NetApp Tech OnTap NetApp Logo
NetApp Tech OnTap
     
Steigern von Performance und ROI für SQL Serverumgebungen
Chris Lemmons
Director, EIS Technical Marketing,
NetApp

Wenn Ihr Unternehmen Datenbanken wie Microsoft SQL Server und Oracle DB verwendet, wissen Sie wahrscheinlich, dass diese Anbieter ihre Produkte in erster Linie basierend auf der Anzahl der Kerne lizenzieren. Microsoft wechselte kürzlich zu einer Lizenzierung pro Kern anstatt pro Sockel für SQL Server 2012 und 2014. Diese Änderung kann sich erheblich auf die Gesamtbetriebskosten einer Datenbank auswirken, insbesondere da die Anzahl an Kernen bei neuen Servern zunehmend steigt. Es stellt sich heraus, dass mithilfe der passenden Storage-Infrastruktur die Datenbankkosten verringert und die Produktivität gesteigert werden können. So kommt Ihre Infrastruktur wieder ins Gleichgewicht.

NetApp stellte fest, dass die Server-CPU-Auslastung in vielen Kundenumgebungen niedrig ist – In der Regel beläuft sie sich auf nur 20 %. Das liegt häufig an den I/O-Engpässen. Serverkerne müssen auf I/O von Festplattenlaufwerken (Hard Disk Drive, HDD) warten. Wir haben die Auswirkung von All-Flash-Storage in SQL Serverumgebungen, die HDD-basierte Storage-Systeme verwenden, genau untersucht. Die NetApp All Flash FAS Plattform bietet erstklassige Performance für SQL Server sowie Storage-Effizienz, Applikationsintegration, unterbrechungsfreien Betrieb und Datensicherung von Clustered Data ONTAP. Somit eignet sie sich bestens für SQL Serverumgebungen.

Tests zeigen, dass All Flash FAS die IOPS und die CPU-Auslastung der Datenbankserver um das 4fache steigern können. Und durch eine Verringerung der Latenz um 95 % können Sie dieses Maß an Performance mit der Hälfte der Server erreichen. Sie benötigen weniger Server und die Anzahl der zu lizenzierenden Kerne verringert sich. Dies führt zu Kosteneinsparungen von 50 % oder mehr, wodurch sich Ihre Investition in Flash in nur sechs Monaten amortisiert.

Abbildung 1) NetApp All Flash FAS verbessert die CPU-Auslastung auf Ihren SQL Server Datenbankservern und verringert dadurch die Kosten.

Quelle: NetApp, 2015

Egal, ob Sie eine der neueren Versionen von SQL Server ausführen oder ob ein Upgrade einer früheren Version ansteht – Sie sollten Ihre Storage-Umgebung unbedingt genau prüfen.

Das Ende des Supports für Microsoft SQL Server 2005 naht mit großen Schritten.

Microsoft stellt den erweiterten Support für SQL Server 2005 im April 2016 ein. Das ist in weniger als einem Jahr. Der Support für Microsoft Windows 2003 wird bereits im Juli 2015 eingestellt und steht somit unmittelbar bevor.

Wenn Sie Windows Server 2003 verwenden, dann brauchen Sie mit hoher Wahrscheinlichkeit neue Hardware, wenn Sie ein Upgrade auf SQL Server durchführen. Wägen Sie Ihre Server- und Storage-Optionen jetzt ab, um die Kosten im Griff zu behalten.

Testmethodik

Wir haben ein herkömmliches festplattenbasiertes Storage-System durch die All Flash FAS AFF8080 EX ersetzt, um die Auswirkungen von Flash auf die Performance von SQL Server zu testen. Das alte System war mit knapp 150 HDDs konfiguriert – eine typische Konfiguration für HDD-Storage, der SQL Server unterstützt. Mit der AFF8080 EX wurden nur 48 SSDs verwendet.

Tabelle 1) Bei dem Test verwendete Komponenten

Komponenten der Testkonfiguration Details
SQL Server 2014 Server Fujitsu RX300
Serverbetriebssystem Microsoft Windows 2012 R2 Standard Edition
SQL Server Datenbankversion Microsoft SQL Server 2014 Enterprise Edition
Prozessoren pro Server 2 6-Core Xeon E5-2630 mit 2,30 GHz
Fibre Channel-Netzwerk 8 Gbit FC mit Multipathing
Storage-Controller AFF8080 EX
Data ONTAP Version Clustered Data ONTAP 8.3.1
Anzahl und Typ der Laufwerke 48 SSD

Quelle: NetApp, 2015

Die Testkonfiguration bestand aus zehn Datenbankservern, die über Fibre Channel sowohl mit dem älteren Storage-System als auch mit der AFF8080 EX verbunden waren. Jeder der zehn Server verwendete SQL Server 2014 Enterprise Edition.

Mithilfe des öffentlich zugänglichen HammerDB Workload Generators wurde ein OLTP-ähnlicher Workload gleichzeitig von allen zehn Datenbankservern an den Storage weitergeleitet. Wir haben den Workload zunächst an das ältere Storage-Array geleitet, um eine Baseline zu erstellen. Wir haben die Last so weit erhöht, bis die Leselatenz konsistent über 20 ms lag.

Diesen Workload haben wir dann an die AFF8080 EX geleitet. Der Wechsel des Storage führte zu einer Verringerung der Leselatenz um das 20fache sowie einer Verbesserung der IOPS und der Datenbankserver-CPU-Auslastung um mehr als das 4fache.

Abbildung 2) NetApp All Flash FAS verbessert IOPS sowie Server-CPU-Auslastung und verringert die Latenz.

Quelle: NetApp 2015

In anderen Worten: Die Datenbankserver können viermal mehr IOPS bei deutlich geringerer Latenz verarbeiten. Die CPU-Auslastung steigt entsprechend, da die Server ein viermal so hohes Volumen pro Zeiteinheit verarbeiten.

Das All Flash FAS System stieß bei dieser Last noch nicht an seine Grenzen.

Ermitteln der Einsparungen

Sehen wir uns nun an, wie sich diese Performance-Verbesserung auf die Gesamtkosten für die Ausführung von SQL Server 2014 über einen Zeitraum von drei Jahren auswirkt. Die Auswertung haben wir mit NetApp Realize durchgeführt, einem Tool für Storage-Modellierung und Finanzanalyse, mit dem sich die Vorteile von NetApp Lösungen und Produkten ermitteln lassen. Die Vertriebsteams und Partner von NetApp nutzen dieses Tool, um den Return on Investment zu berechnen.

Die Berechnung umfasst die Kosten der AFF8080 EX. Es fallen keine Kosten für das vorhandene Storage-System an und die Gesamtanzahl der Datenbankserver wird von zehn auf fünf verringert. Somit sinken die SQL Server Lizenzierungskosten um 50 %. Derselbe Workload wurde mit fünf Servern ausgeführt und es wurden dieselben Ergebnisse erzielt. Die ROI-Analyse ist in Tabelle 2 zusammengefasst.

Tabelle 2) ROI durch Austausch eines HDD-basierten Storage-Systems gegen All Flash FAS, wodurch die Server- und Lizenzierungskosten halbiert wurden

Mehrwert Analyseergebnisse
ROI 65 %
Kapitalwert 950.000 USD
Amortisationsdauer Sechs Monate
Verringerung der Gesamtkosten Über einen Analysezeitraum von drei Jahren eine Ersparnis von mehr als einer Million US-Dollar im Vergleich zu älteren Storage-Systemen
Einsparungen bei Strom, Stellfläche und Administration 40.000 USD
Zusätzliche Einsparungen aufgrund von unterbrechungsfreiem Betrieb (nicht im ROI enthalten) 90.000 USD

Quelle: NetApp, 2015

Die Schlussfolgerung lautet: Sie können Ihren vorhandenen Storage durch All Flash FAS ersetzen und profitieren von einem enormen Performance-Schub, während Sie gleichzeitig Ihre Kosten deutlich verringern. Die meisten Einsparungen ergeben sich aus der Verringerung der SQL Server Lizenzierungskosten.

Ersetzen Sie Ihren vorhandenen Storage durch All Flash FAS und profitieren Sie von einem enormen Performance-Schub, während Sie gleichzeitig Ihre Kosten erheblich verringern.

Maximale Performance mit SQL Server 2014

Wir haben nicht nur die ROI-Analyse durchgeführt, sondern auch die maximale Performance der AFF8080 EX mit SQL Server 2014 ermittelt. Es wurde ein Tool zur Lastgenerierung verwendet, um einen TPC-E OLTP-Branchenstandard-Workload in einer SQL Server 2014 Testkonfiguration zu simulieren.

Eine AFF8080 EX mit zwei Nodes erzielte einen maximalen Durchsatz von 322.000 IOPS bei einer Latenz von nur knapp über einer Millisekunde. Abgesehen vom maximalen Lastpunkt lag die Latenz für alle anderen Kriterien konsistent unter einer Millisekunde. Bis zu 180.000 IOPS blieb sie unter 0,8 Millisekunden.

Datenreduzierung und Storage-Effizienz

Neben dem Performance-Test haben wir auch die Storage-Effizienzeinsparungen insgesamt unserer SQL Server Datenbankimplementierung unter die Lupe genommen. Der erzielbare Komprimierungsgrad hängt von den tatsächlichen Daten ab, die in die Datenbank geschrieben und dort gespeichert werden. Für diese Umgebung erwies sich Inline-Komprimierung als effektiv. Deduplizierung bot nur minimale zusätzliche Storage-Einsparungen – wie so oft in Datenbankumgebungen – und wurde nicht aktiviert.

Für die im Test zur Maximal-Performance verwendeten Daten ermittelten wir eine Komprimierungsrate von 1,5:1. Wir testeten die Inline-Komprimierung auch in einem SQL Server 2014 Produktionsdatensatz, um die Ergebnisse weiter zu validieren. Hier verzeichneten wir eine Komprimierungsrate von 1,8:1.

Platzsparende NetApp Snapshot Kopien bieten zusätzliche Storage-Effizienzvorteile für Datenbankumgebungen. Im Gegensatz zu Snapshot-Methoden, die Copy-on-Write verwenden, gibt es hier keine Performance-Einbußen. Und anders als vollständige Replikatkopien benötigen NetApp Snapshot Kopien nur wenig Speicherplatz. Snapshot Kopien belegen lediglich eine kleine Menge an Speicherplatz für Metadaten. Zusätzlicher Storage wird benötigt, wenn Änderungen auf Block-Ebene vorgenommen werden. In einer realen SQL Server Implementierung auf NetApp Storage werden alle zwei Stunden Snapshot Kopien eines Datenbank-Volumes erstellt.

Die NetApp FlexClone Technologie, die erstmals vor mehr als zehn Jahren zum Einsatz kam, spielt auch eine wichtige Rolle in SQL Server Umgebungen. Klone sind vollständig beschreibbar und ähnlich wie Snapshot Kopien benötigen sie nur inkrementellen Speicherplatz. Mit FlexClone können Sie so viele Kopien der Produktionsdaten wie nötig erstellen und diese für Entwicklung und Tests, Berichterstellung usw. einsetzen. Das Klonen bietet sich zur Unterstützung der erforderlichen Entwicklungs- und Testaufgaben an, wenn ein Upgrade von einer früheren Version von SQL Server durchgeführt wird. Manchmal werden solche Funktionen auch als „Kopie-Datenmanagement“ bezeichnet.

Optimierte Ausführung von Enterprise-Applikationen

Die Performance-Vorteile von All-Flash-Storage für Datenbankumgebungen sind nicht von der Hand zu weisen: mehr IOPS, geringere Latenz und eine nahezu konstante Performance-Anpassung.

Wenn Sie denken, dass die Performance-Beschleunigung durch All-Flash-Storage unerschwinglich ist, dann lassen Sie sich eines Besseren belehren. All Flash FAS bietet nicht nur eine Performance-Steigerung, sondern wirkt sich auch auf Ihre Betriebskosten aus. Die Lösung finanziert sich selbst durch enorm hohe Einsparungen bei den Lizenzierungs- und Serverkosten. Im Hinblick auf Kosten pro IOPS ist All Flash FAS im Vergleich zu HDDs äußerst wirtschaftlich.

Und da All Flash FAS NetApp Clustered Data ONTAP nutzt, bietet es die optimale Umgebung zur Unterstützung von SQL Server und all Ihrer Enterprise-Applikationen. Zu den Funktionen zählen unter anderem umfassende Storage-Effizienz, integrierte Datensicherung und enge Integration für Ihre Applikationen.

Alle Details zu diesem Test finden Sie in dem Bericht NetApp TR-4303, der in ein paar Wochen erscheinen wird. Bleiben Sie bei Tech OnTap auf dem Laufenden. Sie erhalten weitere Informationen, wenn NetApp Benchmark-Tests mit wichtigen Server-Workloads durchführt, darunter Oracle DB und Servervirtualisierung.

Erfahren Sie mehr über NetApp Lösungen für SQL Server und NetApp All-Flash-Lösungen.

Tech OnTap
Jetzt anmelden
Tech OnTap liefert jeden Monat Einblicke in die IT-Welt sowie exklusive Best Practices, Tipps und Tools, Interviews mit Entwicklern, Demos, Testberichte und vieles mehr.

Besuchen Sie Tech OnTap in der NetApp Community, um sich noch heute anzumelden.

September 2015

Entdecken

Neuigkeiten von der Microsoft Ignite 2015

NetApp war kürzlich auf der Microsoft Ignite Chicago stark vertreten. Gesprächsthemen waren unter anderem unsere Hybrid Cloud-Lösungen sowie unsere bewährten Ansätze für Microsoft SQL Server und andere Microsoft Applikationen.

Gesprächsstoff an unserem Messestand:

  • OnCommand Shift. Eine revolutionäre Technologie, mit der Sie Virtual Machines zwischen VMware und Hyper-V Umgebungen innerhalb von Minuten hin und her verschieben können.
  • Azure Site Recovery to NetApp Private Storage (in englischer Sprache). Replizieren Sie lokale SAN-basierte Applikationen auf NPS zur Disaster Recovery in der Azure Cloud.

Diese Tools bieten Ihnen mehr Flexibilität beim Managen und Sichern wichtiger Business-Applikationen.

 
TRUSTe
Kontakt   |   Bezugsquelle   |   Feedback   |   Karriere  |   Abonnements   |   Datenschutzrichtlinie   |   © 2015 NetApp