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Edition 2012 – 10 et 11 décembre
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SQL SERVER : INFRASTRUCTURE
11 décembre 2012
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SOMMAIRE
David Barbarin
~10 ans expérience SQL Server
Insentia SABlog : http://blog.developpez.com/mikedavem/
Twitter : @mikedavem
Conseil et formationoArchitecture système et Bases de Données
oHaute disponibilité
oPerformance et optimisation
oSécurité
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SOMMAIRE
Processeurs
Mémoire
Stockage
Réseau
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PROCESSEURS
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CACHES PROCESSEURS
A quoi servent les caches ?
Registres (< 64 bits)
L1 cache : le plus petit mais le plus rapide des caches
L2 cache … L3 cache : peuvent accueillir plus de données mais leurs accès
est beaucoup plus lent
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CACHES PROCESSEURS
Plus on s’éloigne des registres CPU plus la latence d’accès augmente
L1 cache = 1 billionième de seconde (1000 milliards)
Disques = 1 millième de seconde (cas le plus défavorable)
Les performances d’un serveur de bases données sont étroitement liées
aux tailles de cache des processeurs
2ns 4ns 6ns 50ns us / ms
Registre L1 cache L2 cache L3 cache RAM Disques32KB 256KB 12MB 64GB TB
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VITESSE, CŒURS ET HYPERTHREADING
Loi de Moore : la vitesse des processeurs double tous les 18 / 24 mois
La course à la vitesse d’horloge est terminée Place à la fragmentation des
puces (multi-cœurs) ou utilisation l’hyper-threading (fragmentation logique)
Les processeurs multi-cœurs ou hyper-threadés vs processeurs mono-cœurs
Sockets physique, cœurs physique et cœurs logique importante Devenu
important en terme de licence avec SQL Server 2012
Quid : Un processeur avec n cœurs ou plusieurs processeurs physiques
avec SQL Server ?
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VITESSE D’HORLOGE
Date
2002 Premier processeur hyperthreadé (Intel
Foster MP-based Xeon)
2005 Premier processeur dual core (AMD x64)
Meilleure performance que
l’hyperthreading
2006 Premier Core2 (quadcore) par Intel
…
Aujourd’hui AMD opteron 6xxx 16 cœurs
Intel Xeon E7 , Nehalem-EX 10 cœurs
hyperthreadés 20 cœurs
Demain Intel Xeon Phi Coprocesseurs
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TECHNOLOGIES TURBO BOOST / CORE
Appelé également « dynamic overclocking»
Technologie embarquée dans certaines versions d'Intel (Nehalem, Sandy-
Bridge et Ivy-Bridge) et AMD (Phenom II X6)
Permet aux processeurs d’augmenter dynamiquement leurs fréquences
d’horloges au-delà de la fréquence nominale
Contrôle possible depuis le système d’exploitation via ACPI. Activation dans
le bios également.
Vitesse limitée par la puissance du processeurs, ses limites thermiques (TDP),
le nombre de cœurs et les fréquences max
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DEMO
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MÉMOIRE
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TYPES DE MEMOIRE
Mémoires DDR2 vs DDR3
Mémoires ECC et bénéfices pour les serveurs de bases de données
CAS (Column Address Strube) ou latence
Exemple : DDR3 2000MHz CAS 10, DDR3 1600 MHz CAS 8 et DDR3 1333
MHz CAS 6 ont exactement les mêmes performances.
Calcul = 10 * 1 / (2000000000/2) = 8 * 1 / (1600000000/2) = 6 * 1/
(1333000000/2) = 0.000000010 soit 10ns
Architectures multicanaux
Quid : Une seule DIMM de grosse capacité ou plusieurs DIMM ?
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ARCHITECTURES 32 BITS ET 64 BITS
Architecture 32 bits
Chaque processus utilisateur a accès à 2Go d’espace d’adressage virtuel
(2 Go étant réservé aux processus systèmes)
Possibilité d’étendre l’espace d’adressage en utilisant les switch 3GB,
USERVA ou PAE (+ AWE) dans le boot.ini
Pour SQL Server l’ensemble des caches + buffer pool doivent
cohabiter dans un espace de 2Go.
L’option –g permet de réserver et de garantir une certaine quantité de
mémoire au démarrage de l’instance pour les pages qui ne concernent
pas le buffer pool (> 256 MB par défaut)
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ARCHITECTURES 32 BITS ET 64 BITS
Architecture 64 bits
Chaque processus utilisateur a accès un espace d’adressage virtuel
beaucoup plus grand (> To)
Architecture plus évolutive
Plus d’espace alloué aux différents caches SQL Server
Pollution des caches possible en fonction du type d’activité
CPI plus important en 64 bits
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NUMA ARCHITECTURE
Architecture classique (SMP)
Mémoire
principale
Cache Cache Cache
Processeur Processeur Processeur
I/O
Bus système
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NUMA ARCHITECTURE
Non Uniform Memory Access plus évolutive lorsque le nombre de
processeurs devient important
Processeur Processeur Processeur Processeur
Mémoire
principale
Mémoire
principale
Node Node
Bus système Bus système
I/O I/O
ccNUMA ccNUMA
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DEMO
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STOCKAGE
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DISQUES MECANIQUES
Facteurs affectant les performances des disques mécaniques
Temps de recherche (Seek time)
(IOPS) RANDOM
Latence de rotation (Rotational Latency)
(Débit Mo/s) SEQUENTIAL
Interfaces et bandes passante (Mo/s)
SATA, SAS, SCSI
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DISQUES SSD / CARTES IO FUSION
Suppression des latences du à la mécanique des têtes
Support de la commande TRIM
Interfaces (SAS, SATA)
Over provisionning, Wear leveling, garbage collection …
et les Cartes IO / Fusion ?
tolérance aux pannes, durée de vie ?
Le coût est encore un frein !
Quels éléments de bases de données à héberger sur ce type de
stockage ? Tout dépend !! (architecture, budget …)
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COMPARATIF DISQUES
Disque Interface IOPS
7200 rpm SATA 75-100 IOPS
10000 rpm SATA 125-50 IOPS
10000 rpm SAS 140 IOPS
15000 rpm SAS 175-210 IOPS
Intel X25-M G2 (MLC) SATA 3.3Go/s 8600 IOPS
OCZ Vertex 4 SATA 8Go/s 120000 IOPS
Fusion-io ioDrive PCIe 140000 Read IOPS,
135000 Write IOPS
OCZ 2x SuperScale Z-Drive
R4 PCI-Express SSD
PCIe 1200000 IOPS
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RAID
Tolérance de panne beaucoup plus élevé
Augmentation des performances par combinaisons de disques Grappe
Choix du type de grappe important en fonction
de l’utilisation, du nombre disques, de contrôleurs etc.
RAID 1, RAID5, RAID6, RAID 10
Paramétrage du contrôleur RAID
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RAID
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DAS, SAN ET NAS
DAS ( Direct Attache Storage)
Concerne uniquement un serveur
En général un ou plusieurs contrôleurs RAID
Un nombre de disques limité
Une quantité de cache limitée
Une protection limitée
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SAN ( Stockage Area Network)
Indépendant
Extensible (disques, cache, contrôleurs …)
Bonne isolation des données
FC vs iSCSI
Connectique plus complexe
(HBA, Fabriques, Contrôleurs, disques)
Architecture coûteuse
Virtualisation du stockage
Virtualisation des niveaux de RAID
Virtualisation des baies de stockage
DAS, SAN ET NAS
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DAS, SAN ET NAS
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DAS, SAN ET NAS
NAS
Architecture moins coûteuse que les SAN
Performance plus faible
Utilisation du trace flag 1807
Reconsidération des NAS
avec SQL Server 2012 et Windows 2012 et
SMB 3.0 + pool de stockage
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RESEAU
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CARTES RÉSEAUX
Cartes Ethernet gigabits
Configuration manuelle vs auto détection (vitesse, full duplex …)
NIC teaming (tolérance de pannes, performances) avec Windows Server
2012 possibilité de gérer le teaming depuis le système d’exploitation
Ajout de cartes réseaux pour séparer les types de trafic (application,
maintenance …)
Utilisation des jumbo frames
Consolidation et virtualisation
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DEMO
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EN RESUME
Processeurs (vitesses, caches, architectures multicoeurs, multithreads)
Mémoire (vitesse d’horloge, latences, architectures NUMA)
Stockage (DAS, SAN, NAS, disques mécaniques, à mémoire flash)
Réseau (paramétrage, NIC Teaming, cartes dédiées)
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