Microsoft SQL Server 2019 och Dell EMC Unity XT flash-arrayer

Idag kommer vi att introducera dig till funktionerna i att använda SQL Server 2019 med Unity XT-lagringssystemet, och även ge rekommendationer om att virtualisera SQL Server med VMware-teknik, ställa in och hantera de grundläggande komponenterna i Dell EMC-infrastrukturen.

Microsoft SQL Server 2019 och Dell EMC Unity XT flash-arrayer
Under 2017 publicerade Dell EMC och VMware resultaten av en undersökning om trender och utveckling av SQL Server - "SQL Server Transformation: Towards Agility and Resilience" (SQL Server Transformation: Mot smidighet och motståndskraft), som använde erfarenheten av gemenskapen av medlemmar i Professional Association of SQL Server (PASS). Resultaten visar att SQL Server-databasmiljöer växer i både storlek och komplexitet, drivet av ökande datavolymer och nya affärskrav. SQL Server-databaser används nu i många företag, driver verksamhetskritiska applikationer och är ofta grunden för digital transformation. 

Sedan denna undersökning genomfördes har Microsoft släppt nästa generation av DBMS – SQL Server 2019. Förutom att förbättra de grundläggande funktionerna i relationsmotorn och datalagring har nya tjänster och funktioner dykt upp. Till exempel inkluderar SQL Server 2019 stöd för big data-arbetsbelastningar med Apache Spark och Hadoop Distributed File System (HDFS).

Alliance Dell EMC och Microsoft

Dell EMC och Microsoft har ett långvarigt samarbete för att utveckla lösningar för SQL Server. Att framgångsrikt implementera en omfattande databasplattform som Microsoft SQL Server kräver samordning av programvarans funktionalitet med den underliggande IT-infrastrukturen. Denna infrastruktur inkluderar processorkraft, minnesresurser, lagring och nätverkstjänster. Dell EMC erbjuder SQL Server-plattformsinfrastruktur för alla typer av arbetsbelastning och applikationer.

Dell EMC PowerEdge-serverserien erbjuder en mängd olika processor- och minneskonfigurationer. Dessa konfigurationer är lämpliga för ett brett spektrum av arbetsbelastningar: från små företagsapplikationer till de största verksamhetskritiska systemen, såsom företagsresursplanering (ERP), datalager, avancerad analys, e-handel, etc. Lagringslinjen är designad för lagra ostrukturerad och strukturerad data. 

Kunder som distribuerar SQL Server 2019 med Dell EMC-infrastruktur kan arbeta med strukturerad och ostrukturerad data med SQL Server och Apache Spark. SQL Server stöder även kombinationer av kommunikationstekniker för klientåtkomst, server-till-server och server-till-lagring. Dell EMC:s vision är baserad på en uppdelad modell som erbjuder ett öppet ekosystem. Organisationer kan välja från ett brett utbud av industristandard nätverksapplikationer, operativsystem och hårdvaruplattformar. Detta tillvägagångssätt ger dig maximal kontroll över teknologier och arkitekturer, vilket resulterar i betydande kostnadsbesparingar och flexibilitet.

VMware virtualiserar alla kritiska infrastrukturkomponenter som SQL Server behöver för att uppnå hög prestanda och driftskonsistens. Förutom privat moln erbjuder VMware för närvarande även hybridmodeller för arbetsbelastningar, som spänner över privata och offentliga molnarkitekturer. 

Många organisationer vänder sig till virtualisering för att minska infrastrukturkostnaderna, ge hög tillgänglighet och förenkla katastrofåterställning. 94 % av tillfrågade SQL Server-proffs rapporterar någon grad av virtualisering i sin miljö. 70 % av dem som använder virtualisering valde VMware. 60 % har SQL Server-virtualiseringsnivåer på 75 % eller mer. Dessutom tyder undersökningsresultaten starkt på att hög tillgänglighet och katastrofåterställning implementerad i virtualiseringslagret har blivit viktiga faktorer i beslutet att virtualisera SQL Server-databaser.

Nya funktioner i SQL Server 2019

SQL Server 2019-databasplattformen innehåller ett brett utbud av teknologier, funktioner och tjänster som stöder verksamhetskritiska applikationer som analys, företagsdatabaser, business intelligence (BI) och skalbar transaktionsbehandling (OLTP). SQL Server-plattformen har fått möjligheter att hantera dataintegration, datalager, rapportering och avancerad analys, replikeringsmöjligheter och hantering av semistrukturerade datatyper. Naturligtvis kräver inte alla klienter eller applikationer alla dessa funktioner. Dessutom är det i många fall att föredra att separera SQL Server-tjänster med hjälp av virtualisering. 

Idag behöver företag ofta förlita sig på stora mängder data från ett brett utbud av ständigt ökande datamängder. Med SQL Server 2019 kan du få nästan realtidsinsikter från all din data. SQL Server 2019-kluster tillhandahåller en fullskalig miljö för att arbeta med stora datamängder, inklusive användning av maskininlärning och artificiell intelligens. De stora nya funktionerna och uppdateringarna i SQL Server 2019 listas i Microsoft dokument.

Dell EMC Unity XT mellanklasslagringssystem

Dell EMC Unity-lagringsserien lanserades för nästan tre år sedan och sedan dess har mer än 40 000 system sålts. Kunder uppskattar denna mellanklass för dess enkelhet, prestanda och kostnadseffektivitet. Dell EMC Unity XT mellanregisterplattformar är delade lagringslösningar som ger låg latens, hög genomströmning och låg administrationskostnad för SQL Server-arbetsbelastningar. Alla Unity XT-system använder en dubbel lagringsprocessor (SP)-arkitektur för att hantera I/O och aktiva/aktiva dataoperationer. Unity XT dual SP använder full intern 12Gbps SAS-anslutning och en egenutvecklad flerkärnig arkitektur för hög prestanda och effektivitet. Diskarrayer låter dig utöka lagringskapaciteten med hjälp av ytterligare hyllor.

Microsoft SQL Server 2019 och Dell EMC Unity XT flash-arrayer
Dell EMC Unity XT, nästa generations arrayer (hybrid och all-flash), ökar prestandan avsevärt, förbättrar effektiviteten och lägger till nya funktioner och tjänster för multimolnmiljöer. 

Med Unity XT-arkitekturen kan du samtidigt bearbeta data, minska datavolymer och stödja tjänster som replikering utan att offra applikationsprestanda. Jämfört med den tidigare generationens lösning är prestandan för Dell EMC Unity XT-lagringssystem fördubblad och svarstiden är 75 % snabbare. Och naturligtvis stöder Dell EMC Unity NVMe-standarden.

Lagringssystem med NVMe-enheter visar sin bästa prestanda i latenskänsliga applikationer. Till exempel, i applikationer som massiva databaser, ger NVMe låg latens och höga toppdatahastigheter. Minskad latens och ökad samtidighet förbättrar avsevärt läs/skrivprestandan. Det är ingen slump att, enligt IDC-prognosen, år 2021 kommer flash-arrayer med NVMe- och NVMe-oF (NVMe over Fabric)-anslutningar att stå för ungefär hälften av alla intäkter från försäljning av externa lagringssystem i världen. 

Datakomprimeringsalgoritmer förbättrar lagringseffektiviteten. Dell EMC Unity XT kan minska datavolymen med upp till fem gånger. En annan viktig indikator är systemets övergripande effektivitet. Dell EMC Unity XT använder 85 % systemkapacitet. Kompression och deduplicering utförs inline - på styrenhetsnivå. Data sparas i komprimerad form. Systemet automatiserar även arbetet med ögonblicksbilder av data.

Lättanvända Unity flash-arrayer med enhetlig (block och fil) åtkomst ger stabila svarstider, integreras med molnlagringstjänster och stödjer uppgraderingar utan datamigrering. I sin grundläggande konfiguration installeras detta mångsidiga lagringssystem på 30 minuter.

Datalagringsteknik som kallas "dynamiska pooler" låter dig gå från statisk till dynamisk minnesexpansion, ger hög operativ flexibilitet och enkel att öka systemkapaciteten. Dynamiska pooler sparar kapacitet och budget och kräver mindre tid att bygga om. Att utöka kapacitet och prestanda för Dell EMC Unity kräver ingen datamigrering. 

Många företag använder idag flera publika molntjänster i kombination med sin lokala infrastruktur. Dell EMC Unity XT kan fungera som en komponent i Dell Technologies Cloud-miljö. Detta lagringssystem kan användas i ett offentligt moln och data kan överföras till ett privat moln. Dessutom är Dell EMC Unity XT-lagring tillgänglig som en tjänst. Detta är en av molnlagringstjänsterna från Dell EMC Cloud Storage Services.
 
Molnlagring blir allt mer populär eftersom den kan förbättra avkastningen på investeringen genom att minska infrastrukturkostnaderna. Cloud Storage Services utökar kundernas datacenter till molnet genom att leverera Dell EMC-lagring (direkt ansluten till offentliga molnresurser) som en tjänst. Tredjepartsleverantörer kan tillhandahålla höghastighets (låg latens) offentlig molnanslutning direkt till Dell EMC Unity, PowerMax och Isilon-system i kundens datacenter.

Unity XT-familjen inkluderar Unity XT All-Flash, Unity XT Hybrid, UnityVSA och Unity Cloud Edition-system.
 

Unified Hybrid och Flash Arrays 

Intel-baserade Unity XT Hybrid och Unity XT All-Flash-lagringssystem ger en integrerad arkitektur för blockåtkomst, filåtkomst och VMware VVols med stöd för nätverksansluten lagring (NAS), iSCSI och Fibre Channel (FC)-protokoll. Unity XT Hybrid och Unity XT All-Flash-plattformarna är NVMe-färdiga.

Unity XT hybridsystem stöder multimolnmiljöer. Multi-cloud innebär att utöka lagringen till molnet eller distribuera till molnet med flexibla resursanvändningsalternativ. Multicloud-lagring är designad för att säkerställa mobilitet och dataportabilitet mellan flera molnplattformar – privata och offentliga. Detta påverkar inte bara processerna för datarörelse, utan också organisationen av applikationsåtkomst till data i flera offentliga moln.

Microsoft SQL Server 2019 och Dell EMC Unity XT flash-arrayer
Dessa hybridmatriser tillhandahåller följande funktioner:

  • Skalbar till 16 PB råkapacitet.
  • Inbyggd datareduktionsfunktion för alla flashpooler.
  • Snabb installation och konfiguration (i genomsnitt tar det 25 minuter).

SSD-tekniken förbättras snabbt och nya revolutionerande produkter kommer ut på marknaden under de kommande åren. Under tiden kommer organisationer att fortsätta att ersätta traditionella hårddiskar med SSD:er för förbättrad prestanda, enklare hantering och energibesparingar. Nya generationer av all-flash-arrayer kommer att ha mer avancerad lagringsautomation, offentlig molnintegration och integrerat dataskydd. 

Unity XT All-Flash-system ger hastighet, effektivitet och stöd för flera moln. Deras funktioner:

  • Dubbel produktivitet.
  • Datareduktion upp till 7:1.
  • Snabb installation och konfiguration (processen tar mindre än 30 minuter).

 UnityVSA

UnityVSA är mjukvarudefinierad lagring för virtuella VMware ESXi-miljöer som använder server-, delad eller molnlagringskapacitet. UnityVSA HA, en UnityVSA-konfiguration med dubbel lagring, ger ytterligare feltolerans. UnityVSA-lagring erbjuder:

  • Upp till 50 TB fullfjädrad enhetlig lagringskapacitet.
  • Kompatibel med Unity XT-system och funktioner.
  • Stöd för system med hög tillgänglighet (UnityVSA HA).
  • Anslutning som NAS och iSCSI.
  • Replikering av data från andra Unity XT-plattformar.

Unity Cloud Edition

För filsynkronisering och katastrofåterställning med molnet inkluderar Unity XT-familjen Unity Cloud Edition, som ger:

  • Fullt utrustade lagringsmöjligheter med mjukvarudefinierad lagring (SDS) distribuerad i molnet.
  • Distribuera enkelt block- och fillagring med VMware Cloud på AWS.
  • Stöd för katastrofåterställning, inklusive testning och dataanalys.

Microsoft SQL Server 2019 och Dell EMC Unity XT flash-arrayer

Unity XT All Flash för SQL Server

Unisphere Researchs rapport 2017, "SQL Server Transformation: Towards Agility and Resilience" (SQL Server Transformation: Mot smidighet och motståndskraft) 22 % av de tillfrågade rapporterade att de använder flashlagringsteknik i produktionen (16 %) eller planerar att göra det (6 %). 30 % använder hybridmatriser som inkluderar flashminne. 13 % använder blixtuppsättningar med direktanslutning. 13 % säkerhetskopiera SQL Server-databaser till flashlagring.

Denna snabba användning av flash-lagring för användning med SQL Server innebär att Unity XT All-Flash-arrayer är särskilt väl lämpade för SQL Server-utvecklare och administratörer. Unity XT All-Flash-system ger SQL Server-utvecklare och -administratörer funktioner och prestanda som går utöver vad typiska lagringsnätverk (SAN) erbjuder.

Microsoft SQL Server 2019 och Dell EMC Unity XT flash-arrayer
Unity XT All-Flash-system, som är NVMe-färdiga (för ännu högre hög prestanda och låg latens), har en 2U formfaktor, stöder dual-core processorer, två kontroller i aktivt/aktivt läge.

Unity XT All-Flash-modeller

Unity XT 

processorer 

Minne (per processor)

Max. antal enheter

Max. "rå" kapacitet (PB) 

380F 

1 Intel E5-2603 v4 
6c/1.7 GHz

64 

500 

2.4 

480F 

2 Intel Xeon Silver 
4108 8c/1.8 GHz 

96 

750 

4.0 

680F 

2 Intel Xeon Silver 
4116 12c/2.1 GHz

192 

1,000 

8.0 

880F 

2 Intel Xeon Gold 6130 
16c/2.1 GHz

384 

1,500 

16.0 

Detaljer kan hittas i arrayspecifikationerna (Specifikationsblad för Dell EMC Unity XT Storage Series).

Förvaringspooler

Många SQL Server-proffs vet att alla moderna lagringsmatriser ger möjlighet att gruppera diskar i större lagringsenheter med en fast nivå av RAID-skydd. Enskilda diskgrupper med RAID-skydd är traditionella lagringspooler. Medan Unity XT hybridsystem endast stöder traditionella pooler, erbjuder Unity XT All-Flash-arrayer även dynamiska lagringspooler. Med dynamiska lagringspooler tillämpas RAID-skydd på diskomfattningar – lagringsenheter som är mindre än en full disk. Dynamiska pooler ger större flexibilitet vid hantering och expansion av diskpooler. 

Dell EMC tillhandahåller bästa praxis för att hantera lagringspooler för att uppnå maximal prestanda med minimal komplexitet. Till exempel rekommenderas det att minimera antalet Unity XT-lagringspooler för att minska komplexiteten och öka flexibiliteten. Men att ställa in ytterligare lagringspooler kan vara mycket användbart i vissa fall, inklusive när du behöver:

  • Stöd för separata arbetsbelastningar med olika I/O-profiler.
  • Tilldela resurser för att uppnå vissa prestandaparametrar.
  • Dedikera separata resurser för flera hyresrätter.
  • Skapa mindre domäner för att skydda mot fel

Lagringsvolymer (LUN)

Hur balanserar du kontroll och flexibilitet när du väljer antalet volymer i en array? För maximal flexibilitet i Unity med SQL Server rekommenderas det att skapa volymer för varje databasfil. I praktiken använder de flesta organisationer ett stegvis tillvägagångssätt, där kritiska databaser ges maximal flexibilitet och mindre kritiska databasfiler grupperas på färre, större volymer. Vi rekommenderar att du granskar alla krav för databaser och eventuella tillhörande applikationer eftersom dataskydds- och övervakningstekniker är beroende av filisolering och placering.

Flera volymer kan ofta vara svåra att hantera, särskilt i virtuella miljöer. Virtualiserade SQL Server-miljöer är ett bra exempel på där värd för flera filtyper på en enda volym kan vara meningsfullt. Databasadministratören eller lagringsadministratören (eller båda) måste välja rätt balans mellan flexibilitet och underhållsbarhet när de bestämmer antalet volymer som ska skapas.

Fillagring

NAS-servrar är värd för filsystem på Unity XT-lagring. Filsystem kan nås med SMB- eller NFS-protokollen, och med ett filsystem med flera protokoll kan du använda båda protokollen samtidigt. NAS-servrar använder virtuella gränssnitt för att ansluta värden till SMB-, NFS- och multiprotokollfilsystem, såväl som VMware NFS-lagring och virtuella VMware-volymer. Filsystem och virtuella gränssnitt är isolerade inom en enda NAS-server, vilket gör att flera NAS-servrar kan användas för multi-tenancy. NAS-servrar misslyckas automatiskt om lagringsprocessorn misslyckas. Deras associerade filsystem misslyckas också.

SQL Server 2012 (11.x) och senare versioner stöder Server Message Block (SMB) 3.0, som tillåter nätverksfildelning för lagring. För både fristående och failover-klusterinstallationer kan du installera systemdatabaser (master, model, msdb och tempdb) och Database Engine-användardatabaser med SMB-lagringsalternativet. Att använda SMB-lagring är ett bra alternativ när du använder Always On Availability Groups eftersom fildelningen kräver åtkomst till en högt tillgänglig nätverksresurs.

Att skapa SMB-filresurser för en SQL Server-distribution med Unity XT-lagring är en enkel process i tre steg: du skapar en NAS-server, ett filsystem och en SMB-resurs. Dell EMC Unisphere Storage Management-programvara innehåller en konfigurationsguide som hjälper dig att slutföra denna process. Men när du är värd för SQL Server-arbetsbelastningar på SMB-filresurser finns det några viktiga överväganden att tänka på som inte nödvändigtvis gäller användningen av SMB-filresurser. Microsoft har sammanställt en lista över installations- och säkerhetsproblem tillsammans med för närvarande kända problem; Mer information finns i "Installera SQL Server med SMB-fillagring" i Microsoft-dokument.

Datasnapshots

Data har blivit ett företags viktigaste resurs och dagens verksamhetskritiska miljöer kräver mer än bara redundans. Det är nödvändigt att applikationer alltid är online, försedda med oavbruten drift och uppdateringar. De kräver också hög prestanda och datatillgänglighet genom alternativ som lokal ögonblicksbildreplikering och fjärrreplikering.

Unity XT-lagringsarrayen erbjuder block- och filögonblicksbilder som delar gemensamma arbetsflöden, operationer och arkitektur. Unitys ögonblicksbildsmetodik ger ett enkelt och effektivt sätt att skydda data. Ögonblicksbilder gör det enkelt att återställa data - rulla tillbaka till en tidigare ögonblicksbild, eller så kan du kopiera vald data från en tidigare ögonblicksbild. Följande tabell visar lagringsperioder för ögonblicksbilder för Unity XT-system.

Lokal och fjärrlagring av ögonblicksbilder av data

Fototyp

CLI
UI
REST

manuellt 

Schemalagd 

manuellt 

Schemalagd 

manuellt 

Schemalagd 

Lokal 

1 år 

1 år

5 år 

4 vecka

100 år

Utan restriktioner

Avlägsen 

5 år

255 недель 

5 år

255 недель

5 år

255 недель

Ögonblicksbilder är inte en direkt ersättning för andra dataskyddsmetoder, såsom säkerhetskopior. De kan bara komplettera traditionell backup som en första försvarslinje för scenarier med låg RTO.

Dell EMC Unity ögonblicksbildsfunktion inkluderar dataminskning och avancerad deduplicering. Snapshots drar också nytta av de utrymmesbesparingar som uppnås på den ursprungliga lagringsresursen. När du tar en ögonblicksbild av en lagringsresurs som stöder datareduktionsfunktioner kan data vid källan komprimeras eller dedupliceras.

Här är några anteckningar om databasåterställning när du använder ögonblicksbilder med SQL Server-databaser:

  • Alla komponenter i en SQL Server-databas måste skyddas som en datamängd. När data och loggfiler finns på olika LUN:er måste dessa LUN:er vara en del av en konsistensgrupp. En konsekvent grupp säkerställer att en ögonblicksbild tas samtidigt på alla LUN:er i gruppen. När data och loggfiler finns på flera SMB-filresurser måste resurserna finnas på samma filsystem.
  • När du återställer en SQL Server-databas från en blockbaserad ögonblicksbild, om SQL Server-instansen måste förbli ansluten, använd en Unisphere-värdjoin. För filbaserad återställning skapas ytterligare en SMB-resurs med hjälp av ögonblicksbilden som källa. När väl volymerna är monterade kan databasen bifogas under ett annat namn eller så kan den befintliga databasen ersättas med en återställd.

  • När du utför en återställning med metoden Snapshot Restore i Unisphere, ta SQL Server-instansen offline. SQL Server är inte medveten om återställningsåtgärder. Att ta en instans offline säkerställer att volymer inte skadas av databasskrivningar före återställning. När instansen har startat om kommer SQL Server-katastrofåterställning att få databaserna till ett konsekvent tillstånd.
  • Aktivera ögonblicksbilder för flera lagringsobjekt samtidigt och se till att systemet är i rekommenderade driftslägen innan du aktiverar ytterligare ögonblicksbilder.

Automatisering och schemaläggning av skott

Ögonblicksbilder i Unity XT kan automatiseras. Följande standardalternativ för ögonblicksbilder är tillgängliga i Unisphere-lagringshantering: standardskydd, kortare lagringsskydd och längre lagringsskydd. Varje alternativ tar dagliga ögonblicksbilder och sparar dem under olika tidsperioder.

Du kan välja ett (eller båda) av schemaläggningsalternativen - var x timme (från 1 till 24) och dagligen/veckovis. Daglig/veckovis schemaläggning för ögonblicksbilder låter dig ange specifika tider och dagar för ögonblicksbilder som ska tas. För varje valt alternativ måste du ställa in en lagringspolicy, som kan konfigureras för att automatiskt ta bort poolen eller tillfälligt lagra den.

Mer information om Unity-ögonblicksbilder - på Dell EMC Unity-dokumentation

Tunna kloner

En tunn klon är en läs-/skrivkopia av en lagringsresurs för tunna block, till exempel en volym, konsistensgrupp eller VMware VMFS-datalager, som delar block med sin överordnade resurs. Tunna kloner är ett utmärkt sätt att snabbt och kompakt presentera kopior av en SQL Server-databas, något som traditionella SQL Server-verktyg inte kan åstadkomma. När den tunna klonen har presenterats för värden kan volymerna föras online och databasen kommer att bifogas med DB Attach-metoden i SQL Server.

När du använder uppgraderingsfunktionen med tunna kloner, ta alla databaser på den tunna klonen offline. Detta måste göras före uppdateringen. Underlåtenhet att ta databaser offline innan du utför en uppgradering kan resultera i datainkonsekvensfel eller felaktiga dataresultat på SQL Server.

Data replikering

Replikering är en mjukvarufunktion som synkroniserar data med ett fjärrsystem på samma plats eller annan plats. Unitys replikerings- och konfigurationsalternativ låter dig välja ett effektivt sätt att uppfylla RTO/RPO-kraven för SQL Server-databaser samtidigt som du balanserar prestanda och genomströmning.

När du använder Dell EMC Unity Replication för att skydda SQL Server-databaser på flera volymer bör du begränsa alla data- och loggvolymer i databasen till en enda konsistensgrupp eller filsystem. Replikering ställs sedan in på en grupp eller ett filsystem och kan inkludera volymer eller andelar av flera databaser. Databaser som kräver olika replikeringsalternativ måste finnas på separata LUN:er, konsistensgrupper eller filsystem.

Tunna kloner är kompatibla med både synkron och asynkron replikering. När en tunn klon replikeras till en destination blir den en fullständig kopia av volymen, konsistensgruppen eller VMFS-lagringen. Efter replikering är en tunn klon en helt oberoende volym med sina egna inställningar.

Microsoft SQL Server 2019 och Dell EMC Unity XT flash-arrayer
Processen för replikering av tunn klon mellan käll- och målsystemen.

Replikering av tempdb-databasen krävs inte eftersom filen byggs om när SQL Server startas om, och därför är metadata inte förenlig med metoden för andra SQL Server-instanser. Noggrant urval av volymer att replikera och innehållet i dessa volymer eliminerar onödig replikeringstrafik.

Integrerad Microsoft SQL Server Data Copy Management

De flesta moderna lagringsprodukter (inklusive alla Dell EMC-produkter) kan skapa "operativsystemkonsekventa" kopior av alla filtyper genom att:

  • Konsekvent skrivordning av operativsystemet på alla nivåer - från värden till enheten.
  • Gruppera volymer så att flera filer på olika volymer bibehåller skrivordningen.

Med den utbredda användningen av skalbara lagringsenheter har Microsoft utvecklat ett API för lagringsleverantörer. Detta API tillåter lagringsleverantörer att samordna med SQL Server-databasprogramvara för att skapa "applikationskonsistenta kopior" med Volume Shadow Copy Service (VSS). Dessa kopior simulerar interaktionen mellan SQL Server och operativsystemet under schemalagd och avstängning av SQL Server. Alla skrivbuffertar töms och transaktioner avbryts tills alla diskar är uppdaterade och konsekventa vid en viss tidpunkt, vilket registreras i SQL-loggen.

Dell EMC AppSync-programvara integrerad med Unity XT-ögonblicksbilder förenklar och automatiserar processen att skapa, använda och hantera programkonsistenta kopior av arbetsdata. Denna programvara är avsedd att användas i scenarier för kopieringskontroll för databasåterställning och återanvändning. 

AppSync-programvaran upptäcker automatiskt applikationsdatabaser, lär sig databasstrukturen och mappar filstrukturen genom hårdvara eller virtualiseringslager till den underliggande Unity XT-lagringen. Den orkestrerar alla nödvändiga steg, från att skapa och verifiera en kopia till att montera ögonblicksbilder på målvärden och starta eller återställa databasen. AppSync stöder och förenklar SQL Server-arbetsflöden som inkluderar uppdatering och återställning av produktionsdatabasen.

Dataminskning och avancerad deduplicering

Dell EMC Unity-familjen av lagringssystem erbjuder funktionsrika, lättanvända datareduktionstjänster. Besparingar uppnås inte bara på konfigurerade primära lagringsresurser, utan även på ögonblicksbilder och tunna kloner av dessa resurser. Ögonblicksbilder och tunna kloner ärver dataminskningsinställningen för källlagringen, vilket ökar kapacitetsbesparingarna.

Datareduktionsfunktionen inkluderar deduplicering, komprimering och detektering av noll block, vilket potentiellt ökar mängden användbart lagringsutrymme för användarobjekt och intern användning. Funktionen Unity XT datareduktion ersätter komprimeringsfunktionen i Unity OE 4.3 och senare. Komprimering är en datareduktionsalgoritm som kan minska den fysiska tilldelningen av kapacitet som krävs för att lagra en datamängd.

Unity XT-system tillhandahåller också en avancerad dedupliceringsfunktion som kan aktiveras om datareduktion är aktiverad. Avancerad deduplicering minskar kapaciteten som krävs för användardata genom att endast lagra ett litet antal kopior (ofta bara en kopia) av Unity-datablock. Dedupliceringsområdet är ett LUN. Ta hänsyn till detta när du väljer ett lagringsschema. Färre LUN ger bättre deduplicering, men fler LUN ger bättre prestanda. 

Kapacitetsbesparingar från avancerad deduplicering kan ge den största fördelen i de flesta miljöer, men kräver också användning av Unity-arrayprocessorer. I OE 5.0 deduplicerar avancerad deduplicering, när den är aktiverad, alla block (komprimerade eller okomprimerade). För mer information, se Dell EMC-dokumentation.

Följande tabell visar de konfigurationer som stöds för dataminskning och avancerad deduplicering:

Datareduktion i Unity (alla modeller) och förbättrat stöd för deduplicering

Unity OE-version 

Технология 

Pooltyp som stöds 

Modeller som stöds

4.3 / 4.4 

Datareduktion 

Flash-minnespool - traditionell eller dynamisk 

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

4.5 
 

Datareduktion 

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

Dataminskning och avancerad deduplicering*

450F, 550F, 650F 


 

Datareduktion 

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

Dataminskning och avancerad deduplicering

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

* Dataminskning är inaktiverad som standard och måste aktiveras innan avancerad deduplicering blir ett tillgängligt alternativ. Efter att ha aktiverat datareduktion är avancerad deduplicering tillgänglig, men är inaktiverad som standard.

Datareduktion i Unity och datakomprimering i SQL Server

SQL Server 2008 Enterprise Edition var den första utgåvan som erbjuder inbyggda datakomprimeringsmöjligheter. SQL Server 2008 komprimering på radnivå och sidnivå använder kunskap om SQL Servers interna databastabellformat för att minska utrymmet som konsumeras av databasobjekt. Genom att minska utrymmet kan du lagra fler rader per sida och fler sidor i buffertpoolen. Eftersom data som inte lagras i 8k-datasidans format, såsom data utanför rad som NVARCHAR(MAX), inte kommer att använda rad- eller sidkomprimeringsmetoder, introducerade Microsoft funktionerna Transact-SQL COMPRESS och DECOMPRESS. 

Dessa funktioner använder en traditionell datakomprimeringsmetod (GZIP-algoritmen) som måste anropas för att varje datasektion ska komprimeras eller dekomprimeras.

Unity XT-komprimering, som inte är exklusiv för SQL Server, använder en mjukvarualgoritm för att analysera och komprimera lagringsdata. Sedan Unity OE 4.1 släpptes har Unity-datakomprimering varit tillgänglig för blocklagringsvolymer och VMFS-datalager i en flashpool. Från och med Unity OE 4.2 är komprimering även tillgänglig för filsystem och NFS-datalager i flashlagringspooler.

Valet av datakomprimeringsmetod för SQL Server beror på flera faktorer. Dessa faktorer inkluderar typen av databasinnehåll, tillgängliga CPU-resurser - både på lagringen och på databasservrarna, och de I/O-resurser som krävs för att underhålla SLA. I allmänhet kan du förvänta dig ytterligare utrymmesbesparingar för data som komprimeras med SQL Server, men data som komprimeras med TSQL:s GZIP-komprimeringsfunktion är osannolikt att se betydande ytterligare utrymmesbesparingar från Unity XT:s komprimeringsfunktioner eftersom de flesta av fördelarna kommer från de förra. algoritm.

Enhetskomprimering ger utrymmesbesparingar om data på lagringsobjektet komprimeras med minst 25 %. Innan du aktiverar komprimering av ett lagringsobjekt, avgör om det innehåller data som kan komprimeras. Aktivera inte komprimering för ett lagringsobjekt om det inte sparar kapacitet. 

När du bestämmer dig för om du ska använda Unity-datareduktion, SQL Server-databasnivåkomprimering eller båda, överväg följande:

  • Data som skrivs till Unity-systemet valideras av värden efter att den har lagrats i systemets cache. Komprimeringsprocessen startar dock inte förrän cachen har tömts.

  • Kompressionsbesparingar uppnås inte bara för Unity XT-lagringsresurser, utan också för ögonblicksbilder och tunna kloner av resursen.
  • Under komprimeringsprocessen aggregeras flera block med hjälp av en samplingsalgoritm för att avgöra om data kan komprimeras. Om samplingsalgoritmen bestämmer att endast minimala besparingar kan uppnås, hoppas komprimeringen över och data skrivs till poolen.
  • När data komprimeras innan de skrivs till lagringsmedia, minskar mängden datahantering avsevärt. Därför hjälper komprimering till att minska slitaget på flashminnet genom att minska den fysiska mängden data som skrivs till enheten.

För mer information om rad- och sidkomprimering i SQL Server för tabeller och index, se Microsoft-dokument.

Glöm inte att all komprimering kräver CPU-resurser. När bandbreddskraven är höga kan komprimering ha en betydande inverkan på prestandan. Höga skrivkvoter för OLAP-arbetsbelastningar kan också minska fördelarna med komprimering för en SQL Server-databas.

Dell EMC undersökte potentiella besparingar genom att använda verkliga datareduktionshastigheter på en Unity-array. Teamet samlade in data om virtuella VMware-maskiner, fildelning, SQL Server-databaser, Microsoft Hyper-V virtuella maskiner, etc.

Studieresultaten visade att minskningen av SQL Server-loggfilstorleken är nästan 10 gånger mindre än datafilen:

  • Databasstorlek = 1,49:1 (32,96 %)
  • Loggvolym = 12,9:1 (92,25 %)

SQL Server-databasen levererades med två volymer. Databasfiler lagras på en volym och transaktionsloggar lagras på en annan. Att använda datareduktionsteknik med databasvolymer kan ge lagringsbesparingar; Du bör dock överväga prestandapåverkan när du bestämmer dig för om du vill aktivera deduplicering på databasvolymer. Även om den faktiska minskningen av databasstorleken kan variera beroende på lagrad data, visade studieresultaten att SQL Server-transaktionslogglagringsutrymme kan reduceras avsevärt.

Bästa metoder för dataminskning

Innan du aktiverar datareduktion på ett lagringsobjekt bör du överväga följande riktlinjer:

  • Använd övervakning av lagringssystem för att säkerställa att det har tillgängliga resurser för att stödja datareduktion.
  • Aktivera datareduktion för flera lagringsobjekt samtidigt. Övervaka systemet för att säkerställa att det är i rekommenderade driftsförhållanden innan du aktiverar det på ytterligare lagringsplatser.
  • På Unity XT x80F-modeller ger datareduktion kapacitetsbesparingar om data i lagringsenheten komprimeras med minst 1 %.

Dataminskning på tidigare Unity x80F-modeller med OE 5.0 gav besparingar så länge som data var minst 25 % komprimerbar.

  • Innan du aktiverar datareduktion på ett lagringsobjekt, avgör om objektet innehåller komprimerbar data. Vissa datatyper, såsom video, ljud, bilder och binära data, ger vanligtvis liten nytta av komprimering. Aktivera inte datareduktion på ett lagringsobjekt om det inte blir några utrymmesbesparingar.
  • Överväg att selektivt komprimera en volym fildata som vanligtvis komprimeras bra.

VMware virtualisering

VMware vSphere är en effektiv och säker plattform för virtualisering och molnmiljöer. Kärnkomponenterna i vSphere är VMware vCenter Server och VMware ESXi hypervisor.

vCenter Server är en enhetlig hanteringsplattform för vSphere-miljöer. Det är lätt att distribuera och optimerar proaktivt resurser. ESXi är en hypervisor med öppen källkod som installeras direkt på fysiska servrar. ESXi har direkt tillgång till kärnresurser och är liten till 150 MB, vilket minimerar minneskraven. Den levererar tillförlitlig prestanda för en mängd olika applikationsarbetsbelastningar och stöder kraftfulla virtuella maskinkonfigurationer – upp till 128 vCPU:er, 6 TB RAM och 120 enheter.

För att SQL Server ska kunna köras effektivt på modern hårdvara måste SQL Server-operativsystemet (SQLOS) förstå hårdvarudesignen. Med tillkomsten av multi-core och multi-node non-uniform memory access (NUMA)-system har det blivit särskilt viktigt att förstå relationerna mellan kärnor, logiska processorer och fysiska processorer.

processorer 

Virtual Processing Unit (vCPU) är en virtuell central bearbetningsenhet som tilldelas en virtuell maskin. Det totala antalet tilldelade vCPU:er beräknas som:

Total vCPU = (количество виртуальных сокетов) * (количество виртуальных ядер на сокет)

Om konsekvent prestanda är viktigt rekommenderar VMware att det totala antalet vCPU:er som tilldelas alla virtuella maskiner inte bör överstiga det totala antalet fysiska kärnor som är tillgängliga på ESXi-värden, men du kan öka antalet vCPU:er som allokeras om övervakning indikerar att oanvända CPU-resurser finns tillgängliga.

På system med Intel Hyper-Threading Technology aktiverad är antalet logiska kärnor (vCPU) dubbelt så många fysiska kärnor. Tilldela i så fall inte det totala antalet vCPU:er.

SQL Server-arbetsbelastningar på lägre nivå påverkas mindre av latensvariationer. Således kan dessa arbetsbelastningar köras på värdar med ett högt förhållande mellan vCPU:er och fysiska processorer. Rimliga CPU-användningsnivåer kan öka den totala systemgenomströmningen, maximera licensbesparingar och bibehålla adekvat prestanda.

Intel Hyper-Threading förbättrar vanligtvis den totala värdgenomströmningen med 10 % till 30 %, vilket föreslår ett vCPU till fysisk CPU-förhållande på 1,1 till 1,3. VMware rekommenderar att du aktiverar Hyper-Threading i UEFI BIOS när det är möjligt så att ESXi kan dra nytta av denna teknik. VMware rekommenderar också noggrann testning och övervakning när du använder Hyper-Threading för SQL Server-arbetsbelastningar.

Память

Nästan alla moderna servrar använder en arkitektur för icke-uniform minnesåtkomst (NUMA) för kommunikation mellan huvudminne och processorer. NUMA är en hårdvaruarkitektur för delat minne som implementerar uppdelningen av block av fysiskt minne mellan fysiska processorer. En NUMA-nod är en eller flera CPU-sockets tillsammans med ett block av allokerat minne. 

NUMA har varit ett mycket diskuterat ämne under det senaste decenniet. Den relativa komplexiteten hos NUMA beror delvis på implementeringar från olika leverantörer. I virtualiserade miljöer bestäms NUMA-komplexiteten också av antalet konfigurationsalternativ och lager – från hårdvaran via hypervisorn till gästoperativsystemet och slutligen till SQL Server-applikationen. En god förståelse för NUMA hårdvaruarkitektur är ett måste för alla SQL Server DBA som kör en virtualiserad SQL Server-instans.

För att uppnå större effektivitet på servrar med ett stort antal kärnor, introducerade Microsoft SoftNUMA. SoftNUMA-programvaran låter dig dela upp de tillgängliga CPU-resurserna inom en enda NUMA i flera SoftNUMA-noder. Enligt VMware är SoftNUMA kompatibel med VMwares virtuella NUMA (vNUMA) topologi och kan ytterligare optimera databasmotorns skalbarhet och prestanda för de flesta arbetsbelastningar...

När du virtualiserar VMware med SQL Server använd:

  • Övervaka virtuella maskiner för att upptäcka låga minnesresurser för SQL Server Database Engine. Det här problemet orsakar ökad I/O-drift och minskad prestanda.

  • För att förbättra prestanda, förhindra minneskonflikt mellan virtuella maskiner genom att undvika minnesöverbelastning på ESXi-värdnivå.
  • Överväg att kontrollera hårdvarans NUMA fysiska minnesallokering för att bestämma den maximala mängden minne som kan tilldelas en virtuell maskin inom de fysiska NUMA-gränserna.
  • Om det primära målet är att uppnå adekvat prestanda, överväg att reservera minne lika med det tilldelade minnet. Denna parameterinställning säkerställer att den virtuella maskinen endast får fysiskt minne.

Virtualiserad lagring

Att sätta upp lagring i en virtualiserad miljö kräver kunskap om lagringsinfrastrukturen. Precis som med NUMA måste du förstå hur de olika nivåerna av I/O fungerar - i det här fallet, från applikationen i den virtuella datorn, till fysisk läsning och skrivning av information på det beständiga lagringsmediet.

vSphere tillhandahåller ett antal alternativ för att konfigurera lagring, som har användbara applikationer i SQL Server-implementeringen med en Unity XT-array. FS VMFS är den mest använda datalagringsmetoden i blocklagringssystem som Unity XT. Unity XT-arrayen är den nedre nivån som består av fysiska enheter som exponeras av vSphere som logiska diskar (volymer). Unity XT-volymer formateras som VMFS-volymer av ESXi-hypervisorn. VMware-administratörer skapar en eller flera virtuella diskar (VMDK) som presenteras för gästoperativsystemet. RDM tillåter en virtuell maskin att direkt komma åt Unity XT-blocklagring (via FC eller iSCSI) utan att formatera VMFS. VMFS- och RDM-volymer kan ge samma transaktionsgenomströmning. 

För NFS-baserad lagring för ESXi rekommenderar Dell EMC att du använder VMware NFS istället för NFS-filsystem för allmänna ändamål. En virtuell maskin som körs på SQL Server och använder en VMDK på ett NFS-datalager är omedveten om det underliggande NFS-lagret. Gästoperativsystemet behandlar den virtuella maskinen som en fysisk server som kör Windows Server och SQL Server. Delade diskar för failover-klusterinstanskonfigurationer på NFS-datalager stöds inte.

VMware vSphere Virtual Volumes (VVols) erbjuder mer granulär kontroll på virtuell maskinnivå, oberoende av den underliggande fysiska minnesrepresentationen (som volymer eller filsystem). Array-baserad replikering med VVols stöds från och med VVol 2.0 (vSphere 6.5). En VVol-disk kan användas istället för en RDM-disk för att tillhandahålla diskresurs till en SQL Failover Cluster-instans som börjar med vSphere 6.7 med stöd för beständig SCSI-säkerhetskopiering.

Virtualiserade nätverk

Nätverk i den virtuella världen följer samma logiska koncept som i den fysiska världen, men använder mjukvara snarare än fysiska kablar och switchar. Effekten av nätverkslatens på SQL Server-arbetsbelastningar kan variera mycket. Att övervaka nätverksprestandamått på en befintlig arbetsbelastning eller ett välimplementerat testsystem under en representativ period hjälper till att skapa ett virtuellt nätverk.

Tänk på följande när du använder VMware-virtualisering med SQL Server:

  • Både standard och distribuerade virtuella switchar tillhandahåller den funktionalitet som krävs av SQL Server.
  • För att logiskt separera hantering, vSphere vMotion och nätverkslagringstrafik, använd VLAN-taggning och virtuella switchportgrupper.
  • VMware rekommenderar starkt att du aktiverar stora ramar på virtuella switchar där vSphere vMotion-trafik eller iSCSI-trafik är aktiverad.
  • Följ i allmänhet nätverksriktlinjer för gästoperativsystem och hårdvara.

 Slutsats 

SQL Server-databasmiljöer blir större och mer komplexa. I SQL Server 2019 har Microsoft förbättrat kärnfunktionerna i SQL Server och lagt till nya, till exempel stöd för big data-arbetsbelastningar med Apache Spark och HDFS. Dell EMC, i samarbete med Microsoft, fortsätter att tillhandahålla de nödvändiga infrastrukturkomponenterna för SQL Server-miljön - servrar, lagring och nätverk. 

Vi ser betydande ökningar i drifttid och minskningar av total ägandekostnad (TCO) när lagrings- och databasproffs arbetar tillsammans för att skapa infrastrukturlösningar för SQL Server på delade lagringsplattformar. Dell EMC Unity XT all-flash array är en mellanklasslösning lämplig för SQL Server-utvecklare och administratörer som behöver hög prestanda och låg latens. Unity XT All-Flash är designad för att köras på alla flash-enheter och stöder dubbla processorer, konfigurationer med dubbla kontroller och optimering med flera kärnor.

Allt oftare virtualiserar organisationer sina SQL Server-miljöer. Även om virtualisering lägger till ytterligare ett designlager till arkitekturstacken, ger det betydande fördelar. Vi hoppas att du finner några av de mest använda VMware-funktionerna och verktygen som presenteras ovan användbara i SQL Server-miljöer. Vi rekommenderar också länkar till resurser för mer detaljerad information.

Användbara länkar

Dell EMC

VMware

Microsoft

Källa: will.com

Lägg en kommentar