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來源︰IT165收集  發(fa)布日期︰2020-02-19 08:36:14

本(ben)文屬于(yu)SQL Server虛擬化系列

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現(xian)代系統中,虛擬化越來越普遍,如果缺乏對虛擬化工作原理的理解,那(na)麼DBA在(zai)解決(jue)性yue) wen)題比如降低資源爭(zheng)用、提高(gao)備份還(huai)原速度等操作時ben)突岢魷xian)盲點。所(suo)以基(ji)于(yu)本(ben)人工作環境的na)榭齪痛(tong)笫貝那(na)魘疲  備莞ge)人經驗,絕(jue)大部分的IT人員都(du)對虛擬化持有懷疑或者(zhe)保留意見的態(tai)度。所(suo)以這(zhe)里開始一個(ge)系列文章(zhang),介紹(shao)SQL Server虛擬化的內容,內容來自 Stairway to Server Virtualizaion ,如後(hou)續(xu)有更(geng)新或者(zhe)本(ben)人有其他內容,也會添加(jia)進(jin)去(qu)。 目前本(ben)系列包(bao)含以下小(xiao)節,第一節即(ji)本(ben)文︰SQL Server 虛擬化(1)虛擬化簡介
SQL Server 虛擬化(2)理想的SQL Server虛擬機架(jia)構SQL Server 虛擬化(3)在(zai)Vmware上搭建SQL ServerSQL Server 虛擬化(4)在(zai)HyperV上搭建SQL Server

下面開始第一節,虛擬化簡介 http://www.sqlservercentral.com/articles/Stairway+Series/112555/

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虛擬化在(zai)很長的一段(duan)事件里面,是企(qi)業數據中心化過程中最(zui)具破(po)壞性又非常有益的技術之(zhi)一。通過虛擬化技術,企(qi)業鞏固了(liao)它們的服務器基(ji)礎(chu)架(jia)構,並在(zai)過去(qu)的十多年中,為(wei)數據中心節省了(liao)大量的資金,虛擬化已經無處不在(zai)。 如果此時此刻還(huai)沒有虛擬化你(ni)的SQL Server,那(na)麼對于(yu)你(ni)的企(qi)業dao)此擔 zhe)只是時間上的問(wen)題。不行的是,從經驗來看,很多企(qi)業的管(guan)理規範中,虛擬層(ceng)只對基(ji)礎(chu)設(she)施管(guan)理員可(ke)見,而(er)DBA幾乎被完(wan)全(quan)隔離,對虛擬化平台(tai)一無所(suo)知(zhi)。所(suo)以,DBA往(wang)往(wang)會猶(you)豫是否適合(he)把ya)?衿鞣旁zai)這(zhe)個(ge)新平台(tai)上面。 即(ji)使服務器進(jin)行了(liao)虛擬化,通常來說,DBA也沒有被包(bao)含在(zai)虛擬化過程中,所(suo)以也導致了(liao)DBA對這(zhe)個(ge)新加(jia)入(ru)的層(ceng)了(liao)解甚少。就像一個(ge)“黑(hei)盒”,充(chong)滿了(liao)未知(zhi)和風險。 如果缺乏對虛擬化工作原理的了(liao)解,DBA在(zai)嘗試解決(jue)很多問(wen)題,如性yue) wen)題(比如降低資源爭(zheng)用、提升備份還(huai)原性yue)埽┤保 突岢魷xian)盲點。他們通常不huan)嵋饈兜劍 ke)以通過調整虛擬化層(ceng)中內置的一些特性和功能,就可(ke)以解決(jue)一些如不穩(wen)定的備份策略(lue)或者(zhe)長時間運行的任(ren)務這(zhe)類問(wen)題。 本(ben)節首先介紹(shao)虛擬化是什麼,為(wei)什麼需要理解它的概念,為(wei)什麼作為(wei)DBA需要參與在(zai)其中,和如何在(zai)虛擬基(ji)礎(chu)設(she)施中運行你(ni)的關鍵SQL Server任(ren)務。在(zai)後(hou)續(xu)的文章(zhang)中,會覆蓋關鍵的虛擬化特定的提示和技ji)紗佣er)最(zui)大化虛擬化平台(tai)的SQL Server效率和靈活(huo)性。

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為(wei)了(liao)對比虛擬化,首先需要先了(liao)解其對應的一方(fang)物理化,下面是傳(chuan)統的服務器基(ji)礎(chu)設(she)施示意圖︰

 

在(zai)傳(chuan)統服務器基(ji)礎(chu)設(she)施中,每個(ge)SQL Server都(du)需要進(jin)行下面操作︰

 

采購和部署一台(tai)物理服務器。配置本(ben)地或類似SAN存儲等。安裝和配置操作系統。安裝和配置SQL Server。部署數據庫,然(ran)後(hou)配置應用程序(xu)訪問(wen)。 此時,服務器的物理資源是固定且有限的。而(er)且需要分配比預期資源消耗對象所(suo)產生的預期負載還(huai)要多的CPU、I/O、內存資源chu)R虼耍 雜yu)服務器運行過程中的大部分時間而(er)言,資源往(wang)往(wang)沒有被充(chong)分利用(上圖中百分比) 。 因此,虛擬化應運而(er)生,從功能上來說,虛擬化是一個(ge)建立在(zai)硬(ying)件智(zhi)商的,允許在(zai)同一個(ge)物理服務器上運行多個(ge)獨立操作系統的新的層(ceng)。雖然(ran)他們實(shi)際上還(huai)是共(gong)享物理服務器上的可(ke)用物理資源,但是他們都(du)是完(wan)全(quan)獨立,互不感知(zhi)地在(zai)同一台(tai)物理服務器上運行xiao)img alt="" src="http://www.it165.net/uploadfile/files/2016/1226/20161226193909285.png" />

多個(ge)獨立的操作系統(也就是虛擬機)可(ke)以獨立地、同時地運行在(zai)同一個(ge)物理服務器上,並且每個(ge)操作系統不再依賴于(yu)特定的物理機器。虛擬層(ceng)使用隊(dui)列,讓每個(ge)虛擬機及其內部應用可(ke)以申請(qing)相同的計算資源,如CPU或內存。通過合(he)適shi)畝dui)列申請(qing),使得(de)資源請(qing)求(qiu)可(ke)以合(he)理地被物理機響應。 最(zui)後(hou),虛擬化可(ke)以把一台(tai)或多台(tai)物理服務器組(zu)成一個(ge)總的計算資源池,同樣可(ke)以使用隊(dui)列,讓虛擬機和上面的應用訪問(wen)這(zhe)個(ge)資源池。配置完(wan)成後(hou),管(guan)理員可(ke)以通過創建虛擬服務器切分和分配資源,每個(ge)虛擬服務器分配獨有的資源chu)img alt="" src="http://www.it165.net/uploadfile/files/2016/1226/20161226193910294.png" />

 

 

 

 

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系統管(guan)理員都(du)傾向于(yu)使用相同的基(ji)礎(chu)設(she)施專(zhuan)用術語來引用棧的不同部分。如下圖︰

 

Hypervisor︰安裝和配置在(zai)每台(tai)物理機器上的虛擬化層(ceng)。用于(yu)處理虛擬機資源請(qing)求(qiu)隊(dui)列和實(shi)現(xian)物理機上的資源交付(fu)。Host︰指(zhi)在(zai)集群(qun)或者(zhe)由一群(qun)主機按照相同規則組(zu)成的一組(zu)機器組(zu)內的一台(tai)物理機器。Independent Management System︰用于(yu)控(kong)制host群(qun)組(zu)中的操作和規則,監控(kong)所(suo)有基(ji)礎(chu)設(she)施中的組(zu)件中斷(duan)、環境自動化協同情況,並且為(wei)管(guan)理員提供一個(ge)集中的管(guan)理環境。Guest︰在(zai)虛擬化“集群(qun)”中的一台(tai)虛擬機,可(ke)以位(wei)于(yu)物理機(host)集群(qun)中的任(ren)何一台(tai)之(zhi)上。但是某一時刻僅能位(wei)于(yu)一台(tai)host之(zhi)上,所(suo)以虛擬機的規模會受限于(yu)單台(tai)host的可(ke)用資源情況。Interconnects︰通過不同的網絡和tong)媧  臃fang)式把host連在(zai)一起(qi)。並且共(gong)享存儲組(zu)件。

 

市面上xian)髁韉男檳食 guan)理程序(xu)有︰

 

VMware vSphereMicrosoft HyperVOpenStackOracle VMRed Hat Enterprise VirtualizationCitrix XenServer

 

從概念層(ceng)面而(er)言,他們的功能一樣︰允許多台(tai)虛擬機,有各(ge)自的操作系統,獨立、協同地運行在(zai)相同的物理服務器,並且共(gong)享一台(tai)或多台(tai)物理服務器的計算資源chu)5 遣煌 某 潭勻ruan)件有不同的實(shi)現(xian)方(fang)式,所(suo)以他們也有自己的特點,但是都(du)是大同小(xiao)異。因為(wei)這(zhe)個(ge)系列關注在(zai)SQL Server的虛擬化,所(suo)以我們把精力放在(zai)架(jia)構、性yue)芎吞囟 guan)理細(xi)節上。

 

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我們經常听(ting)說要從企(qi)業的觀點去(qu)看ci)侍猓航謔 式稹 茉礎(chu)?奔淶鵲取5 塹降di)虛擬化對DBA有什麼好處?如果使用合(he)理,那(na)麼虛擬化平台(tai)可(ke)以在(zai)DBA的工作生涯的幾乎所(suo)有地方(fang)都(du)能起(qi)效。

降低成本(ben)︰

SQL Server的許可(ke)證成本(ben)相對于(yu)很多DBMS而(er)言非常可(ke)觀(當(dang)然(ran)跟(gen)Oracle沒得(de)比),但是如果被恰當(dang)地與虛擬化許可(ke)模式搭配,可(ke)以降低一定的成本(ben)。

獨立整合(he)︰

通常來說,當(dang)DBA考慮整合(he)的時候,頭痛(tong)的是多個(ge)實(shi)例合(he)並到一個(ge)實(shi)例,或者(zhe)多個(ge)應用程序(xu)的數據庫合(he)並到一個(ge)實(shi)例的過程所(suo)帶(dai)來的麻煩和挑戰。通過虛擬化,可(ke)以通過改進(jin)資源消耗來合(he)並,使得(de)多個(ge)虛擬機可(ke)以在(zai)一個(ge)host上協同存在(zai)。從而(er)不需要合(he)並實(shi)例或者(zhe)應用。從另外一個(ge)方(fang)向來看,在(zai)資源消耗觀點中,多個(ge)操作系統的開銷可(ke)以忽略(lue)不急,所(suo)以如果許可(ke)證允許,分離實(shi)例成為(wei)多個(ge)獨立的宿主機更(geng)加(jia)可(ke)取。

 

高(gao)可(ke)用︰

虛擬層(ceng)可(ke)以直接和間接地加(jia)入(ru)到SQL Server的高(gao)可(ke)用和風險最(zui)小(xiao)化策略(lue)(risk minimization strategy)中xiao)H綣揮行檳食  唇 gao)可(ke)用的SQL Server環境需要很多復雜的技術。某些情況下,虛擬機的虛擬化高(gao)可(ke)用性保護可(ke)以用一個(ge)非常簡單而(er)且透明的HA解決(jue)方(fang)案來替換(huan)一個(ge)復雜的高(gao)可(ke)用方(fang)案。

比如,在(zai)VMware高(gao)可(ke)用方(fang)案中,提供了(liao)針對硬(ying)件計劃外停機的一個(ge)復選框,提供了(liao)一旦物理機器故障,可(ke)以在(zai)4分鐘內恢(hui)復的功能。

 

即(ji)使在(zai)一個(ge)嚴xi)ge)的以虛擬機為(wei)中心的HA方(fang)案中xin)渲貌緩he)理,虛擬機層(ceng)面的高(gao)可(ke)用也能對傳(chuan)統SQL Server服務器的穩(wen)定性做補充(chong),從而(er)減少因為(wei)物理組(zu)件故障導致的嚴xian)厥錄/p>

 

災難恢(hui)復︰

虛擬化後(hou)的SQL Server在(zai)災難恢(hui)復方(fang)面表現(xian)得(de)更(geng)加(jia)好。通常情況下,在(zai)災難恢(hui)復站點的SQL Server應該和源服務器幾乎完(wan)全(quan)一樣,否則在(zai)故障轉移過程中可(ke)能會出現(xian)資源不足以應對壓(ya)力的na)榭齟佣er)導致異常或轉移失敗。在(zai)物理環境下,進(jin)行災難恢(hui)復測(ce)試是不可(ke)省略(lue)的。而(er)在(zai)虛擬化的SQL Server環境中,虛擬機不在(zai)依賴于(yu)物理服務器的細(xi)微差別和不同的復雜度。可(ke)以在(zai)不對特定設(she)備依賴的na)榭魷祿hui)復和提升服務器到活(huo)動狀(zhuang)態(tai)。虛擬化技術可(ke)以用來簡化、補充(chong)甚至替代傳(chuan)統SQL Server災難恢(hui)復技術。

 

敏捷(jie)性和靈活(huo)性︰

由于(yu)消除了(liao)對硬(ying)件的依賴,使得(de)系統的變化變得(de)相對容易。只要集群(qun)中的單個(ge)主機能夠容納你(ni)的虛擬機,就可(ke)以動態(tai)調整CPU、內存、網絡和硬(ying)盤配置。如果虛擬機超過了(liao)主機限制,可(ke)以購買更(geng)高(gao)配置的主機,把虛擬機遷(qian)移到新的主機上,這(zhe)個(ge)過程可(ke)以不影響正在(zai)運行的業務。這(zhe)個(ge)過程同樣適用于(yu)硬(ying)件升級。添加(jia)新的主機到集群(qun),講(jiang)虛擬機遷(qian)移到新的設(she)備,然(ran)後(hou)停止使用舊的硬(ying)件。

 

標(biao)準(zhun)化︰

在(zai)你(ni)的環境中,由多少台(tai)服務器組(zu)成?其模型如何?BIOS和驅動程序(xu)的版本(ben)?硬(ying)盤配置?文件存放位(wei)hui)萌綰危客(ke) he)適shi)納she)計虛擬基(ji)礎(chu)設(she)施,並使用預配置的標(biao)準(zhun)的SQL Server虛擬機模版用于(yu)部署。這(zhe)樣你(ni)的SQL Server環境就成為(wei)一個(ge)標(biao)準(zhun)化環境並可(ke)以文檔化。同時節省了(liao)時間。



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虛擬化是一個(ge)相對漫長而(er)艱巨(ju)的過程,最(zui)初(chu),虛擬化用于(yu)快速和tong)蠊婺Uhe)中xiao)T縉詰男檳食 guan)理程序(xu)整體性yue)芸 陡gao)于(yu)現(xian)在(zai),使得(de)性yue)苡跋旆淺C饗浴5 怯捎yu)早期的虛擬化用于(yu)簡單的預生產環境負載中,所(suo)以性yue) wen)題並不非常重要。 隨著時間的發(fa)展。管(guan)理程序(xu)持續(xu)改進(jin),變得(de)越來越高(gao)效,可(ke)以支持大型的虛擬機。更(geng)多的生產環境被虛擬化。可(ke)以說 ,這(zhe)些平台(tai)已經做好了(liao)應付(fu)整個(ge)地球上的生產環境。 但是,不要忘記(ji)虛擬化的原始目的大規模整合(he)。虛擬化管(guan)理員被迫盡可(ke)能多地把虛擬機擠fang)塹幕肪場Uhe)過程第一個(ge)考慮因素性yue)塴;氐較xian)在(zai),在(zai)大量環境中,這(zhe)個(ge)問(wen)題依舊存在(zai)。 現(xian)在(zai),DBA有了(liao)不同的任(ren)務,普通的DBA以數據可(ke)用為(wei)開始,然(ran)後(hou)數據一hui)灤裕 ran)後(hou)性yue)塴G傲礁ge)和虛擬化管(guan)理的目標(biao)相同。但是兩邊的核心沖突性yue)芎駝he)依舊存在(zai)。回顧一下開始的時候說過,虛擬化真的只有資源和資源隊(dui)列嗎?當(dang)你(ni)的環境中,越多的資源請(qing)求(qiu),那(na)麼資源爭(zheng)用就越明顯。物理服務器的資源爭(zheng)用意味著虛擬機的性yue)芩鷙摹T蕉嗟淖試湊zheng)用,越多的性yue)芩鷙摹性yue)芎駝he)之(zhi)間的沖突是大多數SQL Server虛擬化過程中的主要問(wen)題。SQL Server虛擬化由于(yu)虛擬機管(guan)理員的不合(he)理創建和管(guan)理,導致SQL Server虛擬化的名(ming)聲不好。虛擬機管(guan)理員並不精通應用程序(xu)在(zai)虛擬化中的細(xi)微差別,也不hui) dao)lang)怯Ω彌zhi)道(dao)些什麼內容。但是,他們的最(zui)佳實(shi)踐,通常目標(biao)是為(wei)了(liao)使得(de)環境能適應絕(jue)大部分的工作負載。但是這(zhe)個(ge)經常又zhi)BA帶(dai)來麻煩。SQL Server是一個(ge)延時敏感的應用程序(xu),文件服務器的1~2%性yue)苡跋歟 zai)大型SQL Server中可(ke)能被放大到25%甚至更(geng)大的層(ceng)面。你(ni)作為(wei)DBA,為(wei)了(liao)表達(da)這(zhe)個(ge)現(xian)象,熟悉虛擬化環境是跟(gen)虛擬機管(guan)理正常溝通問(wen)題的關鍵。 最(zui)簡單地表達(da)影響的方(fang)式是從概念上理解棧,並且使用對象信(xin)息(xi)來演示由于(yu)基(ji)礎(chu)設(she)施底(di)層(ceng)問(wen)題所(suo)帶(dai)來的性yue)苡跋 Uzhe)些客(ke)觀的度量標(biao)準(zhun)可(ke)能會打破(po)任(ren)何進(jin)行了(liao)虛擬化的應用程序(xu),如果你(ni)準(zhun)備為(wei)整個(ge)生產系統進(jin)行虛擬化,那(na)麼對于(yu)關鍵的SQL Server的可(ke)用性和性yue)芑岫閱(yue)ni)帶(dai)來更(geng)少的麻煩。

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監控(kong)、收集和對關鍵性yue)芏攘恐zhi)標(biao)進(jin)行趨勢分析可(ke)以幫助DBA跟(gen)蹤和分析虛擬化前後(hou)的性yue)芮魘啤J韻肴綣荒芸ke)觀地證明你(ni)的系統在(zai)執行虛擬化後(hou)性yue)?魷xian)異常,那(na)麼如何反饋問(wen)題呢?所(suo)以簡歷(li)持續(xu)的性yue)芡臣剖佔  治齪突ji)礎(chu)設(she)施可(ke)用性的過程能最(zui)大化效率,這(zhe)在(zai)虛擬環境中是關鍵點。

持續(xu)性yue)蓯佔 /h4>持續(xu)地對Windows Server和SQL Server進(jin)行性yue)芏攘渴佔 欠淺9?摹P以說氖牽 zhe)個(ge)配置和維護相對簡單。如果你(ni)有類似System Center或者(zhe)其他收集器,那(na)麼確(que)保你(ni)的全(quan)部關鍵計數器已經被添加(jia)。如果沒有,可(ke)以使用Windows性yue)薌剖鰲J蠱洳揮跋indows和SQL Server運行前提下進(jin)行24*7的收集。這(zhe)部分可(ke)以參考作者(zhe)的博客(ke)里面的文章(zhang)︰Ongoing Windows Perfmon Collection Setup

基(ji)準(zhun)和基(ji)線(xian)︰

除了(liao)系統性yue)薌剖髦zhi)外,也應該從SQL Server環境中收集性yue)苤匾 韻蟺男閱(yue)芡臣菩xin)息(xi)。包(bao)括一些可(ke)以衡量性yue)艿畝韻螅撼?奔湓誦械牟檠  阜菔錄TL事件等。 收集的信(xin)息(xi)應該可(ke)以重復執行xiao)  匭 ke)保存,以便用于(yu)趨勢分析。

了(liao)解虛擬化層(ceng)︰

當(dang)你(ni)開始虛擬化環境之(zhi)後(hou)。企(qi)業虛擬化背後(hou)的管(guan)理系統從主機、訪客(ke)機和基(ji)礎(chu)架(jia)構下的主機收集如CPU性yue)塴 媧 暮妥試炊dui)列等待事件等關鍵指(zhi)標(biao)。至少你(ni)需要有對這(zhe)些你(ni)管(guan)理的系統有只讀(du)訪問(wen)權。能對這(zhe)些信(xin)息(xi)的訪問(wen)才能快速地分析這(zhe)些度量標(biao)準(zhun),定位(wei)性yue) wen)題。

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本(ben)節介紹(shao)了(liao)SQL Server虛擬化的一些基(ji)礎(chu)、關鍵的特性及虛擬化過程中的難點。後(hou)續(xu)章(zhang)節會對這(zhe)些部分進(jin)行深入(ru)介紹(shao)。

下一節︰ SQL Server 虛擬化(2)理想的SQL Server虛擬機架(jia)構
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