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

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: Os seguintes documentos também são recomendados:

• Noções básicas do SQL Server 2000 E/s: http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc966500.aspx (http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc966500.aspx)
• SQL Server E/s Noções básicas sobre capítulo 2: http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/sql/2005/iobasics.mspx (http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/sql/2005/iobasics.mspx)

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). 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. 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.

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: 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.

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 (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: