podatkov. Ko so podatkovne in dnevniške datoteke na različnih LUN, morajo biti ti LUN del dosledne skupine. Dosledna skupina zagotavlja, da bo trenutni posnetek ustvarjen hkrati na vseh LUN v skupini. Ko so podatkovne in dnevniške datoteke na več skupnih datotečnih virih SMB, morajo biti skupni viri v istem datotečnem sistemu.
Pri obnovitvi podatkovne baze SQL Server iz trenutnega posnetka na osnovi blokov, če mora primer SQL Server ostati povezan, uporabite povezavo na gostitelju Unisphere. Za obnovitev na osnovi datotek se ustvari dodatni skupni vir SMB z uporabo posnetka kot vira. Ko so volumi povezani, je mogoče podatkovno bazo povezati z drugim imenom ali zamenjati obstoječo obnovljeno podatkovno bazo.

Pri obnovitvi z uporabo metode obnovitve trenutnih posnetkov Snapshot Restore v Unisphere preklopite instanco SQL Server v način brez povezave. SQL Server ne ve za operacije obnove. Preklop instanc v način brez povezave zagotavlja, da ne bodo poškodovani obsegi pri zapisovanju v podatkovno bazo pred obnovitvijo. Takoj ko bo instanca znova zagnana, bo nujna obnova SQL Server pripeljala podatkovne baze v dosledno stanje.
Dovolite, da ustvarite trenutne posnetke za več shranjevalnih objektov hkrati in pred vključitvijo dodatnih posnetkov poskrbite, da sistem deluje v priporočenih delovnih načinih.

Avtomatizacija in načrtovanje posnetkov

Trenutne posnetke v Unity XT lahko avtomatizirate. V sistemu za upravljanje shranjevanja Unisphere so na voljo naslednje privzete možnosti posnetkov: privzeta zaščita, zaščita s krajšim časom hrambe in zaščita z daljšim časom hrambe. Vsaka možnost ustvarja dnevne posnetke in jih hrani za različna obdobja.

Lahko izberete eno (ali obe) možnosti načrtovanja — na vsakih x ur (od 1 do 24) in dnevno / tedensko. Dnevno / tedensko načrtovanje trenutnih posnetkov omogoča določitev specifičnega časa in dni za ustvarjanje trenutnih posnetkov. Za vsako izbrano možnost je potrebno nastaviti politiko hrambe, ki lahko samodejno odstrani zbirko ali začasno shrani.

Dodatne informacije o posnetkih Unity – v dokumentaciji Dell EMC Unity.

Tanki kloni

Tanki klon je dostopna za branje / pisanje kopija tanke blokovne shranjevalne enote, kot je volumen, dosledna skupina ali shranjevanje podatkov VMware VMFS, ki deli bloke s starševsko enoto. Tanki kloni so odličen način za hitro in kompaktno predstavitev kopij baze podatkov SQL Server, kar s tradicionalnimi orodji SQL Server ni mogoče doseči. Ko je tanki klon predstavljen gosti, je mogoče volume preklopiti v operativni način (online), in baza podatkov bo povezana z uporabo metode povezave DB v SQL Server.

Pri uporabi funkcije posodabljanja s tankimi kloni onemogočite (preklopite v offline) vse baze podatkov, ki se nahajajo na tankem klonu. To morate storiti pred operacijo posodabljanja. Če baz podatkov ne preklopite v način brez povezave pred izvajanjem posodabljanja, lahko to povzroči napake neskladnosti podatkov ali nepravilne rezultate podatkov v SQL Server.

Replikacija podatkov

Replikacija je programska funkcija, ki sinhronizira podatke z oddano sistemom na istem predmetu ali drugje. Parametri replikacije in konfiguracije Unity omogočajo izbiro učinkovitega načina za izpolnitev zahtev RTO/RPO za SQL Server baze podatkov, hkrati pa ohranjajo ravnotežje med zmogljivostjo in propustnostjo.

Pri uporabi replikacije Dell EMC Unity za zaščito SQL Server baz podatkov na več volumnu je treba vse podatke in prostore dnevniških datotek omejiti na eno dosledno skupino ali datotečni sistem. Nato se replikacija nastavi v skupini ali datotečnem sistemu in lahko vključuje volurne ali skupne vire več baz podatkov. Baze podatkov, ki zahtevajo različne parametre replikacije, morajo biti v ločenih LUN-ih, doslednih skupinah ali datotečnih sistemih.

Tanki kloni so združljivi tako s sinhrono kot z asinhrono replikacijo. Ko se tanki klon replicira na cilj, postane popolna kopija volumna, dosledne skupine ali VMFS shrambe. Po replikaciji je tanki klon popolnoma neodvisen volumen s svojimi nastavitvami.

Microsoft SQL Server 2019 in flash-masivi Dell EMC Unity XT
Postopek replikacije tanke klonine med izhodiščno in ciljno sistemom.

Replikacija baze podatkov tempdb ni potrebna, saj se datoteka pregradi ob ponovnem zagonu SQL Serverja, zato metapodatki ne ustrezajo metodi drugih instanc SQL Serverja. Skrbna izbira volumov za replikacijo in vsebine teh volumov odpravi nepotreben replikacijski promet.

Integrirano upravljanje kopiranja podatkov Microsoft SQL Serverja

Večina sodobnih shranjevalnih produktov (vključno z vsemi produkti Dell EMC) lahko ustvarja 'sistemom usklajene' kopije datotek kateregakoli tipa z:

Usklajenim vrstnim redom pisanja operacijskega sistema na vseh nivojih - od gostitelja do shrambe.
Grupiranjem volumnov, da se ohrani vrstni red pisanja za več datotek na različnih volumnu.

S široko razširjenostjo razširljivih naprav za shranjevanje je Microsoft razvil API za ponudnike shranjevanja podatkov. Ta API omogoča ponudnikom shrambi, da usklajujejo svoja dejanja s programsko opremo baz podatkov SQL Server in ustvarjajo »s aplikacijami usklajene kopije« s pomočjo storitve za zajem trenutnih različic (VSS). Te kopije posnemajo interakcijo SQL Server in operacijskega sistema med načrtovanim in končnim delovanjem SQL Server. Vsi podatki v predpomnilniku se počistijo, transakcije pa so prekinjene, dokler vsi diski niso posodobljeni in usklajeni na določenem trenutku, ki je zabeležen v dnevniku SQL.

Programsko opremo Dell EMC AppSync, integrirano s posnetki Unity XT, poenostavi in avtomatizira postopek ustvarjanja, uporabe in upravljanja s »s aplikacijami usklajenimi« kopijami delovnih podatkov. Ta programska oprema je namenjena uporabi v scenarijih upravljanja kopij za obnovitev baz podatkov in njihovo ponovno uporabo.

Programsko opremo AppSync samodejno odkrije baz podatkov aplikacij, proučuje strukturo baze podatkov in prikaže datotečno strukturo skozi ravni strojne opreme ali virtualizacije v osnovno shrambo Unity XT. Organizirano je vse potrebno, od ustvarjanja in preverjanja kopij do montaže trenutnih posnetkov na ciljnem gostitelju in zagon ali obnavljanje baze podatkov. AppSync podpira in poenostavi delovne toku SQL Server, ki vključujejo posodabljanje in obnovitev delovne baze podatkov.

Zmanjšanje obsega podatkov in razširjena deduplikacija

Družina sistemov za shranjevanje podatkov Dell EMC Unity ponuja večnamenske in enostavne storitve za zmanjšanje obsega podatkov. Prihranek se doseže ne samo na nastavitvah primarnih virov shranjevanja, ampak tudi na posnetkih in tankih klonih teh virov. Trenutni posnetki in tisti tanki kloni podedujejo nastavitev za zmanjšanje obsega podatkov izvorne shrambe, kar povečuje varčevanje s kapaciteto.

Funkcija zmanjšanja obsega podatkov vključuje dejanja dedupliciranja, stiskanja in odkrivanja ničelnih blokov, kar potencialno povečuje obseg uporabnega prostora za shranjevanje uporabniških objektov in notranjo uporabo. Funkcija zmanjšanja obsega podatkov Unity XT nadomešča funkcijo stiskanja v Unity OE 4.3 in poznejših različicah. Stiskanje je algoritem za zmanjšanje podatkov, ki lahko zmanjša fizično dodelitev zmogljivosti, potrebne za shranjevanje nabora podatkov.

Sistemi Unity XT prav tako zagotavljajo razširjeno funkcijo dedupliciranja, ki jo je mogoče vključiti, če je vključeno zmanjšanje obsega podatkov. Razširjeno dedupliciranje zmanjšuje zmogljivost, potrebno za uporabniške podatke, pri čemer ohranja le majhno število kopij (pogosto le eno kopijo) blokov podatkov Unity. Območje dedupliciranja je en LUN. Upoštevajte to pri izbiri sheme shranjevanja. Manjše število LUN prinaša boljše dedupliciranje, vendar večje število LUN zagotavlja povečano zmogljivost.

Prihranek zmogljivosti zaradi razširjenega dedupliciranja lahko zagotovi največjo donosnost v večini okolij, vendar zahteva tudi uporabo virov procesorjev sistema Unity. V OE 5.0 razširjeno dedupliciranje, če je vključeno, deduplicira kateri koli blok (stisnjen ali nestisnjen). Dodatne informacije si oglejte v dokumentaciji Dell EMC.

V spodnji tabeli so prikazane podprte konfiguracije za zmanjšanje obsega podatkov in razširjeno dedupliciranje:

Zmanjšanje obsega podatkov v Unity (vse modele) in razširjena podpora dedupliciranju

Različica Unity OE

Tehnologija

Podprta vrsta bazena

Podprti modeli

4.3 / 4.4

Zmanjšanje obsega podatkov

Bazen flash pomnilnika - tradicionalen ali dinamičen

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

4.5

Zmanjšanje obsega podatkov

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

Zmanjšanje obsega podatkov in razširjeno dedupliciranje*

450F, 550F, 650F

Zmanjšanje obsega podatkov

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

Zmanjšanje obsega podatkov in razširjena deduplikacija

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

* Zmanjšanje obsega podatkov je privzeto izklopljeno in ga je treba vključiti, preden postane razširjeno dedupliciranje na voljo. Po aktivaciji zmanjšanja obsega podatkov je razširjeno dedupliciranje na voljo, vendar je privzeto izklopljeno.

Zmanjšanje obsega podatkov v Unity in stiskanje podatkov v SQL Server

Izdaja SQL Server 2008 Enterprise Edition je bila prva izdaja z lastnimi zmogljivostmi stiskanja podatkov. Pri stiskanju na ravni vrstic in strani SQL Server 2008 uporablja znanje o formatu tabele notranje baze podatkov SQL Server, da zmanjša prostor, ki ga zasedajo objekti baze podatkov. Zmanjšanje prostora omogoča shranjevanje več vrstic na strani in več strani v pomnilniškem bazenu. Ker podatki, ki niso shranjeni v formatu strani podatkov 8k, kot so podatki zunaj vrstice, na primer NVARCHAR (MAX), ne uporabljajo metod stiskanja vrstic ali strani, je Microsoft predstavil funkcije Transact-SQL COMPRESS in DECOMPRESS.

Te funkcije uporabljajo tradicionalni pristop k stiskanju podatkov (algoritem GZIP), ki ga je treba poklicati za vsak oddelek podatkov za stiskanje ali razpakiranje.

Stiskanje Unity XT, ki ni izključno povezano s SQL Server, uporablja programski algoritem za analizo in stiskanje podatkov SKH. Od izdaje Unity OE 4.1 je bilo stiskanje podatkov Unity na voljo za bloke skladiščnih prostornin in skladišča podatkov VMFS v bazenu s pomnilnikom v akciji. Od Unity OE 4.2 je stiskanje prav tako na voljo za datotečne sisteme in skladišča podatkov NFS v skladiščnih bazenih na pomnilnikih SSD.

Izbira metode stiskanja podatkov za SQL Server je odvisna od več dejavnikov. Ti dejavniki vključujejo vrsto vsebine baze podatkov, razpoložljive vire CPU - tako na skladišču kot na strežnikih baze podatkov, ter vire vhodno-izhodnih operacij, potrebne za ohranjanje SLA. Na splošno se pričakuje dodatna ekonomija prostora za podatke, ki jih stisne SQL Server, vendar podatki, stisnjeni z uporabo funkcije stiskanja TSQL z algoritmom GZIP, verjetno ne bodo dosegli bistvenega dodatnega zmanjšanja prostornine od funkcij stiskanja Unity XT, saj se večina koristi doseže s prvim uporabljenim univerzalnim algoritmom.

Stiskanje Unity zagotavlja ekonomijo prostora, če so podatki na objektu shranjevanja stisnjeni vsaj za 25%. Preden omogočite stiskanje za predmet shranjevanja, ugotovite, ali vsebuje podatke, ki jih je mogoče stisniti. Ne omogočajte stiskanja za predmet shranjevanja, če to ne bo prineslo prihranka zmogljivosti.

Ko se odločate, ali uporabiti kompresijo podatkov Unity, kompresijo na ravni SQL Server ali oboje, upoštevajte naslednje:

Podatki, shranjeni v sistemu Unity, jih gostitelj potrdi po shranjevanju v sistemski predpomnilnik. Vendar postopek kompresije ne začne, dokler ni predpomnilnik izpraznjen.

Prihranek pri kompresiji se doseže ne samo za shranjevanje na Unity XT, temveč tudi za posnetke in tanke klone virov.
Pri kompresiji se več blokov združi z algoritmom vzorčenja, da se ugotovi, ali so podatki primerni za kompresijo. Če algoritem vzorčenja ugotovi, da je mogoče doseči le minimalen prihranek, se kompresija preskoči in podatki se zapišejo v skladišče.
Ko se podatki komprimirajo pred shranjevanjem na medij, se obseg operacij z njimi močno zmanjša. Zato kompresija pripomore k zmanjšanju obrabe flash pomnilnika zmanjšanjem fizičnega obsega podatkov, shranjenih na napravi.

Dodatne informacije o kompresiji vrstic in strani v SQL Serverju za tabele in indekse najdete v Microsoft documentation.

Ne pozabite, da kompresija zahteva procesorske vire. Pri visokih zahtevah po propustnosti lahko kompresija znatno vpliva na zmogljivost. Visoki koeficienti zapisovanja v OLAP delovnih obremenitvah pa lahko zmanjšajo prednosti kompresije za SQL Server.

Strokovnjaki Dell EMC so proučili potencialne prihranke z uporabo dejanskih koeficientov zmanjšanja podatkov na sistemu Unity. Skupina je zbrala podatke o virtualnih strojih VMware, skupni rabi datotek, bazah podatkov SQL Server, virtualnih strojih Microsoft Hyper-V itd.

Rezultati raziskave so pokazali, da je zmanjšanje obsega datoteke dnevnika SQL Server skoraj 10-krat manjše kot datoteka podatkov:

Obseg baze podatkov = 1,49: 1 (32,96%)
Obseg logov = 12,9: 1 (92,25%)

SQL Server je bil opremljen z dvema volumnoma. Datotečne baze se hranijo na enem volumnu, medtem ko se dnevniški zapisi hranijo na drugem. Uporaba tehnologije stiskanja podatkov na volumnih baz podatkov lahko zagotovi prihranek prostora; vendar je treba upoštevati vpliv na zmogljivost, ko se odločate, ali vključiti deduplikacijo na volumnih baz podatkov. Čeprav se dejanski prihranek prostornine baz podatkov lahko razlikuje glede na shranjene podatke, so raziskave pokazale, da se lahko prostor za shranjevanje dnevnikov SQL Server znatno zmanjša.

Najboljše prakse za stiskanje podatkov

Preden vključite stiskanje podatkov na objektu shranjevanja, upoštevajte naslednja priporočila:

Uporabite sistemsko shranjevanje za spremljanje, da se prepričate, da ima dostopne vire za podporo stiskanju podatkov.
Vključite stiskanje podatkov za več objektov shranjevanja hkrati. Preden ga vključite na dodatnih objektih shranjevanja, spremljajte sistem, da zagotovite, da deluje v priporočenih delovnih režimih.
Na modelih Unity XT x80F bo stiskanje podatkov zagotovilo prihranek kapacitete, če se podatki v bloku shranjevanja stisnejo za najmanj 1%.

Stiskanje podatkov na prejšnjih modelih Unity x80F, ki delujejo pod OE 5.0, je zagotavljalo prihranek, če so bili podatki stiskljivi za najmanj 25%.

Preden vključite stiskanje podatkov na objektu shranjevanja, ugotovite, ali vsebuje stiskljive podatke. Določene vrste podatkov, kot so video, avdio, slike in binarni podatki, običajno prinašajo majhno korist od stiskanja. Ne vključujte stiskanja podatkov na objektu shranjevanja, če ne bo prihranka prostora.
Premislite o selektivnem stiskanju volumna datotek, ki se običajno dobro stisnejo.

VMware virtualizacija

VMware vSphere je učinkovita in varna platforma za virtualizacijo in oblačne okolje. Glavna komponenta vSphere sta VMware vCenter Server in hipervizor VMware ESXi.

vCenter Server je enotna platforma za upravljanje vSphere okolji. Odlikuje se z enostavno namestitvijo in proaktivno optimizacijo virov. ESXi je hipervizor z odprto kodo, ki se namešča neposredno na fizične strežnike. ESXi ima neposreden dostop do osnovnih virov in majhno velikost 150 MB, kar zmanjšuje zahteve po pomnilniku. Zagotavlja zanesljivo delovanje za različne obremenitve aplikacij in podpira močne konfiguracije virtualnih strojev - do 128 virtualnih CPU, 6 TB RAM-a in 120 naprav.

Da bi SQL Server učinkovito deloval na sodobni opremi, mora operacijski sistem SQL Server (SQLOS) 'razumeti' strukturo strojne opreme. Z nastankom večjedrnih in večvozliščnih sistemov z nehomogenim dostopom do pomnilnika (NUMA) je postalo še posebej pomembno razumevanje povezav med jedri, logičnimi in fizičnimi procesorji.

Procesorji

Virtualni procesor (vCPU) je virtualni centralni procesor, dodeljen virtualnemu stroju. Skupno število dodeljenih virtualnih CPU se izračuna kot:

Skupni vCPU = (število virtualnih rež) * (število virtualnih jeder na režo)

Če je stabilnost zmogljivosti pomembna, VMware priporoča, da skupno število virtualnih CPU, dodeljenih vsem virtualnim strojema, ne presega skupnega števila fizičnih jeder, ki so na voljo na ESXi gostitelju, vendar je možno povečati število dodeljenih virtualnih CPU, če spremljanje pokaže, da so na voljo neizkoriščeni CPU viri.

V sistemih s omogočeno tehnologijo Intel Hyper-Threading je število logičnih jeder (vCPU) dvakratno število fizičnih jeder. V tem primeru ne dodeljujte skupnega števila virtualnih CPU.

Na delovne obremenitve SQL Server na nižji ravni manj vpliva variabilnost zakasnitve. Tako lahko te delovne obremenitve tečejo na gostiteljih z višjim razmerjem virtualnih CPU k fizičnim. Razumne ravni obremenitve CPU lahko povečajo skupno propustnost sistema, maksimalno prihranijo licenčnine in vzdržujejo ustrezno zmogljivost.

Intel Hyper-Threading običajno poveča skupno propustnost gostitelja za 10–30 %, kar predlaga razmerje virtualnih CPU-jev do fizičnih procesorjev od 1,1 do 1,3. VMware priporoča, da omogočite Hyper-Threading v BIOS-u UEFI, kadar je to mogoče, da lahko ESXi izkoristi prednosti te tehnologije. VMware prav tako priporoča temeljito testiranje in spremljanje pri uporabi Hyper-Threadinga za obremenitve SQL Serverja.

Pomnilnik

Skoraj vsi sodobni strežniki uporabljajo arhitekturo z neenakomernim dostopom do pomnilnika (NUMA) za povezavo med glavno pomnilnikom in procesorji. NUMA je strojna arhitektura za deljeni pomnilnik, ki implementira delitev blokov fizičnega pomnilnika med fizičnimi procesorji. NUMA vozlišče je ena ali več CPU vtičnic skupaj z blokom dodeljenega pomnilnika.

V preteklem desetletju je bila NUMA široko razpravljana tema. Relativna kompleksnost NUMA je posledica različnih implementacij različnih ponudnikov. V virtualiziranih okolji je kompleksnost NUMA okrepljena s številom konfiguracijskih možnosti in ravni — od strojne opreme preko hipervizorja do gostujočega operacijskega sistema in nazadnje do aplikacije SQL Server. Dobre poznavanje strojne arhitekture NUMA je obvezno za vsakega skrbnika podatkovnih baz SQL Server, ki dela z virtualiziranim primerkom SQL Server.

Za dosego večje učinkovitosti na strežnikih z veliko jedri je Microsoft predstavil SoftNUMA. Programska oprema SoftNUMA omogoča razdelitev razpoložljivih CPU virov znotraj ene NUMA na več SoftNUMA vozlišč. Po navedbah VMware je SoftNUMA združljiva s topologijo virtualne NUMA (vNUMA) VMware in lahko dodatno optimizira razširljivost in zmogljivost baze podatkov za večino obremenitev …

Pri virtualizaciji VMware s SQL Serverjem uporabite:

Spremljanje virtualnih strojev za odkrivanje pomanjkanja virov pomnilnika za motor podatkovne baze SQL Server. To težavo povzroči povečano število operacij vnosa-izdaje in zmanjšanje zmogljivosti.

Za povečanje zmogljivosti preprečite konflikte pomnilnika med virtualnimi stroji z izogibanjem prekomerni obremenitvi pomnilnika na ravni ESXi gostitelja.
Razmislite o provjeri hardverske dodjele fizičke memorije NUMA kako biste utvrdili maksimalnu količinu memorije koja se može dodijeliti virtualnoj mašini unutar fizičkih granica NUMA.
Ako je postizanje adekvatnih performansi primarni cilj, razmislite o rezerviranju memorije jednako dodijeljenoj memoriji. Ova postavka osigurava da virtualna mašina dobije samo fizičku memoriju.

Virtualizirano pohranjivanje

Postavljanje pohrane u virtualiziranom okruženju zahtijeva poznavanje infrastrukture SAN-a. Kao i kod NUMA, važno je razumjeti kako rade različite razine ulaza-izlaza — u ovom slučaju, od aplikacije u VM-u do fizičkog čitanja i pisanja informacija na trajnom mediju.

vSphere nudi niz opcija za podešavanje pohrane koje imaju korisne primjene u implementaciji SQL Servera s Unity XT nizom. FS VMFS je najčešće korištena metoda pohrane podataka u blokovnim sustavima pohrane poput Unity XT-a. Unity XT niz je donja razina koja se sastoji od fizičkih uređaja predstavljena u vSphere kao logički diskovi (volumeni). Volumeni Unity XT su formatirani kao VMFS volumeni od strane ESXi hypervizora. VMware administratori kreiraju jedan ili više virtualnih diskova (VMDK) koji se predstavljaju gostujućem operativnom sustavu. RDM omogućuje virtualnoj mašini direktan pristup blokovnom pohranjivanju (putem FC ili iSCSI) Unity XT bez formatiranja VMFS-a. VMFS volumeni i RDM mogu pružiti jednake kapacitete transakcija.

Za NFS pohranu za ESXi, Dell EMC preporučuje korištenje VMware NFS-a umjesto općih NFS datotečnih sustava. Virtualna mašina koja radi na SQL Serveru i koristi VMDK u NFS pohrani ne zna za donju NFS razinu. Gostujući operativni sustav vidi virtualnu mašinu kao fizički server na Windows Serveru i SQL Serveru. Zajednički diskovi za konfiguracije redundantnog klastera u NFS pohranama nisu podržani.

VMware vSphere virtual volumes (VVols) offer finer control at the virtual machine level, regardless of the underlying physical storage representation (such as volumes or file systems). Array-based replication with VVols is supported starting with VVol 2.0 (vSphere 6.5). A VVol disk can be used instead of an RDM disk to provide disk resources to a SQL failover cluster instance, starting from vSphere 6.7, with support for persistent reservations via SCSI.

Virtualized Networks

Networking in the virtual world follows the same logical concepts as in the physical world but utilizes software rather than physical cables and switches. The impact of network latency on SQL Server workloads can vary significantly. Monitoring network performance metrics on existing workloads or well-implemented test systems over a representative period aids in the creation of a virtual network.

When using VMware virtualization with SQL Server, the following must be considered:

Both standard and distributed virtual switches provide the necessary functionality for SQL Server.
For logical separation of management traffic, vSphere vMotion, and network storage, use VLAN tagging and virtual switch port groups.
VMware strongly recommends enabling jumbo frames on virtual switches where vSphere vMotion or iSCSI traffic is present.
In general, adhere to networking recommendations for guest operating systems and hardware.

Zaključek

SQL Server database environments are becoming increasingly large and complex. In SQL Server 2019, Microsoft enhanced core SQL Server features and added new ones such as support for big data workloads using Apache Spark and HDFS. Dell EMC, in collaboration with Microsoft, continues to provide the necessary infrastructure components for SQL Server environments — servers, storage, and networking.

Opazili smo znatno povečanje časa delovanja brez napak in znižanje skupnih stroškov lastništva (TCO), ko strokovnjaki za shranjevanje in baze podatkov sodelujejo pri ustvarjanju infrastrukturnih rešitev za SQL Server na platformah s skupnim shranjevanjem. Dell EMC Unity XT flash sistem je srednje velika rešitev, primerna za razvijalce in skrbnike SQL Server, ki potrebujejo visoko zmogljivost in nizko latenco. Unity XT All-Flash sistem, zasnovan za delovanje na vseh flash napravah, podpira dvoprocesorske CPU-je, konfiguracije z dvema krmilnikoma in optimizacijo za več jeder.

Organizacije vse pogosteje virtualizirajo svoje okolje SQL Server. Čeprav virtualizacija doda še en nivo načrtovanja v arhitekturo, prinaša pomembne prednosti. Upamo, da vam bodo v pomoč nekateri od najbolj pogosto uporabljenih funkcij in orodij VMware v okolju SQL Server, predstavljeni zgoraj. Prav tako priporočamo povezave do virov za podrobnejše informacije.