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Hardwaretrends für Datenbankserver

Ich denke, es gibt einige sehr interessante Trends bei Datenbankserverhardware und Speichersubsystemen, die einige weitere Studien und Analysen rechtfertigen, wenn Sie ein Datenbankprofi sind. Auch wenn Sie ein größeres Interesse an traditionelleren DBA- und Datenbankentwicklungsaufgaben haben, lohnt es sich, bei der Auswahl eines neuen Systems auf diese Trends zu achten.

Der erste große Trend, der sich seit mehreren Jahren abzeichnet, besteht darin, dass die Leistung von Single-Thread-Prozessoren viel langsamer zunimmt als früher, da neue Prozessor-Mikroarchitekturen in Intels Tick-Tock-Sequenz veröffentlicht werden. Ich denke, dafür gibt es mehrere Gründe:

  1. Erstens hat Intel keine ernsthafte Konkurrenz für High-End-Premium-Prozessormodelle.
  2. Zweitens hat sich Intel viel mehr darauf konzentriert, den Stromverbrauch in seinen mobilen Prozessoren zu reduzieren (die einen Großteil ihrer Architektur mit Serverprozessoren der gleichen Generation teilen).
  3. Schließlich ist es viel schwieriger als früher, dramatische Single-Thread-Leistungssteigerungen zu erreichen, insbesondere wenn Intel-Ingenieure durch strenge Designrichtlinien in Bezug auf Stromverbrauch und Leistung eingeschränkt werden.

Das bedeutet, dass wir weiterhin Prozessoren mit höherer Kernanzahl und größeren und schnelleren L3-Caches sehen werden, um mehr gleichzeitige Kapazität von einem System zu erhalten.

Die aktuelle 22-nm-Intel-Xeon-E5-v2-Familie (Ivy Bridge-EP/EN) reicht von Modellen mit vier bis zwölf Kernen, während die aktuelle 22-nm-Intel-Xeon-E7-v2-Familie (Ivy Bridge-EX) von sechs bis fünfzehn Kernen reicht. Kernmodelle. Irgendwann im dritten Quartal 2014 sollten wir die Einführung der neuen 22-nm-Intel-Xeon-v3-Familie (Haswell-EP) sehen, die zwischen vier und achtzehn physische Kerne haben wird, wenn die aktuellen Berichte korrekt sind. Diese Prozessoren erfordern neue Servermodelle, da sie andere Prozessorsockel (Socket R3) und Chipsätze verwenden als die Intel Sandy Bridge- und Ivy Bridge-Prozessoren der vorherigen Generation. Das bedeutet, dass Sie wahrscheinlich zum Beispiel so etwas wie einen Dell Power Edge R730 und einen HP DL380 Gen 9 sehen werden. Diese neuen Server sollten 2133 MHz DDR3-Speicherunterstützung und 12 Gb/s SAS/SATA-Unterstützung haben, zusammen mit mehr PCI-E 3.0-Kapazität im Chipsatz.

Wenn ich das weiß, möchte ich vielleicht darüber nachdenken, auf die Verfügbarkeit dieser neuen Servermodelle und Prozessoren zu warten, bevor ich einen ganzen Satz neuer Datenbankserver für mein Unternehmen kaufe, solange Sie es nicht eilig haben, neue Server zu bekommen. Wenn Sie es eilig haben, können Sie Ihr Wissen über die kommenden neuen Modelle vielleicht nutzen, um mehr Einfluss und bessere Preise von Ihrem freundlichen Vertriebsmitarbeiter zu erhalten. Wenn Sie jetzt Ihren Vertriebsmitarbeiter danach fragen, wird er wahrscheinlich jede Kenntnis von neuen Modellen bestreiten …

Am 14. April 2014 übermittelte Fujitsu einen neuen TPC-E-Benchmark-Score für ein Fujitsu Primequest 2800E-System mit acht Sockeln und acht 22-nm-Intel Xeon E7-8890 v2-Prozessoren. Dieses System erzielte einen rohen TPC-E-Score von 8582,52, was deutlich über dem bisher höchsten TPC-E-Score von 5576,27 für ein IBM System x3850 X6-System mit vier Sockeln und Intel Xeon E7-4890 v2-Prozessoren liegt. Diese beiden Prozessoren haben identische Spezifikationen, wobei der E7-8890 v2 auf Systemen mit acht oder größeren Sockeln ausgeführt werden kann und der E7-4890 v2 auf Systeme mit vier Sockeln beschränkt ist. Diese 22-nm-Xeon-E7-v2-Ivy-Bridge-EX-Prozessoren sind eine enorme Verbesserung gegenüber den 32-nm-Intel-Xeon-E7-Westmere-EX-Prozessoren der vorherigen Generation, mit fast der doppelten rohen TPC-E-Leistung für ein System mit vier oder acht Sockeln im Vergleich zu den älteren Modelle. Dies gibt Ihnen die Möglichkeit, eine Workload auszuführen, die früher ein System mit acht Sockeln erforderte, auf einem viel günstigeren System mit vier Sockeln, mit 25 % weniger Kernen und 25 % geringeren Kosten für SQL Server 2014-Lizenzen.

Ein Großteil dieser Verbesserung der rohen TPC-E-Ergebnisse lässt sich durch die Umstellung von zehn physischen Kernen auf fünfzehn physische Kerne pro Prozessor erklären, was Sie etwa 34.000 US-Dollar an zusätzlichen Lizenzkosten für SQL Server 2014 Enterprise Edition pro Prozessor kosten würde. Trotzdem verbessert sich die Single-Thread-Leistung immer noch um etwa 15 %, wenn Sie von einem Xeon E7-4870 zu einem 2,8-GHz-Xeon E7-4890 v2-Prozessor wechseln. Sie können Ihre Lizenzkosten für SQL Server 2014 Enterprise Edition erheblich senken (und eine viel bessere Single-Thread-Leistung erzielen), indem Sie bewusst ein „frequenzoptimiertes“ Modell mit geringerer Kernanzahl wählen, z. B. einen 3,4-GHz-Xeon E7-8893 v2 mit sechs Kernen Prozessor oder ein Xeon E7-8891 v2-Prozessor mit 10 Kernen und 3,2 GHz (beide funktionieren in einem Vier-Sockel-System).

An der Speicherfront sehen wir native 12-Gb/s-SAS/SATA-Unterstützung in den neuesten und kommenden Servern, zusammen mit neuen, schnelleren RAID-Controllern, die mit Flash-Speicher weniger wahrscheinlich einen Engpass darstellen. Dadurch können Sie einen sequenziellen Durchsatz von bis zu 1 GB/s von einer einzelnen 2,5-Zoll-SSD sehen. Wenn Sie SQL Server 2014 Standard Edition ausführen und mit der Verwendung der neuen Buffer Pool Extensions (BPE)-Funktion experimentieren möchten (Nachdem Sie dem regulären SQL Server-Pufferpool 128 GB zugewiesen haben), sollten Sie damit einige sehr gute Ergebnisse zu sehr geringen Kosten erzielen.Noch spannender ist die native Unterstützung für Non-Volatile Memory Express (NVMe)-Speichergeräte in Windows Server 2012 R2. Intel hat eine Familie von sehr erschwinglichen PCI-E 3.0 NVMe-Speichergeräten eingeführt, die eine extrem gute sequentielle und zufällige E/A-Leistung zu einem sehr niedrigen Preis bieten, insbesondere im Vergleich zu einigen anderen Anbietern von PCI-E-Flash-Speichern Server mit PCI-E 3.0-Steckplätzen, um diese Vorteile voll auszuschöpfen, d. h. ein Xeon E5 oder neuerer oder Xeon E7 v2 oder neuerer Prozessor.

Diese Gerätetypen bieten Ihnen eine kostengünstige Möglichkeit, Dinge wie das Verschieben von tempdb von einem SAN auf einen lokalen Flash-Speicher mit einem Windows-Failover-Cluster (mit SQL Server 2012 oder neuer) oder das Ausprobieren der BPE-Funktion in SQL Server 2014 zu tun.

Abbildung 1:Intel SSD-Familien DC P3500, DC P3600 und DC P3700 (Quelle:AnandTech)

Was bedeutet das alles? Wenn Sie recherchieren, sich die Zeit nehmen, Hardwaretrends für Datenbankserver verfolgen und sicherstellen, dass Sie die richtigen Hardware- und Speicherkomponenten auswählen, können Sie eine hervorragende Leistung und Skalierbarkeit erzielen, ohne Ihr Budget für die Lizenzkosten für SQL Server 2014 vollständig zu sprengen. Sie haben Speicheroptionen außerhalb eines herkömmlichen SAN, wenn Sie bereit sind, die Alternativen zu erkunden (und wenn Sie Ihre SAN-begeisterten IT-Mitarbeiter überzeugen können). Sie können auch den übermäßigen Preisaufschlag vermeiden, den die großen Serveranbieter hinzufügen, wenn sie Ihnen jede Art von Flash-Speicher zusammen mit dem Server verkaufen.