Sumário
Um sistema de banco de dados primeiro e principal é responsável pelo armazenamento preciso e recuperação de dados, mesmo em caso de falhas inesperadas do sistema.
O sistema deve garantir a atomicidade e a durabilidade de transações, enquanto estatísticas de execução atual, várias transações e vários pontos de falha. Isso normalmente é conhecido como propriedades ACID (atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade).
Este artigo aborda as implicações de uma unidade de disco armazena em cache. É recomendável que você leia os seguintes artigos no Microsoft Knowledge Base para obter mais esclarecimento sobre armazenamento em cache e alternativos discussões do modo de falha:
86903 do SQL Server e cache de controladores de disco
230785 registro do SQL Server 7.0 e SQL Server 2000 e algoritmos de armazenamento de dados ampliam a confiabilidade de dados
Também são recomendados os seguintes documentos:
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Fundamentos de e/s do SQL Server 2000:
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc966500.aspx -
SQL Server e/s básico capítulo 2:
http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/sql/2005/iobasics.mspx
Observação: Esses dois documentos se aplicam a todas as versões atualmente suportadas do SQL Server.
Mais informações
Microsoft SQL Server e muitos produtos de banco de dados principal no mercado hoje usam o protocolo Write-Ahead log (WAL).
Protocolo Write-Ahead log (WAL)
O protocolo de termo é uma excelente maneira de descrever WAL. É uma versão específica e um conjunto definido de etapas de implementação necessários para garantir que os dados é armazenado e trocado corretamente e podem ser recuperados para um estado conhecido em caso de falha. Apenas uma rede contém um protocolo definido para trocar dados de maneira consistente e protegida, portanto muito o WAL descrever o protocolo para proteger os dados.Todas as versões do SQL Server abrir os arquivos de log e de dados usando a função CreateFile de Win32. O membro dwFlagsAndAttributes inclui a opção FILE_FLAG_WRITE_THROUGH quando aberto pelo SQL Server.
FILE_FLAG_WRITE_THROUGH
Essa opção instrui o sistema a gravação por qualquer cache intermediário e ir diretamente para o disco. O sistema pode ainda armazenar em cache as operações de gravação, mas não pode liberar ociosamente-los.
A opção FILE_FLAG_WRITE_THROUGH garante que quando uma gravação operação retorna conclusão bem-sucedida que corretamente, os dados são armazenados no armazenamento estável. Essa evolução se alinha com a especificação do protocolo gravar log à frente (WAL) para garantir que os dados.Várias unidades de disco (SATA, ATA, SCSI e IDE com base) contêm caches integrados de 512 KB, 1 MB ou mais. Caches de unidade geralmente contam com um capacitor e não é uma solução de bateria. Esses mecanismos de cache não garantem gravações em uma potência do ciclo ou ponto de falha semelhante. Eles apenas garantir a conclusão das operações de gravação do setor. Como as unidades continuam a crescer em tamanho, os caches se tornam maiores e eles podem expor quantidades maiores de dados durante uma falha.
Sistemas de controlador de armazenamento em cache aprimorado desabilitar cache no disco e fornecem um funcional solução de cache alimentado por bateria. Esses caches podem manter os dados em cache por vários dias e ainda permitir que a placa de cache a ser colocado em um segundo computador. Quando a alimentação é restaurada corretamente, os dados não gravados são liberados completamente antes de qualquer acesso de dados adicional é permitido. Muitas delas permitem que a porcentagem de leitura versus cache de gravação seja estabelecida para um desempenho ideal. Alguns contêm áreas de armazenamento de memória grande. Na verdade, para um segmento muito específico do mercado, alguns fornecedores de hardware oferecem discos high-end bateria sistemas com vários gigabytes de cache em cache. Isso podem melhorar significativamente o desempenho do banco de dados.
Transferências de e/s são realizadas sem o uso de um cache podem ser muito mais devido a taxas de rotação do disco rígido, o mecânico sempre que é necessária para mover os cabeçotes da unidade e outro fatores de limitação. Instalações do SQL Server são destinadas a sistemas que fornecem controladores de armazenamento em cache. Esses controladores desabilitar os caches em disco e fornecem mídia estável caches para satisfazer os requisitos de e/s do SQL Server. Eles evitam problemas de desempenho relacionados à busca de disco e gravação vezes usando várias otimizações do controlador de armazenamento em cache.
Há muitos tipos de implementações de subsistema. RAID e SAN é dois exemplos desses tipos de implementações de subsistema. Esses sistemas são normalmente criados com drives baseados em SCSI. Há vários motivos para isso. A seguinte seção descreve genericamente considerações sobre a unidade de nível alto.
Unidades SCSI:
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Normalmente são fabricadas para uso pesadas.
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Normalmente são direcionados ao implementações multiusuário, baseada em servidor.
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Geralmente têm melhor enquanto a taxas de falha que outras implementações.
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Conter sofisticadas heurística para ajudar a prever falhas iminentes.
Outras implementações de unidade, como o IDE ATA ou SATA:
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Normalmente são fabricadas para uso imposto de luz e médias.
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Normalmente são destinados a aplicativos baseados em usuário único.
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Algumas implementações mais recentes contêm sofisticadas heurística para ajudar a prever falhas iminentes.
Controladores SCSI não, com base em área de trabalho requerem mais largura de banda do processador principal (CPU) e com frequência são limitados por um único comando ativo. Por exemplo, quando uma unidade SCSI não está ajustando um bloco inválido, a unidade requer que os comandos de host esperar. O barramento ATA apresenta outro exemplo. O barramento ATA suporta 2 dispositivos, mas apenas um único comando pode estar ativo. Isso deixa um drive ocioso enquanto a outra unidade de serviços o comando pendente. Sistemas RAID baseados em tecnologias de desktop podem todos esses sintomas e ser significativamente afetados pelos respondedor mais lento. A menos que esses sistemas utilizam designs avançados, seu desempenho não será tão eficiente quanto o desempenho dos sistemas baseados em SCSI.
Há situações em que uma unidade de área de trabalho ou matriz é uma solução de baixo custo apropriada. Por exemplo, se você configurar um banco de dados somente leitura para emissão de relatórios, você deve não encontrar muitos dos fatores de desempenho de um banco de dados OLTP quando o cache de disco é desativado.
Tamanhos de disco continuam a aumentar. Drives de baixo custo e alta capacidade podem ser muito atraentes. Mas quando você configurar a unidade para o SQL Server e suas necessidades de tempo de resposta, você deve considerar com atenção os seguintes problemas:
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Design do caminho de acesso
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A necessidade de desativar o cache em disco
A tabela a seguir fornece comentários de nível altos. As informações de comentário baseia-se em configurações comuns de fabricação.
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Tipo de unidade de sistema base |
Comentários |
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IDE e ATA |
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IDE e computadores portáteis |
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SATA |
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SCSI |
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Serial Attached SCSI (SAS) que inclui o enfileiramento avançado até 256 níveis. SAS também inclui recursos como chefe da fila e enfileirar fora de ordem. O backplane SAS foi projetado de uma maneira que permite o uso de SAS e SATA drives dentro do mesmo sistema. Os benefícios do design SAS são óbvios.
A instalação do SQL Server depende da capacidade do controlador para desativar o cache em disco e para fornecer um cache de i/o estável. Gravar dados fora de ordem em vários discos não é um obstáculo para o SQL Server como o controlador fornece os recursos de cache de mídia estável correta. Aumenta a complexidade do design do controlador com técnicas de segurança de dados avançados, como o espelhamento.
Para proteger seus dados, você deve garantir que todos os caches de dados é tratado corretamente. Em muitas situações, isso significa que você deve desativar o cache de gravação da unidade de disco.
Observação: Certifique-se de que qualquer mecanismo de cache alternativo corretamente pode manipular vários tipos de falha.
Microsoft realizou testes em várias unidades SCSI e IDE usando o utilitário SQLIOSim. Este utilitário simula a atividade de leitura/gravação assíncrona pesado para um dispositivo de dados simulados e log. Estatísticas de desempenho de teste mostram as operações de gravação média por segundo entre 50 e 70 para uma unidade com cache de gravação desabilitada e um intervalo RPM entre 5,200 e 7.200.
Para obter informações adicionais e detalhes sobre SQLIOSim, consulte o seguinte artigo da Base de dados de Conhecimento da Microsoft:
231619 como usar o utilitário SQLIOSim para simular a atividade do SQL Server em um subsistema de discoMuitos fabricantes de PC (por exemplo, Compaq, Dell, Gateway ou HP) solicitar as unidades com o cache de gravação desabilitado. No entanto, teste mostra que isso pode não sempre ser o caso para que você sempre deve testá-lo completamente.
Observação: Se você tiver qualquer pergunta sobre o status de cache da unidade de disco, entre em contato com o fabricante e obter as configurações apropriadas de utilitário ou jumper para desativar as operações de cache de gravação.
SQL Server requer sistemas para suportar 'entrega garantida para mídias estáveis' como descrito como descrito nos Requisitos do programa de confiabilidade do SQL Server e/s. Para obter mais informações sobre os requisitos de entrada e saídas para o mecanismo de banco de dados do SQL Server, clique no número abaixo para ler o artigo na Base de Conhecimento da Microsoft:
Requisitos de entrada e saída do mecanismo de banco de dados do 967576 do Microsoft SQL Server
