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Trends bei Datenbankhardware und -infrastruktur

Als ich beobachtet habe, was in letzter Zeit in der Windows- und SQL Server-Welt vor sich geht, bin ich zu dem Schluss gekommen, dass es eine besonders aufregende Zeit ist, ein Datenbankprofi zu sein, der mit SQL Server arbeitet, vor allem wegen all der jüngsten und kommende technologische Fortschritte. Es gibt eine Reihe nützlicher und wertvoller neuer Entwicklungen in den Bereichen Hardware, Speicher und dem Microsoft Windows- und SQL Server-Ökosystem.

Server-Prozessoren

Im Moment können Sie extrem leistungsfähige Serverprozessoren mit hoher Leistung mit einer Anzahl physischer Kerne zwischen vier und zweiundzwanzig Kernen pro Prozessor erwerben. Ich beziehe mich auf die aktuellen Familien Intel Xeon E5-2600 v4 (Broadwell-EP) und 22 nm Intel Xeon E7-8800 v3 (Haswell-EX), die beide DDR4-Speicher mit hoher Bandbreite verwenden.

Am 31. März 2016 veröffentlichte Intel die 14-nm-Xeon-E5-2600-v4-Familie (Broadwell-EP) für Server mit zwei Sockeln. Dies ist eine Tick-Version, die auf der aktuellen Haswell-Mikroarchitektur aufbaut, die bis zu 22 physische Kerne und DDR4 2400-Unterstützung bietet. Dieser Prozessor funktioniert in bestehenden Servermodellen wie dem Dell PowerEdge R730 mit einem BIOS-Update, was bedeutet, dass es weniger Verzögerungen geben wird, bevor sie tatsächlich zum Verkauf angeboten werden.

Sie haben immer noch die Flexibilität, einen bestimmten Prozessor basierend auf der Anzahl seiner physischen Kerne und Taktraten auszuwählen, um Ihre SQL Server-Kernlizenzkosten mit Ihren Leistungs- und Skalierbarkeitsanforderungen in Einklang zu bringen. Die Tabellen 1, 2 und 3 zeigen die besten Prozessoroptionen für eine bestimmte Kernanzahl für diese beiden Familien.

Modell

Kerne/L3-Cache

Grundgeschwindigkeit

Turbogeschwindigkeit

Preis (USD)
E5-2699 v4 22/55 MB

2,2 GHz

3,6 GHz

4.115 $
E5-2698 v4 20/50 MB

2,2 GHz

3,6 GHz

3.226 $
E5-2697 v4 18/45 MB

2,3 GHz

3,6 GHz

2.702 $
E5-2697A v4 16/40 MB

2,6 GHz

3,6 GHz

2.891 $
E5-2690 v4 14/35 MB

2,6 GHz

3,6 GHz

2.090 $

Tabelle 1:Bevorzugte Broadwell-EP-Prozessoren mit hoher Kernanzahl für die SQL Server-Nutzung

Modell

Kerne/L3-Cache

Grundgeschwindigkeit

Turbogeschwindigkeit

Preis (USD)
E5-2687W v4 12/30 MB

3,0 GHz

3,5 GHz

2.141 $
E5-2640 v4 10/25 MB

2,4 GHz

3,4 GHz

939 $
E5-2667 v4 8/25 MB

3,2 GHz

3,6 GHz

2.057 $
E5-2643 v4 6/20 MB

3,4 GHz

3,7 GHz

1.552 $
E5-2637 v4 4/15 MB

3,5 GHz

3,7 GHz

996 $

Tabelle 2:Bevorzugte Low-Core-Count-Broadwell-EP-Prozessoren für die SQL Server-Nutzung

Modell

Kerne/L3-Cache

Grundgeschwindigkeit

Turbogeschwindigkeit

Preis (USD)
E7-8890 v3 18/45 MB

2,5 GHz

3,3 GHz

7.175 $
E7-8867 v3 16/45 MB

2,5 GHz

3,3 GHz

4.672 $
E7-4850 v3 14/35 MB

2,2 GHz

2,8 GHz

3.003 $
E7-4830 v3 12/30 MB

2,1 GHz

2,7 GHz

2.170 $
E7-8891 v3 10/45 MB

2,8 GHz

3,5 GHz

6.841 $
E7-8893 v3 4/45 MB

3,2 GHz

3,5 GHz

6.841 $

Tabelle 3:Bevorzugte Haswell-EX-Prozessoren für die SQL Server-Nutzung

Später im Jahr 2016 sollten wir die 14-nm-Xeon E7-4800/8800 v4-Familie (Broadwell-EX) für Vier- und Acht-Sockel-Server mit bis zu 24 physischen Kernen sehen.

Schließlich sollten wir irgendwann im Jahr 2017 eine neue 14-nm-Skylake-Server-CPU sehen, die die Intel Xeon E5- und E7-Linien zu einer einzigen Familie mit bis zu 28 physischen Kernen zusammenführen könnte, die Teil der Purley-Plattform sein wird – detailliert hier und in Abbildung 1:

Abbildung 1:Roadmap für die Intel Server Purley-Plattform

Da diese neuen Prozessorfamilien mit immer höheren physischen Kernzahlen auftauchen, wird Intel hoffentlich weiterhin „frequenzoptimierte“ SKUs mit geringerer Kernzahl anbieten, die höhere Taktraten und viel niedrigere SQL Server-Lizenzkosten bieten als ihre Modelle mit der höchsten Kernzahl .

Mit 64 GB DDR4 DIMMs können Sie 6 TB RAM in einem handelsüblichen Server mit vier Sockeln haben, was tatsächlich mehr Speicher ist, als von Windows Server 2012 R2 unterstützt wird. Glücklicherweise erhöht Windows Server 2016 das Speicherlimit auf 12 TB. Mit zunehmender Speicherdichte und besseren Speichercontrollern in den neuesten Prozessoren ist es zunehmend machbar, genügend RAM in Ihrem Datenbankserver zu haben, um Ihre gesamte Arbeitslast im SQL Server-Pufferpool zu haben.

Speicherung

Wir haben auch deutlich günstigere Hochleistungs-Flashspeicher für Unternehmen von Anbietern wie SanDisk und Intel. Zum Beispiel haben Sie die neueste Produktlinie SanDisk Fusion ioMemory SX350 PCIe Application Accelerator mit Kapazitäten von 1,25 TB bis 6,4 TB. Intel bietet eine Reihe von PCIe-NVMe-Flash-Speicherprodukten für Unternehmen mit Kapazitäten von 400 GB bis 4 TB an.

Intel hat kürzlich eine neue Unternehmensproduktlinie angekündigt, die 3D-NAND verwendet, zu noch niedrigeren Kosten, die mit SATA-SSDs konkurrenzfähig sein wird. Die DC P3320-Serie hat Kapazitäten von bis zu 2 TB mit besserer Leistung als SATA-SSDs.

Flash-Speicher für Unternehmen ist viel erschwinglicher als noch vor einem Jahr, daher lohnt es sich, seine Verwendung zu überdenken, wenn er in der Vergangenheit unerschwinglich schien. In den nächsten 6–12 Monaten sollten PCIe-NVMe-Flash-Speichergeräte von mehreren Speicheranbietern wirklich viel weiter verbreitet werden.

Microsoft

Microsoft hat einen schnellen und aggressiven Veröffentlichungsrhythmus für die Release Candidate-Builds von SQL Server 2016, wobei RC3 am 15. April 2016 veröffentlicht wird. Microsoft hat auch SQL Server Management Studio (SSMS) in ein separates Produkt ausgegliedert, das unabhängig davon aktualisiert werden kann den Rest des Produkts und kann auch automatisch nach Produktaktualisierungen suchen.

SQL Server 2016 verfügt über eine Reihe interessanter Verbesserungen gegenüber SQL Server 2014. Eine der aufregendsten ist eine Funktion namens Abfragespeicher, die Ihnen eine viel tiefere Sichtbarkeit und Einsicht in die Auswahl und Leistung von Abfrageplänen für jede Datenbank bietet, die Sie aktiviert haben Fragen Sie den Speicher mit einem ALTER DATABASE-Befehl ab.

Es erfasst automatisch einen Verlauf von Abfragen, Plänen und Laufzeitstatistiken und bewahrt diese für Ihre Überprüfung auf. Im Gegensatz zu DMV/DMOs überleben Abfragespeicherinformationen Neustarts des SQL Server-Dienstes. Die vielleicht nützlichste Funktion im Abfragespeicher ist die Möglichkeit, einen bestimmten Abfrageplan mit einer einfachen gespeicherten Systemprozedur zu „erzwingen“, die viel besser funktionieren sollte als die alte Planleitfadenfunktionalität.

Eine neue Entwicklung bei SQL Server 2016, die einige Leute überraschen mag, ist, dass Windows Server 2012 (oder Windows 8) oder neuer erforderlich ist, um die Serverkomponenten auszuführen. Die neue separate Version von SQL Server SQL Server Management Studio (SSMS) wird auf Windows 7 Service Pack 1 ausgeführt, was die Bereitstellung in einigen Organisationen erheblich vereinfacht.

Windows Server 2016 wird voraussichtlich Mitte 2016 veröffentlicht und wird im Vergleich zu früheren Versionen von Windows Server eine Reihe wichtiger Verbesserungen aufweisen, wie z Message Block (SMB 3.1.1) mit besserer Unterstützung für Scale-Out-Dateiserver und einer neuen Funktion namens Storage Spaces Direct (S2D).

Zukünftige Entwicklungen

Intel und Micron haben während einer Pressekonferenz am 28. Juli 2015 gemeinsam eine neue Art von nichtflüchtigem Datenspeicher namens 3D XPoint (ausgesprochen Kreuzpunkt) vorgestellt. Laut Intel und Micron ist es 1.000-mal schneller und hat 1.000-mal mehr Ausdauer als derzeitiger herkömmlicher NAND-Flash und ist zehnmal dichter als DRAM. Es ist auch nicht flüchtig, was bedeutet, dass es nicht ständig mit Strom versorgt werden muss. 3D XPoint ist bereits in der gemeinsamen Fabrik in Utah in Produktion gegangen und sie behaupten, dass es später im Jahr 2016 in Serienproduktion gehen wird.

Anfangs werden wir wahrscheinlich eine Art hybride Speichergeräte sehen, wie z. B. Speichersticks, auf denen sowohl DRAM als auch 3D-XPoint aufgelötet sind, oder Hybridlaufwerke mit NAND-Flash als Massenspeicher und 3D-XPoint, das einen schnelleren Cache für das NAND bereitstellt. All dies erfordert Hardwareunterstützung von den Serveranbietern und Betriebssystemunterstützung von Microsoft, bevor wir die vollen Vorteile der Technologie erkennen, aber es ist trotzdem spannend.

Schlussfolgerung

Als Datenbankprofi halte ich es für sehr sinnvoll, auf relevante Branchentrends und Produktveröffentlichungszyklen zu achten, damit Sie zukünftige Upgrades besser planen können. Wenn Sie beispielsweise wissen, dass bis Mitte 2016 eine neue Version von SQL Server, eine neue Version von Windows Server, eine neue Familie von Intel-Serverprozessoren und eine neue Generation von Intel-PCIe-NVMe-Speichergeräten auf den Markt kommen werden – das kann erhebliche Auswirkungen auf Ihr Infrastrukturbudget und Ihren Planungsprozess haben.

Technisch auf dem Laufenden zu bleiben, ist auch gut für Ihre Karriere, sowohl aus persönlicher als auch aus beruflicher Sicht. Ich persönlich finde, dass dein Job viel mehr Spaß macht, wenn du wirklich mit Leidenschaft dabei bist. Sich für neue Technologien zu begeistern ist eine gute Sache, wenn Sie mit Technologie arbeiten! Beruflich hilft es Ihnen, mit neuen Technologien auf dem Laufenden zu bleiben, Ihre Arbeit besser zu machen, und es macht Sie auch zu einem wertvolleren Mitarbeiter.