MSA-Storage für Microsoft SQL
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Technisches Whitepaper HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL Whitepaper zu Lösungsblöcken Inhalt Ziel .............................................................................................................................................................................................2 Terminologie ...........................................................................................................................................................................2 Wichtige Faktoren ..................................................................................................................................................................2 Leistung................................................................................................................................................................................2 Kapazität ..............................................................................................................................................................................3 Verwaltungskomfort .........................................................................................................................................................3 Lösungsblöcke ........................................................................................................................................................................3 Positionierung von Microsoft SQL-Speicher im Überblick .........................................................................................3 Erste Schritte.......................................................................................................................................................................4 Dynamik gewinnen ............................................................................................................................................................6 Unternehmen erweitern ...................................................................................................................................................7 Fazit ...........................................................................................................................................................................................9 Technisches Whitepaper | HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL Ziel In diesem technischen Whitepaper sollen drei Reifestadien für Microsoft ® SQL auf der Basis von HP Storage dargestellt werden. Diese Lösungsblöcke wurden als flexible und funktionale Designs konzipiert, um schnell mit Kunden ins Gespräch zu kommen, die spezielle Speicheranforderungen an Exchange stellen. In diesem Dokument werden drei spezielle Reifestadien erörtert: „Erste Schritte“, „Dynamik gewinnen“ und „Unternehmen erweitern“. Terminologie • IOPS – Input/Output Operations Per Second • LFF – Large Form Factor 3,5"-Festplatten • RAID – Redundant Array of Independent Disks • SAS – Serial Attached SCSI • SATA – Serial Advance Technology Attachment • SFF – Small Form Factor 2,5"-Festplatten Wichtige Faktoren Ein angemessenes Speicherdesign ist bei der Entwicklung einer Microsoft SQL Server-Plattform entscheidend, bei der I/O-Leistung, Kapazität und Verwaltungskomfort höchste Priorität haben. Leistung SQL Storage muss leistungsstark sein, damit die Datenbankarchitekturen auf effiziente Weise betrieben werden. • Festplattentypen – Bei den Lösungsblöcken werden stets SAS-Laufwerke empfohlen, da diese exzellente Leistung (doppelt so viel wie bei SATA) für I/O-intensive Anwendungen zu angemessenen Kosten bieten. Alle Festplattenplattformen unterstützen LFF und SFF SATA- und SAS-Laufwerke mit 7.200, 10.000 und 15.000 U/min. • IOPS – Die Leistung des Speicherclusters kann sich deutlich auf die Leistung der Anwendung auswirken, die vom jeweiligen Speicher abhängig ist. Die Tabelle unten zeigt die verschiedenen Festplattentypen im Vergleich. Dies hilft bei der Planung der IOPS-Leistung. Tabelle 1. Attribute von SAS-, SATA- und SSD-Laufwerken Festplattentyp Drehzahl Max. IOPS Kosten/GB Zuverlässigkeit Ideal für SSD – (Flash-basiert) Sehr hoch Sehr hoch Hoch • SQL • Datenbanken • Transaktionen SAS 15.000 U/min Hoch Hoch Hoch • SQL • Datenbanken • Transaktionen • Nicht vorhersehbare Workloads • Virtualisierung SATA 7.200 U/min Niedrig Niedrig Niedrig • Anwendungen mit geringen Leistungsanforderungen • Dateifreigabearchiv • DR-Standorte 2 Technisches Whitepaper | HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL • RAID und Cache – RAID-Konfigurationen sind für den Schutz der Daten unverzichtbar. – D3600 – RAID-Level einschließlich RAID 6 mit ADG, 50 und 60 (in Abhängigkeit vom verwendeten Smart Array Controller). Die Smart Array-Technologie der P212, P411, P812, P222, P421, P822, P711m und P721m Controller gestattet die Unterstützung für die RAID-Level 0, 1, 1+0, 5 und RAID 6 mit ADG, 50 und 60. Der Battery-Backed Write Cache ist optional. – MSA unterstützt die üblichen RAID-Level. RAID 6 ist jedoch das höchste Level für empfohlenen RAID-Schutz, das den Ausfall von zwei Festplatten innerhalb einer einzigen RAID-Gruppe toleriert. MSA verwendet eine CacheFunktion namens „Write-Back Cache“, um die Latenzzeit bei Antworten zu reduzieren. Die MSA 1040 Controller sind mit 2 GB Cache ausgestattet und das MSA 2040 mit 4 GB mit ECC-Schutz und Sicherung im Flash-Speicher. Kapazität Die Kapazität lässt sich durch zusätzliche Erweiterungseinschübe mit Festplatten erhöhen. Der zusätzliche Vorteil einer Erweiterung besteht in der gesteigerten Gesamtleistung des Arrays selbst. • D3600 Disk Enclosure – Das LFF D3600 Disk Enclosure unterstützt bis zu 12 (zwölf) 6G LFF SAS-Laufwerke für eine maximale Kapazität von 7,2 TB bei 6G 600 GB SAS-Laufwerken oder 48 TB bei 6G 4 TB SAS MDL- oder 3G 4 TB SATA MDL-Laufwerken. • MSA 1040 – LFF-Konfigurationen sind skalierbar bis zu 48 TB SAS MDL und erweiterbar bis 192 TB SAS MDL mit zusätzlich maximal drei MSA 3,5" Disk Enclosures. – SFF-Konfigurationen sind ab 28 TB SAS skalierbar. Durch drei zusätzliche D3700 JBODs bietet MSA 1040 Speicher Unterstützung für bis zu 118 TB SAS. • MSA 2040 – Die LFF-Konfiguration unterstützt 48 TB über eine einzige LFF-Array-Steuerung mit 12 x 4 TB LFF SAS MDL-Laufwerken oder bis zu 384 TB, indem sieben LFF Disk Enclosures im Anschluss an ein LFF-Array mit 4 TB LFF SAS MDL-Laufwerken hinzugefügt werden. – SFF-Konfigurationen unterstützen 24 TB über eine einzige LFF-Array-Steuerung mit 24 x 1 TB LFF SAS MDL-Laufwerken oder bis zu 199 TB, indem sieben SFF Disk Enclosures im Anschluss an ein LFF-Array mit 1 TB LFF SAS MDL-Laufwerken hinzugefügt werden. Verwaltungskomfort Von den einzelnen Plattformen werden die folgenden Tools zur Array-Verwaltung verwendet: • D3600 Disk Enclosure – Array Configuration Utility (ACU) und HP Systems Insight Manager (SIM) • MSA 1040 und MSA 2040 FC-SAN – Integrated Storage Management Utility (SMU), Powerful Web-Based Interface (WBI), scriptfähige Befehlszeilenschnittstelle Lösungsblöcke Positionierung von Microsoft SQL-Speicher im Überblick Bei allen Lösungsblockmodellen sind die folgenden SQL Best Practices bei großen Datenbanken sorgfältig zu beachten, damit die anstehenden Operationen von SQL so ausgeführt werden, dass möglichst viele Festplatten gleichzeitig verwendet werden. • Die Datenbank muss mit mehreren Datendateien eingerichtet werden, die sich jeweils auf einer anderen Partition oder an einem anderen Bereitstellungspunkt befinden. 8 oder 16 Datendateien sind beispielsweise bei einer Datenbank in TB-Größe keine Seltenheit. • Die Protokolldatei der Datenbank sollte sich auf der Festplatte mit der höchsten Leistung (SSD-Laufwerk oder Lauf- werk mit hoher Drehzahl) befinden. • Die Partitionen, die die Daten- und die Protokolldateien enthalten, sollten sich unter unterschiedlichen LUNs befin- den. • Geschäftskritische SQL-Datenbanken müssen mit der Option Recovery Model Full eingerichtet werden, und Trans- action Logs Backups müssen in regelmäßigen Intervallen – beispielsweise stündlich – erfolgen. Diese Backups können auf kostengünstigen Festplatten gespeichert werden. • Verwenden Sie bei SQL-Sicherungen auf StoreOnce-Geräten die SQL-Parameter BUFFERCOUNT=8 und MAXTRANSFERSIZE=4194304. 3 Technisches Whitepaper | HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL In jedem Reifemodell in diesem Dokument wird der HP ProLiant DL380p G8-Server als Verarbeitungsknoten für die Lösung empfohlen. Dieser ProLiant Server bietet eine geeignete Hardwareplattform, die unter anderem die folgenden zentralen Leistungsmerkmale umfasst: integrierte Verwaltung, Konfigurationsflexibilität und branchenführende Leistung.1 Somit ist er bestens auf die Empfehlungen im Simply StoreIT-Reifemodell abgestimmt. Jedes Lösungsblockdesign verwendet eine einzige DL380p G8-Konfiguration für einen einzelnen Server oder einen Server-Cluster als empfohlene Grundlage. Der vorgeschlagene DL380p G8-Server überzeugt durch eine gute Mischung aus Verarbeitungs-, Hauptspeicher- und Massenspeicherkomponenten, die für eine zuverlässige Leistung unverzichtbar sind. Dabei spielt es keine Rolle, wie er im jeweiligen Reifemodell verwendet wird (z. B. zur Konsolidierung des Hypervisorservers, als Datenschutzserver usw.). Besondere Sorgfalt ist jedoch bei der Art und Weise geboten, in der die DL380p G8-Server in die Umgebung eines Kunden implementiert werden. Daher ist es wichtig, die ProLiant-Konfiguration entsprechend anzupassen, um den Implementierungsanforderungen des Kunden gerecht zu werden. Der empfohlene ProLiant DL380p G8-Server ist wie folgt konfiguriert: Dual E5-2640, 6-Core-Prozessoren mit 64 GB RAM und 8 x 600 GB 6G SAS-Festplattenlaufwerken mit 10.000 U/min für eine Gesamtkapazität von 4,8 TB (unformatiert). Es ist ein Kit zur Festplattenerweiterung verfügbar, über das sich bei Bedarf die Festplattenanzahl von 8 auf 16 erhöhen lässt. Jeder Server enthält einen einzigen P420i/1 GB Smart Array-Speichercontroller, mehrere 1 GbE-NICs und 3 PCIe-Slots zur Back-End-Erweiterung. Bei SQL-Bereitstellungen werden drei Speicherplattformen genutzt: HP D3600 Disk Enclosures, MSA 1040 und MSA 2040. In diesem Whitepaper werden die folgenden Arraykonfigurationen erörtert: • Lösungsblock 1 (Erste Schritte) – HP D3600 SAS Disk Enclosure • Lösungsblock 2 (Dynamik gewinnen) – MSA 1040 1 GbE 4-Port 1 GbE iSCSI Dual-Controller • Lösungsblock 3 (Unternehmen erweitern) – MSA 2040 mit Dual-Controller 16 Gbit/s Dual-Port Fibre Channel Hinweis Die empfohlenen MSA-Arrays innerhalb eines Lösungsblocks müssen ggf. auf die jeweiligen Kundenanforderungen abgestimmt werden. MSA 1040 Modelle sind mit 1 GbE und 10 GbE iSCSI sowie 8 Gbit/s FC-Schnittstellen erhältlich. Das MSA 2040 ist mit 8 Gbit/s oder 16 Gbit/s Fibre Channel ausgestattet. Erste Schritte Überblick über den Lösungsblock Ein einziger ProLiant DL380p G8-Server mit direkten Dual-SAS-Verbindungen zu einem D3600 Disk Enclosure, der für Redundanz und maximale Leistung sorgt. Ein einziges 1 GbE HP Back-End-Speichernetzwerk liefert einen dedizierten Kommunikations-Backbone, der die SQLServer- und StoreOnce Backup-Komponenten miteinander verbindet. Die gesamte Infrastruktur wird über einen zentralen ProLiant DL380p G8-Server verwaltet und geschützt. Dabei werden von den HP D3600 Disk Enclosure HP ProLiant-Verwaltungstools einschließlich HP Systems Insight Manager und der HP Array Configuration Utility-Software (ACU) verwendet. 1 4 h20195.www2.hp.com/v2/GetPDF.aspx/4AA4-5351ENW.pdf; h20195.www2.hp.com/V2/GetPDF.aspx/4AA4-7254ENW.pdf Technisches Whitepaper | HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL Abbildung 1. Lösungsblock für eine SQL-Bereitstellung mit einem HP D3600 Disk Enclosure Bei diesem Szenario wird ein 12,2 TB D3600 Disk Enclosure verwendet mit sechs LFF-Festplatten mit 7.500 U/min und 2 TB, die an einen Smart Array-Controller angeschlossen und mithilfe der HP Array Configuration Utility (ACU) konfiguriert werden. Vom Smart Array-Controller werden die RAID-Konfiguration und die LUN-Eigentümerschaft verwaltet. Für Speicherleistung und -redundanz werden das D3600 und der Smart Array-Controller als Konfiguration mit zwei Domänen verkabelt. Bei der Konfiguration mit zwei Domänen werden zwei voneinander unabhängige SAS-Datenpfade von den Servern zum Speicher verwendet. Der Kommunikationspfad über zwei Domänen verhindert eine Unterbrechung der Festplatten-I/O, wenn einer der beiden Datenpfade ausfallen sollte. Bei der Entwicklung dieser Lösung sind SAS-Hostbusadapter und -Kabel in Erwägung zu ziehen. 2 Empfohlene Komponenten • 1 D3600 LFF Disk Enclosure Optionale Komponenten • Zusätzliche D3600 LFF Disk Enclosures in Abhängigkeit von Controllertyp und Konfiguration • Zusätzliche D3700 SFF Disk Enclosures in Abhängigkeit von Controllertyp und Konfiguration (Referenz SBW – SSIT_SQL_Starting_Template2) 2 HP D3600 Disk Enclosure und HP Smart Array P411 für 2.000 Benutzer – SQL 2010-Speicherlösung mit Postfach mit 4 GB und Fehlertoleranz; h20195.www2.hp.com/V2/GetPDF.aspx/4AA4-3116ENW.pdf 5 Technisches Whitepaper | HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL Dynamik gewinnen Überblick über den Lösungsblock Ein MSA 1040 1 GbE iSCSI-Speicher-Array mit einem zusätzlichen HP Networking 1 GbE Netzwerk-Switch, Aggregation und Link-Leistung verbessert die Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Betriebs zwischen MSA- und SQL-Server. Sowohl die Netzwerk-Ports des MSA 1040-Controllern als auch die NIC-Ports der Server werden mit zwei NetzwerkSwitches verbunden. Dabei werden ordnungsgemäße Verfahren zur Netzwerkverkabelung verwendet, um für Redundanz zwischen den Host- und den Zielgeräten zu sorgen. Die Kommunikation zwischen dem SQL-Server und dem MSA 1040 wird über die systemeigenen (kostenlosen) iSCSI-Initiatoren der SQL-Serversoftware hergestellt. Abbildung 2. Lösungsblock für eine SQL-Server-Bereitstellung mit einem HP MSA 1 GbE iSCSI Storage-Array Diese Lösung ist für die Bereitstellungen kleiner SQL-Datenbanken konzipiert, die für mittelgroße IT-Umgebungen gedacht sind. Angesichts wachsender SQL-Umgebungen und der Anwendung stets anspruchsvollerer Server-I/O spielen die Kommunikation und die Zugriffsmöglichkeiten zwischen Speicher und Server eine immer wesentlichere Rolle. iSCSI hat sich zum Standard für Speichernetzwerke entwickelt, um Speicher und Server miteinander zu verknüpfen. Gleichzeitig ist die Technologie kostengünstig (kostenlos außerhalb des Switches), flexibel und sehr effektiv bei kleineren Datenbankdesigns. 6 Technisches Whitepaper | HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL Das MSA 1040 1 GbE iSCSI-Array ist eine sorgfältig konstruierte Speicherplattform zur Bewältigung der zusätzlichen Workloads, die durch mehrere Host-Verbindungen und die daraus resultierende Steigerung nicht vorhersehbarer I/OAktivitäten entstehen. Das iSCSI MSA-Array umfasst zwei redundante Controller, die mit vier 1 GbE iSCSI-Ports ausgestattet sind (zwei pro Controller). Diese lassen sich als mehrere Einzelpunktverbindungen organisieren oder mithilfe der Microsoft Multipath I/O-Architektur (MPIO) für die Redundanz physischer Pfade zu einer Multipfadlösung kombinieren. Bei diesem vielerorts einsetzbaren Array beträgt die empfohlene Ausgangskapazität 7,2 TB. Dabei werden 24 redundante SFF 300 GB Dual-Port SAS-Laufwerke mit 10.000 U/min verwendet. Diese empfohlene Konfiguration steigert die Array-Leistung (mit RAID 6-Schutz), da sich die Anzahl der Laufwerke erhöht, die für eine gleichmäßige Verteilung der zusätzlichen nicht vorhersehbaren I/O-Workloads verwendet werden. Gleichzeitig wird die Array-Kapazität erweitert. SAS-Laufwerke sind der optimale Laufwerkstyp für diese Array-Plattform. Empfohlene Komponenten • HP MSA 1040 1 GbE iSCSI-Array Optionale Komponenten • HP D3600 LFF Disk Enclosure oder • HP D3700 SFF Disk Enclosure (Referenz SBW – SSIT_SQL_Building_Template2) Unternehmen erweitern Überblick über den Lösungsblock Das Szenario zur Datenbankerweiterung umfasst eine 8 oder 16 Gbit/s Fibre Channel SAN-Implementierung. Dazu werden zwei StoreFabric-Switches und ein MSA 2040 FC SAN Disk-Array mit Erweiterung um ein D3700 Disk Enclosure hinzugefügt. Jeder SQL-Server-Host erfordert entweder einen 8 oder 16 Gbit/s Fibre Channel Hostbusadapter (HBA), um eine Verbindung zum StoreFabric-Switch herstellen und auf das MSA 2040 zugreifen zu können. Zur Erfüllung der Sicherungsfenster wird das StoreOnce Backup System mit einem zusätzlichen Storage Enclosure skaliert. Somit werden die Speicherleistung und die Kapazität gesteigert, um den Wachstumsmöglichkeiten bei zunehmender Anzahl von SQL-Servern gerecht zu werden. Die StoreEver-Plattform zur langfristigen Archivierung wird durch die MSL Business Class-Bibliothek optimiert, die den Zugriff auf zwei LTO 6 SAS-Laufwerke halber Höhe gestattet. Gleichzeitig wird die Anzahl der Bandkassetten von 8 auf 24 erhöht und somit die Gesamtkapazität für die langfristige Archivierung erweitert. 7 Technisches Whitepaper | HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL Abbildung 3. Lösungsblock für eine MSL 2040-Bereitstellung in einer StoreFabric SQL-Server-Umgebung Die Priorität liegt auf der Konnektivität und der Leistung zwischen dem MSA und SQL-Server, um eine angemessene auf Corebasis abgestimmte Architektur für eine vorhersehbare Datenbankleistung aufzubauen und zu bewahren. Durch die Verknüpfung eines MSA 2040-Speicher-Arrays und eines D3700 Disk Storage Enclosures mit zwei 16 Gb StoreFabricNetzwerk-Switches, Aggregation und Link-Leistung verbessert sich die Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Betriebs, um eine auf Corebasis abgestimmte sequenzielle Daten-I/O-Rate zwischen dem MSA und SQL-Server zu erzielen. SQL-Serverkonfigurationen können das HP MSA G1040 FC Dual Controller SFF-Array nutzen, das zwei Lesevorgänge gestattet, wenn die Laufwerke gespiegelt werden. Beim sequenziellen Lesen von Daten im Rahmen von Data Warehouse-Abfragen ermöglicht diese Funktionalität einen überwältigenden Durchsatz je Speicherdatenträger. 3 Aus Sicht des HP Speichers ist das MSA 2040 FC-Array ein leistungsstarkes Produkt, das bestens auf diesen Typ von Anwendungsimplementierungen abgestimmt ist. Das MSA 2040 liefert Dual Converged SAN-Controller (für Redundanz) mit Fibre Channel-Host-Ports mit 4, 8 oder 16 Gbit/s (je Controller) mit Abwärtskompatibilität über zwei Generationen. Das MSA lässt sich direkt in vorhandene oder neue Fabrics integrieren. Dazu wird jeder Fibre Channel-Port eines Controllers mit den Fibre Channel-Ports an jedem der Switches verbunden. Außerdem werden die korrekten Zonen für den Serverzugriff eingestellt. 3 8 HP 85 TB-Referenzarchitektur für Microsoft SQL Server Fast Track Data Warehouse für SQL Server 2012: HP ProLiant DL980 G7 und MSA 1040 MSA; www8.hp.com/h20195/v2/GetPDF.aspx/4AA3-3609ENW.pdf Technisches Whitepaper | HP Simply StoreIT-Lösungen für Microsoft SQL Die empfohlene Ausgangskapazität dieses vielerorts einsetzbaren Arrays, das für erhöhte Leistungsanforderungen erweiterbar ist, liegt bei 14,7 TB. Das System besteht aus einem gekoppelten primären MSA-Enclosure-Controller und einem sekundären D3700 Erweiterungs-Enclosure. Das primäre MSA 2040 Enclosure fasst 24 SFF SAS-Laufwerke mit 300 GB und 10.000 U/min mit Redundanz bei zwei Ports (Bruttokapazität 7,2 TB), während in das sekundäre D3700 Disk Storage Enclosure 25 SFF SAS-Laufwerke mit 300 GB und 10.000 U/min mit Redundanz bei zwei Ports (Bruttokapazität 7,5 TB) eingebaut werden können. Diese empfohlene Konfiguration steigert die Array-Leistung (mit RAID 6Schutz), da sich die Anzahl der Laufwerke und Enclosures erhöht, die für eine gleichmäßige Verteilung der anspruchsvollen anwendungsspezifischen und zusätzlichen nicht vorhersehbaren I/O-Workloads verwendet werden. Gleichzeitig wird die Array-Kapazität für alle verbundenen Hosts erweitert. Aufgrund ihres Preis-Leistungs-Verhältnisses werden zwar SAS-Laufwerke als Laufwerkstyp empfohlen. Kunden, die die modernste SSD-Technologie einsetzen möchten, können jedoch auch ein Upgrade auf ein SSD-Enclosure durchführen oder SAS und SSD im selben Array kombinieren. Empfohlene Komponenten • HP MSA 2040 FC Storage Array Optionale Komponenten • HP D3600 LFF Disk Enclosure oder • HP D3700 SFF Disk Enclosure (Referenz SBW – SSIT_SQL_Business_Template2) Fazit Diese Lösungsblöcke wurden konzipiert, um die Microsoft SQL-Anforderungen über HP Storage Array-Technologien zu adressieren. Unabhängig davon, ob sich Unternehmen im Stadium „Erste Schritte“, „Dynamik gewinnen“ oder „Unternehmen erweitern“ befinden, liefern HP Storage-Plattformen alle erforderlichen Leistungsmerkmale in Sachen Verfügbarkeit und Leistung sowie die erforderliche Kapazität und konsolidierte Verwaltung, die viele Fachleute aus der Branche als unbedingtes Muss beurteilen. Quellen HP SSIT Partner View ChalkTalk youtube.com/watch?v=bTC2z2wUftg HP D3600 Disk Enclosure QuickSpecs h18000.www1.hp.com/products/quickspecs/13404_div/13404_div.pdf MSA Product QuickSpecs h18000.www1.hp.com/products/quickspecs/productbulletin.html#spectype=worldwide&type=html&docid=13551 Converged Storage für Microsoft SQL-Server hp.com/us/en/products/data-storage/data-storage-products.html?compURI=1363316 HP Storage für Microsoft hp.com/storage/microsoft Weitere Informationen erhalten Sie unter hp.com/go/Storage Melden Sie sich noch heute an. hp.com/go/getupdated An Kollegen weiterleiten © Copyright 2013–2014 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Änderungen vorbehalten. Die Garantien für HP Produkte und Services werden ausschließlich in der entsprechenden, zum Produkt oder Service gehörigen Garantieerklärung beschrieben. Aus dem vorliegenden Dokument sind keine weiterreichenden Garantieansprüche abzuleiten. HP übernimmt keine Verantwortung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der Angaben in diesem Dokument. Microsoft ist in den USA eine eingetragene Marke der Microsoft Unternehmensgruppe. 4AA4-8373DEE, März 2014, Rev. 1
