PERFORMANCES EXCEPTIONNELLES ET … · Ressources de traitement et de ... Test et validation des performances ... une simplicité de gestion et de surveillance. • Prise en charge

Livre blanc

Solutions EMC

Résumé

Ce livre blanc décrit les avantages opérationnels qu’offrent les bases de données virtualisées Microsoft SQL Server 2012 et 2014 lorsqu’elles sont déployées sur une baie 100 % Flash EMC ® XtremIO™ et comment cette solution améliore les fonctionnalités des environnements dépendants de SQL Server.

Juin 2014

PERFORMANCES EXCEPTIONNELLES ET EFFICACITÉ EMC POUR MICROSOFT SQL SERVER EMC XtremIO, VMware vSphere, SQL Server 2012, SQL Server 2014

• Optimisation du très haut débit pour les charges applicatives OLTP SQL Server

• Virtualisation et consolidation des instances de base de données • Création de plusieurs copies de snapshot sans incidence sur

les performances

• Réduction de l’encombrement requis pour stocker plusieurs copies de base de données

2 Performances exceptionnelles et efficacité EMC pour Microsoft SQL Server EMC XtremIO, VMware vSphere, SQL Server 2012, SQL Server 2014

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Tableau des matières

Résumé analytique .......................................................................................................................... 6 Business Case ............................................................................................................................ 6 Présentation de solution ............................................................................................................. 6 Principaux résultats .................................................................................................................... 7

Introduction .................................................................................................................................... 8 Objectif ....................................................................................................................................... 8 Périmètre .................................................................................................................................... 8 Audience .................................................................................................................................... 8 Terminologie ............................................................................................................................... 8

Présentation de la technologie ........................................................................................................ 9 Présentation ............................................................................................................................... 9 EMC XtremIO ............................................................................................................................... 9

Principaux avantages ............................................................................................................. 9 Réduction des données à la volée ........................................................................................ 10 Snapshots inscriptibles ........................................................................................................ 12 XtremIO Management Server ................................................................................................ 13

VMware vSphere ....................................................................................................................... 13 Microsoft SQL Server ................................................................................................................. 14

Microsoft SQL Server 2012 ................................................................................................... 14 Microsoft SQL Server 2014 ................................................................................................... 15

Architecture de la solution ............................................................................................................ 17 Présentation ............................................................................................................................. 17 Schéma de l’architecture .......................................................................................................... 17 Ressources matérielles ............................................................................................................. 18 Ressources logicielles ............................................................................................................... 18

Couche de stockage : EMC XtremIO ............................................................................................... 20 Présentation ............................................................................................................................. 20 Conception du stockage ........................................................................................................... 20

Considérations relatives à la conception du stockage des bases de données ....................... 20 Détails de la conception du stockage ................................................................................... 22

Conception de base de données Microsoft SQL Server .................................................................. 24 Présentation ............................................................................................................................. 24 Conception du stockage des bases de données OLTP ............................................................... 24 Profil de base de données OLTP ................................................................................................ 24 Conception de base de données OLTP ...................................................................................... 24


Couche réseau ............................................................................................................................... 26 Présentation ............................................................................................................................. 26 Bonnes pratiques en matière de mise en réseau SAN................................................................ 26 Bonnes pratiques en matière de réseau IP ................................................................................ 26 Bonnes pratiques relatives au réseau VMware vSphere ............................................................ 26

Couche des serveurs physiques et de la virtualisation .................................................................. 28 Présentation ............................................................................................................................. 28 Ressources de traitement et de stockage .................................................................................. 28 Virtualisation du réseau ............................................................................................................ 29

Considérations relatives à la conception ....................................................................................... 30 Présentation ............................................................................................................................. 30 Bonnes pratiques relatives à la configuration de XtremIO ......................................................... 30

Configuration des switches Fibre Channel ............................................................................ 30 Configuration du serveur ...................................................................................................... 30 Configuration du multipathing natif vSphere ........................................................................ 32

Test et validation des performances .............................................................................................. 34 Présentation ............................................................................................................................. 34 Remarques sur les résultats ...................................................................................................... 34 Objectifs du test ....................................................................................................................... 34 Scénarios de test ...................................................................................................................... 35 Test des performances des charges applicatives OLTP .............................................................. 35

Méthodologie de test ........................................................................................................... 35 Procédure de test ................................................................................................................. 35 Résultats du test .................................................................................................................. 36 Performances du système XtremIO ....................................................................................... 37 Comparatif entre les performances de SQL Server 2012 et SQL Server 2014 ........................ 37

Test des performances d’un système doté des fonctionnalités de snapshot XtremIO ................... 39 Méthodologie de test ........................................................................................................... 40 Procédure de test ................................................................................................................. 40 Résultats du test .................................................................................................................. 41

Analyse de la réduction des données XtremIO .......................................................................... 44 Réduction économique des données .................................................................................... 44 Taux de déduplication .......................................................................................................... 44

Conclusion .................................................................................................................................... 46 Résumé..................................................................................................................................... 46 Conclusions .............................................................................................................................. 46


Références .................................................................................................................................... 47 Documentation EMC ................................................................................................................. 47

Livres blancs ........................................................................................................................ 47 Documentation produit ........................................................................................................ 47

EMC XtremIO ............................................................................................................................. 47 Documentation VMware ............................................................................................................ 47 Documentation relative à Microsoft SQL Server ........................................................................ 47


Résumé analytique

Dans les environnements métiers actuels, de plus en plus exigeants, les entreprises sont incitées à optimiser leurs processus et à améliorer la fourniture de services. Les exigences sont également plus élevées en matière de performances de l’infrastructure informatique et de disponibilité des données, lesquelles sont générées par les éléments suivants :

• Les charges applicatives à taux élevés de transactions

• Les applications sensibles aux délais et les contrats de niveau de service de plus en plus nombreux

• Les applications clé en main et tierces hautement sensibles à la réactivité des E/S

• La réplication des bases de données applicatives, utilisée par les processus métiers sous-jacents à des fins de business intelligence, de reporting, de test et de développement

• Besoin d’architectures haute disponibilité

Dans la plupart des environnements, les entreprises doivent créer des copies des données de production avec un impact minimal sur système. Elles doivent également réaffecter ces copies en toute sécurité afin que leurs équipes commerciales puissent utiliser ces données. En général, elles doivent attendre des heures, voire des jours, pour pouvoir accéder aux copies des données de production. Ce délai réduit leur efficacité pour les tâches de BI, de test et de développement (test/dév.), d’intégrité des données, de validation et d’audit.

Lorsque les entreprises tentent d’améliorer la disponibilité des données, des problèmes surviennent si la solution technologique est incapable de répondre aux attentes. En voici quelques exemples :

• Configuration complexe des environnements SQL Server de production, de test/dév. et d’analytique

• Capacités limitées en matière de conservation de plusieurs copies des bases de données à des fins de lecture et d’écriture, sans incidence sur les performances de production ou sans engendrer des coûts considérables pour les environnements hautes performances dupliqués

• Surutilisation du personnel responsable des opérations et augmentation des coûts associés aux outils tiers en raison de la lourdeur des méthodes de sauvegarde et de restauration

Les entreprises qui s’appuient sur Microsoft SQL Server doivent envisager de nouvelles approches pour relever des défis permanents sur le plan des performances opérationnelles et de la gestion de la capacité. Actuellement, elles doivent envisager les systèmes qui offrent des niveaux de performances supérieurs tout en réduisant les coûts opérationnels et la complexité.

Ensemble, Microsoft et EMC fournissent les composants critiques indispensables pour fournir des solutions de disponibilité hautes performances et de niveau entreprise pour les environnements SQL Server. Avec EMC ® XtremIO™, EMC vous fournit une solution de stockage conçue pour optimiser les performances des bases de données OLTP (traitement transactionnel en ligne) pour SQL Server. Elle veille également à ce que vous puissiez accroître l’efficacité des autres ressources système telles que le CPU et la mémoire.

Business Case

Présentation de solution


Provisionner le stockage de façon à optimiser les performances de la base de données est traditionnellement un processus long et complexe qui nécessite des connaissances approfondies de la base de données elle-même et pas seulement des systèmes de stockage. La baie 100 % Flash XtremIO s’adapte à des conditions fluctuantes comme les pics de traitement de transactions et les requêtes complexes. Elle prend en charge les environnements de test et de développement avec des copies actualisées des bases de données de production.

Grâce à ses fonctionnalités de snapshots résidant sur une baie XtremIO, cette solution offre une technologie de restauration quasi-instantanée qui réduit les interruptions de service dès qu’un problème de base de données (perte de données, corruption logique, etc.) se produit. De plus, elle accélère, facilite et permet d’accéder aux données à moindre coût, ce qui optimise les activités de business intelligence et d’analytique.

Les baies 100 % Flash XtremIO répondent aux défis du stockage de base de données grâce aux fonctions suivantes :

• Création d’un volume en quelques clics seulement et possibilité d’y placer l’ensemble de la structure de la base de données. Aucune étape de planification, de provisionnement ou de réglage n’est requise.

• Emploi automatique de toutes les ressources du système de stockage (disques SSD et contrôleurs) en permanence.

• Évolutivité scale-out du système XtremIO et hausse des performances si vos besoins dépassent la capacité d’un seul module X-Brick XtremIO.

• Simplification grâce à l’utilisation des snapshots XtremIO pour gérer plusieurs instances et copies des bases de données.

La solution montre que la baie de stockage 100 % Flash EMC XtremIO offre les avantages suivants :

• Configuration simple et rapide avec peu ou pas de réglage du stockage. Fonctionnement tout aussi transparent dans les environnements SQL Server virtualisés que dans les environnements physiques, avec une simplicité de gestion et de surveillance.

• Prise en charge des charges applicatives transactionnelles SQL Server 2012 et SQL Server 2014 les plus exigeantes, avec un débit qui peut aisément dépasser 200 000 E/S par seconde pour une configuration à deux modules X-Brick et des latences inférieures au millième de seconde.

• Réduction de l’encombrement du stockage à l’aide des fonctions XtremIO de réduction des données à la volée et de snapshot, comme l’illustre cette configuration dont l’efficacité générale est de 16:1.

• Copies de données hautes performances et en quasi temps réel grâce à la technologie de snapshot XtremIO, sans surcoût et tout en offrant une restauration quasi instantanée des données de production, même lorsque leur volume se compte en To.

Principaux résultats


Introduction

Ce livre blanc décrit une solution haute disponibilité et évolutive lorsque Microsoft SQL Server est déployé dans un environnement vSphere virtualisé avec le stockage XtremIO. Il démontre également que les snapshots XtremIO, accessibles en lecture/écriture, fournissent des environnements de reporting ou de développement très efficaces, sans incidence sur les performances des serveurs de production consolidés.

Les conclusions de ce livre blanc sont les suivantes :

• La solution améliore et augmente les performances de SQL Server 2012 et 2014 en offrant de nouvelles fonctions et en simplifiant la configuration de l’environnement.

• Accessibles en lecture/écriture, les snapshots XtremIO permettent de créer instantanément plusieurs copies de base de données, avec une incidence minime sur les performances des bases de données de production

Ce livre blanc s’adresse aux administrateurs BD Microsoft SQL Server, aux administrateurs VMware, aux administrateurs de stockage, aux architectes informatiques et aux responsables techniques chargés de la conception, de la création et de la gestion de l’infrastructure, des datacenters et des bases de données Microsoft SQL Server.

Le présent livre blanc utilise la terminologie suivante.

Tableau 1. Terminologie

Terme Définition

Synchronisation des données

Processus de réplication des modifications d’une base de données primaire sur une base de données secondaire.

OLTP En général, les applications OLTP (Online Transaction Processing) incluent le traitement des transactions de récupération et de saisie de données.

Permutation circulaire La permutation circulaire s’appuie sur une stratégie de sélection automatique des chemins pour utiliser successivement tous les chemins disponibles, ce qui permet de répartir la charge entre tous les chemins configurés. La permutation circulaire peut constituer l’une des méthodes les plus performantes et efficaces de sélection des chemins. Le prochain chemin d’E/S disponible dans la liste est sélectionné sans aucun facteur de détermination. Si vous avez, par exemple, six E/S dans la file d’attente du stockage, les chemins allant de 1 à 6 seront utilisés successivement, dans l’ordre.

VMDK Un fichier de données de machine virtuelle pour VMware.

Objectif

Périmètre

Audience

Terminologie


Présentation de la technologie

Ce livre blanc utilise les composants technologiques clés suivants :

• EMC XtremIO

• VMware vSphere

• Microsoft SQL Server

La baie de stockage EMC XtremIO est un système 100 % Flash qui repose sur une architecture scale-out. Il se compose de modules appelés X-Bricks, qui peuvent être mis en cluster afin d’accroître les performances et la capacité de la baie en fonction des besoins. Cette solution utilise deux modules X-Brick mis en cluster sous la forme d’un seul système de stockage logique.

Principaux avantages

XtremIO s’appuie sur la technologie Flash pour offrir des avantages sur les aspects suivants :

• Performances : quels que soient le taux d’occupation du système et l’utilisation de la capacité de stockage, la latence et le débit restent prévisibles et constants. Au sein de la baie, la latence d’une demande d’E/S est généralement nettement inférieure à une milliseconde (ms). La Figure 1 montre un exemple de tableau de bord XtremIO utilisé pour surveiller les performances.

Figure 1. Tableau de bord de l’application XtremIO Storage Management

• Évolutivité : basé sur une architecture scale-out, le module X-Brick unique est un membre du système de stockage XtremIO. Il est possible de mettre plusieurs modules X-Brick en cluster afin d’augmenter les performances ou la capacité. Les performances augmentent de manière linéaire : ainsi, deux modules X-Brick fournissent deux fois plus d’E/S par seconde que la configuration avec un seul X-Brick et quatre modules X-Brick quatre fois plus, tandis que la latence reste faible et constante à mesure que s’étend le système. Avec l’architecture scale-out des baies XtremIO, vous pouvez atteindre n’importe quel niveau de performance ou de capacité, comme l’illustre la Figure 2.

Présentation

EMC XtremIO


Figure 2. Unités d’évolution X-Brick

• Réduction des données : le moteur XtremIO de base met en œuvre La réduction des données à la volée basée sur le contenu. XtremIO effectue une réduction (déduplication) automatique des données dès leur entrée dans le système. Cette technique permet de réduire la quantité de données écrites sur les médias Flash, ce qui allonge leur durée de vie et réduit les coûts. L’allocation dynamique des volumes n’entraîne ni perte de performances, ni surprovisionnement de capacité, ni fragmentation.

• Protection des données : XtremIO s’appuie sur un algorithme de protection des données exclusif et optimisé pour Flash, dénommé XDP (XtremIO Data Protection). Cet algorithme protège efficacement les données tout en offrant des performances supérieures à tous les algorithmes RAID existants. L’optimisation de l’algorithme XDP permet de réduire le nombre d’écritures sur les médias Flash à des fins de protection des données.

• Fonctions : XtremIO prend en charge les snapshots hautes performances avec optimisation de l’espace utilisé, la réduction des données à la volée, l’allocation dynamique, l’intégration complète de vSphere VAAI et la prise en charge des protocoles Fibre Channel (FC) et iSCSI.

• Simplicité : il est inutile de choisir le type RAID, de créer un groupe RAID, ou de décider d’activer ou non l’allocation dynamique ou la déduplication. Ces fonctionnalités sont déjà intégrées dans le système. Avec XtremIO, le provisionnement du stockage est aussi simple que de choisir la taille de la LUN que vous souhaitez créer.

Réduction des données à la volée

La réduction des données à la volée XtremIO offre de nombreux avantages, notamment :

• Réduction des données économique qui améliore les performances et la fiabilité

• Scale-out simple

• À la volée, globale et activée en permanence


• Amélioration des performances de la baie

• Extension de la durée de vie des médias Flash

Déduplication, réduction des données et scale-out La déduplication intégrée est l’un des principaux facteurs de différenciation de XtremIO. Optimisée à 100 % pour les disques Flash (SSD), elle est activée en permanence et ne nécessite ni configuration, ni administration, ni réglage.

Si les performances qu’offre la technologie Flash sont hautement souhaitables, le coût peut s’avérer prohibitif. Avec la technologie XtremIO de réduction des données en temps réel, vous pouvez maintenir une capacité logique qui dépasse souvent largement la capacité Flash physique du système.

À quantité de données égale, le coût réel de XtremIO peut être inférieur à celui d’une baie traditionnelle, ce qui en fait une solution très attractive par rapport aux autres solutions de stockage Flash.

Grâce à la réduction des données, les capacités du système XtremIO peuvent s’étendre au-delà de son stockage physique. La capacité logique réelle d’un seul module X-Brick peut être nettement supérieure à sa capacité Flash nominale dans les environnements qui contiennent de nombreuses informations en double.

À la volée, globale et activée en permanence La réduction des données a toujours été utilisée pour les charges applicatives secondaires, telles que la sauvegarde et l’archivage, du fait de son impact négatif sur les performances. En revanche, la technologie XtremIO de réduction des données n’entraîne aucune dégradation des performances et accélère la réduction des données.

La réduction des données concerne tous les volumes logiques de la baie et tous les X-Bricks d’un cluster. Les taux de réduction des données se voient considérablement améliorés puisque le processus n’est pas limité à un seul volume.

La réduction des données XtremIO est activée en permanence et ne nécessite aucun travail d’administration.

Extension de la durée de vie des médias Flash La réduction des données XtremIO allonge la durée de vie des médias Flash. Les écritures sont limitées grâce à la réduction des données en cours de transfert, ce qui étend la durée de vie des médias Flash. Les cycles d’écriture Flash sont réservés aux données uniques.

Amélioration des performances de la baie Avec le stockage XtremIO, plus la réduction des données est importante, plus la baie est rapide.

La réduction des données à la volée XtremIO réduit les données en temps réel dans le chemin de données et ne nécessite aucune opération de post-traitement, ce qui améliore les performances, la cohérence et la prévisibilité tout en ajoutant moins d’E/S aux disques Flash.


Snapshots inscriptibles

Avec XtremIO, les snapshots inscriptibles devancent la protection des données en matière de gains de productivité, en offrant les avantages suivants :

• Création d’autant de copies inscriptibles des volumes de production que nécessaire, avec un encombrement de stockage réduit

• Consolidation des environnements de test/dév., de l’entreposage des données, des copies de business intelligence et des charges applicatives applicatives

• Gestion du cycle de vie des bases de données agiles

Les snapshots XtremIO sont équivalents aux volumes de production en matière de performances, de propriété et de fonctionnalités, ce qui signifie que l’on peut assimiler un snapshot XtremIO à un volume de production.

La Figure 3 montre le fonctionnement de XtremIO dans un environnement qui exige un volume important de données de test/dév. et d’assurance qualité à partir d’un snapshot inscriptible.

Figure 3. Snapshots XtremIO

Les snapshots XtremIO fournissent aux utilisateurs non seulement une image de type clone qui peut servir de banc d’essai, mais également une réduction des coûts de création et de conservation d’un grand nombre de ces images. Cela permet à de nombreuses applications d’utiliser les données de production pour le développement, en fonction des besoins et rend ces données disponibles à des fins d’assurance qualité ou de business intelligence.


Avantages des snapshots :

• Inscriptibles par nature et non uniquement accessibles en lecture seule

Intégrés aux métadonnées Les métadonnées sont seulement nécessaires pour les écritures uniques à l’échelle globale. Contrairement aux autres implémentations de snapshots, des copies de toutes les métadonnées ne sont pas nécessaires.

Peuvent être utilisés en tant que volumes de production actifs sans qu’il soit nécessaire de créer un snapshot inscriptible ou d’instanciation pour l’accès en lecture/écriture

• Optimisation de l’espace et des métadonnées

Chaque snapshot n’a pas besoin de la structure de toutes les métadonnées

Des métadonnées communes sont partagées entre la production et le snapshot

L’espace est réservé aux blocs de données et métadonnées associées nouveaux et uniques

Déduplication et allocation dynamique activées en permanence

Consolidation abordable

• Optimisation des performances, de l’évolutivité et des économies

Création instantanée d’un snapshot complet

Aucune incidence sur les performances système

Aucune surcharge liée aux copies de type « force brute »

Aucune saturation des métadonnées

Réduction des pénalités de suppression pour les données et les métadonnées

• Flexibilité

Création et conservation d’autant de snapshots que nécessaire

Création de snapshots à n’importe quel niveau

Création de n’importe quelle topologie d’arborescence des snapshots en fonction des besoins

Suppression des snapshots ou de leur volume parent en fonction des besoins

XtremIO Management Server

XtremIO Management Server (XMS) est un serveur Linux autonome et dédié qui permet de contrôler le fonctionnement du système XtremIO. XMS peut être un serveur physique ou virtuel. Si elle est déconnectée du serveur XMS, la baie continue de fonctionner, mais ne peut être ni configurée ni surveillée.

VMware vSphere est une plate-forme de virtualisation complète et robuste. Elle permet de virtualiser les applications critiques à l’aide de pools de ressources dynamiques, pour une flexibilité et une fiabilité sans précédent. VMware vSphere transforme les ressources physiques d’un ordinateur en virtualisant le CPU, la RAM, le disque dur et le contrôleur réseau. Cette transformation crée des machines virtuelles entièrement fonctionnelles qui exécutent des systèmes d’exploitation et des applications isolés et encapsulés.

VMware vSphere


VMware vSphere 5.5 est le système d’exploitation du datacenter virtuel VMware. Il transforme en continu l’infrastructure informatique en l’utilitaire le plus efficace, partagé et à la demande, avec une intégration de la disponibilité, de l’évolutivité et des services de sécurité pour toutes les applications et une gestion automatisée simple et proactive.

Sur le plan de l’évolutivité et des performances, vSphere 5.5 apporte les améliorations suivantes, qui permettent à une machine virtuelle d’utiliser plus de ressources depuis l’hyperviseur :

• Prise en charge des fichiers de données de machine virtuelle (VMDK) de 62 To

• Mises à jour de MSCS (Microsoft Cluster Service) : VMware a introduit de nouvelles fonctionnalités pour prendre en charge MSCS, notamment :

Clustering Microsoft Windows 2012 R2

Règle de sélection des chemins de type « permutation circulaire » pour le stockage partagé1

Protocole iSCSI pour le stockage partagé

Protocole FCoE (FC over Ethernet) pour le stockage partagé en raison de l’introduction de la prise en charge de la permutation circulaire

• Prise en charge 16 Go de bout en bout : VMware a introduit la prise en charge du protocole FC 16 Go de bout en bout. Les adaptateurs HBA et contrôleurs de la baie peuvent fonctionner à 16 Go si ce débit est pris en charge par le switch FC entre l’initiateur et la cible.

• PDL AutoRemove : introduite dans vSphere 5.5, cette fonctionnalité supprime automatiquement le périphérique d’un hôte si ce périphérique passe à l’état PDL.

• Interopérabilité de la réplication vSphere

• Réplication vSphere avec conservation de snapshots réalisés à plusieurs points dans le temps

• vSphere Flash Read Cache

XtremIO offre un stockage d’entreprise efficace qui fonctionne avec l’infrastructure de type Cloud VMware vSphere 5.5.

Microsoft SQL Server 2012

Microsoft SQL Server 2012 est le système de gestion et d’analyse des bases de données de Microsoft pour les solutions d’e-Commerce, de branche d’activité et d’entrepôt décisionnel.

1 vSphere 5.5 intègre un certain nombre de modifications quant au mécanisme de verrouillage SCSI qu’utilise MSCS lorsque se produit un basculement sur incident des services. Cette nouvelle règle de sélection des chemins est permise par la mise en œuvre de modifications qui suppriment l’importance du chemin utilisé pour placer la réservation SCSI : n’importe quel chemin peut libérer la réservation.

Microsoft SQL Server


AlwaysOn SQL Server AlwaysOn est la solution complète de haute disponibilité et de reprise après sinistre pour SQL Server 2012. AlwaysOn offre des fonctions améliorées pour les bases de données spécifiques et les instances complètes. Cette solution fournit la flexibilité que requiert la prise en charge de diverses configurations haute disponibilité, grâce aux fonctionnalités suivantes :

• Instances de cluster de basculement (FCI) AlwaysOn

• Groupes de disponibilité AlwaysOn (AAG)

Cette solution décrit les groupes de disponibilité AlwaysOn, en mettant l’accent sur la fonction de réplication au niveau des transactions. Celle-ci permet d’accéder aux réplicas secondaires des bases de données de production accessibles en lecture et en temps quasi réel.

Groupes de disponibilité AlwaysOn AAG est une solution de haute disponibilité et de reprise après sinistre introduite dans SQL Server 2012. Elle permet aux administrateurs d’optimiser la disponibilité d’une ou plusieurs bases de données utilisateur. Les instances SQL Server sont configurées de sorte qu’une seule base de données primaire, ou un groupe de bases de données primaires, puisse avoir jusqu’à quatre copies de bases de données secondaires résidant sur les nœuds d’un cluster de basculement Windows Server (WSFC).

Index Columnstore accessibles en lecture L’index de Columnstore introduit dans SQL Server 2012 améliore sensiblement les performances des requêtes de type entrepôt décisionnel.

Les index Columnstore SQL Server 2012 ne peuvent pas être mis à jour dynamiquement.

Microsoft SQL Server 2014

La version 2014 de Microsoft SQL Server intègre plusieurs fonctions attrayantes.

Nouveau moteur OLTP en mémoire En déplaçant certaines tables et procédures stockées dans la mémoire, SQL Server 2014 peut sensiblement réduire les E/S et améliorer les performances des applications OLTP.

Le moteur OLTP en mémoire est conçu pour prendre en charge des taux d’accès simultanés élevés et utilise un mécanisme optimiste de contrôle des accès simultanés pour éliminer les délais de verrouillage. Les tables OLTP en mémoire sont copiées dans la mémoire et rendues durables par l’écriture sur disque des fichiers log des transactions.

Amélioration de l’intégration avec Windows Server 2012 SQL Server 2014 optimise l’intégration avec Windows Server 2012 et offre les avantages suivants :

• Évolution jusqu’à 640 processeurs logiques et 4 To de mémoire dans un environnement physique

• Évolution jusqu’à 64 processeurs virtuels et 1 To de mémoire en cas d’exécution sur une machine virtuelle


• Prise en charge des espaces de stockage Windows 2012 R2, lesquels permettent de créer des pools de stockage hiérarchisé qui améliorent les performances

• Profite des améliorations qu’offre SMB 3.0 (Server Message Block) pour obtenir un stockage hautes performances des bases de données sur les partages de fichiers.

Avec la nouvelle fonction SMB Direct, vous pouvez utiliser la fonction RDMA (Remote Direct Memory Access) de la carte réseau pour accélérer l’accès aux partages de fichiers SMB, à une vitesse quasi équivalente à celle de l’accès aux ressources locales.

Amélioration du gouverneur de ressources Le gouverneur de ressources de SQL Server 2014 intègre une nouvelle fonction qui permet de gérer les E/S qu’utilise le stockage des applications. Le gouverneur de ressources peut limiter les E/S physiques émises pour les threads des utilisateurs dans un pool de ressources donné, pour une prévisibilité accrue des performances des applications. Cela peut servir à limiter le nombre d’E/S émises à la limite de l’instance SQL Server.

Extension du pool de mémoires tampons L’extension du pool de mémoires tampons fournit l’intégration transparente des disques SSD en tant qu’extension NVRAM haut débit du pool de mémoires tampons standard du moteur de base de données afin d’améliorer considérablement le débit d’E/S. Les nouvelles extensions du pool de mémoires tampons peuvent fournir les gains de performances les plus significatifs pour les charges applicatives OLTP à fort taux d’opérations de lecture

Améliorations des groupes de disponibilité AlwaysOn Dans SQL Server 2014, les groupes de disponibilité AlwaysOn ont été améliorés. Ils prennent désormais en charge des réplicas secondaires supplémentaires ainsi que l’intégration avec Windows Azure.

Dans SQL Server 2014, les réplicas secondaires accessibles en lecture sont disponibles pour les charges applicatives en lecture seule, même en cas d’indisponibilité du réplica primaire.

Mise à jour possible des index Columnstore SQL Server 2014 autorise la mise à jour des index Columnstore. Vous pouvez mettre à jour la table sous-jacente sans avoir à désactiver l’index Columnstore au préalable. Un index Columnstore SQL Server 2014 doit utiliser toutes les colonnes de la table et ne peut être associé à aucun autre index.


Architecture de la solution Cette section décrit l’architecture de la solution.

Cette solution optimise le rapport coût/performances pour les environnements applicatifs Microsoft SQL Server critiques. Les bases de données SQL Server 2012 et 2014 sont déployées en tant que bases de données virtualisées sur une baie de stockage XtremIO se composant de deux modules X-Brick. Dans l’environnement, il existe également des instances SQL Server de test/dév. virtualisées qui accèdent aux snapshots XtremIO de la base de données de production à des fins de test et de développement.

La Figure 4 présente l’architecture logique de cette solution.

Figure 4. Architecture de la solution

L’architecture se compose des éléments suivants :

• Couche de stockage : elle se compose de deux modules X-Brick dans un seul cluster XtremIO (12U, XtremIO version 2.4) avec 14,94 To de capacité physique utile.

• Couche de la base de données SQL Server : elle se compose de SQL Server 2012 et SQL Server 2014 en tant que serveurs de production. SQL Server 2012 comporte six bases de données et un total d’environ 7 To de données. SQL Server 2014 comporte trois bases de données et

Présentation

Schéma de l’architecture


un total d’environ 4 To de données. En cas de nécessité, les snapshots peuvent être montés sur n’importe quel hôte de montage, à tout moment.

• Couche réseau : elle se compose de deux switches IP et de deux switches SAN de classe directeur, que nous2

• Couche des serveurs physiques et de la virtualisation : elle se compose de trois serveurs qui utilisent un total de 120 cœurs de processeur Intel E7 (processeurs 2,9 GHz) et un total de 2 To de RAM. Le serveur en rack permet d’adopter une approche orientée hautes performances, virtualisation et consolidation des infrastructures Microsoft SQL Server, ce qui améliore la flexibilité de déploiement sans forcer à modifier les applications. Les serveurs sont installés à l’aide de vSphere 5.5 et configurés en tant que cluster VMware ESXi. Le cluster se compose de deux machines virtuelles SQL Server (SQL Server 2012 et SQL Server 2014) pour la production d’entreprise. Il se compose également de trois autres instances autonomes de SQL Server (deux machines virtuelles SQL Server 2012 et une machine virtuelle SQL Server). Chaque machine virtuelle est configurée avec 16 CPU virtuels et 32 Go de RAM.

avons configurés pour produire une bande passante active de 108 Go/s. Les switches SAN sont conçus pour être déployés dans des réseaux de stockage qui prennent en charge les datacenters virtualisés et les Clouds d’entreprise.

Nous avons examiné les performances en exécutant des charges applicatives OLTP sur les bases de données de ces serveurs SQL.

Le Tableau 2 répertorie les ressources matérielles utilisées dans cette solution.

Tableau 2. Ressources matérielles

Matériel Quantité Configuration

Baie de stockage 1 XtremIO se compose de deux modules X-Brick

Serveurs 3 20 cœurs, processeurs 2,9 GHz, 512 Go de RAM, notamment :

• 2 cartes réseau Ethernet 1 Gbit/s à quatre ports

• 2 cartes réseau Ethernet 10 Gbit/s

• 2 HBA FC 8 Gbit à 2 ports

Switches LAN 2 10 GbE sans blocage, 32 ports

Switches SAN 2 Switches FC 6 lames de classe directeur

Le Tableau 3 répertorie les ressources logicielles utilisées dans cette solution.

Tableau 3. Ressources logicielles

Logiciels Version Remarques

XtremIO 2.2.4 Stockage 100 % Flash

VMware vSphere 5.5 Hypervisor hébergeant toutes les machines virtuelles

2 Dans ce livre blanc, « nous » désigne l’équipe d’ingénieurs EMC Solutions qui a validé la solution.

Ressources matérielles

Ressources logicielles


Logiciels Version Remarques

VMware vCenter 5.5 Gestion de vSphere

Microsoft Windows 2012 R2 Système d’exploitation pour les serveurs de bases de données

Microsoft SQL Server 2012 Édition entreprise SP1 Base de données

Microsoft SQL Server 2014 Édition entreprise RTM Base de données

Kit d’outils Microsoft BenchCraft TPC-E

1.12.0-1026 BenchmarkTPC-E pour le benchmark et outil de charges applicatives OLTP


Couche de stockage : EMC XtremIO

XtremIO s’appuie sur sa conception scale-out multicontrôleur et son fabric RDMA pour conserver toutes les métadonnées en mémoire.

Grâce à cela, les baies XtremIO sont insensibles aux modifications des charges applicatives. Peu importe la taille des LUN utilisées, s’il existe des modèles d’accès aléatoire ou séquentiel, ou s’il existe une localité de référence ou non. Les performances sont toujours cohérentes et prévisibles.

Ainsi, il n’est plus nécessaire de concevoir le stockage de façon rigoureuse et fastidieuse pour optimiser les performances. Par exemple, les charges applicatives perturbatrices des bases de données tempdb peuvent coexister dans une même LUN dont les fichiers log des transactions présentent un taux d’opérations d’écriture élevé, tout en fournissant d’excellentes performances. Grâce à l’intégration de l’allocation dynamique, le stockage est uniquement alloué lorsqu’il est nécessaire. Cela permet aux administrateurs de bases de données de créer des LUN plus volumineuses qui seront adaptées à la croissance future ou prévue des bases de données, sans gaspillage d’espace physique sur le stockage.

Mieux encore, les opérations lourdes sur les métadonnées (réduction des données à la volée, allocations dynamiques et opérations internes de copie de baie, par exemple) sont entièrement exécutées en mémoire, instantanément, sans incidence sur les E/S.

Considérations relatives à la conception du stockage des bases de données

Les performances sont le premier facteur pris en compte lors de la conception du stockage des bases de données Tier 1. Toutefois, les conceptions traditionnelles du stockage hautes performances se caractérisent par leur complexité et les coûts élevés qu’elles engendrent.

La conception du stockage des bases de données a généralement besoin d’espace libre à tous les niveaux de la pile de stockage : des données que contiennent les bases de données à l’espace alloué aux fichiers de données et aux fichiers log.

Si une base de données manque d’espace dans le fichier de données, l’instance de base de données cesse de valider toutes les nouvelles transactions et une correction manuelle immédiate est nécessaire pour éviter que la base de données tombe en panne et que les données soient perdues. Il est crucial que la direction opérationnelle ne soit pas affectée. En cas d’activation de la croissance automatique du fichier de base de données, SQL Server alloue automatiquement des segments de stockage supplémentaires sur le disque afin d’éviter la saturation du fichier de base de données. Toutefois, cette opération a généralement une incidence sur les performances des bases de données. Si elle est utilisée de manière aléatoire, elle peut également provoquer la fragmentation répétée des fichiers de données sur les disques, ce qui peut dégrader encore davantage les performances.

Présentation

Conception du stockage


Les bonnes pratiques d’EMC et de Microsoft SQL Server vous recommandent de configurer la taille du fichier de données SQL Server de sorte qu’elle soit 10 à 20 % plus élevée que la taille actuelle ou prévue de la base de données. Cela nécessite un espace libre au niveau du volume NTFS et entraîne le verrouillage de l’espace de stockage sous-jacent, sans valeur perceptible jusqu’à ce que cet espace soit nécessaire. Une fenêtre de maintenance et une intervention manuelle sont nécessaires s’il faut étendre le volume NTFS.

Lors de la phase de conception, il est difficile d’équilibrer la quantité d’espace disque disponible à allouer, qui ne sera pas utilisée immédiatement, avec la quantité d’espace libre immédiatement disponible pour la croissance.

La Figure 5 montre un exemple d’espace gaspillé sur une base de données de 1 To. Ce problème se répète dans les environnements de base de données qui comportent plusieurs bases de données et fichiers log sur plusieurs instances de SQL Server, ce qui contribue à l’augmentation des coûts et de la complexité de gestion.

Figure 5. Planification traditionnelle de la consommation de la capacité de stockage

Dans cet exemple, vous disposez de 1 To de données mais vous avez besoin d’au moins 1,58 To d’espace de stockage alloué, dans le respect des bonnes pratiques relatives à la planification traditionnelle du stockage. Cela représente un gaspillage de 58 % de stockage physique alloué à des fins d’espace disponible.

La Figure 6 montre comment une base de données de 1 To peut facilement utiliser moins de 1 To de stockage physique alloué sur une baie XtremIO, tout en satisfaisant aux exigences d’espace logique libre qu’exige la planification du stockage.


Figure 6. Planification XtremIO de la consommation de la capacité de stockage

Avec la baie XtremIO, l’allocation dynamique (à la demande) et la déduplication signifient qu’une base de données de 1 To a besoin de moins de 1 To d’espace physique alloué. Il est ainsi possible d’éliminer la complexité opérationnelle en allouant autant d’espace de LUN, d’espace de système de fichiers virtuel et donc d’espace de volume NTFS, que nécessaire et ce dès le début, car le stockage est uniquement alloué à la demande.

Détails de la conception du stockage

Dans cette solution, XtremIO est déployé dans un cluster à deux modules X-Brick configurés par défaut avec XtremIO XDP pour fournir une capacité physique de 14,94 To, comme l’illustre la Figure 7.

Figure 7. Panneau relatif au stockage dans le tableau de bord de l’application XtremIO Storage Management


Avec XtremIO, les E/S aléatoires et séquentielles générées depuis la base de données sont traitées de la même façon car les données sont randomisées et distribuées de manière équilibrée sur l’ensemble de la baie. Par rapport aux techniques de provisionnement traditionnelles, il est possible de simplifier la conception du stockage pour les bases de données Microsoft SQL Server.

Dans cette solution, la taille du volume est normalisée pour faciliter le déploiement, comme l’illustre le Tableau 4. Si vous tirez parti de l’allocation dynamique, l’allocation d’un volume de plus grande taille ne gaspille pas d’espace de stockage physique tout en laissant une capacité d’évolution.

Tableau 4. Conception du stockage Microsoft SQL Server avec XtremIO

Nom du volume Rôle du volume Taille de la LUN

SQL_OS Volume d’installation du système d’exploitation Microsoft Windows 2012 R2 et du logiciel SQL Server, utilisé pour plusieurs machines virtuelles (notamment VMDK) sur le même datastore

1 To

SQL_DB Volumes des fichiers de données de la base de données Microsoft SQL Server

2 To

SQL_log Volumes des fichiers log de la base de données Microsoft SQL Server

500 Go

Tempdb Volumes tempdb Microsoft SQL Server 1 To

Pour les bases de données de production, les volumes sont créés et présentés à la machine virtuelle afin qu’ils soient utilisés avec des machines virtuelles Microsoft SQL Server, comme l’illustre le Tableau 5.

Tableau 5. Allocation des volumes/LUN pour la base de données OLTP

Volume Taille du volume Type de volume

OS 120 Go VMDK sur le volume LUN/VMFS du système d’exploitation

Bases de données de l’installation et des systèmes SQL Server

120 Go VMDK sur le volume LUN/VMFS du système d’exploitation

Données SQL Server 2 To RDM ou VMDK

Logs SQL Server 500 Go RDM ou VMDK

Tempdb 1 To RDM ou VMDK

Remarque : les performances et la disponibilité des volumes RDM ou VMDK sont très similaires. Par conséquent, ces deux choix sont raisonnables en fonction des exigences de chaque conception. Certaines technologies, telles que le clustering de basculement Windows, nécessitent des volumes RDM lorsqu’elles exécutent un clustering dans une machine virtuelle (afin de prendre en charge les réservations SCSI-3).


Conception de base de données Microsoft SQL Server

Dans cette solution, deux instances virtualisées comportant des bases de données transactionnelles OLTP (l’une sur Microsoft SQL Server 2012 et l’autre sur Microsoft SQL Server 2014) ont été créés sur un cluster vSphere High Availability.

Comme le montre le Tableau 5 à la page 23, nous avons utilisé six volumes de base de données de 2 To pour stocker les fichiers de base de données pertinents, notamment les fichiers de données et les fichiers log des transactions, ainsi que les fichiers temporaires des bases de données SQL Server 2012. Nous avons utilisé trois volumes de base de données de 2 To pour stocker les fichiers pertinents des bases de données SQL Server 2014.

Le Tableau 6 répertorie les profils de base de données OLTP de la solution.

Tableau 6. Profils de base de données pour les bases de données OLTP

Propriété SQL Server 2012 SQL Server 2014

Type de base de données

OLTP (transactionnelle) OLTP (transactionnelle)

Taille de la base de données

Total : 5 To Total : 2,25 To

bases de données Microsoft SQL Server ;

1 x 2 To, 1 x 1 To, 1 x 750 Go, 2 x 500 Go, 1 x 250 Go

1 x 1 To, 1 x 750 Go, 1 x 500 Go

Mémoire allouée à SQL Server

32 Go

32 Go

Profil de charge applicative

Charge de travail OLTP simulée par Microsoft BenchCraft

Taux de lecture/écriture : 90/10

Charge de travail OLTP simulée par Microsoft BenchCraft

Taux de lecture/écriture : 90/10

Taille moyenne des blocs de données

8 Ko 8 Ko

Les Tableau 7 et Tableau 8 répertorient les conceptions réelles des LUN de base de données OLTP pour la solution.

Tableau 7. Détail de la conception réelle des LUN de base de données OLTP pour SQL Server 2012

Détails Bases de données

Nom de la base de données

DB_01 DB_02 DB_03 DB_04 DB_05 DB_06 Tempdb

Taille réelle de la base de données

750 Go 500 Go 1 To 2 To 250 Go 1 To 400 Go

Taille de la LUN 2 To 2 To 2 To 2 x 2 To 2 To 2 To 1 To

Présentation

Conception du stockage des bases de données OLTP

Profil de base de données OLTP

Conception de base de données OLTP



Taille réelle des logs

350 Go 250 Go 320 Go 360 Go 175 Go 320 Go

80 Go

Taille de LUN de log 500 Go 500 Go 500 Go 500 Go 500 Go 500 Go

Non disponible

Taille totale des données et des logs

7,2 To

Taille totale des LUN

16 To

Tableau 8. Détail de la conception réelle des LUN de base de données OLTP pour SQL Server 2014


Nom de la base de données DB_01 DB_02 DB_03 Tempdb

Taille réelle de la base de données

750 Go 500 Go 1 To 400 Go

Taille de la LUN 2 To 2 To 2 To 1 To

Taille réelle des logs 350 Go 250 Go 320 Go 80 Go

Taille de LUN de log 500 Go 500 Go 500 Go Non disponible

Taille totale des données et des logs

3,7 To

Taille totale des LUN 8,5 To

Remarque : cette conception est basée sur notre charge applicative de test. Dans un environnement de production, la taille de la base de données (notamment celle des fichiers logs et tempdb) peut varier selon les types de transaction et de requête qui s’exécutent sur ces bases de données.


Couche réseau

Cette section décrit en détail le réseau qu’utilise cette solution pour la configuration des réseaux SAN et IP et pour les réseaux de serveurs VMware ESXi. Dans le cadre d’un déploiement d’une solution de base de données virtualisée, telle que Microsoft SQL Server, EMC vous recommande de vérifier la redondance des composants de traitement et de réseau, à tous les niveaux, au moment de concevoir la tolérance aux pannes réseau.

EMC vous recommande de mettre en œuvre les bonnes pratiques suivantes en matière de réseau SAN :

• Utilisez des switches FC et des ports d’adaptateur HBA 8 Gbit/s.

• Utilisez plusieurs adaptateurs HBA sur les serveurs VMware ESXi et au moins deux switches SAN pour fournir plusieurs chemins redondants entre le serveur et le cluster XtremIO.

• Zonez chaque port FC des serveurs de bases de données sur tous les ports des modules X-Brick XtremIO à des fins de haute disponibilité et de performances élevées.

EMC vous recommande de mettre en œuvre les bonnes pratiques suivantes en matière de réseau IP :

• Utilisez plusieurs cartes réseau et switches pour assurer la redondance réseau.

• Utilisez une connexion réseau 10 GbE, le cas échéant.

• Utilisez des LAN virtuels pour regrouper logiquement les périphériques qui se trouvent sur différents segments réseau ou sur des sous-réseaux.

• Activez et configurez les trames Jumbo3

sur l’ensemble des piles physiques et virtuelles pour les réseaux 10 GbE.

Dans les environnements virtuels, la mise en réseau nécessite de prendre davantage en compte la segmentation du trafic, la disponibilité et le débit, en complément des bonnes pratiques qui s’appliquent aux environnements physiques.

Cette solution a été conçue pour gérer efficacement plusieurs réseaux ainsi que la redondance des adaptateurs réseau sur les hôtes VMware ESXi. Les principales recommandations liées aux bonnes pratiques sont les suivantes :

• Séparez le trafic de l’infrastructure du trafic des machines virtuelles à des fins de sécurité et d’isolation.

3 Les MTU d’une taille supérieure à 1 500 octets sont qualifiées de « trames Jumbo ». Les trames Jumbo requièrent une connexion Gigabit Ethernet sur la totalité de l’infrastructure réseau, y compris au niveau des serveurs, des switches et des serveurs de bases de données.

Présentation

Bonnes pratiques en matière de mise en réseau SAN

Bonnes pratiques en matière de réseau IP

Bonnes pratiques relatives au réseau VMware vSphere


• Utilisez la famille d’adaptateurs réseau virtuels VMXNET3.

• Cumulez les cartes réseau physiques à des fins de redondance et d’optimisation des performances. Utilisez, par exemple, des paires de cartes réseau physiques par serveur/vSwitch et liez chaque carte réseau physique vers des switches physiques distincts.

Pour plus d’informations sur la mise en réseau avec vSphere, reportez-vous aux instructions du document VMware vSphere Networking.


Couche des serveurs physiques et de la virtualisation

Le choix d’associer une plate-forme de serveurs à une infrastructure virtualisée repose sur les capacités de prise en charge de la plate-forme et les exigences techniques de l’environnement. Dans les environnements de production, il est essentiel que les serveurs utilisés soient dotés des éléments suivants :

• Cœurs de processeur et mémoire suffisants pour prendre en charge le nombre requis de machines virtuelles et les charges applicatives associées.

• Connectivité suffisante, Ethernet et FC, pour offrir une connectivité redondante aux switches IP et SAN.

• Capacité suffisante pour résister à une panne du serveur et prendre en charge le basculement sur incident des machines virtuelles.

Dans cet environnement de test, trois serveurs physiques exécutent vSphere ESXi 5.5 et sont configurés en tant que cluster vSphere HA. Cinq machines virtuelles sont créées sur ce cluster vSphere, dont deux sont configurées pour créer les machines virtuelles de la base de données Microsoft SQL Server virtualisée. Les trois autres machines virtuelles sont créées en tant qu’instances de test/dév. Celles-ci peuvent être utilisées pour le montage de différents snapshots individuels à des fins de réaffectation (test/dév.).

EMC vous recommande de mettre en œuvre les bonnes pratiques VMware suivantes en matière de ressources de traitement, comme expliqué dans le document Microsoft SQL Server Databases on VMware Best Practices Guide :

• Utilisez la technologie NUMA (Non-Uniform Memory Access) sur les serveurs VMware ESXi, une architecture informatique dans laquelle l’accès à une mémoire plus proche d’un processeur particulier est plus rapide que l’accès à une mémoire plus éloignée.

• Allouez une quantité de mémoire vRAM aux machines virtuelles inférieure ou égale à la mémoire locale du nœud NUMA (processeur).

• Installez VMware Tools, qui comprend plusieurs utilitaires améliorant les performances du système d’exploitation invité de la machine virtuelle et la facilité de gestion de cette dernière.

• Configurez les réservations de mémoire des machines virtuelles de sorte qu’elles atteignent au minimum la taille de la surcharge de Microsoft SQL Server et du système d’exploitation.

• Microsoft SQL Server prend uniquement en charge les volumes RDM pour le clustering. Par conséquent, utilisez des volumes RDM dans la machine virtuelle VMware ESXi pour les fichiers de base de données et log qui ont besoin d’un basculement sur incident dans un clustering MSCS.

• Configurez plusieurs contrôleurs SCSI paravirtualisés (PVSCSI) pour les volumes de base de données. L’utilisation de plusieurs contrôleurs SCSI virtuels permet d’exécuter plusieurs opérations d’E/S parallèles à l’intérieur du système d’exploitation invité.

Présentation

Ressources de traitement et de stockage


Sur chaque serveur VMware ESXi, nous avons créé deux vSwitches standard avec une configuration commune, comme indiqué dans le Tableau 9.

Tableau 9. Configuration des vSwitches

Nom Objectif

vSwitch0 Gestion et trafic public des machines virtuelles

vSwitch1 Tolérance aux pannes pour l’interconnexion de cluster Microsoft SQL Server

On a attribué deux cartes réseau virtuelles (1 GbE et 10 GbE) à chaque machine virtuelle à l’aide du pilote hautes performances VMXNET3. La carte réseau virtuelle 1 GbE a été mappée avec le vSwitch0 pour fournir le trafic public. La carte réseau virtuelle 10 GbE a été mappée avec le vSwitch1 pour fournir le trafic d’interconnexion de Microsoft SQL Server.

Virtualisation du réseau


Considérations relatives à la conception

XtremIO permet d’exécuter des charges d’E/S extrêmement élevées sur un seul système de stockage. Grâce à l’architecture équilibrée par XtremIO, associée aux performances, à la réduction des données à la volée et au stockage provisionné virtuellement, bon nombre des pratiques de réglage et de configuration que nécessite une baie de stockage traditionnelle ne sont plus nécessaires.

Pour profiter pleinement du haut débit qu’offre le stockage XtremIO, toute la pile de connectivité doit être configurée correctement de façon à atteindre des performances exceptionnelles : de l’optimisation de la longueur des files d’attente sur les hôtes au nombre de chemins FC disponibles qu’il faut prendre en compte pour qu’une quantité suffisante d’E/S puisse être transmise au système XtremIO.

Configuration des switches Fibre Channel

Pour un cluster XtremIO comportant deux modules X-Brick, un hôte peut compter jusqu’à 8 chemins par périphérique. La Figure 8 présente les schémas de connexion logique pour 8 chemins.

Figure 8. Configuration des switches FC dans un cluster XtremIO comportant deux modules X-Brick

Remarque : vous pouvez utiliser EMC Virtual Storage Integrator (VSI) Path Management pour configurer la gestion des chemins sur différentes plates-formes EMC, y compris XtremIO. Reportez-vous au « EMC VSI Path Management Product Guide » pour plus d’informations sur l’utilisation de ce plug-in du client VMware vSphere.

Configuration du serveur

Pour permettre aux performances d’atteindre des sommets, les hôtes qui accèdent à la baie de stockage XtremIO doivent être configurés de façon à permettre un débit d’E/S supérieur et ne pas utiliser les paramètres par défaut.

Configuration du serveur VMware UCS Les paramètres par défaut de régulation de l’adaptateur HBA du serveur ne sont généralement pas optimisés pour le débit élevé qu’offre une baie Flash. Par conséquent, il est important régler ce paramètre sur la valeur la plus élevée pour le serveur, de façon à ce qu’il ne limite pas la régulation d’E/S.

Présentation

Bonnes pratiques relatives à la configuration de XtremIO


Pour ajuster le paramètre de régulation d’E/S d’un adaptateur HBA Cisco UCS, procédez de la façon suivante :

1. Dans le menu de navigation UCSM, sous Server, sélectionnez Inventory.

2. Sélectionnez Cisco VIC Adapters.

3. Accédez à vHBA Properties.

4. Définissez la valeur I/O Throttle Count sur 1024, comme l’illustre la Figure 9.

Figure 9. Modifiez le paramètre de régulation d’E/S pour le serveur Cisco UCS

Configuration du serveur VMware ESX Procédez de la façon suivante pour optimiser la configuration de l’hôte VMware ESX pour le stockage XtremIO (vSphere 5.5) :

1. Sur vSphere, modifiez la longueur de la file d’attente des adaptateurs HBA via l’interface de ligne de commande ESX. Le paramètre de profondeur de file d’attente contrôle la quantité de demandes d’E/S en attente par chemin. Pour un fonctionnement optimal avec le stockage XtremIO, suivez les recommandations fournies par les fournisseurs de l’adaptateur HBA et du serveur. En règle générale, vous devez définir la longueur de la file d’attente sur la valeur maximale autorisée par le fabricant de l’adaptateur HBA (par exemple, 256).

Remarque : pour plus d’informations sur l’ajustement de la profondeur de file d’attente HBA avec VMware ESX, reportez-vous à l’article 1267 de la Base de connaissances VMware.

2. Définissez les paramètres SchedQuantum (sur 64) et DiskMaxIOSize (sur 4096) :

esxcfg-advcfg -s 64 /Disk/SchedQuantum

esxcfg-advcfg -s 4096 /Disk/DiskMaxIOSize

http://kb.vmware.com/selfservice/microsites/search.do?language=en_US&cmd=displa%20yKC&externalId=1267�

http://kb.vmware.com/selfservice/microsites/search.do?language=en_US&cmd=displa%20yKC&externalId=1267�


3. Exécutez la commande suivante pour obtenir le NAA pour les LUN XtremIO présentées à l’hôte VMware ESX et localisez le NAA du volume XtremIO :

esxcli storage nmp path list | grep XtremIO -B1

4. Exécutez la commande suivante pour définir SchedNumReqOutstanding pour le périphérique sur sa valeur maximale (256) :

esxcli storage core device set -d naa.xxx -O 256

Configuration du multipathing natif vSphere

XtremIO prend en charge la technologie NMP (Native Multipathing) de VMware vSphere. Pour des performances optimales, EMC vous recommande de configurer le multipathing natif vSphere pour les volumes XtremIO. Pour ce faire, procédez de la façon suivante :

1. Définissez la règle de sélection de chemin natif sur permutation circulaire pour les volumes XtremIO présentés à l’hôte VMware ESXi.

2. Définissez la fréquence de changement de chemin vSphere NMP via permutation circulaire vers les volumes XtremIO depuis la valeur par défaut (1 000 paquets d’E/S) sur 1.

Ces paramètres assurent une répartition et une disponibilité optimales de la charge entre les chemins d’E/S et le stockage XtremIO.

Remarque : utilisez la ligne de commande VMware ESX pour ajuster la fréquence de changement de chemin de vSphere NMP via permutation circulaire.

Pour configurer les paramètres vSphere NMP relatifs à la permutation circulaire, sélectionnez l’une des options suivantes :

• Par volume, en utilisant le client vSphere (pour chaque hôte où le volume est présenté)

• Par volume, en utilisant la ligne de commande VMware ESX (pour chaque hôte où le volume est présenté)

• Par hôte pour tous les volumes XtremIO, présenté à l’hôte à l’aide de la ligne de commande VMware ESX

Si EMC PowerPath®/VE est utilisé pour le serveur VMware ESXi, PowerPath/VE traite les périphériques XtremIO en tant que périphériques génériques. Grâce à l’activation de la prise en charge du LAM (Loadable Array Module) générique, PowerPath/VE est en mesure de reconnaître et de gérer les périphériques XtremIO. Vous pouvez également utiliser EMC VSI pour XtremIO afin d’effectuer la configuration NMP de la permutation circulaire.

Activation de la gestion des chemins via permutation circulaire dans l’interface utilisateur de vCenter Sur chaque machine virtuelle, les LUN dédiées au stockage des bases de données ont été ajoutées à partir de la baie XtremIO en tant que volumes RDM et réparties sur quatre contrôleurs PVSCSI pour équilibrer les E/S. Les LUN dédiées à l’installation du système d’exploitation et du logiciel SQL Server sont configurées en tant que VMDK afin que les LUN de stockage des E/S de faible intensité puissent partager le même volume sur le stockage XtremIO.


Si elles ne sont pas gérées par PowerPath, les LUN dédiées aux bases de données à forte intensité d’E/S doivent être configurées avec le paramètre permutation circulaire (VMware) dans la gestion des chemins, comme l’illustre la Figure 10.

Figure 10. Configuration de la gestion des chemins des périphériques de stockage


Test et validation des performances

Ce test n’a pas pour objectif de mettre en évidence les performances brutes maximales des éléments de traitement, de commutation ou de stockage de la solution. Il vise à montrer comment l’évolution peut permettre aux charges applicatives d’entreprise de continuer à être facilement traitées par XtremIO, tandis que tous les éléments, dont le stockage, restent en Green Zone, c’est-à-dire dans un état d’utilisation et de latence sain et durable pour les charges applicatives de production.

Les charges applicatives OLTP ont été générées à l’aide d’un kit d’outil partenaire Microsoft qui crée une charge applicative de type TPC-E. Ce kit d’outils, basé sur le kit d’outils de type TPC-E BenchCraft, a été utilisé pour simuler des charges applicatives OLTP réalistes dans cette solution.

Les indicateurs de performances des E/S du système (E/S par seconde, transactions par seconde et latence) ont été collectés aux niveaux du serveur/base de données et du stockage.

Tous les tests ont été exécutés sur un système XtremIO correctement configuré.

Les résultats du test dépendent fortement de la charge applicative, des exigences spécifiques de l’application, ainsi que de la conception et de la mise en œuvre du système. Les performances relatives du système peuvent donc varier en fonction de ces facteurs et de quelques autres. En conséquence, cette charge applicative ne doit pas être utilisée comme substitut dans le cadre d’un benchmark d’application spécifique pour le client, s’il s’agit de prendre des décisions critiques concernant la planification de la capacité et/ou l’évaluation du produit.

Toutes les données de performances figurant dans ce rapport ont été obtenues dans un environnement rigoureusement contrôlé. Les résultats obtenus dans d’autres environnements d’exploitation peuvent varier considérablement.

EMC ne donne aucune garantie ou représentation quant au fait qu’un utilisateur peut obtenir ou obtiendra des performances équivalentes en matière de transactions par minute.

Remarque : l’indicateur TPS (transactions par secondes) utilisé pour mesurer la base de données est décrit et utilisé dans les résultats de notre test. Étant donné que les transactions diffèrent grandement d’un environnement de base de données à un autre, ces chiffres doivent être uniquement utilisés à titre de référence et à des fins comparatives dans les résultats de ce test.

L’objectif global du test a été de démontrer les points suivants :

• Les hautes performances obtenues lorsque les bases de données Microsoft SQL Server virtualisées ont été exécutées sur XtremIO.

• La façon dont XtremIO a considérablement simplifié les opérations de stockage pour Microsoft SQL Server.

• La stabilité des IOPS sur la baie de stockage pour les charges applicatives OLTP de la base de données OLTP Microsoft SQL Server.

• Des économies significatives en matière d’espace de stockage grâce à la réduction des données à la volée sur la baie XtremIO lorsque les snapshots des volumes de production sont utilisés à des fins de réaffectation (test/dév., sauvegarde, BI, etc.) au sein des environnements.

Présentation

Remarques sur les résultats

Objectifs du test


Les scénarios suivants ont été testés et sont décrits plus en détail dans les prochaines sections :

• Test des performances des charges applicatives OLTP

• Test des performances d’un système doté des fonctionnalités de snapshot XtremIO

Nous avons également réalisé une analyse de la réduction des données XtremIO dans l’environnement SQL Server de cette solution.

Ce test a servi à mesurer les performances de l’ensemble de l’environnement avec des charges applicatives de bases de données SQL Server 2012 et SQL Server 2014.

Ce test a également montré comment un système XtremIO peut gérer l’augmentation des charges applicatives des bases de données tout en continuant à enregistrer des performances stables.

Méthodologie de test

Microsoft BenchCraft a été utilisé pour générer la charge applicative OLTP servant à produire un fort taux d’E/S aléatoires physiques à partir d’une plate-forme de base de données.

Nous avons exécuté un nombre fixe d’utilisateurs simultanés pour chaque base de données, avec le même ensemble de requêtes OLTP, simultanément sur toutes les bases de données SQL Server de l’environnement, puis avons mesuré les statistiques de performances. Lors du test, le nombre d’utilisateurs simultanés a été contrôlé de façon à nous permettre de générer un niveau spécifique d’E/S par seconde.

Procédure de test

Le test a débuté par une seule charge applicative de base de données. Nous l’avons exécutée pendant une période donnée afin de stabiliser la charge applicative, puis nous avons ajouté une nouvelle charge applicative de base de données tandis que la charge applicative précédente était encore en cours d’exécution. Chaque charge applicative de base de données a continué de produire des E/S par seconde supplémentaires sur le système de stockage XtremIO sans que l’hôte n’enregistre une augmentation de la latence des E/S.

Nous avons commencé le test par les charges complètes présentées dans leTableau 10, lesquelles ont été exécutées de manière consécutive pour tester les différences entre SQL Server 2012 et SQL Server 2014 (étapes 1à 6de la séquence de la charge applicative), puis des charges supplémentaires ont été ajoutées à SQL Server 2012 pour obtenir une charge applicative système complète. Tableau 10. Séquence de test de la charge applicative permettant d’obtenir une

charge système complète

Séquence de la charge applicative



SQL Server Charge de travail (nombre d’utilisateurs/ taux de transaction max.)

1ère DB_01 750 Go SQL Server 2014 10/200

Scénarios de test

Test des performances des charges applicatives OLTP


Séquence de la charge applicative



SQL Server Charge de travail (nombre d’utilisateurs/ taux de transaction max.)

2e DB_01 750 Go SQL Server 2012 10/200

3e DB_02 500 Go SQL Server 2014 15/200

4e DB_02 500 Go SQL Server 2012 15/200

5e DB_03 1 To SQL Server 2014 20/200

6e DB_03 1 To SQL Server 2012 20/200

7e DB_04 2 To SQL Server 2012 5/200

8e DB_05 250 To SQL Server 2012 5/200

9e DB_06 1 To SQL Server 2012 5/200

Résultats du test

Comme le montre la Figure 11, la baie XtremIO est hautement évolutive avec plusieurs charges applicatives de base de données SQL Server d’entreprise simultanées.

Dans l’ensemble, la baie XtremIO a enregistré une faible latence moyenne lorsque les charges applicatives de base de données SQL Server ont produit davantage d’E/S au sein du système. L’ensemble du système a généré plus de 4 200 transactions par seconde avec un total de 200 000 E/S par seconde lorsque les neuf charges applicatives ont été entièrement chargées, tandis que la latence de la baie s’est maintenue en dessous de 1 ms pour le système XtremIO. La latence moyenne du disque de l’hôte a varié entre moins de 1 ms et moins de 2,5 ms.

Figure 11. Test d’évolutivité de SQL Server/XtremIO


Performances du système XtremIO

Lorsque nous avons transmis la charge système complète, XtremIO a offert un taux d’E/S par seconde et un débit extrêmement élevés avec une très faible latence et un taux de transaction SQL Server globalement élevé, comme l’illustrent les Figure 12 et Figure 13.

Figure 12. Latence et E/S par seconde observées dans les modules X-Brick XtremIO lors de l’exécution de la charge complète dans SQL Server 2012 et SQL Server 2014

Figure 13. Bande passante observée sur les modules X-Brick XtremIO lors de l’exécution de la charge complète dans SQL Server 2012 et SQL Server 2014

Comparatif entre les performances de SQL Server 2012 et SQL Server 2014

Comme l’illustre la Figure 14, avec des serveurs dotés du même processeur, de la même mémoire et de la même configuration, SQL Server 2014 a fourni davantage de transactions par seconde que SQL Server 2012. En effet, Microsoft a amélioré l’utilisation de la mémoire pour les transactions réalisées dans SQL Server 2014.


Figure 14. Performance transactionnelle de la base de données SQL Server : 2012 contre 2014

Les serveurs SQL Server 2012 et SQL Server 2014 ont été configurés avec les mêmes composants matériels (serveurs, RAM et nombre de processeurs).

Performance transactionnelle de SQL Server À un niveau bas de transaction, SQL Server 2014 offre des performances similaires à SQ Server 2012, avec environ 400 transactions par seconde (7 % de plus). Avec une charge applicative plus exigeante, le back-end hautes performances de XtremIO permet à SQL Server 2014 de gérer un taux de transaction plus élevé. Comme le montre la Figure 14, SQL Server 2014 a traité jusqu’à 12,5 % de transactions en plus lors de l’augmentation du nombre de transactions.

Le niveau plus élevé de l’utilisation du CPU par SQL Server 2014 (60 % contre 55 % pour SQL Server 2012) s’explique par l’exécution de 20 % de transactions en plus pour SQL Server 2014. Cela correspond à une augmentation de 9 % de l’utilisation du CPU pour un gain de 12,5 % au niveau du taux de transaction.

De manière générale, SQL Server 2014 offre des performances efficaces et, comme le montrent nos tests, XtremIO permet au logiciel de mieux gérer un système présentant un taux de transaction élevé, ce qui élimine toute latence éventuelle du stockage.

SQL Server et E/S de disque Sur le plan des E/S de disque, les performances de SQL Server 2012 et SQL Server 2014 sont équivalentes.

Comme le montre la Figure 15, SQL Server 2014 offre des performances globales légèrement supérieures pour les LUN de fichiers de données (E/S par seconde légèrement plus élevées et latence plus faible).


Figure 15. Performances de SQL Server en matière d’E/S de disque : 2012 contre 2014

Les latences d’E/S de disque des LUN de fichiers log sont similaires pour les deux versions de SQL Server, avec un taux d’E/S par seconde bien plus bas pour SQL Server 2012 (en raison du nombre moins élevé de transactions). Pour les bases de données tempdb, le taux d’E/S par seconde est bien moins élevé pour SQL Server 2012 (ce qui indique que les performances transactionnelles de SQL Server 2014 ont peut-être été améliorées en optimisant le plan d’exécution, ce qui se traduit par une plus grande utilisation des bases de données tempdb). Toutefois, la latence des bases de données tempdb est nettement inférieure dans SQL 2014, ce qui en fait un choix plus pertinent pour les bases de données SQL Server qui présentent un nombre élevé d’E/S et sont sensibles aux performances.

Dans ce scénario, nous avons utilisé les snapshots XtremIO pour créer plusieurs copies de la base de données de production, lesquelles pourront être utilisées pour le provisionnement d’environnements de test/dév.

La création d’un snapshot XtremIO a été instantanée et le snapshot créé a été disponible immédiatement. La prise de snapshots XtremIO n’a pas d’incidence visible sur les performances, que ce soit pendant ou après la création de ces snapshots. La base de données est restée en ligne et a enregistré les mêmes performances que celles observées avant la création des snapshots. Comme l’utilisation de l’espace physique a été minime, davantage de snapshots ont pu être créés sans impact sur la base de données de production, contrairement à une baie traditionnelle.

Il n’y a pas eu d’écart de performances entre l’accès aux volumes primaires et l’accès aux volumes de snapshots.

Les snapshots ont également pu être utilisés en tant que copies inscriptibles, le cas échéant, sans aucune incidence sur la base de données de production. Un snapshot inscriptible XtremIO peut être considéré comme un clone d’une baie traditionnelle, tout en présentant un encombrement différent. Les snapshots XtremIO offrent un encombrement nettement réduit sur le stockage physique.

Test des performances d’un système doté des fonctionnalités de snapshot XtremIO


Méthodologie de test

Ce test a utilisé BenchCraft pour créer la même charge applicative que dans les tests de performances, tout en mesurant les performances de l’environnement.

Une fois l’ensemble de snapshots créé, nous avons continué à exécuter la charge applicative pendant huit heures afin de simuler la charge d’une journée de travail type. Un autre jeu de snapshots a ensuite été créé pour mesurer l’impact de la charge applicative d’une journée sur l’environnement.

Nous avons mesuré l’impact des économies qu’offre le stockage XtremIO, grâce au taux de déduplication et à l’allocation dynamique, sur les snapshots créés dans le cadre de ce test.

Ces snapshots cohérents en cas de sinistre ont ensuite été montés sur des hôtes de montage distincts et restaurés afin de simuler une charge applicative de test/développement. Des charges applicatives en lecture seule et accessibles en lecture/écriture ont été présentées aux snapshots.

Procédure de test

Nous avons suivi les étapes suivantes pour réaliser ce test :

1. Création de la charge applicative pour l’ensemble de l’environnement de la base de données de production, puis capture des données actuelles portant sur les taux de déduplication, avec comme référence la capacité physique utilisée et le gain d’espace obtenu grâce à l’allocation dynamique.

2. Création du premier snapshot des LUN de base de données SQL Server 2012.

3. Création du premier snapshot des LUN de base de données SQL Server 2014.

4. Création de cinq snapshots.

5. Exécution pendant huit heures de la charge applicative sur la base de données de production afin de simuler la modification de cet environnement au cours d’une journée de travail. Poursuite de la surveillance des performances de l’environnement.

6. Création d’un autre snapshot de la base de données de production avec SQL Server 2012, puis avec SQL Server 2014. Capture des taux de déduplication, de la capacité physique utilisée et du gain d’espace obtenu grâce à l’allocation dynamique à l’aide de la console de gestion de baies XtremIO.

7. Création d’un snapshot de SQL Server 2012 et de SQL Server 2014 pour une même opération.

8. Montage d’un des snapshots précédemment créés et restauration de celui-ci sur une instance distincte de SQL Server (sur des bases de données SQL Server 2012 et SQL Server 2014).

9. Ajout d’une charge applicative supplémentaire sur un autre snapshot de base de données monté, puis vérification des performances système.

10. Ajout d’une charge applicative supplémentaire accessible en lecture/écriture sur le snapshot de base de données monté, puis vérification des performances système.


Résultats du test

Conclusion relative à la création de snapshots Lors de la création des snapshots, tous les snapshots ont été réalisés instantanément, sans aucun délai. Tous les snapshots ont été disponibles en lecture/écriture immédiatement après leur création.

Performances prévisibles de XtremIO sur une période prolongée Comme le montre la Figure 16, XtremIO fournit à SQL Server des performances hautement prévisibles lorsqu’une charge applicative extrêmement lourde est maintenue sur une très longue période. La latence est restée constante à environ 1 ms alors qu’une charge applicative extrêmement lourde a été maintenue pendant plus de 10 heures, avec la création de cinq snapshots de toutes les bases de données de production SQL Server.

Figure 16. Performances prévisibles de XtremIO en cas de charge applicative lourde et prolongée

Dotée d’une capacité Flash utile physique de 15 To, la baie XtremIO a servi 181 To d’espace de volume aux hôtes. Cela présente des avantages considérables en matière de coûts par rapport au stockage traditionnel ou à d’autres baies Flash qui ne disposent pas de la technologie d’optimisation de l’efficacité XtremIO.

Toutes les bases de données ont enregistré des performances prévisibles et constantes avec une latence proche de 1 ms côté serveur et ont maintenu le même taux de transaction pendant toute la durée du test. Les pics compris entre 1 ms et 1,5 ms correspondent aux activités de point de contrôle de base de données. En dehors de cela, l’ensemble du test a enregistré une latence extrêmement constante et prévisible.

Impact des snapshots XtremIO sur les performances Nous avons capturé les indicateurs présentés à la Figure 17 pour montrer l’impact des snapshots XtremIO sur les performances.


Figure 17. Impact des snapshots XtremIO sur les performances

Conclusions de notre test :

• Dans un environnement de base de données entièrement chargé, la création d’un snapshot XtremIO n’a pas d’impact sur les performances.

• Le snapshot est créé instantanément et peut être immédiatement utilisé.

• Le nombre de snapshots n’a aucune incidence sur les performances de la base de données de production.

• Comme indiqué plus loin dans nos résultats, ces snapshots utilisent également peu de stockage. Vous pouvez créer autant de snapshots que vous le souhaitez sans aucun impact sur les performances de la base de données de production.

Dans ce test, nous avons monté des bases de données SQL Server 2014 et SQL Server 2012 sur deux machines virtuelles hôte de montage, puis nous avons exécuté une charge applicative complète sur trois des bases de données. La Figure 17 montre qu’après avoir présenté au snapshot une charge applicative d’environ 50 000 E/S par seconde, XtremIO a géré environ 212 000 E/S par seconde tout en maintenant une latence extrêmement faible.

La charge applicative peut atteindre le même niveau de performances sur les snapshots et sur la base de données production, à condition que la capacité totale d’E/S par seconde se situe dans les limites de XtremIO.

Snapshots XtremIO et efficacité du stockage Les snapshots XtremIO utilisent un minimum de stockage physique. Lors de nos tests, comme l’indique la Figure 18, l’utilisation du stockage physique est restée identique suite à la création des snapshots pour un système de base de données de 7,5 To. Une capacité totale de 40 To basée sur les snapshots a été rendue disponible en lecture/écriture, sans surcoût.


Figure 18. Efficacité du stockage pour les opérations de snapshot XtremIO

Au cours de ce test, avant la création des deux derniers snapshots, nous avons également configuré une charge applicative complète exécutée pendant huit heures afin d’introduire une modification d’environ 10 % de la base de données. En raison des données de production supplémentaires, il y a eu une augmentation d’environ 500 Go de l’utilisation du stockage physique (pour une modification d’environ 750 Go avec cinq snapshots par-dessus). Pour une baie traditionnelle, cela peut nécessiter une utilisation bien plus élevée du stockage physique. Dans le cas présent, une modification moins importante que la modification réelle s’est matérialisée sur le stockage physique XtremIO, principalement grâce à sa fonction de réduction des données à la volée.

La Figure 18 montre qu’à mesure que sont créés des snapshots supplémentaires de la base de données de production, les taux de déduplication restent les mêmes, tandis que l’augmentation de la capacité physique utilisée sur la baie reste faible et que la capacité du volume augmente de manière considérable. L’efficacité globale du stockage a augmenté, de même que le gain d’espace de stockage obtenu grâce à l’allocation dynamique.

XtremIO dispose d’un mécanisme de snapshot très efficace. Chaque snapshot de la base de données n’a occupé qu’un espace de stockage physique minime, même lorsque la charge applicative de huit heures a ajouté 10 % de modifications supplémentaires dans la base de données de production. Les LUN affectées ont enregistré des besoins inférieurs aux modifications réelles du stockage physique. Dans une baie traditionnelle, cela nécessiterait de multiplier au moins par deux le volume de stockage physique.

Le volume total attendu a augmenté à plus de 200 To, pour 14,9 To de stockage physique, en raison de l’efficacité de l’espace qu’ont fourni les snapshots. L’efficacité du stockage est passée de 4,5:1 à 16:1 après le septième snapshot.

Le taux de déduplication n’a pas changé suite à la création des snapshots car les snapshots XtremIO présentent une efficacité de stockage de 100 % pour les données utilisateur et les métadonnées. Cela signifie que les snapshots ne créent aucune donnée devant être dédupliquée. Ce n’est qu’après que l’exécution de la charge applicative de huit heures a introduit les changements que le taux de


déduplication a légèrement fléchi, de 1.9:1 à 1.8:1, du fait de l’ajout de données uniques dans le système.

Dans ce test de la solution, nous avons examiné la réduction des données XtremIO vis-à-vis des bases de données OLTP SQL Server.

Réduction économique des données

XtremIO vous permet de maintenir une capacité logique qui dépasse largement la capacité Flash physique du système, comme l’illustre la Figure 19.

Dans le cadre de ce test, la quantité réelle de volumes créés sur XtremIO a été d’environ 181 To avec cinq snapshots de base de données. Le taux de déduplication des données de la base de données SQL Server a été maintenu à près de 2:1. L’effet cumulatif de la réduction des données nous a permis de faire rentrer cette capacité dans environ 13,5 To de stockage physique. Le rapport réel entre les volumes et le stockage physique a été d’environ 13:1. Plus vous créez de snapshots, plus ce ratio sera élevé. Avec sept snapshots, ce ratio est de 16:1.

Figure 19. Réduction des données XtremIO avec déduplication et allocation dynamique

Le volume total correspond aux besoins d’espace de stockage physique au sein d’une baie traditionnelle si tous les snapshots sont accessibles en écriture/lecture. Comme le montre la Figure 19, le stockage physique de XtremIO est équivalent à moins d’un dixième de ce volume.

Taux de déduplication

Grâce à la réduction des données, les capacités réelles du système XtremIO peuvent s’étendre et dépasser la capacité physique. Dans les environnements contenant de nombreuses informations en double, la capacité logique réelle de XtremIO peut être bien supérieure à sa capacité Flash nominale.

SQL Server offre un taux de déduplication proche de 2:1. Ce taux dépend en grande partie des données de la base de données SQL Server, comme l’illustré la Figure 20. Pour un besoin réel de 25 To de stockage pour la base de données SQL Server, l’administration et le système d’exploitation, moins de 14 To de

Analyse de la réduction des données XtremIO


stockage Flash physique sont nécessaires sur la baie XtremIO. Toutefois, nous pouvons allouer environ 60 To lorsque nous créons des LUN.

Figure 20. Taux de déduplication de SQL Server


Conclusion

Cette solution présente la valeur considérable du stockage partagé EMC XtremIO pour les systèmes de gestion de base de données, tels que Microsoft SQL Server. XtremIO offre une solution de stockage évolutive et extrêmement efficace pour un environnement SQL Server consolidé susceptible d’être utilisé pour exécuter différentes charges applicatives, notamment OLTP.

Le stockage peut suivre l’évolution linéaire côté hôte. Architecture scale-out toujours en mode actif/actif XtremIO fait évoluer de manière linéaire la capacité, crée des E/S par seconde très élevés et maintient une latence extrêmement faible. Lorsque vous ajoutez des ressources de traitement supplémentaires côté serveur, notamment CPU, mémoire, ports d’adaptateur HBA et ports front-end, le système peut fournir davantage d’E/S par seconde et un débit plus élevé pour les environnements OLTP.

Grâce à la virtualisation, la solution utilise efficacement les ressources tout en fournissant des bases de données hautes performances. Il est facile d’accroître la capacité et les fonctions de traitement. À mesure que les besoins évoluent, cette pile de solutions peut s’adapter à cette évolution des exigences à n’importe quel niveau (applications, logiciels de base de données et autres logiciels). Il est également possible de mettre en œuvre de nouvelles approches des bases de données, telles que l’analytique en temps réel, grâce à la consolidation des instances de production et de reporting.

Mieux encore, les snapshots sont créés instantanément et utilisables à quelque fin que ce soit. L’ajout ou la suppression de snapshots ne coûte pratiquement rien. L’exécution de charges applicatives accessibles en lecture/écriture sur un snapshot a une incidence minime sur les performances de la base de données de production.

La solution fournit les fonctionnalités suivantes :

• Configuration simple et rapide avec peu ou pas de réglage du stockage. Fonctionnement tout aussi transparent dans les environnements SQL Server virtualisés que dans les environnements physiques, avec une simplicité de gestion et de surveillance.

• Prise en charge des charges applicatives transactionnelles SQL Server 2012 et SQL Server 2014 les plus exigeantes, avec un débit qui peut aisément surpasser 100 000 E/S par seconde par module X-Brick et une latence constante proche de 1 ms.

• Réduction de l’encombrement du stockage à l’aide des fonctions XtremIO de réduction des données à la volée et de snapshot, comme l’illustre cette configuration dont l’efficacité générale est de 16:1.

• Copies de données hautes performances et en quasi temps réel grâce à la technologie de snapshot XtremIO, sans surcoût et tout en offrant une restauration quasi instantanée des données de production, même lorsque leur volume se compte en To.

Résumé

Conclusions


Références

Ces documents sont disponibles sur le site Web http://france.emc.com ou sur celui du support en ligne EMC. L’accès au support en ligne dépend de vos informations d’identification. Si vous ne parvenez pas à accéder à un document, contactez un responsable de compte EMC.

Livres blancs

Pour plus d’informations, consultez le livre blanc ci-dessous.

• Présentation de la baie 100 % Flash EMC XtremIO 3.4. :

Documentation produit

Pour obtenir des informations complémentaires, consultez la documentation produit ci-dessous.

• Caractéristiques techniques du système EMC XtremIO

• EMC VSI Path Management Product Guide

• Guide d’utilisation de la baie de stockage EMC XtremIO

Pour plus d’informations, reportez-vous au site Web de XtremIO.

Pour des informations complémentaires, consultez les documents répertoriés ci-dessous et disponibles sur le site Web de VMware.

• Microsoft SQL Server Databases on VMware Best Practices Guide

• VMware vSphere Networking

• VMware ESX Scalable Storage Performance

Pour des informations complémentaires, consultez les documents répertoriés ci-dessous et disponibles sur le site Web de Microsoft.

• Pre-Configuration Database Optimizations

• Microsoft SQL Server Best Practices

Documentation EMC

EMC XtremIO

Documentation VMware

Documentation relative à Microsoft SQL Server

http://france.emc.com/resource-library/resource-library.htm�

https://support.emc.com/�

http://www.xtremio.com/�

http://www.vmware.com/�

http://www.microsoft.com/�

Documents

PERFORMANCES EXCEPTIONNELLES ET … · Ressources de traitement et de ... Test et validation des performances ... une simplicité de gestion et de surveillance. • Prise en charge