h12341 Sqlserver Bp Wp

Informe tcnico

Soluciones de EMC

Resumen

Este informe tcnico identifica las mejores prcticas y los puntos de decisin clave para la planificacin e implementacin de Microsoft SQL Server con la familia EMC VNX de almacenamiento unificado, el almacenamiento de la serie EMC Symmetrix VMAX y los productos de EMC XtremSF y EMC XtremSW Cache.

Octubre de 2013

MEJORES PRCTICAS Y REGLAS DE DISEO DE MICROSOFT SQL SERVER PARA EL ALMACENAMIENTO DE EMC Familia EMC VNX, sistemas EMC Symmetrix VMAX y productos de servidor EMC Xtrem

Mejores prcticas para el dimensionamiento y el diseo Aceleracin del rendimiento de SQL Server con tecnologas

flash Mejores prcticas para la recuperacin de desastres y la alta

disponibilidad

2 Mejores prcticas y reglas de diseo de Microsoft SQL Server para el almacenamiento de EMC

Serie EMC VNX, sistemas EMC Symmetrix VMAX y productos de servidor EMC Xtrem

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Nmero de referencia H12341

3 Microsoft Exchange:

Storage Best Practices and Design Guidance for EMC Storage



Tabla de contenido

Resumen ............................................................................................................................................ 7 Propsito de este informe ................................................................................................................ 7 Pblico al que va dirigido ................................................................................................................. 7 Alcance ............................................................................................................................................ 7 Terminologa .................................................................................................................................... 8

Componentes y arquitectura de Microsoft SQL Server ....................................................................... 10 Descripcin general de SQL Server ................................................................................................. 10

Versiones de SQL Server ............................................................................................................ 10 SQL Server 2012 ............................................................................................................................ 10

Ediciones de SQL Server 2012 ................................................................................................... 10 Componentes de SQL Server .......................................................................................................... 11 Windows Server ............................................................................................................................. 11

Tipos de volumen de Windows .................................................................................................. 12 SMB 3.0 .................................................................................................................................... 13

Arquitectura de SQL Server ............................................................................................................ 13 Componentes lgicos de SQL Server .............................................................................................. 15 Componentes fsicos de SQL Server ............................................................................................... 16

Tipos de archivos ...................................................................................................................... 16 Pgina y extensin .................................................................................................................... 16 Log de transacciones ................................................................................................................. 17 Grupo de archivos ..................................................................................................................... 17

Caractersticas de I/O y de ancho de banda de SQL Server ................................................................ 18 Descripcin general ....................................................................................................................... 18 OLTP .............................................................................................................................................. 18 Base de datos de Data warehouse/OLAP ....................................................................................... 19 Pginas de lectura ......................................................................................................................... 20 Pginas de escritura ....................................................................................................................... 20 Log Manager .................................................................................................................................. 21 Uso de Tempdb .............................................................................................................................. 21 Patrones de I/O .............................................................................................................................. 21

Mejores prcticas para el dimensionamiento y el aprovisionamiento del almacenamiento de SQL Server .............................................................................................................................................. 23

Descripcin general ....................................................................................................................... 23 Mejores prcticas generales del almacenamiento de SQL Server ................................................... 23

Mejores prcticas bsicas para SQL Server ................................................................................ 24 Mejores prcticas bsicas para el almacenamiento ................................................................... 25 Consideraciones sobre la agrupacin en clusters ...................................................................... 26 Consideraciones para las versiones anteriores .......................................................................... 26

Consideraciones generales para el almacenamiento ...................................................................... 26 Consideraciones de rendimiento frente a capacidad ................................................................. 26 Seleccin del tipo de disco ........................................................................................................ 26



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Pools y tipos de RAID ................................................................................................................. 28 Consideraciones para el aprovisionamiento virtual del almacenamiento ........................................ 30

LUN delgado frente a LUN grueso .............................................................................................. 30 Mejores prcticas para el dimensionamiento del almacenamiento ................................................. 31 Consideraciones para el dimensionamiento de la base de datos OLTP ........................................... 31

Mejores prcticas para el dimensionamiento de FAST VP .......................................................... 33 Consideraciones para el dimensionamiento de la base de datos OLAP .......................................... 34 Consideraciones de almacenamiento para hipervisor .................................................................... 35

Reglas generales para la virtualizacin ...................................................................................... 36 Mejores prcticas para el ambiente VMware vSphere ................................................................ 38 Microsoft Hyper-V ...................................................................................................................... 40

Consideraciones de almacenamiento para la agrupacin en clusters de SQL Server ...................... 41 Reglas de diseo de almacenamiento para Symmetrix VMAX ......................................................... 41

Consideraciones para el diseo de hardware de la serie VMAX .................................................. 42 Consideraciones y mejores prcticas del aprovisionamiento virtual .......................................... 42 Consideraciones y mejores prcticas de FAST VP para un sistema de almacenamiento VMAX ... 42

Reglas de diseo de almacenamiento para VNX ............................................................................ 43 Consideraciones y mejores prcticas para FAST Cache .............................................................. 44 Consideraciones y mejores prcticas para FAST VP .................................................................... 44 FAST Cache frente a FAST VP ...................................................................................................... 45

Consideraciones para flash de servidor .......................................................................................... 46 Descripcin general de XtremSF ................................................................................................ 46 Mejores prcticas de diseo para XtremSF ................................................................................ 46 Descripcin general de XtremSW Cache .................................................................................... 46 Mejores prcticas de diseo para XtremSW Cache .................................................................... 47 Mejores prcticas de diseo para XtremSW Cache en un ambiente virtualizado ........................ 48 Consideracin de dimensionamiento para XtremSF y XtremSW Cache ....................................... 49

Automatizacin con ESI ................................................................................................................. 50

Proteccin de SQL Server .................................................................................................................. 51 Descripcin general ....................................................................................................................... 51 Grupos de disponibilidad continua ................................................................................................ 51 Proteccin de datos nativa de SQL Server ...................................................................................... 52

Copias recuperables frente a copias reiniciables ....................................................................... 52 Marcos de trabajo de VDI y VSS para la replicacin del respaldo ............................................... 53

Ofertas de proteccin de datos y alta disponibilidad de EMC para SQL Server ............................... 53 Tecnologas de replicacin ........................................................................................................ 55 Herramientas de administracin de replicaciones ..................................................................... 56

Recuperacin de desastres de mltiples sitios ............................................................................... 57 Consideraciones........................................................................................................................ 57 Tecnologas de replicacin de mltiples sitios ........................................................................... 58 Herramientas para la automatizacin del reinicio ...................................................................... 59 Herramientas de automatizacin de instancias virtualizadas .................................................... 59

Opciones de recuperacin de desastres para SQL Server 2012 ...................................................... 59 Recomendaciones de respaldo adicionales ................................................................................... 59 Disponibilidad continua para la alta disponibilidad y la recuperacin de desastres ....................... 60





Disponibilidad continua con FAST Suite .................................................................................... 60 Disponibilidad continua con XtremSW Cache/XtremSF con tecnologa flash .............................. 60

Conclusiones .................................................................................................................................... 61 Resumen ........................................................................................................................................ 61 Informacin adicional .................................................................................................................... 61

Apndice A: EMC Data Protection Advisor para anlisis de replicacin .............................................. 62 Descripcin general ....................................................................................................................... 62 Asistentes de descubrimiento y recopilacin de datos ................................................................... 62 Descubrimiento y recopilacin de datos ......................................................................................... 62

Descubrimiento de arreglos de almacenamiento ....................................................................... 62 Configuracin de Data Protection Advisor para el monitoreo de Microsoft SQL Server ............... 63 Visualizacin y creacin de informes de brechas y exposiciones ............................................... 64

Apndice B: Herramientas para el monitoreo del rendimiento, optimizacin y dimensionamiento de SQL Server ....................................................................................................................................... 66

Descripcin general ....................................................................................................................... 66 Herramientas en el nivel de aplicaciones ....................................................................................... 68

EMC DBclassify .......................................................................................................................... 68 Perfcollect ................................................................................................................................. 70 PAL ............................................................................................................................................ 70

Herramientas en el nivel de base de datos de SQL Server .............................................................. 70 Herramienta para dimensionamiento de VSPEX SQL Server ....................................................... 70 Transact-SQL ............................................................................................................................. 71 SQL Server Profiler ..................................................................................................................... 72 Asistente para la optimizacin de motor de base de datos de SQL Server ................................. 72 Vistas de administracin dinmica de SQL Server ..................................................................... 73

Herramienta en el nivel de host de Windows .................................................................................. 73 Windows Performance Monitor (Perfmon) .................................................................................. 73

Herramientas en el nivel de hipervisor ........................................................................................... 74 Mtricas clave para monitorear ESX ........................................................................................... 74 Mtricas clave para monitorear Hyper-V .................................................................................... 76

Herramientas en el nivel de cach de almacenamiento/servidor .................................................. 77 Unisphere Analyzer ................................................................................................................... 77 XtremSW Cache Performance Predictor ...................................................................................... 77 EMC Storage Configuration Advisor ........................................................................................... 80

Apndice C: Herramientas de generacin de tipos de carga de SQL Server ........................................ 83 Descripcin general ....................................................................................................................... 83 Presentacin de herramientas ........................................................................................................ 84

SQL Server Profiler ..................................................................................................................... 84 IOMeter ..................................................................................................................................... 84 SQLIO ........................................................................................................................................ 84 SQLIOSim .................................................................................................................................. 84 Quest Benchmark Factory .......................................................................................................... 84



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Apndice D: Diseos y arquitecturas de referencia para el almacenamiento de muestra .................... 85 Descripcin general ....................................................................................................................... 85 Diseo de almacenamiento de Microsoft SQL Server en VMAX con FAST VP ................................... 85

Fase 1: recolectar requisitos del usuario ................................................................................... 85 Fase 2: disear la arquitectura del almacenamiento segn los requisitos del usuario ............... 85 Clculo de IOPS ......................................................................................................................... 86 Clculo de capacidad ................................................................................................................ 86

Enfoque de diseo del componente bsico para data warehouse .................................................. 88 Consideraciones para el diseo de un componente bsico ....................................................... 88 Detalles del diseo de un componente bsico .......................................................................... 89 Implementacin de componentes bsicos ................................................................................ 91 Diseo de asignacin de mquina virtual y LUN de SQL Server .................................................. 92

Solucin de proteccin de SQL Server ............................................................................................ 93 EMC RecoverPoint ..................................................................................................................... 93 EMC Replication Manager ........................................................................................................ 102 VMware vCenter SRM .............................................................................................................. 104





Resumen En las fases de planificacin y diseo de una implementacin de Microsoft SQL Server, es importante comprender cmo la aplicacin interacta con la plataforma de almacenamiento. Tambin es fundamental saber cules son las mejores prcticas de almacenamiento y diseo que se deben seguir para evitar problemas y lograr un alto rendimiento.

Desde una perspectiva de diseo del almacenamiento, tenga en cuenta la arquitectura de la aplicacin y las caractersticas del perfil de usuario de Microsoft SQL Server en cuanto a rendimiento, proteccin y crecimiento de la base de datos de SQL Server.

Este informe puede ayudar a los profesionales de soluciones a evaluar y a cumplir los requisitos de almacenamiento de SQL Server para el rendimiento, la escalabilidad y la disponibilidad:

Siempre es preferible recopilar datos reales desde el sitio.

Si no existen datos reales de rendimiento, puede formular una serie de hiptesis razonables para el diseo de un ambiente tpico.

Tenga siempre presente los requisitos de proteccin para el diseo de un sistema de almacenamiento.

Este informe presenta el conjunto de mejores prcticas recomendadas y actuales de EMC para que el diseo de almacenamiento sea compatible con Microsoft SQL Server. Las reglas se presentan en el contexto de la implementacin de SQL Server en la familia EMC VNX, en la serie EMC Symmetrix VMAX y en la familia EMC Xtrem. Este informe incluye reglas para implementar SQL Server en ambientes fsicos y virtuales.

Este informe tcnico est dirigido a los clientes, partners de EMC y al personal de servicio que tenga en mente la implementacin de un ambiente de base de datos con Microsoft SQL Server o que considere la actualizacin de una versin anterior de SQL Server. Suponemos que la audiencia est familiarizada con Microsoft SQL Server, los productos de almacenamiento de EMC como VNX, Symmetrix VMAX, XtremSF y XtremSW Cache, as como con los ambientes virtuales de VMware o Microsoft Hyper-V.

Este documento presenta las mejores prcticas recomendadas de EMC para el diseo de almacenamiento para alojar Microsoft SQL Server en el almacenamiento EMC VNX, en el almacenamiento EMC Symmetrix VMAX y en XtremSF o XtremSW Cache en ambientes fsicos y virtuales. Este informe incluye ejemplos de dimensionamiento y diseo basados en los enfoques comprobados de EMC. Las instrucciones detalladas para la implementacin de punto a punto estn ms all del alcance de este documento.

Propsito de este informe

Pblico al que va dirigido

Alcance



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Este informe tcnico incluye la siguiente terminologa.

Tabla 1. Terminologa

Trmino Definicin

Grupos de disponibilidad (AG)

Una caracterstica de alta disponibilidad (HA) y de recuperacin de desastres en SQL Server 2012. Mediante la maximizacin de la disponibilidad de un conjunto de bases de datos de usuario, proporciona una alternativa de nivel empresarial al espejeado de la base de datos.

Rplica de disponibilidad Es una instancia de un grupo de disponibilidad que se aloja en una instancia especfica de SQL Server y mantiene una copia local de cada base de datos de disponibilidad que pertenezca al grupo de disponibilidad. Existen dos tipos de rplicas de disponibilidad, una nica rplica primaria (consulte Rplica primaria en esta tabla) y hasta cuatro rplicas secundarias (consulte Rplica secundaria legible).

Sincronizacin de datos Es el proceso en el que los cambios realizados a una base de datos primaria se reproducen en una base de datos secundaria.

EMC XtremSF Es una nica tarjeta de hardware flash de servidor de bajo perfil que se adapta a cualquier servidor de montaje en rack dentro del mbito de alimentacin de un nico slot PCIe y que est disponible con un conjunto amplio de capacidades de celda de mltiples niveles empresarial (eMLC) y de celdas de un solo nivel (SLC).

eMLC Celda de mltiples niveles empresariales. Una celda de mltiples niveles es una tecnologa de memoria flash diseada para ofrecer bajas tasas de error mediante el uso de mltiples niveles por celda para permitir el almacenamiento de un nmero mayor de bits con el mismo nmero de transistores.

FAST Cache Fully Automated Storage Tiering (FAST) Cache es el software de EMC que les permite a los clientes incorporar varias capacidades de disco flash para ampliar la capacidad de cach existente y as mejorar el rendimiento del sistema. FAST Cache ahora se ofrece con configuraciones de mayor capacidad que emplean el disco flash de 100 GB o el disco flash de 200 GB. Estas configuraciones adicionales solo estn disponibles en el arreglo de almacenamiento VNX.

Fully Automated Storage Tiering for Virtual Pools (FAST VP)

Es una funcin de los arreglos de almacenamiento VNX que automatiza la identificacin de volmenes de datos con el propsito de asignar o reasignar datos de aplicaciones empresariales a diferentes niveles de rendimiento y de capacidad dentro del arreglo de almacenamiento.

Flash con celda de mltiples niveles (MLC)

Una tecnologa de memoria flash que usa mltiples niveles por celda para permitir que se almacenen ms bits con la misma cantidad de transistores.

NAND La memoria flash de tipo NAND es un tipo de tecnologa de almacenamiento no voltil que no requiere alimentacin para conservar los datos.

Terminologa





Trmino Definicin

OLTP Procesamiento de transacciones en lnea (Online transaction processing). Las aplicaciones tpicas de OLTP incluyen entrada de datos y procesamiento de recuperacin de transacciones.

Rplica primaria La rplica de disponibilidad que hace que las bases de datos primarias estn disponibles para conexiones de lectura/escritura por parte de clientes y enva registros de log de transacciones para cada base de datos primaria a cada rplica secundaria.

RAID El arreglo redundante de discos independientes (RAID) es un mtodo de almacenamiento de datos en mltiples unidades de discos para aumentar el rendimiento y la capacidad de almacenamiento; adems de proporcionar redundancia y tolerancia a fallas.

Rplica secundaria legible Bases de datos de rplica secundaria configuradas para permitir conexiones de cliente de solo lectura.

Replicacin Es el proceso de copiar una base de datos de una rplica primaria a las correspondientes rplicas secundarias.

Flash con celda de un solo nivel (SLC)

Un tipo de almacenamiento de estado slido (disco SSD) que almacena un bit de informacin por celda de medio flash.

SP Procesador de almacenamiento.

SQL Server 2012 AlwaysOn Es una solucin integral de alta disponibilidad y recuperacin de desastres para SQL Server 2012. La disponibilidad continua presenta funcionalidades nuevas y mejoradas tanto para bases de datos especficas como para instancias completas, lo que proporciona flexibilidad para admitir varias configuraciones de alta disponibilidad.

Pool de almacenamiento Son estructuras virtuales que permiten la transferencia dinmica de datos a travs de distintos niveles de almacenamiento segn la actividad comercial de los datos. Con los sistemas VNX y VMAX, los pools de almacenamiento estn completamente automatizados y cuentan con autoadministracin.

LUN delgado Es un tipo de LUN que se crea en el pool de almacenamiento, en el cual el espacio fsico asignado puede ser inferior a la capacidad de usuario que observa el servidor host.

LUN grueso Es un tipo de LUN que se crea en el pool de almacenamiento, en el cual el espacio fsico asignado es igual a la capacidad de usuario que observa el servidor host.

VMDK Formato de archivo de disco de mquina virtual en un servidor ESXi.

VHDX Formato de disco duro virtual en Windows Server 2012 Hyper-V.



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Componentes y arquitectura de Microsoft SQL Server Microsoft SQL Server es el sistema de administracin de bases de datos relacionales y de anlisis para las soluciones de funcionamiento diario y de data warehousing. La versin actual es Microsoft SQL Server 2012 y las versiones anteriores incluyen Microsoft SQL Server 2008 R2, SQL Server 2008, SQL Server 2005 y SQL Server 2000.

Versiones de SQL Server

En la versin SQL Server 2000, Microsoft se enfoc en la funcionalidad de Business Intelligence, que incluye la herramienta de extraccin, transformacin y carga (ETL), servidor de informes y los servicios de anlisis de procesamiento analtico en lnea (OLAP).

SQL Server 2005 present el tipo de datos XML, las vistas de administracin dinmica (DMVS) para el monitoreo y diagnstico del estado y rendimiento del servidor y Common Language Runtime (CLR) para integrar con .NET Framework. El Service Pack 1 (SP1) de SQL Server 2005 agreg el espejeado de la base de datos para la redundancia y la funcionalidad de failover en el nivel de la base de datos.

SQL Server 2008 introdujo las tecnologas de disponibilidad continua para reducir el tiempo fuera y apuntaba a hacer que la administracin de datos contara con ajuste automtico, organizacin automtica y que se mantuviera a s misma. SQL Server 2008 R2 aadi Master Data Services para administrar de manera centralizada las entidades de datos y jerarquas, adems de la administracin de varios servidores para centralizar mltiples instancias y servicios de SQL Server.

SQL Server 2012 present instancias de cluster de failover de SQL Server y grupos de disponibilidad continuos para mejorar la disponibilidad de la base de datos, ndices de almacn de columnas para aumentar el rendimiento de las consultas, bases de datos independientes para simplificar la transferencia entre instancias de bases de datos y una mejor administracin de memoria.

Cada versin de SQL Server viene en varias ediciones, que se pueden considerar como un subconjunto de las caractersticas del producto. Los usuarios pueden verificar la edicin que estn ejecutando con la consulta: select serverproperty(edition). Las ediciones principales incluyen las siguientes ediciones: Datacenter, Enterprise, Standard, Web, Business Intelligence, Workgroup y Express.

SQL Server 2012 es la ltima versin de Microsoft SQL Server. Admite alta disponibilidad y recuperacin de desastres a travs de los clusters de disponibilidad continua y de los grupos de disponibilidad, almacenamiento en memoria xVelocity para un rendimiento rpido de las consultas, exploracin rpida de datos mediante PowerView y modelado tabular en Analysis Services, adems de nuevas capacidades de administracin de datos con Data Quality Services.

Ediciones de SQL Server 2012

Microsoft SQL Server 2012 incluye las siguientes ediciones principales:

SQL Server Standard Edition: esta edicin proporciona administracin bsica de datos y capacidades de creacin de informes y anlisis de Business Intelligence. Brinda una administracin eficaz de base de datos con un mnimo de recursos de TI.

Descripcin general de SQL Server

SQL Server 2012





Business Intelligence Edition: adems de todas las funcionalidades de la edicin estndar de SQL Server, esta edicin tambin es compatible con soluciones de BI de autoservicio y escalables. Caractersticas de TI:

PowerView: una funcin de complemento de los servicios de SQL Reporting para lograr un descubrimiento rpido de datos

PowerPivot: es una caracterstica que colabora y comparte fcilmente la informacin con los datos de acceso y datos combinados

Master Data Services: se usa para mantener los datos maestros que se utilizan para el mapeo de objeto, datos de referencia y administracin de metadatos en la estructura de la organizacin

Modelo semntico de BI: proporciona una vista coherente de los orgenes de datos heterogneos y transforma las aplicaciones que crea el usuario en soluciones corporativas de BI

Enterprise Edition: esta edicin ofrece una funcionalidad integral de centro de datos de gama alta. Puede manejar tipos de carga exigentes con un rendimiento rpido, a la vez que mantiene el tiempo de actividad y la proteccin de datos requeridos. Caractersticas de TI:

Disponibilidad continua de SQL Server: proporciona un mayor tiempo de actividad, failover ms rpido y un mejor uso de los recursos de hardware con una solucin unificada de alta disponibilidad

PowerView: crea e interacta con vistas de datos de modelos de datos basados en libros de trabajo de PowerPivot y proporciona una creacin de informes intuitiva y ad hoc

xVelocity: usa almacenamiento en columnas con almacenamiento en cach de memoria, escaneo de datos altamente paralelos y algoritmos de agregacin para impulsar el rendimiento en el warehousing de datos y Business Intelligence

Data Quality Services: mejora la calidad de los datos mediante el uso de conocimientos organizativos y proveedores de datos de otros fabricantes a fin de determinar el perfil de los datos, limpiarlos y hacer que coincidan

SQL Server consta de cuatro componentes claves:

Motor de base de datos de SQL Server: crea e impulsa bases de datos relacionales

SQL Server Integration Services (SSIS): realiza el proceso de extraccin, transformacin y carga (ETL) para limpiar y dar formato a los datos crudos de sistemas de origen para las bases de datos como informacin lista para usar

SQL Server Analysis Services (SSAS): es el componente de anlisis de datos que crea cubos OLAP y minera de datos

SQL Server Reporting Services (SSRS): proporciona una plataforma de creacin de informes para crear, administrar e implementar informes tabulares grficos de matriz

La plataforma de base de datos est estrechamente relacionada con el sistema operativo. Microsoft Windows Server proporciona una infraestructura slida para SQL Server.

Componentes de SQL Server

Windows Server



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Tipos de volumen de Windows

Los estilos de particin de volumen de Windows incluyen MBR y GPT:

MBR: es el estilo de particionamiento existente, que permite un mximo de cuatro particiones. La tabla de particin se guarda solo al inicio del disco.

GPT: es un estilo de particionamiento con la capacidad para administrar particiones de ms de 2 TB. Su tabla de particin se guarda en mltiples ubicaciones. Se puede recuperar fcilmente si se daa alguna particin.

Se admiten dos tipos de modos de discos:

Bsico: el disco ms bsico, que contiene las particiones primarias y, en caso de ser necesario, las particiones extendidas. Las caractersticas del modo bsico incluyen:

Particin primaria: una particin estndar que se puede iniciar. Particin extendida: una particin que no se puede iniciar. Es la cuarta

particin en un disco MBR bsico, que contiene particiones lgicas, de esta manera se permiten ms de cuatro particiones.

Particin lgica: una particin que no se puede iniciar y que est contenida en la particin extendida para ampliar el disco bsico.

Interfaz extensible del firmware (EFI): se usa para almacenar archivos de inicio en sistemas compatibles con EFI.

Particin reservada de Microsoft (MSR): solo est disponible en discos bsicos de GPT y se usa para reservar espacio para uso futuro.

Dinmico: un disco dinmico es un administrador de volmenes lgicos nativo basado en host, responsable de agregar discos a los volmenes lgicos con mltiples opciones. Crea dos particiones; una que contiene todos los volmenes dinmicos y otra oculta que contiene la base de datos de Logical Disk Manager (LDM). Esta base de datos se replica en todos los discos dinmicos del sistema para que se pueda recuperar. Puede alojar hasta 2,000 volmenes dinmicos (se recomienda un mximo de 32). Las caractersticas del modo dinmico incluyen:

Simple: volumen independiente Fraccionado: al igual que RAID 0, el volumen fraccionado escribe un

bloque de datos para ambos discos. Los volmenes que integran esta disposicin deben tener el mismo tamao.

Distribuido: como RAID 0, con volmenes concatenados. Si el disco falla, se perder solo una parte de los datos. No es necesario que los volmenes tengan el mismo tamao. Tiene un rendimiento inferior al de los volmenes fraccionados con la misma cantidad de discos.

Espejeado: RAID 1 RAID: RAID 5

La Tabla 2 describe los volmenes tpicos que se crean en el almacenamiento de EMC y que se usan en el ambiente de SQL Server.





Tabla 2. Implementacin tpica de SQL Server para el almacenamiento de EMC

Particin de volumen Disco Volumen

Tamao de asignacin Opciones de formato

MBR Bsico NTFS 64 kB Formato rpido*

Nota: Como el arreglo de EMC brinda proteccin RAID de almacenamiento, se deben evitar en lo posible los discos dinmicos, ya que complican la administracin del almacenamiento y la recuperacin de desastres (DR) local y remota. Se requieren opciones de formato rpido para los LUN delgados.

SMB 3.0

Server Message Block (SMB) 3.0 es una nueva versin del protocolo de uso compartido de archivos de red, permite que las aplicaciones en un equipo lean y escriban a los archivos y que soliciten servicios de programas de servidor en una red informtica.

SMB 3.0 se introdujo en Windows Server 2012 y SQL Server 2012 lo ha admitido como topologa de almacenamiento viable para las bases de datos desde la versin RTM de SQL Server 2012.

SQL Server 2012 es compatible con ambos discos virtualizados (VHD/VHDX) y las bases de datos alojadas directamente en los recursos compartidos de SMB 3.0. Los recursos compartidos se pueden presentar a Windows Server 2012 o a mltiples servidores en cluster.

SMB 3.0 proporciona la capacidad de sobrellevar fallas de hardware que de otra manera causaran un impacto en el acceso a los archivos. EMC proporciona soporte total para SMB3.0 como topologa de almacenamiento NFS para SQL Server.

Consulte Storage Windows 2012 para obtener descripciones detalladas del almacenamiento de Windows. La Figura 1 muestra los cuatro componentes principales de la arquitectura de SQL Server: SQL OS, motor de almacenamiento, procesador de consultas y capa del protocolo.

Arquitectura de SQL Server



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Figura 1. Arquitectura de SQL Server

SQL OS es la capa de aplicacin en el nivel ms bajo del motor de base de datos de SQL Server. Se encarga de actividades como la calendarizacin, la deteccin de bloqueo y la administracin de memoria.

SQL Server administra sus recursos de memoria de manera dinmica. El pool de buffer es el componente principal de memoria en SQL Server. La memoria que no utilizan otros componentes de memoria permanece en el pool de buffer y se usar como cach de datos para las pginas que se lean desde los archivos de base de datos en el disco. El administrador de memoria administra las funciones de I/O del disco para incluir las pginas de datos y de ndice al cach de datos, a fin de que los datos se puedan compartir entre usuarios.

El motor de almacenamiento administra todo el acceso a datos a travs de comandos de transaccin y operaciones masivas. Tiene tres reas clave: mtodos de acceso, servicio de bloqueo y transaccin y comandos de la utilera.

La capa del procesador de consultas (motor relacional) acepta lotes T-SQL y determina qu hacer. Analiza, compila y optimiza las solicitudes de consulta T-SQL y monitorea el proceso de ejecucin del lote. A medida que se ejecuta el lote, pasa una solicitud para los datos al motor de almacenamiento. El procesador de consultas tiene dos componentes: El optimizador de consultas y el ejecutor de consultas.

El optimizador de consultas determina el mejor plan de ejecucin. El ejecutor de consultas ejecuta la consulta.





El procesador de consultas tambin administra la ejecucin de consultas que solicitan datos del motor de almacenamiento y procesa los resultados obtenidos. El conjunto de filas Object Linking and Embedding Database (OLE DB) es el canal de comunicacin entre el motor relacional y el motor de almacenamiento.

El analizador de comandos maneja los eventos de idioma T-SQL que se envan a las instancias de SQL Server, comprueba la sintaxis adecuada y traduce los comandos T-SQL en un rbol de consulta. El optimizador de consultas toma la consulta y la prepara para su ejecucin mediante la compilacin del lote de comandos, la optimizacin de las consultas y la bsqueda de la mejor forma para procesarla en un plan de ejecucin. El ejecutor de consultas pone en accin el plan de ejecucin, que acta como distribuidor para todos los comandos en el plan de ejecucin.

La capa del protocolo recibe la solicitud desde la aplicacin del usuario y la traduce a una forma que pueda usar el motor relacional. Tambin traduce los resultados de las consultas, los estados y los mensajes de error a un formato que el cliente pueda comprender.

Microsoft SQL Server incluye dos componentes lgicos principales:

Motor relacional (procesador de consultas), que se usa para verificar declaraciones SQL y seleccionar la manera ms eficaz para recuperar los datos de la consulta

Motor de almacenamiento, se usa para ejecutar solicitudes de I/O fsicas y devolver la fila que solicit el motor relacional

Estos dos motores funcionan en conjunto para proporcionar integridad de datos para SQL Server.

La arquitectura lgica de SQL Server define la forma en que se agrupan lgicamente los datos y se presentan a los usuarios. A continuacin, se encuentran los componentes principales de esta arquitectura:

Tablas: las tablas se forman con pginas de datos que se agregan de manera lgica (el formato bsico para los datos). Las columnas y filas son los dos componentes principales de una tabla de SQL Server.

ndices: un ndice creado en una o ms columnas de una tabla y asociado a una tabla o vista acelera la recuperacin de datos. Se admiten ndices agrupados y no agrupados en clusters. Una tabla puede tener un nico ndice agrupado en cluster que defina el orden en el que se almacenarn los datos en la tabla. Una tabla de montn es una tabla sin ndice.

Vistas: una vista puede ser una tabla virtual o una consulta almacenada. Los datos que regresan de una vista se almacenan en la base de datos a travs de la declaracin seleccionada.

Procedimiento almacenado: un procedimiento almacenado es un grupo de declaraciones Transact-SQL compiladas en un nico plan de ejecucin.

Restricciones, reglas y desencadenadores: son componentes que se usan para mantener el tipo de datos y la integridad de los datos de la tabla.

Funciones definidas por el usuario: las funciones se usan para encapsular la lgica que se ejecuta frecuentemente.

Desencadenadores: un desencadenador es similar a un procedimiento almacenado. Se adjunta a una tabla y se ejecuta solo cuando lo desencadena un comando INSERT, UPDATE o DELETE.

Componentes lgicos de SQL Server



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Los componentes fsicos de SQL Server determinan la forma en que se almacenan los datos en el sistema de archivos del sistema operativo. Los archivos de bases de datos, de pgina, de extensin y los archivos de log de transacciones son los principales componentes fsicos de SQL Server.

Tipos de archivos

Las bases de datos de SQL Server tienen los siguientes tipos de archivos:

Los archivos de datos primarios tienen una extensin MDF. Una base de datos requiere al menos un archivo de datos primario.

Los archivos de datos secundarios tienen una extensin NDF. Todos los archivos de datos en una base de datos que no sean archivos de datos primarios, son archivos de datos secundarios. No se requieren los archivos de datos secundarios y una base de datos puede tener varios archivos secundarios o ninguno.

Los archivos de log tienen una extensin LDF. Contienen toda la informacin de log de transacciones necesaria para recuperar la base de datos. Cada base de datos tiene un archivo de log, sin importar la cantidad de archivos de datos.

Datos de almacenamiento de los archivos de datos e informacin de ndice. La Figura 2 representa la capa fsica de un nico objeto de archivo de datos que muestra la relacin de pginas y extensiones.

Figura 2. Archivo de datos, pgina y extensiones

Pgina y extensin

Una pgina de SQL Server es la unidad bsica del almacenamiento de datos lgicos. Con un tamao de pgina de 8 kB (128 pginas por megabyte), cada pgina comienza con un encabezado de 96 bytes que contiene informacin del sistema sobre la pgina.

El espacio de disco asignado al archivo de datos primario o secundario (.mdf o .ndf) se divide de manera lgica entre las pginas. Las operaciones de I/O del disco se realizan en el nivel de pgina.

Componentes fsicos de SQL Server





Las extensiones son las unidades bsicas que administran el espacio. Cada extensin tiene ocho pginas fsicamente adyacentes que son 64 kB (16 extensiones por megabyte). Una tabla o ndice se asigna generalmente con pginas de extensiones combinadas. Las extensiones uniformes se usan para asignaciones posteriores, despus de superar las ocho pginas.

Log de transacciones

El log de transacciones mantiene las modificaciones que realizan las transacciones dentro de los archivos de datos. Contiene informacin sobre los siguientes eventos:

El inicio y trmino de cada transaccin

Modificacin de datos

Asignacin y desasignacin de extensin y pgina

Creacin y eliminacin de una tabla o ndice

El log de transacciones es fundamental para recuperar las bases de datos durante una falla del sistema.

Los registros de log se almacenan en una secuencia serial y cada registro contiene un identificador de transaccin. Un nico log fsico de transacciones se segmenta lgicamente en logs virtuales segn los algoritmos internos de SQL Server y el tamao inicial del log de transacciones. Un log virtual dentro del archivo de log fsico registra la informacin transaccional cuando comienza la actividad de transacciones.

Grupo de archivos

Un grupo de archivos de SQL Server se puede usar con el fin de separar archivos para tablas e ndices; esto permite su ubicacin selectiva en el nivel del disco. Puede:

Separar tablas e ndices en el nivel del disco

Separar los objetos que requieren ms archivos de datos debido a su alta tasa de asignacin de pginas

El administrador de la base de datos de SQL Server puede:

Crear un respaldo en el grupo de archivos o en el nivel de los archivos. SQL Server tiene la capacidad para proporcionar disponibilidad parcial a un grupo de archivos especfico. Puede permanecer en lnea siempre y cuando el grupo de archivos primario est en lnea, incluso cuando otros grupos de archivos se encuentren offline. Un grupo de archivos est disponible si todos sus archivos tambin lo estn.

Usar grupos de archivos separados para los datos en fila y para los datos de grandes objetos en tablas e ndices

Usar un grupo de archivos para las tablas particionadas:

Cada particin puede estar en su propio grupo de archivos Las particiones se pueden alternar dentro y fuera de la tabla para

conseguir un mejor archiving



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Caractersticas de I/O y de ancho de banda de SQL Server Es fundamental comprender el patrn y las caractersticas de I/O de SQL Server para el diseo y la implementacin de aplicaciones de SQL Server. Un subsistema de I/O configurado correctamente puede optimizar el rendimiento de SQL Server.

Existen dos tipos genricos de tipos de carga de base de datos de SQL Server: OLTP y data warehouse/OLAP. Una base de datos de usuario especfica podra generar un tipo de carga de I/O muy diferente a los del parmetro estndar. La nica forma para determinar las necesidades de rendimiento de I/O es analizar la base de datos bajo una carga tpica en tiempo real.

Los tipos de carga OLTP producen muchas transacciones simultneas con importantes lecturas y escrituras aleatorias de I/O (IOPS). Las bases de datos OLTP cambian constantemente. La mayora de las aplicaciones ad hoc generan un tipo de carga OLTP.

Segn los artculos de Mejores prcticas de Microsoft SQL Server, los tipos de carga de bases de datos OLTP contienen los siguientes patrones:

Las lecturas y escrituras que generan los archivos de datos tienen, por lo general, una naturaleza aleatoria.

La actividad de lectura (en la mayora de los casos) tiene una naturaleza constante.

La actividad de escritura a los archivos de datos ocurre durante las operaciones de punto de comprobacin (la frecuencia la determina la configuracin del intervalo de recuperacin).

Las escrituras del log tienen una naturaleza secuencial y su tamao vara segn la naturaleza del tipo de carga (alineacin del sector hasta 60 kB).

Las lecturas del log tienen una naturaleza secuencial (alineacin del sector hasta 120 kB).

Las bases de datos OLTP tienen generalmente varias actividades de escritura que presionan al subsistema de I/O, en especial al LUN del log, ya que la escritura va primero al log de transacciones.

Un sistema tpico de OLTP tiene una gran cantidad de conexiones simultneas que agregan y modifican los datos de manera activa, por ejemplo, en un sistema de reservas en lnea de una aerolnea. Un sistema OLTP requiere que los logs de transacciones se respalden con frecuencia y aumenta las exigencias en el subsistema de I/O.

En configuraciones que usan la replicacin de transacciones, luego de que ocurra el snapshot, los datos posteriores cambian y las modificaciones que se hacen al esquema se entregan al suscriptor; esto impulsa ms actividad de lectura para el log de transacciones en la base de datos del publicador.

El uso de ndice es otro factor que afecta al subsistema de I/O. Los sistemas OLTP altamente indexados pueden admitir un alto nivel de simultaneidad con baja latencia para recuperar una pequea cantidad de filas de los conjuntos de datos que contienen pocos datos histricos. La volatilidad de las transacciones en un sistema OLTP podra requerir un mantenimiento frecuente de ndices que ubique las solicitudes de lectura y escritura de gran actividad en el subsistema de I/O.

Descripcin general

OLTP





Por lo general, los sistemas OLTP generan una gran cantidad de operaciones de entrada/salida por segundo (IOPS). Ms unidades de disco admiten una mayor capacidad de IOPS.

Data warehousing suele ser la base de un sistema de toma de decisiones (DSS) o de un sistema Business Intelligence. Es un catlogo de los datos de una organizacin, diseado para facilitar actividades complicadas de consultas analticas mediante el uso de grandes conjuntos de datos para la creacin de informes y anlisis. Las bases de datos de data warehouse son del tipo Procesamiento analtico en lnea (OLAP), que por lo general usan anlisis complejos con datos agregados o resumidos en data warehouse.

Los datos en el sistema data warehouse son generalmente estticos, con lectura secuencial y muy poca actividad de escritura, a excepcin de las tpicas actualizaciones por lote. El ancho de banda de I/O es ms importante que IOPS. El tipo de carga tpico en un data warehouse tiene gran actividad de I/O, con operaciones como grandes cargas de datos y creacin de ndices, creacin de vistas y consultas en grandes volmenes de datos. El subsistema de I/O subyacente de data warehouse debe cumplir con estos requisitos de gran ancho de banda.

Las caractersticas de I/O para data warehouse son:

Lecturas y escrituras secuenciales, que generalmente son el resultado de escaneos de tabla o ndice y de operaciones de inserciones masivas

Datos no voltiles y conjuntos de datos histricos ms grandes

ndice ligero en la tabla de Hechos (Fact)

Simultaneidad baja

Gran actividad de Tempdb

Variacin en el tamao de I/O: por lo general es superior a 8 kB. La lectura anticipada es cualquier mltiplo de 8 kB a 512 kB. Las operaciones de carga masiva son cualquier mltiplo de 8 kB a 128 kB.

Cuando se usa la indexacin de almacenamiento en columnas, el tamao de la base de datos del archivo de I/O es bastante superior a 256 kB.

Una consideracin clave en cuanto al diseo de una solucin de almacenamiento para data warehouse (DW) es equilibrar las funcionalidades del sistema DW a travs de las capas de cmputo, redes y almacenamiento.

Por ejemplo, la capa de cmputo debe tener la capacidad de procesar datos en tasas de ancho de banda que puede proporcionar el almacenamiento en niveles cmodos de utilizacin. A su vez, la creacin de redes de capas de cmputo y almacenamiento debe bastar para mantener el mximo rendimiento posible entre las capas de cmputo y almacenamiento. Idealmente, para garantizar una solucin DW rentable, un elemento de la solucin no debe tener una funcionalidad excesiva sobre otro.

Cuando se disea un data warehouse, hay que calcular cunto ancho de banda de I/O podran usar potencialmente un determinado servidor y una tarjeta HBA, adems de garantizar que la configuracin de I/O seleccionada ser capaz de satisfacer el requisito del servidor.

Base de datos de Data warehouse/OLAP



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Un sistema de data warehouse bien diseado optimiza el sistema de almacenamiento para que realice operaciones centradas en el escaneo; el CPU del servidor puede recibir y procesar los datos que entrega el almacenamiento en el mismo ancho de banda. Como las consultas en data warehouse pueden recuperar millones de registros de la base de datos para su procesamiento, los datos suelen ser demasiado grandes para ajustarse a la memoria. Un buen diseo de almacenamiento debera ubicar y proporcionar los datos rpidamente desde el disco para que los procesadores puedan realizar la agregacin y el resumen.

Las lecturas de I/O del motor de base de datos de SQL Server son de los siguientes tipos:

Lectura lgica: ocurre cuando el motor de base de datos solicita una pgina de la cach del buffer

Lectura fsica: realiza una copia de la pgina del disco en la cach si la pgina no se encuentra actualmente en la cach del buffer

El motor relacional se encarga de controlar las solicitudes de lectura y el motor de almacenamiento las optimiza. El mecanismo de lectura anticipada prev las pginas de datos e ndice necesarias para un plan de ejecucin de consultas y agrega las pginas a la cach del buffer antes de que las utilice la consulta. Este mecanismo hace que sea posible sobrescribir el cmputo con las I/O para usar completamente la CPU y el disco, y optimizar el rendimiento.

Las escrituras de I/O de una instancia del motor de base de datos son de los siguientes tipos:

Escritura lgica: ocurre cuando se modifican los datos en una pgina en la cach del buffer

Escritura fsica: ocurre cuando se escribe la pgina desde la cach del buffer al disco

Las lecturas y escrituras de pgina ocurren en la cach del buffer. Cada vez que se modifica una pgina en la cach del buffer, se marca como desfasada. Una pgina puede tener ms de una escritura lgica antes de escribirse fsicamente en el disco. Los registros de log se deben escribir en el disco antes de escribir en el disco la pgina desfasada asociada. Para garantizar la coherencia de datos, SQL Server usa el registro de escritura previa, con el fin de evitar que se escriba una pgina desfasada antes de escribir el registro de log asociado en el disco.

La Figura 3 muestra la operacin de escritura de pgina en SQL Server.

Figura 3. Operacin de escritura de pgina en SQL Server

Pginas de lectura

Pginas de escritura





Una pgina desfasada se escribe en un disco de una de las siguientes formas:

Escritura diferida: es un sistema de proceso que mantiene disponibles los buffer libres gracias a la eliminacin de pginas que se usan rara vez de la cach del buffer. Las pginas desfasadas se escriben en primer lugar en el disco.

Escritura diligente: este proceso de sistema escribe pginas desfasadas con operaciones sin registro, como la insercin masiva o seleccin.

Punto de comprobacin: la operacin de punto de comprobacin escanea de forma peridica la cach del buffer en busca de pginas de base de datos y escribe todas las pginas desfasadas en el disco.

Los procesos de escritura diferida, escritura diligente y de punto de comprobacin usan I/O asncrona, que permite que el hilo de ejecucin que llama contine con el procesamiento mientras la operacin de I/O se realiza en segundo plano para maximizar los recursos de CPU y de I/O para las tareas adecuadas.

El tipo de carga del log es la I/O en funcin del log de transacciones. Por lo general tiene escrituras secuenciales y requiere una baja latencia para tipos de carga de transaccin de gran escala. Las escrituras del archivo de log de transacciones son sncronas para una transaccin determinada, ya que SQL Server elimina todas las actualizaciones asociadas a una transaccin asignada al log antes de que el hilo de ejecucin del usuario pueda comenzar la siguiente transaccin.

Tempdb es una base de datos de sistema que utiliza SQL Server como espacio de trabajo temporal. El patrn de I/O para Tempdb es similar a los patrones OLTP. Segn el tipo de carga, la Tempdb puede variar de una actividad baja (en tipos de carga del tipo OLTP) a una extremadamente alta (tipos de carga DSS u OLAP).

La Tabla 3 resume los patrones de I/O involucrados en cada tipo de base de datos.

Tabla 3. Patrones de I/O de diferentes tipos de carga para una base de datos de SQL Server

Tipos y caractersticas de I/O

Archivo de base de datos del procesamiento de transacciones en lnea (OLTP)

Decision Support System (data warehouse, OLAP)

Archivos de datos

I/O ms pequeas y aleatorias (de 8 a 64 kB)

Alta proporcin de lecturas en comparacin con las escrituras (por lo general, una tasa de lectura/escritura entre 90/10 y 70/30)

Por lo general, se puede conseguir un alto rendimiento y proteccin con RAID 10. Con el almacenamiento en niveles, se puede usar RAID 5 o RAID 6 en el pool de almacenamiento para proporcionar el rendimiento necesario.

I/O ms grandes y secuenciales (principalmente de 64 kB y pueden ser de ms de 256 kB con el ndice de almacenamiento en columnas)

Baja proporcin de escrituras en comparacin con las lecturas, a veces de solo lectura

RAID 5 suele proporcionar el rendimiento adecuado y mucho ms espacio utilizable para una cantidad determinada de discos

Log Manager

Uso de Tempdb

Patrones de I/O



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Tipos y caractersticas de I/O

Archivo de base de datos del procesamiento de transacciones en lnea (OLTP)

Decision Support System (data warehouse, OLAP)

Archivo de log de la base de datos

I/O pequeas y altamente secuenciales (algunas mltiples de 512 bytes) Casi exclusivamente escrituras, con lecturas ocasionales durante grandes

reversiones o respaldos de log

Se recomienda RAID 1/0 para los logs. RAID 5 tambin podra brindar un rendimiento adecuado (debido a las escrituras en fracciones completas). Es posible que disminuya el rendimiento cuando haya una falla de una unidad (la disminucin del rendimiento se puede ignorar en el caso de discos flash).

Archivo de datos de Tempdb

La variacin de tamao depende del uso (por lo general, son I/O de mayor tamao que no exceden los 64 kB)

I/O seriales o aleatorias, un tipo de carga determinado podra ser algo secuencial, muchos tipos de carga que se ejecutan simultneamente podran dar una apariencia de I/O aleatoria a la Tempdb

Generalmente, una divisin con un 50 % de escrituras y un 50 % de lecturas Basado en la naturaleza impredecible de la Tempdb y en combinacin con su

habitual proporcin alta de escrituras, RAID 1/0 suele proporcionar el mejor rendimiento para una cantidad determinada de discos. De manera similar a los archivos de log, RAID 5 tambin podra brindar el rendimiento adecuado, en especial cuando se usan los discos flash.

La actividad de Tempdb vara. Por lo general, no es muy activa cuando

hay exigencias bajas de rendimiento.

Puede ser muy activa para la creacin frecuente de informes y para grandes combinaciones de tablas.

Tempdb puede exigir un alto rendimiento que requiera almacenamiento flash del lado del servidor, como XtremSF.





Mejores prcticas para el dimensionamiento y el aprovisionamiento del almacenamiento de SQL Server

El diseo del almacenamiento es uno de los elementos ms importantes para conseguir una implementacin exitosa de Microsoft SQL Server. Para lograr un diseo de almacenamiento que consiga los niveles ptimos de confiabilidad, rendimiento, costo y facilidad de uso, es necesario seguir las reglas recomendadas para el almacenamiento.

Esta seccin proporciona las mejores prcticas generales para la implementacin de SQL Server en el almacenamiento de EMC, como el almacenamiento de la serie Symmetrix VMAX, el almacenamiento unificado de VNX, XtremSF y XtremSW Cache, adems de recomendaciones para caractersticas especficas del arreglo de almacenamiento de EMC con SQL Server.

Ya que la virtualizacin de un ambiente de SQL Server requiere su propio conjunto de consideraciones, esta seccin tambin incluye orientacin al respecto.

EMC recomienda que comience con un diseo de SQL Server con cinco LUN, como se muestra en la Figura 4 y ampliarse segn los requisitos de rendimiento de la aplicacin.

Figura 4. La configuracin de SQL Server

En el caso de la configuracin de SQL Server, hay que considerar primero los siguientes requisitos bsicos:

Archivos binarios del sistema operativo y de SQL Server

En una implementacin tpica de SQL Server, el servidor es para uso exclusivo de SQL Server y los archivos binarios estn en el mismo LUN que el sistema operativo. Siga la recomendacin de Microsoft para el tipo de sistema operativo y versin de SQL Server y tenga en cuenta la sobrecarga para las aplicaciones que necesita instalar en ese servidor.

Los LUN tpicos para las bases de datos de los archivos binarios del sistema operativo, de SQL Server y del sistema son de 60 a 120 GB. Por lo general, esta necesidad la pueden cubrir los discos de alta capacidad y bajo rendimiento de un pool de almacenamiento de RAID 5.

Descripcin general

Mejores prcticas generales del almacenamiento de SQL Server



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Bases de datos del sistema

En la mayora de los ambientes, las bases de datos de sistema no suelen modificarse o cambiarse y pueden ubicarse en el mismo LUN que el sistema operativo.

Logs para las bases de datos de usuarios

Los logs para las bases de datos de usuarios generalmente necesitan IOPS bajos (principalmente escrituras secuenciales). Incluso con una replicacin como el grupo de disponibilidad continua (AAG), los IOPS que se necesitan en estos LUN no suelen ser muy exigentes. De esta manera, los LUN de logs se configuran generalmente con discos de Fibre Channel (en un pool de almacenamiento puede estar anclado en el nivel de Fibre Channel) que pueden satisfacer la necesidad de capacidad con al menos un 10 % de espacio extra.

Tempdb

En un ambiente OLTP, es posible que la Tempdb no exija muchas I/O y que pueda seguir el mismo principio de diseo que los logs. En este caso, generalmente se encuentran en el mismo pool que los LUN de logs de la base de datos de SQL Server.

Cuando se lleva a cabo la creacin de informes calendarizada o ad hoc, o grandes combinaciones de tablas, la Tempdb podra experimentar un uso intensivo. Tiene que medir las necesidades del sistema SQL para determinar el uso de Tempdb.

Una Tempdb en un data warehouse o para tipos de carga OLAP suele tener grandes exigencias de I/O y garantiza una atencin especial en estos ambientes. El diseo de la Tempdb en estos ambientes debe seguir el principio de diseo de la base de datos en cuanto a dimensionamiento y ubicacin, en caso de ser necesario.

Base de datos de usuario

Por lo general, los LUN de la base de datos de usuario son el enfoque principal para el diseo del almacenamiento. Los tipos de LUN varan segn los requisitos de rendimiento y capacidad, as como el tipo de carga.

Siga las mejores prcticas generales para el almacenamiento de SQL Server de Microsoft TechNet. A continuacin, se muestran algunos puntos clave:

Mejores prcticas bsicas para SQL Server

Las siguientes son algunas de las mejores prcticas bsicas para SQL Server:

Seleccione la poltica Lock pages in memory (Bloquear pginas en la memoria) para la cuenta de inicio de SQL Server y para evitar que SQL Server intercambie memoria.

Asigne los archivos de datos previamente para evitar el Crecimiento automtico durante los tiempos de mayor actividad.

Establezca la Reduccin automtica como desactivada para los archivos de datos y de log.

Cree archivos de datos de igual tamao en la misma base de datos. SQL Server usa un algoritmo de relleno proporcional que favorece a las asignaciones en archivos con ms espacio libre.

Lleve a cabo un mantenimiento rutinario con una reconstruccin de ndice o reorganizacin mediante el comando dbcc checkdb.





Consideraciones de archivos y grupos de archivos Las siguientes son consideraciones sobre el grupo de archivos en SQL Server:

Se puede acceder a los grupos de archivos en paralelo. Ubicar grupos de archivos en diferentes conjuntos de discos o pools de almacenamiento puede mejorar el rendimiento.

Organice los archivos de datos de SQL Server que tengan necesidades similares de rendimiento y proteccin en un grupo de archivos en el momento de disear una base de datos.

Para asignar bases de datos con gran actividad como la Tempdb, cree de 0.25 a 1 archivo de datos por grupo de archivos para cada CPU, cuando sea necesario.

Comience con una cantidad pequea de archivos de datos. Aumente la cantidad a medida que sea necesario.

Cree un archivo de log en un ambiente tpico. Ms archivos de log no mejorarn el rendimiento.

Consulte Uso de archivos y grupos de archivos en la Microsoft MSDN Library para obtener ms informacin.

Mejores prcticas bsicas para el almacenamiento

A continuacin, se presentan algunas de las mejores prcticas bsicas para el diseo del almacenamiento. Los detalles se analizan en la Consideraciones generales para el almacenamiento.

Planificacin para el rendimiento, la capacidad y la proteccin. La Tabla 4 enumera los tiempos de respuesta para el archivo de datos y para los archivos de log.

Tabla 4. Tiempos de respuesta para el archivo de datos y para los archivos de log

Tiempo de respuesta de I/O Archivo de datos registro

Muy bueno Menos de 10 ms Menos de 5 ms

Aceptable De 10 a 20 ms De 5 a 15 ms

Necesita investigacin y mejoras Superior a 20 ms Superior a 15 ms

Al crear un volumen en Windows, establezca la unidad de asignacin de

Windows en 64 kB para la base de datos de SQL Server y los LUN de logs.

Para conseguir un rendimiento ptimo con un nivel de servicio predecible, ubique la Tempdb, los datos y los archivos de log en diferentes LUN.

Para dejar espacio para el crecimiento de datos, evite sobrepasar el 80 % de la capacidad de los LUN para los archivos de base de datos.

Ubique los LUN para los archivos de datos en unidades ms rpidas o use la organizacin automtica en niveles para ubicarlos.

Ubique los LUN para los archivos de log en discos SAS o Fibre Channel sin usar la organizacin automtica en niveles.

Use drivers HBA actualizados y recomendados por el fabricante.

Asegrese de que el firmware del arreglo de almacenamiento est actualizado.



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Considere el uso de mltiples rutas para lograr ms disponibilidad/ redundancia y para mejorar la optimizacin, en especial para configuraciones basadas en iSCSI o en archivos.

Consideraciones sobre la agrupacin en clusters

La proteccin es necesaria para una Tempdb en SQL Server. El archivo Tempdb se vuelve a crear cada vez que se inicia una instancia de SQL Server. En los ambientes XtremSF, VPLEX y Cluster Enabler (CE) las particiones de disco no compartidas se pueden usar para la Tempdb en un cluster FCI de SQL Server 2012 cuando sea posible para reducir los costos y el ancho de banda.

Consideraciones para las versiones anteriores

Tenga presente lo siguiente para el uso de versiones anteriores de SQL Server y Windows:

Para SQL Server 2005 y versiones anteriores, active el privilegio de Windows Instant File Initialization otorgando privilegios a la cuenta de inicio de SQL Server.

Para versiones de Windows anteriores a Windows 2008, verifique que la configuracin de alineacin de sector sea la correcta. Windows 2008 y las versiones superiores alinean los sectores de manera predeterminada.

Consideraciones de rendimiento frente a capacidad

Cuando implemente Microsoft SQL Server, considere siempre los requisitos de rendimiento, proteccin y capacidad.

Para los tipos de carga tpicos de OLTP, es probable que las mediciones de rendimiento en IOPS superen el requisito de capacidad para los archivos de base de datos y para los archivos de log. Los archivos de la Tempdb estn generalmente enlazados a la capacidad, debido a la naturaleza baja de I/O del tipo de carga.

En un ambiente OLAP, las mediciones de ancho de banda en megabytes o gigabytes son ms dominantes para los archivos de bases de datos, mientras que es probable que los archivos de la Tempdb requieran un rendimiento superior (IOPS).

Los archivos de logs y de bases de datos de usuarios deben estar bien protegidos para evitar la prdida de datos. Debido a que el archivo de la Tempdb contiene solo datos temporales y se puede volver a crear con el inicio de SQL Server, la proteccin de la Tempdb no se considera de prioridad alta. Cuando el rendimiento de la Tempdb es crtico (como en el ambiente OLAP), es ideal que la Tempdb use un disco flash de servidor como XtremSF para minimizar la latencia de almacenamiento.

Al momento de disear almacenamiento para diferentes tipos de carga, tenga en cuenta el tipo de carga y su patrn tpico de I/O en los archivos de base de datos, de log y de la Tempdb. Calcule los requisitos de rendimiento y capacidad para asegurarse de cumplir con ambos.

Seleccin del tipo de disco

Una de las primeras decisiones clave que debe tomar cuando disea el almacenamiento de SQL Server es la seleccin del tipo o tipos de discos que se adapten mejor a sus necesidades. Los tipos de discos que son adecuados para su implementacin de SQL Server dependen de varios factores, como el tamao de su base de datos y los requisitos IOPS.

Consideraciones generales para el almacenamiento





La Table 5 muestra los tipos de discos que ofrece EMC con su familia VNX de almacenamiento unificado y con el almacenamiento de la serie Symmetrix VMAX. Tambin se usa flash como XtremSF y XtremSW Cache.

Tabla 5. Tipos de disco que ofrece EMC

Tipo de disco Caractersticas Consideracin de la seleccin

Fibre Channel (FC)

Unidades de disco confiables con velocidades altas de lectura/escritura.

Ideal para los altos requisitos de I/O, aunque podra no ser adecuado para los requisitos de alta capacidad

Disco SAS Como una mejora de los discos tradicionales SCSI, los discos SAS proporcionan alta capacidad con una velocidad de I/O moderada.

Sumamente adecuados para los ambientes de SQL Server con altos requisitos de IOPS.

SATA Discos de gran capacidad con una velocidad de I/O menos exigente.

Adecuados para bases de datos grandes con bajos requisitos de I/O. Son ms adecuados para data warehouse y bases de datos de contenido de SharePoint

SAS NL (NL-SAS)

Tal como con los discos SATA, los discos SAS NL son una buena opcin para una I/O menos exigentes pero con grandes requisitos de capacidad.

Los discos SAS NL pueden admitir bases de datos grandes a un costo relativamente bajo. Los discos SAS NL suelen ser la mejor opcin para las bases de datos grandes con perfiles bajos de I/O.

Flash Los discos flash tienen la velocidad de I/O ms alta con un bajo consumo de energa.

En general, los discos flash se pueden usar de la siguiente manera:

En el arreglo de almacenamiento como parte de las caractersticas de la organizacin en niveles de almacenamiento automtica, como EMC FAST VP o FAST Cache para manejar cualquier imprevisto de I/O.

En servidores como XtremSF o XtremSW Cache

EMC tambin proporciona un arreglo de solo flash XtremIO para el ambiente de SQL Server ms exigente.

Siga las siguientes reglas generales cuando seleccione los tipos de disco:

Para los requisitos de IOPS bajos, de latencia de disco aceptable y de alta capacidad de la base de datos, use discos SATA o SAS NL.

Para los requisitos de IOPS altos, de latencia de disco baja y de alta capacidad de la base de datos, use discos de Fibre Channel o SAS de gran capacidad.

Para requisitos superiores de IOPS, de latencia de disco muy baja y requisitos inferiores de capacidad de base de datos, use discos flash en la organizacin en niveles de almacenamiento o FAST Cache.

Para los requisitos ms exigentes de IOPS y latencia de disco y requisitos inferiores de capacidad de base de datos, use XtremSF y XtremSW Cache.



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Los diferentes tipos de discos admiten diferentes IOPS con el mismo requisito de latencia. Considere esto cuando calcule los requisitos de disco para su ambiente. La siguiente tabla proporciona datos de IOPS de disco aleatorio desde la validacin ms reciente de SQL Server en el almacenamiento de EMC VNX y VMAX. Estos resultados estn sujetos a cambios segn pruebas futuras.

Nota: EMC recomienda enfticamente usar los valores de la Tabla 6 para calcular los requisitos de IOPS para la implementacin de SQL Server en arreglos de almacenamiento de VNX y VMAX. Estos nmeros servirn de base para el rendimiento tpico aceptable que se muestra en la Tabla 4. Para las aplicaciones que requieren un mejor rendimiento, agregue ms discos o use almacenamiento en cach del arreglo como FAST Cache o almacenamiento en cach del servidor como XtremSW Cache.

Tabla 6. IOPS para I/O de lectura aleatoria de 8 kB en varios tipos de discos en el arreglo de almacenamiento de EMC

Tipo de disco IOPS por disco

Disco SAS de 15,000 r/min 180

Disco SAS de 10,000 r/min 140

Discos SAS NL de 7,200 r/min 70

Disco de estado slido (SSD) 3,500

La Tabla 7 describe los IOPS para flash de servidor.

Tabla 7. IOPS de SQL Server para modelos XtremSF

IOPS aleatorias de 8,000

XSF550 MLC *

XSF550 MLC *

XSF2200 MLC *

XSF2200 MLC *

XSF320 SLC

XSF700 SLC

Lectura 131,795 128,207 258,838 256,887 376,072 395,906

Escritura 23,592 16,235 53,713 35,654 67,635 133,593

Lectura/escritura (70/30)

56,255 42,471 120,162 93,848 171,666 191,169

* En el modo de rendimiento. Los IOPS sern inferiores si se configuran en el modo de capacidad predeterminado.

Pools y tipos de RAID

Seleccionar el tipo adecuado de RAID para su ambiente es otra decisin importante para conseguir una implementacin exitosa de SQL Server. Es posible usar cualquier tipo de RAID si hay suficientes discos disponibles para manejar las I/O y los requisitos de capacidad de almacenamiento. En general, las decisiones del tipo de RAID se basan en un conjunto de requisitos determinados. Para seleccionar un tipo de RAID adecuado para su ambiente, considere sus requisitos especficos de rendimiento, capacidad y disponibilidad.





Los sistemas de almacenamiento de EMC son compatibles con RAID 1/0, RAID 5 y RAID 6 con el uso de discos flash, Fibre Channel, SAS, SAS NL y SATA. Cada tipo de RAID proporciona diferentes niveles de rendimiento, capacidad y proteccin.

RAID 1/0. Brinda proteccin de datos mediante el espejeado de datos en otro disco. Esto produce un mejor rendimiento y un impacto mnimo o inexistente en el rendimiento en el caso de falla de discos. En general, RAID 1/0 es la mejor opcin para SQL Server, en especial si se utilizan discos SATA o SAS NL.

RAID 5. Sus datos se fraccionan en discos en tamaos grandes de fracciones. La informacin de paridad se almacena en todos los discos para poder reconstruir los datos. Esto puede entregar proteccin en caso de una falla de disco nico. Con su alta penalidad de escritura, RAID 5 es ms adecuado para los ambientes con I/O que son principalmente de lectura y donde se implementen grandes bases de datos. En el caso de los discos flash SSD, esta preocupacin de rendimiento se elimina y la mayora de los ambientes con discos flash se pueden configurar como RAID 5 para admitir los altos requisitos de I/O con latencia de disco muy baja.

RAID 6. Sus datos tambin se fraccionan en discos en tamaos grandes de fracciones. Sin embargo, se almacenan dos conjuntos de informacin de paridad en todos los discos para que los datos se puedan reconstruir en caso de ser necesario. RAID 6 puede aceptar la falla simultnea de dos discos sin prdida de datos.

La Tabla 8 muestra la informacin de sobrecarga de RAID, rendimiento y utilizacin de almacenamiento para cada tipo de RAID.

Nota: El valor de sobrecarga de RAID adquiere importancia cuando se realizan clculos de I/O para la cantidad de discos requeridos. RAID 5 y RAID 6 afectan el rendimiento cuando falla un disco y se debe reconstruir. En la Tabla 8, se compara al rendimiento con la misma cantidad y el mismo tipo de discos en las configuraciones de RAID. La utilizacin de almacenamiento se compara con los mismos tipos de discos en las configuraciones de RAID para generar los mismos IOPS con una latencia similar.

Tabla 8. Caractersticas de rendimiento del nivel de RAID

Nivel de RAID

Aleatorio Lectura

Escritura aleatoria

Lectura secuencial

Escritura secuencial

Valor de sobrecarga de la escritura de RAID

Utilizacin del almacenamiento

RAID 1/0

Excelente Excelente Excelente Excelente 2 Baja

RAID 5 Excelente Moderado Bueno Moderado 4 Alta

RAID 6 Bueno Deficiente Bueno Moderado 6 Media

Los pools de almacenamiento son construcciones virtuales que permiten que los datos se transfieran dinmicamente a travs de diferentes niveles de unidades (desde un alto rendimiento hasta menores costos/alta capacidad y viceversa), segn la actividad comercial de los datos. Con los sistemas VNX y VMAX, los pools de almacenamiento estn completamente automatizados y cuentan con autoadministracin.



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El uso de pools de almacenamiento simplifica el aprovisionamiento de almacenamiento. El aprovisionamiento basado en pools proporciona beneficios similares al fraccionado de metaLUN en varios discos, pero a diferencia de los metaLUN, los pools de almacenamiento requieren una planificacin mnima y esfuerzos de administracin.

Los pools de almacenamiento admiten los mismos niveles de proteccin RAID que los grupos de RAID: RAID 5, RAID 6 y RAID 1/0. Los pools de mltiples niveles con diferentes RAID y tipos de discos pueden estar en el mismo pool de almacenamiento. Los pools de almacenamiento tambin proporcionan servicios de datos avanzados como FAST VP, compresin, deduplicacin y opciones de proteccin de datos como VNX Snapshots.

La mayora de los ambientes de base de datos de SQL Server se pueden beneficiar de las configuraciones basadas en pool de almacenamiento.

Los sistemas EMC VMAX y VNX ofrecen aprovisionamiento virtual, que en el sector se conoce generalmente como aprovisionamiento delgado. El aprovisionamiento virtual o delgado puede simplificar la administracin de almacenamiento y reducir los costos de almacenamiento mediante el aumento en la utilizacin de la capacidad para varios casos de uso de SQL Server.

El aprovisionamiento virtual permite que SQL Server adquiera ms capacidad que la asignada fsicamente. El almacenamiento fsico se asigna a la base de datos segn demanda desde un pool compartido, segn sea necesario.

La capacidad de almacenamiento fsico se asigna por completo durante la creacin de LUN para LUN gruesos. Aunque los LUN delgados tienen menos capacidad de almacenamiento fsico asignada a ellos en un comienzo, el pool de almacenamiento proporciona almacenamiento fsico real que admite asignaciones de LUN delgados cuando es necesario. El almacenamiento fsico se asigna automticamente solo cuando se escriben nuevos bloques de datos en el LUN delgado.

Los LUN gruesos y delgados pueden proporcionar las caractersticas requeridas de rendimiento para cualquier tipo de carga de SQL Server.

LUN delgado frente a LUN grueso

Los dispositivos delgados pueden crearse con capacidad ampliada, porque el espacio de almacenamiento real para los datos escritos en ellos proviene de los dispositivos de datos. Para un sistema operativo de host, los dispositivos delgados tienen la misma capacidad configurada que los dispositivos estndares y el host interacta con ellos de la misma manera que con los dispositivos estndares.

El LUN delgado se puede usar en la mayora de los ambientes con rendimiento razonable, en especial con FAST VP (VNX y VMAX) y/o con FAST Cache (en VNX).

Las principales consideraciones de rendimiento relacionadas con los LUN delgados son:

Los LUN delgados proporcionan ahorros de almacenamiento considerables y se adaptan al crecimiento futuro.

Hay una pequea sobrecarga de almacenamiento cuando se ampla un LUN para a

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