SQL Server over SMB3
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O documento aborda as melhorias no SMB do Windows Server 2012/R2, destacando suas vantagens em armazenamento e virtualização, incluindo falhas automáticas, balanceamento de carga e suporte a criptografia. É discutido o uso eficiente de recursos para servidores de aplicação, além de otimizações para o desempenho de I/O com redes RDMA. A arquitetura escalonável do SMB permite otimização e gerenciamento simplificado em ambientes de IaaS.
SQL Server over SMB3
- 1. Fabio Hara e Fabricio Catae Technical Evangelists @fcatae | @fabiohara Como tirar vantagem das melhorias no WS 2012/R2
- 2. SMB Server Message Block (SMB) é o protocolo de compartilhamento de arquivos em uma rede local. Massivamente utilizado em ambientes Windows, mas também possui implementações em Unix (Samba). SQL Server SMB Virtualização
- 3. Instalação do SQL Server Instalação dos binários Aplicação de Service Packs Configuração da instância Cópia de banco de dados Upgrade de Hardware Consolidação de Servidores
- 4. Visão de Consolidação Computação Windows Hyper-V System Center Armazenamento SAN Storage File Servers (NAS)
- 5. Você armazenaria os dados em uma pasta compartilhada na rede? Banco de Dados em File Share ⃣ SIM ⃣ NÃO
- 6. Arquitetura de Storage Servidor SQL Storage Fiber Channel (FC) Ethernet SAN Storage Windows Server
- 7. SQL + SMB Vantagens Localização dos dados Provisionamento Economia de recurso Mudanças Nuvem Privada Evolução do Ethernet Maturidade do SMB
- 8. Visão de Storage para IaaS • Redução de custos e esforços para oferecer serviços de Storage para IaaS • Computação e Storage desacoplados – Gerenciamento independente e escalável em cada camada Scale-OutFile Server Clusters Storage Spaces Virtualization and Resiliency Hyper-V Clusters SMB Shared JBOD Storage Scale-Out File Server Clusters Storage Spaces Virtualization and Resiliency SQL Servers SMB Shared JBOD Storage
- 9. SMB Transparent Failover • Failover transparente para aplicações • Zero downtime – pequeno delay de IO delay durante failover • Suporta Failovers planejados (ou não) • Manutencção de Hardware/Software • Falhas de Hardware/Software • Load Rebalancing • Requer: • File Servers configurados como Windows Failover Cluster • Windows Server 2012/R2 em ambos os servidores rodando a aplicação (ou VM) • Compartilhamento habilitado para “continuous availability” (configuration padrão para clustered file shares) • Funciona com cluster disks e CSV Hyper-V Failover share - conexões e controles perdidos, pausa temporária de IO 2 2 Operação normal1 Conexões e controles auto-recuperados IO da aplicação continua sem erros3 1 3 fsshare fsshare
- 10. SMB Scale-Out • Idealizado para storage de servidores de aplicação (ex: Hyper-V e SQL) • Aumenta banda disponível simplesmente adicionando Nós • Principais capacidades: • File shares Ativo/Ativo • Tolerancia a falhas com zero downtime • Recuperação rápida contra falhas • CHKDSK com zero downtime • Suporte para snapshots consistentes • Suporte para redes com RDMA • Otimização para servidores de aplicação • Gerenciamento simples
- 11. SMB Automatic Scale-Out Rebalancing • Clientes de Scale-Out File Server são agora redirecionados para o “melhor” nó para acesso a um share específico • Evita redirecionamento desnecessário de tráfego • Conexões SMB gerenciados por Share, não por servidor • Cliente é redirecionado quando o ownership de um volume CSV muda • Clustering agora faz balanceamento automático do CSV • Comportamento automático, sem necessidade de administração File Server 2File Server 1 Storage Spaces SOFSShare2 Share1 Share2 Share1 Share2 Novo no Windows Server 2012 R2 SOFSShare1
- 12. SMB Multichannel Full Throughput • Agregação de banda com várias placas de rede • Multiplos Cores de CPUs utilizados quando a placa de rede suporta Receive Side Scaling (RSS) Automatic Failover • SMB Multichannel implementa detecção de falhas fim-a-fim • Pode utilizar NIC teaming (LBFO) , mas não é obrigatório Configuração Automática • SMB detecta e utiliza múltiplos caminhos Exemplo de Configuração
- 13. User Kernel Network w/ RDMA support NTFS SCSI Network w/ RDMA support SMB Direct (SMB over RDMA) Vantagens • Escalável, rápido e acesso eficiente à storage • Alto throughput com baixa latência • Utilização minima de CPU para processamento de I/O • Load balancing, automatic failover e agregação de banda de rede via SMB Multichannel Cenários • Alta performance para servidores de aplicação (ex: Hyper-V, SQL Server, IIS e HPC) Hardware necessário • Placa suportando RDMA (R-NIC) • iWARP, RoCE e InfiniBand • Placas RDMA não devem fazer teaming (use SMB Multichannel)
- 14. SMB Direct v2 Performance Scale-out File Server SMB Direct v2 Hyper-V VHD Eficiência Eficiência melhorada e densidade com I/O´s pequenos (ex: OLTP database em uma VM) Otimiza redes 40Gbps Ethernet e 56Gbps InfiniBand Performance 50% de melhoramento para blocos pequenos de IO´s com SMB over RDMA IOPS de 8KB melhorados ~300K IOPS p/ ~450K IOPS por interface Novo no Windows Server 2012 R2
- 15. SMB Direct v2 Performance – Resultados do TechEd SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD 8KB random reads from a mirrored space (disk) ~600,000 IOPS 8KB random reads from cache (RAM) ~1,000,000 IOPS 32KB random reads from a mirrored space (disk) ~500,000 IOPS ~16.5 GBytes/sec
- 16. Criptografia SMB • Criptografia fim-a-fim para dados no SMB o Proteção de dados • Novas implementações o Sem necessidade de IPsec, hardware especializado ou aceleradores WAN • Configurado por share ou para todo o servidor • Pode ser habilitado para vários cenários onde dados são trafegados em ambientes não- seguros o Aplicações usando redes não-seguras o Escritórios remotos usando redes WAN ServerClient SMB Encryption
- 17. Scale-Out File Server File Server 2 Múltiplas Instâncias SMB • Instância adicional para cada nó em um ambiente de Scale-Out File Server • Instância padrão controla tráfego de entrada de clients SMB acessando compartilhamentos regulares • Outra instância controla somente tráfego inter-node de CSV (acesso a metadados tráfego redirecionado) • Melhora escalabilidade e confiabilidade de tráfego inter-node de CSV File Server 1 Hyper-V Host 1 CSV1 (Metadata Owner) Shared SAS Storage SMBServer DefaultInstance SMBServer CSVInstance SMBClient SMB Client SMBServer DefaultInstance SMBServer CSVInstance SMBClient Hyper-V Host 2 SMB Client CSV2 (Not Metadata Owner) CSV1 (Not Metadata Owner) CSV2 (Metadata Owner) Novo no Windows Server 2012 R2
- 18. Exemplo – Automatic Scale-Out Balancing
- 19. Configurações de Redes Todos c/ 1GbE Misto 1GbE/High Speed Todos c/ High Speed (10GbE/40GbE/56GbIB) Clients Clients Clients Clients B CA D
- 20. Hyper-V Host Típica Configuração para Hyper-V over SMB SAS HBA SAS HBA R-NIC R-NIC R-NIC R-NIC Storage Spaces SMB 3.0 Server SMB 3.0 Client Switch5 Switch6 VM VM VMVirtual Machine vDisk File Share SpaceFile Share Space SAS Module SAS Module Disk Disk Disk Disk SAS Module SAS Module Disk Disk Disk Disk SAS Module SAS Module Disk Disk Disk Disk R-NIC R-NIC SAS HBA SAS HBA
- 21. Considerações de Performance Hyper-V Host SAS HBA SAS HBA R-NIC R-NIC R-NIC R-NIC Storage Spaces SMB 3.0 Server SMB 3.0 Client Switch5 Switch6 VM VM VMVirtual Machine vDisk File Share SpaceFile Share Space SAS Module SAS Module Disk Disk Disk Disk
- 22. Blog do Fabio Hara http://www.fabiohara.com.br Blog do Fabricio Catae http://blogs.msdn.com/fcatae Blog do Jose Barreto http://blogs.technet.com/josebda Maiores Informações