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Aumento del rendimiento y el ROI en entornos de SQL Server
Chris Lemmons
director de marketing técnico de EIS,
NetApp

Si su organización ejecuta bases de datos, como SQL Server y Oracle DB, probablemente sepa que estos proveedores, principalmente, otorgan las licencias de sus productos siguiendo el modelo "por núcleo". Microsoft recientemente cambió a este modelo, en lugar del modelo "por socket", para otorgar licencias de SQL Server 2012 y 2014. Este cambio puede tener un gran impacto en el coste operativo total de una base de datos debido, especialmente, a que el número de núcleos de los nuevos servidores sigue aumentando. Esto revela que una infraestructura de almacenamiento adecuada puede contribuir a reducir los costes de base de datos, aumentar la productividad y volver a equilibrar su infraestructura.

En muchos entornos de clientes, NetApp ha detectado que el uso de CPU de los servidores es bajo, a menudo, de tan solo el 20 %. Normalmente, esto es consecuencia de los cuellos de botella de I/O. Los núcleos del servidor tienen que esperar la I/O de las unidades de disco duro (HDD). Hemos estudiado exhaustivamente el impacto del almacenamiento All-Flash en los entornos de SQL Server que usan sistemas de almacenamiento basados en HDD. La plataforma All Flash FAS de NetApp® proporciona un rendimiento de clase superior para SQL Server, además de eficacia de almacenamiento, integración con aplicaciones, operaciones no disruptivas y protección de datos de Clustered Data ONTAP®, lo que la convierte en la solución ideal para los entornos de SQL Server.

Las pruebas concluyen que la plataforma All Flash FAS puede hacer que el uso de la CPU de la base de datos y el valor de IOPS se multipliquen por cuatro. Y, con una reducción de la latencia de un 95 %, puede lograr este nivel de rendimiento con la mitad de servidores. Esto reduce el número de servidores que necesita y el de núcleos para los que debe tener licencia, con lo que los costes disminuyen en un 50 % o más y le permite recuperar la inversión en flash en tan solo seis meses.

Figura 1) All Flash FAS de NetApp aumenta el uso de la CPU en sus servidores de base de datos SQL Server, lo que reduce los costes.

Fuente: NetApp, 2015

Tanto si ejecuta una de las versiones más recientes de SQL Server o está realizando una actualización de una versión anterior, no puede permitirse el lujo de no tener en cuenta su entorno de almacenamiento.

Se acerca el fin del soporte para Microsoft SQL Server 2005

Microsoft ha establecido la finalización del soporte ampliado de SQL Server 2005 para abril de 2016, menos de un año. El soporte para Microsoft Windows 2003 finaliza en julio de 2015, por lo que cada vez queda menos tiempo.

Si ejecuta Windows Server 2003, cuando actualice SQL Server necesitará un nuevo hardware de servidor casi con total seguridad. Evalúe sus opciones de servidor y almacenamiento ahora para tener los costes bajo control.

Metodología de prueba

Para probar el impacto de flash en el rendimiento de SQL Server, hemos sustituido el sistema de almacenamiento basado en HDD anterior por un All Flash FAS AFF8080 EX. El sistema anterior estaba configurado con casi 150 HDD, una configuración típica del almacenamiento HDD con SQL Server. El FAS AFF8080 EX solo usa 48 SSD.

Tabla 1) Componentes que se usan en la prueba.

Componentes de configuración de prueba Datos
Servidores SQL Server 2014 Fujitsu RX300
Sistema operativo del servidor Microsoft Windows 2012 R2 Standard Edition
Versión de base de datos de SQL Server Microsoft SQL Server 2014 Enterprise Edition
Procesadores por servidor 2 procesadores Xeon de 6 núcleos E5-2630 a 2,30 GHz
Red Fibre Channel FC de 8 GB con múltiples rutas
Controladora de almacenamiento AFF8080 EX
Versión de Data ONTAP Clustered Data ONTAP® 8.3.1
Número de unidad y tipo 48 SSD

Fuente: NetApp, 2015

La configuración de la prueba consistía en 10 servidores de base de datos conectados a través de Fibre Channel a ambos sistemas de almacenamiento: el anterior y el AFF8080 EX. Cada uno de los 10 servidores ejecutaba SQL Server 2014 Enterprise Edition.

Se usó el generador de carga de trabajo disponible públicamente HammerDB para conducir una carga de trabajo de OLTP simultáneamente de cada uno de los 10 servidores de base de datos al almacenamiento. En primer lugar, dirigimos la carga de trabajo a la cabina de almacenamiento anterior para establecer una línea base y se aumentó la carga hasta el punto en que la latencia de lectura superaba de manera continua los 20 ms.

A continuación, se dirigió esa carga al sistema AFF8080 EX. Este cambio de almacenamiento dio lugar a una reducción general de 20 veces la latencia de lectura, una mejora 4 veces mayor de IOPS y una mejora 4 veces superior en el uso de la CPU del servidor de base de datos.

Figura2) La plataforma All Flash FAS de NetApp aumenta el uso de la CPU del servidor e IOPS y reduce la latencia.

Fuente: NetApp, 2015

En otras palabras, los servidores de la base de datos son capaces de procesar cuatro veces más IOPS con una latencia sustancialmente más baja. El uso de CPU aumenta en consonancia debido a que los servidores procesan 4 veces el trabajo por unidad de tiempo.

El sistema All Flash FAS aún dispone de un margen adicional con esta carga.

Cálculo del ahorro

Veamos lo que esta mejora en el rendimiento significa para el coste total de ejecutar SQL Server 2014 durante un periodo de tres años. Para realizar el análisis usamos NetApp Realize, una herramienta de análisis financiero y de modelos de almacenamiento diseñada para ayudar a cuantificar el valor de las soluciones y los productos de NetApp. Los partners y los equipos de ventas de NetApp usan esta herramienta para el cálculo del retorno de la inversión (ROI).

El cálculo incluye el coste del sistema AFF8080 EX, elimina los costes asociados con el sistema de almacenamiento actual y recorta el número total de servidores de base de datos de diez a cinco. Esto reduce los costes de licencias de SQL Server un 50 %. Se ejecutó la misma carga con cinco servidores y se obtuvieron los mismos resultados. El análisis del ROI se resume en la tabla 2.

Tabla 2) ROI que se obtiene al sustituir el sistema de almacenamiento basado en HDD con la plataforma All Flash FAS y reducir, por tanto, los costes de licencias y servidores a la mitad.

Valor Resultados del análisis
ROI 65 %
Valor actual neto (NPV) 950 000 $
Periodo de amortización seis meses
Reducción de costes total Más de un millón de dólares de ahorro durante un periodo de análisis de 3 años en comparación con el sistema de almacenamiento anterior
Ahorros en energía, espacio y administración 40 000 $
Ahorros adicionales derivados de los beneficios de las operaciones no disruptivas (no incluidos en el ROI) 90 000 $

Fuente: NetApp, 2015

Lo importante aquí es que puede sustituir su almacenamiento existente con el sistema All Flash FAS y obtener un gran aumento del rendimiento, al tiempo que se reducen sustancialmente los costes, con la mayoría de los ahorros derivados del recorte de los costes de licencias de SQL Server.

Reemplace su sistema de almacenamiento existente con All Flash FAS y consiga aumentar el rendimiento a la vez que reduce costes.

Rendimiento máximo de SQL Server 2014

Además del análisis del ROI, también cuantificamos el rendimiento máximo del sistema AFF8080 EX con SQL Server 2014. Se usó una herramienta de generación de carga para simular una carga de trabajo TPC-E OLTP estándar en el sector en una configuración de prueba de SQL Server 2014.

Un AFF8080 EX de dos nodos logró un rendimiento máximo de 322 000 IOPS a una latencia de tan solo 1 ms. Para el resto de puntos diferentes al de carga máxima, la latencia fue de forma continua inferior a 1 ms y se mantuvo por debajo de 0,8 ms hasta 180 000 IOPS.

Eficacia de almacenamiento y reducción de datos

Además de la prueba de rendimiento, observamos el ahorro total de espacio derivado de la implementación de la base de datos de SQL Server. El grado de compresión que se puede lograr depende de los datos reales que haya escritos y almacenados en la base de datos. Para este entorno, la compresión en línea fue eficaz. La deduplicación, como suele ocurrir en los entornos de bases de datos, permitió muy poco ahorro de espacio, por lo que no se habilitó.

Para los datos de prueba usados en la prueba de rendimiento máxima, medimos una relación de compresión de 1,5:1. También probamos la compresión en línea en un conjunto de datos de SQL Server 2014 de producción para validar estos resultados y observamos una relación de compresión de 1,8:1.

Las copias NetApp Snapshot® con un uso mínimo de espacio proporcionan ventajas de eficiencia de almacenamiento adicionales para entornos de bases de datos. A diferencia de los métodos de instantáneas que usan "copia sobre escritura", el rendimiento no se ve afectado y, al contrario de lo que ocurre con las copias duplicadas completas, las copias NetApp Snapshot usan el espacio de almacenamiento con moderación. Solo consumen una pequeña cantidad de espacio de almacenamiento para metadatos y un espacio incremental adicional a medida que se producen los cambios de nivel de bloque. En una implementación real de SQL Server en almacenamiento de NetApp, las copias Snapshot de volumen de base de datos se realizan cada dos horas.

La tecnología NetApp FlexClone®, introducida por primera vez hace más de 10 años, también desempeña un papel importante en los entornos de SQL Server. Los clones son completamente editables y, al igual que las copias Snapshot, solo consumen espacio de almacenamiento incremental. Con FlexClone, puede crear tantas copias de datos de producción como necesite para desarrollo, pruebas, elaboración de informes, etc. El clonado es una manera excelente para asistir en las tareas de desarrollo y pruebas necesarias al actualizar desde una versión de SQL Server anterior. Observará que, en ocasiones, se hace referencia a estos tipos de capacidades como “gestión de datos de copias”.

Una mejor forma de ejecutar aplicaciones empresariales

Los beneficios en cuanto a rendimiento que puede ofrecer el almacenamiento All-Flash son considerables: más IOPS, menor latencia y fin del ajuste del rendimiento casi constante.

Si considera que la aceleración del rendimiento que permite el almacenamiento All-Flash tiene un coste desorbitado, debería volver a planteárselo. El sistema All Flash FAS no solo impulsa el rendimiento, también cambia la economía de las operaciones, ya que se amortiza por sí solo con los enormes ahorros que se consiguen en costes de servidores y licencias. En términos de dólares por IOPS, All Flash FAS es extraordinariamente económico en comparación con HDD.

Y, debido a que el sistema All Flash FAS ejecuta Clustered Data ONTAP de NetApp, proporciona el entorno más completo para admitir SQL Server y todas sus aplicaciones empresariales, con capacidades que incluyen una eficacia de almacenamiento total, protección de datos integrada e incorporación completa para sus aplicaciones.

Para obtener todos los detalles sobre esta prueba, busque NetApp TR-4303, que estará disponible en unas semanas. Esté atento a Tech OnTap para obtener más información a medida que NetApp sigue ejecutando pruebas con cargas de trabajo de servidor importantes, incluidas Oracle DB y la virtualización de servidores.

Obtenga más información acerca de las soluciones de NetApp para SQL Server y soluciones All-Flash de NetApp.

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