Descrição da utilização de caches de unidade de disco com o SQL Server que deve saber cada administrador de base de dados

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Sumário

Um sistema de base de dados pela primeira vez e foremost é responsável pela precisão armazenamento e obtenção de dados, mesmo em caso de falhas do sistema inesperado.

O sistema tem garantir a atomicidade e a durabilidade das transacções, durante a gestão de contas para execução actual, várias transações e vários pontos de falha. Isto é frequentemente designado como as propriedades ACID (atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade).

Este artigo aborda as implicações de uma unidade de disco em cache. Recomenda-se que leia os seguintes artigos na Microsoft Knowledge Base para clarificação adicional no cache e alternar falha no modo de debates:
86903SQL Server e colocação em cache controladores de disco
46091Utilizar a cache de controlador de disco rígido com o SQL Server
230785Algoritmos de armazenamento de dados de registo de SQL Server 7.0 e SQL Server 2000 e expandem fiabilidade dos dados
Os seguintes documentos também são recomendados:

Mais Informação

Microsoft SQL Server 2005, SQL Server 2000, SQL Server 7.0, versões anteriores do SQL Server e muitos produtos da base de dados principal no mercado utilizam actualmente o protocolo de escrita à frente de registo (WAL).
protocolo (WAL) do registo de escrita à frente
O protocolo de termo é uma excelente forma de descrever WAL. É um específico e conjunto definido de implementação passos necessários para garantir que os dados está armazenado e trocado correctamente e pode ser recuperada para um estado conhecido em caso de falha. Tal como uma rede contém um protocolo definido para trocar dados de uma forma consistente e protegida, por isso demasiado faz o WAL descrevem o protocolo para proteger os dados.
Todas as versões do SQL Server abrir os ficheiros de registo e dados utilizando a função de Win32 CreateFile . O membro dwFlagsAndAttributes inclui a opção FILE_FLAG_WRITE_THROUGH quando aberto pelo SQL Server.
FILE_FLAG_WRITE_THROUGH
Esta opção indica ao sistema para escrever através de qualquer cache intermédio e ir directamente para o disco. O sistema pode ainda em cache as operações de escrita, mas lazily não é possível esvaziá-los.

A opção FILE_FLAG_WRITE_THROUGH garante que quando um escrita operação devolve concluído com êxito que os dados são correctamente guardados em armazenamento estável. Isto alinha com a especificação de protocolo menos lá registo (WAL) para assegurar que os dados.
Muitas unidades de disco (SATA, ATA, SCSI e IDE com base) contém incorporadas caches de 512 KB, 1 MB e maior. Unidade caches dependem normalmente um condensador e não uma solução de bateria . Estes mecanismos de cache não garante escritas por uma potência de ciclo ou ponto de falha semelhante. Apenas garantem a conclusão de operações de escrita sector. À medida que as unidades continuam a aumentar de tamanho, aumentar as caches e estes podem expor maiores quantidades de dados durante uma falha.

Sistemas de controlador de colocação em cache avançada desactivar cache no disco e fornecem uma funcionalidade bateria solução de colocação em cache. Estes caches podem manter os dados na cache durante vários dias e ainda permitir que a placa de cache de forma a ser colocado num segundo computador. Quando energia for restaurada correctamente, os dados unwritten completamente são esvaziados antes de qualquer acesso a dados mais é permitido. Muitos deles permitem percentagem de leitura em cache de escrita seja estabelecida para um óptimo desempenho. Contém algumas áreas de armazenamento de memória de grandes dimensões. Na realidade, para um segmento do mercado muito específico, alguns fornecedores de hardware fornecem disco topo de gama bateria cache sistemas com vários gigabytes de cache. Estes podem melhorar significativamente o desempenho da base de dados.

Transferências de E/s efectuadas sem a utilização de uma cache podem ser consideravelmente mais demorada devido taxas de rotação de unidade de disco rígido, o tempo mecânico que é necessário para mover as cabeças de unidade e outros factores de limitação. Instalações do SQL Server são destinadas a sistemas que fornecem controladores de colocação em cache. Estes controladores desactive as caches de no disco e fornecem suporte estável coloca em cache para satisfazer requisitos de E/s do SQL Server. Evitam estes problemas de desempenho relacionados com disco atingir e escrever vezes utilizando as várias optimizações do controlador de colocação em cache.

Existem muitos tipos de implementações de subsistema. RAID e SAN é dois exemplos destes tipos de implementações de subsistema. Estes sistemas normalmente estão incorporados com unidades baseados em SCSI. Existem vários motivos para isto. A secção seguinte descreve genericamente considerações sobre a unidade de nível superior.

Unidades SCSI:
  • Normalmente tem fabricado para imposto grande utilização.
  • Normalmente, está direccionada para implementações de multi-utilizadores, baseadas no servidor.
  • Normalmente têm melhor meantime para velocidades de falha de outras implementações.
  • Conter heurística sofisticada para ajudar a prever iminente falhas.
Outras implementações de unidade, tais como IDE ATA e SATA:
  • Normalmente são fabricados para utilização de imposto claras e média.
  • Normalmente, são destinados a única aplicações baseadas no utilizador.
  • Algumas implementações mais recentes contêm heurística sofisticada para ajudar a prever iminente falhas.
Não-SCSI, controladores baseadas no ambiente de trabalho requerem processador principal mais largura de banda (CPU, Central Processing Unit) e são frequentemente limitado por um único comando activo. Por exemplo, quando uma unidade de SCSI não é ajustar um bloco danificado, a unidade requer que os comandos de anfitrião aguardar. O barramento ATA apresenta outro exemplo. O barramento ATA suporta 2 dispositivos, mas apenas um único comando pode estar activo. Esta opção deixa uma unidade inactivo enquanto outra unidade serviços comandos pendentes. Sistemas RAID baseados nas tecnologias do ambiente de trabalho podem ocorrer todos estes sintomas e bastante serão afectados pelo dispositivo de resposta mais lento. A menos que estes sistemas utilizam estruturas avançadas, os respectivos desempenhos não será tão eficaz como o desempenho dos sistemas baseados em SCSI.

Existem situações em que uma unidade no ambiente de trabalho ou uma matriz é uma solução baixo custo apropriada. Por exemplo, se configurar uma base de dados só de leitura para comunicação, que deve não encontrar muitos os factores de desempenho de uma base de dados OLTP quando colocar em cache do disco está desactivada.

Unidade tamanhos continuam a aumentar. Unidades de baixo custo, de alta capacidade podem ser muito atractivos. Mas quando configurar o disco para o SQL Server e necessidades de tempo de resposta da companhia, deve considerar cuidadosamente os seguintes problemas:
  • Estrutura de caminho de acesso
  • O requisito para desactivar a cache no disco
A tabela seguinte fornece comentários de nível superior. As informações de comentário são baseadas no configurações comuns de fabrico.

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unidade escreva sistema base comentários
IDE e ATA
  • Rodar no 7,200 RPM.
  • Direccionada para ambientes de trabalho e aplicações de utilizador único.
  • Por predefinição, está activada a cache do disco. Utilize o separador 'Propriedades do disco', separador hardware para aceder a política 'dos Propriedades,' ' para controlar a definição de cache de disco.

    Nota Algumas unidades não respeitam esta definição. Estas unidades requerem um utilitário de fabricante específico para desactivar a cache.
  • Colocação em cache de disco deverá ser desactivada para poder utilizar a unidade com o SQL Server.
  • IDE e sistemas baseados em ATA podem adiar anfitrião comandos quando são executadas actividades como ajuste bloco danificado. Isto poderia conduzir a períodos de actividade de E/s bloqueada.
Computador portátil/IDE
  • Rodar no 5,200 RPM.
  • Direccionada para computadores portáteis.
  • Ver outros comentários na secção IDE e ATA.
  • Armazenamento ReadyDrive e ne Flash poderá fornecer capacidades de E/s estáveis.
SATA
  • Rodar no 7,200 RPM.
  • Direccionada para ambientes de trabalho e servidores de intervalo médio.
  • Por predefinição, está activada a cache do disco. Utilize o separador 'Propriedades do disco', separador hardware para aceder a política 'dos Propriedades,' ' para controlar a definição de cache de disco.

    Nota Algumas unidades não respeitam esta definição. Estas unidades requerem um utilitário de fabricante específico para desactivar a cache.
  • Armazenamento de maior capacidade e maior coloca em cache do IDE e ATA partes do contador.
  • Colocação em cache de disco deverá ser desactivada para poder utilizar a unidade com o SQL Server.
  • Cabos e interligações mais pequeno.
  • Fácil interligação com série anexadas SCSI (SAS) unidades e instalações.
  • Incluem algumas construções de previsão de falhas.
SCSI
  • Rodar a 10.000 e 15,000 RPM.
  • Concebido para servidores e aplicações de multi-utilizador.
  • Concebido para o maior ciclos de imposto e taxas de falha reduzido.
  • Por predefinição, está activada a cache do disco. Utilize o separador 'Propriedades do disco', separador hardware para aceder a política 'dos Propriedades,' ' para controlar a definição de cache de disco.

    Nota Algumas unidades não respeitam esta definição. Estas unidades requerem um utilitário de fabricante específico para desactivar a cache.
  • Colocação em cache de disco deverá ser desactivada para poder utilizar a unidade com o SQL Server.
  • Sistemas de matriz e SAN normalmente utilizar cabos mais pequeno e interligações.
  • Inclua construções de previsão de falhas.
Série anexadas SCSI (SAS) inclui a colocação em fila avançada para 256 níveis. SAS também inclui funcionalidades como o topo da fila e colocação em fila fora de ordem. Backplane SAS foi concebido de forma que permite a utilização de SAS e SATA unidades no mesmo sistema. As vantagens da estrutura SAS são óbvias.

A instalação do SQL Server depende capacidade do controlador de para desactivar a cache no disco e fornecer uma cache de E/s estável. Escrita de dados desordenados vários discos não é um hindrance ao SQL Server desde que o controlador fornece as capacidades de cache suporte estável correcto. Aumenta a complexidade da estrutura controlador com técnicas de segurança de dados avançados, tais como espelhamento (mirroring).

Para proteger totalmente os dados, deve garantir que todos os dados caches correctamente é processado. Em muitos casos, isto significa que terá de desactivar a escrita em cache da unidade de disco.

Nota Certifique-se de que qualquer mecanismo de colocação em cache alternativo pode processar correctamente vários tipos de falha.

Microsoft efectuou testes em várias unidades SCSI e IDE utilizando o utilitário SQLIOStress . Este utilitário simula a actividade de leitura/escrita assíncrona grossa para um dispositivo de simulada dados e o dispositivo de registo. Estatísticas de desempenho teste mostram as operações de escrita médio por segundo entre 50 e 70 para uma unidade com desactivado escrita em cache e um intervalo RPM entre 5,200 e 7,200.

Para obter informações adicionais e detalhes sobre SQLIOStress, consulte o seguinte artigo na base de dados de conhecimento da Microsoft:
231619INF: SQLIOStress utilitário para subsistema de disco stress como SQL Server
Muitos fabricantes de computador (por exemplo, Compaq, Dell, gateway ou HP) encomendar as unidades com a cache de escrita desactivada. No entanto, teste mostra que este poderá não sempre ser o caso por isso deve sempre testá-lo completamente.

Nota Se existir qualquer pergunta ao estado de colocação em cache da unidade de disco, contacte o fabricante e obter as definições adequadas utilitário ou jumper para desactivar as operações de colocação em cache de escrita.

Referências

Para obter detalhes completas sobre requisitos de E/s do SQL Server, visite o seguinte Web site da Microsoft: http://www.microsoft.com/sql/alwayson/overview.mspx
SQL Server requer sistemas para suportar ? garantida a entrega de multimédia estável ? conforme descrito no programa do Microsoft SQL Server Always-On armazenamento solução de revisão. FOPara obter mais informações sobre os requisitos de entrada e saídas para o motor de base de dados do SQL Server, clique no número de artigo que se segue para visualizar o artigo na Microsoft Knowledge Base:
967576Requisitos de motor de entrada/saída do Microsoft SQL da base de dados do servidor

Propriedades

Artigo: 234656 - Última revisão: 2 de novembro de 2007 - Revisão: 3.7
A informação contida neste artigo aplica-se a:
  • Microsoft SQL Server 7.0 Standard Edition
  • Microsoft SQL Server 2000 Personal Edition
  • Microsoft SQL Server 2000 Standard Edition
  • Microsoft SQL Server 2000 Workgroup Edition
  • Microsoft SQL Server 2000 Developer Edition
  • Microsoft SQL Server 2000 Enterprise Edition
  • Microsoft SQL Server 2005 Express Edition
  • Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition
  • Microsoft SQL 2005 Server Workgroup
  • Microsoft SQL Server 2005 Developer Edition
  • Microsoft SQL 2005 Server Enterprise
  • Microsoft SQL Server 2008 Developer
  • Microsoft SQL Server 2008 Enterprise
  • Microsoft SQL Server 2008 Express
  • Microsoft SQL Server 2008 Standard
Palavras-chave: 
kbmt kbinfo KB234656 KbMtpt
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Clique aqui para ver a versão em Inglês deste artigo: 234656

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