Virtualização do Microsoft SQL Server em equipamentos convergentes de escala da Web Dell Série XC baseados no software Nutanix

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1 Virtualizaçã d Micrsft SQL Server em equipaments cnvergentes de escala da Web Dell Série XC baseads n sftware Nutanix Nta técnica sbre Dell Série XC

2 O aument na virtualizaçã de aplicativs essenciais, tais cm Micrsft SQL Server, deu rigem a cnceit de hipercnvergência n data center. Esta nta técnica analisa as vantagens de perfrmance e as melhres práticas para infraestrutura cnvergente para Micrsft SQL Server. SQL Server na infraestrutura cnvergente Se há uma tendência tecnlógica que está revlucinand data center empresarial tant quant Flash, essa tendência é a hipercnvergência. Este é lcal em que armazenament e cmputaçã (CPU e RAM) sã frnecids em um únic element essencial mdular, cnectads cm us de redes Ethernet padrã. Essa nta técnica analisará s principais aspects de perfrmance d Micrsft SQL Server e s benefícis de usar Dell XC cnvergente basead n sftware Nutanix para cargas de trabalh essenciais d SQL Server. O equipament Dell XC é uma sluçã de infraestrutura cm finalidade específica para ambientes de virtualizaçã e clud cmputing. Ele reúne s inúmers benefícis e a ecnmia de arquiteturas de escala da Web de empresas, cm Ggle, Facebk e Amazn, pr mei de seu Sistema de Arquivs Distribuíds Nutanix (NDFS). A sluçã Dell XC inclui armazenament e cmputaçã de servidres de alta densidade (CPU e memória) em um únic element essencial de platafrma. Cada element essencial baseia-se na tecnlgia de prcessadr e servidr da Intel de alt desempenh padrã d setr e ferece uma arquitetura unificada, sem cmpartilhament, cm escalabilidade hrizntal e sem pnt únic de falha (SPOF). O que diferencia Dell XC das utras sluções de armazenament é sua inigualável simplicidade. Essa simplicidade nã é demnstrada apenas pela facilidade de implantaçã (30 minuts) e das perações, cm quand crre aument dinâmic d tamanh d sistema, mas também pela facilidade de prjetar e elabrar sluções bem-sucedidas, mesm para aplicativs essenciais as negócis, cm Micrsft SQL Server. Td gerenciament de armazenament é centrad na VM, lidand cm discs virtuais. A E/S de armazenament de um disc virtual é vista d md cm ela é, send timizada pel NDFS. Em um Dell XC distribuíd, há um pl cmpartilhad de armazenament que inclui SSDs baseadas em Flash para alta perfrmance e HDDs de alta capacidade e baixa latência para capacidade acessível. Os diferentes tips de dispsitivs de armazenament n pl de armazenament sã armazenads autmaticamente em camadas usand algritms inteligentes a fim de garantir que s dads usads cm mais frequência estejam dispníveis na memória u n Flash. A Figura 1 mstra uma visã geral d XC, incluind s hsts de hipervisr (VMware ESXi u Micrsft Hyper-V), as VMs d Micrsft SQL Server (VMs de usuári), a VM d cntrladr de armazenament (VM d cntrladr Nutanix) e seus discs lcais. Cada VM de cntrladr está diretamente cnectada a cntrladr de armazenament lcal e a seus discs assciads. A usar cntrladres de armazenament lcal em cada hst ESXi, acess as dads pr mei d NDFS é lcalizad. Iss nem sempre exige que s dads sejam transferids pela rede, que aprimra a latência. O NDFS garante que as gravações sejam replicadas, distribuind s dads dentr da platafrma para fins de resiliência. O cntrladr de armazenament lcal em cada hst garante que a perfrmance e a capacidade de armazenament aumentem quand nós adicinais frem adicinads a Dell XC. VM(s) d usuári VM(s) d usuári VM(s) d usuári Hipervisr Hipervisr Hipervisr E/S da VM E/S da VM E/S da VM Cntrladr SCSI VM d cntrladr Cntrladr SCSI VM d cntrladr Cntrladr SCSI VM d cntrladr NDFS ESCALABILIDADE Figura 1: Dell XC ajusta a escala facilmente sem as restrições d armazenament tradicinal. 2 Virtualizaçã d Micrsft SQL Server em equipaments cnvergentes de escala da Web Dell Série XC baseads n sftware Nutanix

3 Embra armazenament seja lcal para cada nó na arquitetura de escalabilidade hrizntal distribuída, ele aparece para hipervisr cm um armazenament cmpartilhad. Pr esse mtiv, ele se integra perfeitamente à camada de virtualizaçã. N cas d VMware vsphere, iss inclui VMware DRS, VMware High Availability e VMware Fault Tlerance. A cmbinaçã de armazenament lcal em SSDs e HDDs, além d armazenament em camadas autmátic e inteligente, equilibra cust e a perfrmance, enquant as técnicas de resiliência d NDFS eliminam a perda de perfrmance assciada a RAID. A lcalizaçã de dads permite que a perfrmance e a QS sejam frnecidas pr hst. Desse md, VMs "cm ruíd" nã causam muits impacts na perfrmance das que estã próximas delas. Iss pssibilita grandes clusters d vsphere de carga de trabalh mista que sã mais eficientes sb um pnt de vista de capacidade e perfrmance e mais resilientes a falhas. N mment em que esse relatóri fi publicad, a perfrmance típica d mdel intermediári cm quatr nós cupand 8 RU de espaç era uma cmbinaçã de até RPM de E/S de leitura aleatória de RPM, RPM de E/S de gravaçã aleatória de RPM e taxa de transferência de leitura sequencial de 3 GB/s e de gravaçã sequencial de 1,4 GB/s. A natureza simplificada da arquitetura d Dell XC e d NDFS simplifica layut de armazenament. A Figura 3 ilustra um exempl de layut, que é um padrã em um ambiente d Dell XC. Ele é cmpst pr um únic repsitóri de dads NFS (u, n cas d Hyper-V, um únic cmpartilhament d SMB 3.0) e um únic pl de armazenament. Nã é necessári precupar-se quant às várias LUNs u às dimensões das filas assciadas. As próximas etapas a seguir sã demnstradas para VMware vsphere, mas equivalente pde ser aplicad a Micrsft Hyper-V. VM d SQL Sistema peracinal+sql Arquiv de página Discs d banc de dads SQL Cntrladr PV-SCSI Cntrladr PV-SCSI VMDK de 80 GB Dads de TempDB Registr de TempDB DBData DBLg [DADOS/REGISTRO]N Repsitóri de dads NFSe RF2 CTR VM CTR N SPI (SSD PCIe, SSD SATA, HDD SATA) Nutanix DFS (NDFS) Figura 2: layut de disc da VM d SQL Server n Dell XC 3 Virtualizaçã d Micrsft SQL Server em equipaments cnvergentes de escala da Web Dell Série XC baseads n sftware Nutanix

4 O layut de armazenament simplificad e a lcalizaçã ds dads para cada nó nde a VM está send executada frnecem inúmers benefícis de perfrmance para cada um ds tips de banc de dads d SQL. Recurss e benefícis d Dell XC Banc de dads transacinal SQL OLTP E/S lcalizad para perações de baixa latência Flash para arquivs de bancs de dads de índices e chaves Lida facilmente cm cargas de trabalh sequenciais e aleatórias Banc de dads analític SQL OLAP Relatóris e cnsultas de alta perfrmance cm E/S lcalizad Ampla taxa de transferência de leitura e gravaçã sequenciais Ajusta a escala facilmente para acmdar cresciment Tabela 1: benefícis de perfrmance para s bancs de dads SQL OLTP e OLAP. Para demnstrar a perfrmance d Dell XC para aplicativs, cm Micrsft SQL Server, inúmers testes de referência de desempenh SQLIO fram realizads cm parte d infrme ficial Nutanix Best Practices White Paper (Melhres práticas d SQL n Nutanix). As Figuras de 3 a 7 a seguir mstram s resultads ds testes de referência de desempenh: SQLIO Única VM IOPS aleatóri pr tamanh de blc IOPS 40,000 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 Leitura Gravaçã 512 KB 64 KB 8 KB Figura 3: IOPS aleatóri de única VM d SQL Server SQLIO pr tamanh de blc Taxa de transferência (MBps) 1,400 1,200 1, SQLIO Única VM Taxa de transferência sequencial pr tamanh de blc 8 KB 64 KB 512 KB Leitura Gravaçã Figura 4: SQLIO d SQL Server - taxa de transferência de única VM pr tamanh de blc 4 Virtualizaçã d Micrsft SQL Server em equipaments cnvergentes de escala da Web Dell Série XC baseads n sftware Nutanix

5 600,000 Escalabilidade d SQL IOPS aleatóri pr númer de nós 500, ,000 IOPS 300, , ,000 IOPS de leitura d SK IOPS de gravaçã d SK Númer de nós Figura 5: escalabilidade de IOPS de várias VMs d SQL Server SQLIO Taxa de transferência (MBps) 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 Escalabilidade d SQLIO Taxa de transferência pr númer de nós 1 4 Númer de nós 8 16 MBp de leitura de MBp de gravaçã de Figura 6: SQLIO d SQL Server - escalabilidade de taxa de transferência de várias VMs O Dell XC pde cexistir cm investiments em armazenament existentes e cargas de trabalh de descarregament de platafrmas de armazenament existentes, liberand capacidade e perfrmance até que ambiente existente precise ser atualizad. É fácil migrar para Dell XC. O recurs de perfrmance e a escalabilidade linear, quand cmbinads cm a inigualável simplicidade d Dell XC, fazem cm que ele seja uma ba pçã para ferecer iniciativas de Banc de dads d SQL Server cm um serviç. A Nutanix criu diverss dcuments sbre a virtualizaçã d Micrsft SQL Server. Os seguintes relatóris pdem ser encntrads em na seçã de recurss: Infrme ficial VMware vsphere n Nutanix Best Practices (Melhres práticas d VMware vsphere n Nutanix) Arquitetura de referência e Infrme ficial VMware vsphere n Nutanix Best Practices (Melhres práticas d VMware vsphere n Nutanix) Nutanix Bible: Technlgy Guide (A bíblia d Nutanix: guia de tecnlgia) Apêndice: Lista de verificaçã de melhres práticas d Micrsft SQL Server n Nutanix As melhres práticas d MS SQL Server n Nutanix pdem ser resumidas ns itens de alt nível a seguir. NOTA: a mairia ds benefícis de timizaçã e cnfiguraçã das melhres práticas vem d nível d MS SQL Server. Geral Faça uma análise d estad atual para identificar as cargas de trabalh e dimensinament Dedique um temp antecipadamente para prjetar uma sluçã que atenda às necessidades atuais e futuras Prjete para ferecer perfrmance, cnfiabilidade e escalabilidade cnsistentes Nã aumente u reduza demais: dimensine de md ideal Cmece cm uma PC, teste, timize, faça iterações, ajuste a escala Cmpnentes principais 5 Virtualizaçã d Micrsft SQL Server em equipaments cnvergentes de escala da Web Dell Série XC baseads n sftware Nutanix

6 Micrsft SQL Server Perfrmance e escalabilidade Utilize várias unidades para dads e registrs TempDB e de banc de dads Cmece cm um mínim de duas unidades para pequens ambientes u quatr para ambientes maires Prcure a cntençã PAGEIOLATCH_XX e ajuste a escala d ttal de unidades cnfrme necessári Utilize um tamanh de unidade de alcaçã NTFS de 64 KB para unidades d MSSQL Ative as páginas blqueadas em memória para a cnta de serviç d MSSQL Server (NOTA: se essa cnfiguraçã fr usada, a memória da VM deverá ser blqueada, é aplicável apenas para memória menr que 8 GB) Arquivs de dads TempDB Cnfigure tamanh de TempDB entre 1 e 10% ds tamanhs ds bancs de dads de instâncias Se ttal de núcles fr menr que it, númer de núcles será igual a númer de arquivs de dads Se ttal de núcles fr mair que it, use it arquivs de dads inicialmente Prcure a cntençã para a alcaçã em memória (PAGELATCH_XX) e ajuste a escala de quatr arquivs pr vez até que a cntençã seja eliminada Arquivs de dads d banc de dads Dimensine adequadamente e ative AUTOGROW relativ a aument d banc de dads Nã reduza arquivs de registr e dads autmaticamente (AUTOSHRINK) Mantenha a utilizaçã da capacidade d disc abaix de 80% Use várias unidades e váris arquivs de dads Prcure a cntençã para a alcaçã em memória (PAGELATCH_XX). Se huver cntençã, aumente númer de arquivs Prcure a cntençã d subsistema de E/S (PAGEIOLATCH_ XX). Se huver cntençã, distribua s arquivs de dads em várias unidades Sinalizadres de rastreament Implemente sinalizadr de rastreament 1118 na inicializaçã para remver alcações de única página Implemente sinalizadr de rastreament 834 para ativar grandes páginas (para perfrmance de camada 1) Utilize Analisadr de melhres práticas (BPA) d MSSQL Server para identificar pssíveis prblemas Utilize a inicializaçã rápida de arquivs Ajuste a escala d ttal de VMs d MSSQL vs. ttal de instâncias d MSSQL pr VM Mais memória = mair perfrmance. Se vcê ntar que há demandas de memória, aumente a memória da VM Utilize um disc dedicad para arquiv de paginaçã da Micrsft Dispnibilidade Na mairia ds cass, vsphere HA frnecerá um nível adequad de dispnibilidade e temp de atividade para aplicativs nã essenciais/da camada 1 Para aplicativs essenciais/da camada 1: MSSQL 2012: utilize grups de dispnibilidade AlwaysOn (preferencial) MSSQL 2008 e versões anterires: utilize envi de registrs u MSSQL em cluster usand clusters d MSCS Obtenha snapshts e faça backups cnsistentes de bancs de dads, a frequência deve ser prveniente ds RPOs exigids Utilize ferramentas nativas u de terceirs para gerenciar backups (exempl: Micrsft System Center Data Prtectin Manager (DPM) etc.) Capacidade de gerenciament Padrnize, mnitre e mantenha 6 Virtualizaçã d Micrsft SQL Server em equipaments cnvergentes de escala da Web Dell Série XC baseads n sftware Nutanix

7 Utilize uma sluçã de mnitrament de aplicativs d MSSQL (exempl: System Center etc.) Crie mdels padrnizads de VM d MSSQL Utilize esquemas de layut e quantidades de disc cnsistentes para VMs d MSSQL Una MSSQL Server a dmíni e use Active Directry para autenticaçã Utilize a pçã Cntained Database Authenticatin (MSSQL 2012) Use instâncias nmeadas para instâncias de bancs de dads d MSSQL, mesm quand smente estiver planejand uma única instância pr VM Para instâncias nmeadas, garanta a cmpatibilidade ds aplicativs cm as prtas dinâmicas; cas cntrári, cnfigure a instância para que use uma prta fixa VMware vsphere (utilize as melhres práticas equivalentes n cas d Hyper-V) Siga as melhres práticas de perfrmance d VMware Evite a versubscriptin de núcle da CPU (para cargas de trabalh da camada 1) Para pequenas MVs d MSSQL, mantenha númer de vcpus menr u igual a númer de núcles para cada nó físic NUMA Para MVs amplas d MSSQL, dimensine as vcpus para que elas estejam alinhadas as limites físics NUMA e utilize vnuma Para facilitar agendament, mantenha s númers de vcpu facilmente divisíveis pels tamanhs ds nós NUMA Deixe cmpartilhament de hyperthreading na plítica padrã (Any) Ative a plítica de eficiência d hst "High Perfrmance" (Alta perfrmance) Blqueie a memória da VM d MSSQL (para cargas de trabalh da camada 1) Dimensine a memória da VM d MSSQL cm seguinte cálcul: Memória da VM = memória máx. d SQL Server + pilha de segments + memória d sistema peracinal + sbrecarga da VM Pilha de segments = máxim de segments de trabalh d SQL * 2 MB (para x64) Use cntrladres Paravirtual SCSI (PVSCSI) e placas de rede VMXNET3 Use pls de recurs cm a alcaçã crreta de cmpartilhament Use as regras de antiafinidade d DRS para manter as MVs d MSSQL separadas Dell XC Use um únic cntêiner para SQL Server Utilize mdel aprpriad cm base ns requisits de cmputaçã e armazenament Idealmente, mantenha cnjunt de trabalh na SSD e tamanh d banc de dads dentr da capacidade d nó Esclha um mdel que pssa encaixar td banc de dads em um únic nó. NOTA: para bancs de dads maires que nã cabem em um nó, verifique se há ampla largura de banda entre s nós Utilize mdels de nós cm mais memória para cargas de trabalh d MSSQL cm us intens de E/S Crie um grup de cnsistência dedicad cm s aplicativs e as MVs d MSSQL Utilize "snapshts de aplicativs cnsistentes" n grup de cnsistência para chamar VSS a capturar snapshts Cmpnentes auxiliares Rede Utilize e timize a QS para tráfeg d banc de dads e d NDFS Use switches de 10 GbE de baixa latência Utilize uplinks redundantes de 10 GbE em cada nó d Nutanix Garanta a taxa de transferência adequada entre s nós d Nutanix e as MVs d MSSQL Verifique se há quadrs de pausa que pssam impactar a replicaçã e a cmunicaçã da VM Active Directry Utilize a autenticaçã cm base n AD para as MVs d MS SQL Server Atualizaçã ds aplicativs e d sistema peracinal 7 Virtualizaçã d Micrsft SQL Server em equipaments cnvergentes de escala da Web Dell Série XC baseads n sftware Nutanix

8 Agende as atualizações para que elas sejam aplicadas fra d períd de trabalh a fim de evitar impacts na perfrmance Organize as atualizações em fases Suprte da Micrsft para a virtualizaçã d SQL Server na VMware O suprte da Micrsft para a virtualizaçã d SQL Server na VMware limita-se a "melhr esfrç". As melhres práticas da Micrsft para a virtualizaçã d SQL Server sugerem us d Hyper-V, que ferece as clientes suprte cmplet da Micrsft para a sluçã. A Micrsft nã impede a virtualizaçã de cargas de trabalh da Micrsft na VMware, mas cnsegue ferecer apenas suprte de "melhr esfrç" para esse cas de us. Para bter detalhes sbre suprte da Micrsft para prduts em MVs da VMware, acesse: Dell Inc. Tds s direits reservads. Dell e lgtip DELL sã marcas cmerciais da Dell Inc. Outras marcas e utrs nmes cmerciais pdem ser usads neste dcument para se referir a entidades que reivindicam as marcas e s nmes u seus prduts. A Dell isenta-se d interesse na prpriedade de marcas e nmes de terceirs. Este dcument é apenas para fins infrmativs. A Dell reserva-se direit de fazer alterações ns prduts mencinads neste dcument sem avis prévi. O cnteúd é frnecid cm se apresenta, sem garantias expressas u implícitas de qualquer tip. Leasing e financiament frnecids e mantids pela Dell Financial Services L.L.C. u suas afiliadas u seus designads ("DFS") para clientes qualificads. As fertas pdem nã estar dispníveis u pdem variar dependend d país. Quand dispníveis, as fertas pdem ser alteradas sem avis prévi e estã sujeitas à dispnibilidade d prdut, à aprvaçã de crédit, à execuçã da dcumentaçã frnecida e aceita pel DFS e pdem estar sujeitas a um valr mínim de transaçã. As fertas nã estã dispníveis para us pessal, familiar u dméstic. XC_Series_Tech_Nte_ Virtualizaçã d Micrsft SQL Server em equipaments cnvergentes de escala da Web Dell Série XC baseads n sftware Nutanix