Compresión en SQL Server 2008
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El documento aborda la compresión en SQL Server 2008, explicando su motivación, métodos de compresión (fila y página), y cómo se pueden aplicar para reducir el tamaño de las bases de datos y mejorar la gestionabilidad. Se detalla el proceso de compresión de backups y sus implicaciones en el rendimiento, así como consideraciones sobre los tipos de datos afectados y la sintaxis para implementar la compresión. Además, se discuten las comparaciones de rendimiento con otros fabricantes y se ofrecen recomendaciones para la estimación de ahorros.
Compresión en SQL Server 2008
- 1. Compresión en SQL Server 2008 Enrique Catalá Solid Quality Mentors ecatala@solidq.com
- 2. Compresión en SQL Server 2008 Agenda • Motivación • Aproximaciones en SQL Server 2008 • Backup comprimidos • Compresión de datos • • FILA PÁGINA • Cómo estimar el ahorro • Cómo aplicar compresión • A quién aplicar compresión
- 3. Compresión en SQL Server 2008 Motivación • Cada día se almacena: • Más información – Terabytes con cierta frecuencia • Más variopinta – imágenes, videos, audio, gráficos, mapas • Retos de grandes BDs • Tamaño de base de datos • Manejabilidad de la BD (backup, índices, chekdb, …) • Mecanismo: compresión • A nivel de fichero: o NTFS o BD: backups de base de datos o A nivel de OLTP Sería complicado de manejar comprimir/descomprimir trozos grandes • A nivel de fila / página: o compresión/descompresión de trozos pequeños de información
- 4. Compresión en SQL Server 2008 Motivación • Si reducimos la información almacenada • Tablas/índices más pequeños o Más fácil de gestionar • Ficheros más pequeños o Más fácil de copiar • Se tiende a guardar demasiada información • Otros fabricantes ya lo cubren: Almacenamiento CPU Mejora Rendimiento Oracle -29% +10% +10% DB2 -39% +10% +6%
- 5. Compresión en SQL Server 2008 Aproximaciones • A nivel de fichero • Compresión de BACKUP • • • Ninguno (como hasta ahora*) Compresión de fila – ROW Compresión de página – PAGE • A nivel de datos * Vardecimal cubierto desde SQL 2005 SP2
- 6. Compresión en SQL Server 2008 Aproximación– BACKUP • BACKUP comprimido (Ratios 5:1) • • • Depende de los datos Similar a otros fabricantes. Algoritmo propietario Resultados (para BACKUP y RESTORE) o Menos I/O y menos tiempo o Más CPU – Depende de carga OLTP, pero asumible a partir de 4 Cores • Todos pueden RESTORE con compresión • Sólo Enterprise Edition BACKUP con compresión
- 7. Compresión en SQL Server 2008 BACKUP • Sintaxis: • BACKUP DATABASE ... WITH COMPRESSION • EXEC sp_configure 'backup compression default', '1' • • • • Sin compresión: 131 segundos (2,685 Mb/s) – 361 Mb Con compresión: 49 segundos (7,081 Mb/s) – 44 Mb Ratio 8:1 en tamaño Ratio 2.6:1 en tiempo • Por defecto deshabilitado • Rendimiento real* para AdventureWorks: • Compresion NTFS: 600 segundos – 117 Mb (posterior) • Compresión NTFS: 270 segundos – 117 Mb • Cálculo del rendimiento real en vuestros sistemas: • SELECT backup_size/compressed_backup_size FROM msdb..backupset; * Virtual Server 2005 R2 800Mb Ram, W2003 R2, HP dv9000
- 9. Compresión en SQL Server 2008 Consideraciones compresion BACKUP • No es posible tener en un mismo conjunto, BACKUPS comprimidos y descomprimidos • Uso intensivo de CPU. Podemos limitar su impacto creando un resource pool que limite el uso de CPU a un 20% como máximo • Versiones anteriores de SQL Server no pueden restaurar backups comprimidos • No es necesario especificar nada en el RESTORE
- 10. Compresión en SQL Server 2008 Formatos de compresión – ROW • Compresión a nivel de fila • Eficiencia en almacenamiento de cada columna • Conceptualmente, casi todas las columnas son de longitud • variable. Nulos de longitud fija = nada de espacio • Arreglar “errores” de elección de tipos de datos: • • • Smallint, int, bigint, decimal, numeric, smallmoney, money Datetime, datetime2, timestamp Char, nchar
- 11. Compresión en SQL Server 2008 Compresión de filas: Consideraciones • Se puede aplicar a: • • • • • Tablas almacenadas como HEAP Tablas almacenadas como índices agrupados Índices no agrupados Vistas indexadas Tablas e índices particionados (inclusive de forma independiente cada partición) • La compresión no se activa en los índices no agrupados de forma automática • La compresión no varia al crear un índice agrupado sobre un HEAP • OJO! No soluciona la fragmentación…REINDEXA!
- 12. Compresión en SQL Server 2008 Formatos de compresión – ROW DateId CarrierTracking OfferID PriceDisc 20070601 4911-403C-98 10 0.00 20070601 4911-403C-99 10 0.00 20070602 6431 10 0.00 20070602 6431-4D57-83 10 0.00 20070602 6431-4D57-84 10 0.00 20070602 6431-4D57-85 10 100.00 20070603 4E0A-4F89-AE 10 0.00 DateId CarrierTracking OfferID PriceDisc 20070601 4911-403C-98 10 0.00 20070601 4911-403C-99 10 0.00 20070602 6431 10 0.00 20070602 6431-4D57-83 10 0.00 20070602 6431-4D57-84 10 0.00 20070602 6431-4D57-85 10 100.00 20070603 4E0A-4F89-AE 10 0.00 • Microsoft® SQL Server™ 2005 Service Pack 2 (SP2) • VarDecimal • Habilita que valores decimales puedan ser almacenados en tamaño variable • Máxima precisión requería 17 bytes!!!
- 13. Compresión en SQL Server 2008 Formatos de compresión – ROW DateId CarrierTracking OfferID PriceDisc 20070601 4911-403C-98 10 0.00 20070601 4911-403C-99 10 0.00 20070602 6431 10 0.00 20070602 6431-4D57-83 10 0.00 20070602 6431-4D57-84 10 0.00 20070602 6431-4D57-85 10 100.00 20070603 4E0A-4F89-AE 10 0.00 • Columnas de tamaño fijo: • SQL Server 2008 extiende la lógica a tipos de datos fijos: o int, bigint, datetime, char, etc. DateId CarrierTracking OfferID PriceDisc 20070601 4911-403C-98 10 0.00 20070601 4911-403C-99 10 0.00 20070602 6431 10 0.00 20070602 6431-4D57-83 10 0.00 20070602 6431-4D57-84 10 0.00 20070602 6431-4D57-85 10 100.00 20070603 4E0A-4F89-AE 10 0.00
- 14. DEMO • Vardecimal en SQL 2005 • Compresión de filas
- 15. Compresión en SQL Server 2008 Formatos de compresión – PAGE • A nivel de página • Un paso más allá de compresión de fila • Secuencia de 3 fases: 1. Compresión de fila (visto anteriormente) 2. Compresión de prefijos 3. Compresión de diccionario • Cuanto más frecuencia, mayor eficiencia de almacenamiento
- 16. Compresión en SQL Server 2008 Formatos de compresión – PAGE – Prefijos • Segundo paso: reemplazo de prefijos • Los prefijos se almacenan en un área de la página (anchor record) • Prefijos por columna • Cada columna su lista de prefijos • No se expande a todas las columnas • Formato de almacenamiento
- 17. Compresión en SQL Server 2008 Formatos de compresión – PAGE – Prefijos DateId CarrierTracking OfferID PriceDisc 20070601 4911-403C_9 8 10 0.00 20070601 4911-403C_9 9 10 0.00 20070602 6431-4D57_8 2 10 0.00 20070602 6431-4D57_8 3 10 0.00 20070602 6431-4D57_8 4 10 0.00 20070602 6431-4D57_8 5 10 100.00 20070603 4E0A-4F89_AE 10 0.00 DateId CarrierTracking OfferID PriceDisc 200706011 4911-403C_98 8 12 8 11 6431-4D57_82 3 2 3 2 3 2 3 2 3 7 2 11 7 2 11 7 2 11 3 4 7 2 3 11 5 2 4E0A-4F89-AE 2 7 prefijos: • 0.00 10 2 9 • Compresión mediante 100.00 3 • Lista de prefijos se almacena en la página, para prefijos comunes para cada columna Cada valor encontrado se reemplaza por: o Token para el prefijo o Sufijo para el valor
- 18. Compresión en SQL Server 2008 Formatos de compresión – PAGE – Diccionario DateId CarrierTracking 1 200706011 4 2 OfferID 3 4911-403C-9C PriceDisc 6431-4D57-82 10 1 1 2 8 4 0.00 1 1 2 9 4 0.00 1 2 3 4 0.00 1 2 3 3 4 0.00 1 2 3 4 4 0.00 1 2 3 5 4 100.00 4 0.00 • Compresión por 4 1 3 4E0A-4F89-AE DateId CarrierTracking 1 200706011 1 1 1 1 1 1 2 9 1 2 3 1 2 1 1 2 3 10 3 4911-403C-9C 2 8 1 3 2 2 OfferID 4 PriceDisc 6431-4D57-82 0.00 4 4 4 4 4 4 3 3 4 4 2 3 4 4 4 2 3 5 4 4E0A-4F89-AE 4 4 100.00 4 diccionario: • Un valor común de • diccionario se almacena en la página Los valores comunes son reemplazados por tokens • Un ratio de compresión de 2X a 7X para anticipación de datos reales en tablas de hecho en un almacén de datos
- 19. Compresión en SQL Server 2008 Compresión de páginas: Consideraciones • OJO! Compresión de página en HEAPs solo se realiza con: • • • BULK INSERT INSERT INTO…WITH(TABLOCK) REBUILD con reactivación de compresión por página • Sentencias DML no se comprimen en HEAPs • Nosotros hemos de lanzar un ALTER TABLE…WITH COMPRESSION = PAGE
- 20. Compresión en SQL Server 2008 Compresión: Tipos de datos • No afecta a: • Varchar,nvarchar,image,text,ntext • XML, FILESTREAM, varbinary y sql_variant • Date, time (ya extremadamente compactos) • Beneficio obtenido en otros tipos de datos: • datetime, datetime2, datetimeoffset: ahorra 2 bytes si no almacena segundos char: solo ocupa lo necesario (como varchar) int, bigint,float, real,…: solo usa lo necesario binary: no almacena los ceros que puede evitar … • • • • • En todos los tipos de datos, NULL y 0 no ocupan ningun byte
- 21. Compresión en SQL Server 2008 Compresión de filas: Sintaxis • Crear tabla con compresión habilitada (ROW ó PAGE): CREATE TABLE T1 (c1 int, c2 nvarchar(50) ) WITH (DATA_COMPRESSION = ROW); CREATE TABLE PartitionTable1 (col1 int, col2 varchar(max)) ON myRangePS1 (col1) WITH ( DATA_COMPRESSION = ROW ON PARTITIONS (1), DATA_COMPRESSION = PAGE ON PARTITIONS (2 TO 4) ); • Activar compresión en tabla ya existente: ALTER TABLE T1 REBUILD WITH (DATA_COMPRESSION = ROW); • Desactivar compresión en tabla: ALTER TABLE T1 REBUILD WITH (DATA_COMPRESSION = NONE);
- 23. Compresión en SQL Server 2008 BACKUP • Resultados Normal Row Page Tiempo (segs) Espacio (kb) 23 54.90% 36.002 73.62% 51 136.468 14 69.57% 37.159 70.08% 46 124.188 6 64.71% 35.952 63.91% 17 99.616
- 24. Compresión en SQL Server 2008 Consideraciones extra • La compresión puede ser ONLINE u OFFLINE • Compresión ONLINE con un único thread (paginación no beneficiada) • En un HEAP, si existen índices no agrupados, han de ser recreados para apuntar a las nuevas ubicaciones de las páginas recién comprimidas • Se soporta vardecimal por compatibilidad con SQL 2005, pero se considera depreciado debido a compresión por fila • Convivencia vardecimal – ROW y PAGE compression pero sin beneficio
- 25. Compresión en SQL Server 2008 Consideraciones extra • La compresión permite almacenar mas información por página, pero no por fila • SQL Server garantiza que la descompresión de un dato es siempre posible (cabe) • No se puede comprimir una tabla donde el tamaño máximo de una fila + sobrecarga de compresión, superan 8060 bytes
- 26. Compresión en SQL Server 2008 Resumen • Motivación • Aproximaciones en SQL Server 2008 • Backup comprimidos • Compresión de datos • • FILA PÁGINA • Cómo estimar el ahorro • Cómo aplicar compresión • A quién aplicar compresión