Alta disponibilidad SQL Server 2012

Ing. Eduardo Castro, PhD
Servidor MVP Microsoft SQL
ecastro@simsasys.com
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Comunidad de Windows Costa Rica
Minería de Datos con SQL Server 2012
utilizando Excel y PowerPivot

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Bienvenidos
 Ing. Eduardo Castro, PhD
Eduardo
Castro
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@ Edocastro

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Mecanismos de Alta Disponibilidad en SQL
Server
 Soluciones actuales de alta disponibilidad
 Database Mirroring, Failover Cluster Instance,
Log Shipping
 Necesidades actuales de los clientes
 Mejor alta disponibilidad, mayor retorno de la
inversión, ambientes más sencillos de
implementar

Opciones de alta disponiblidad en SQL Server 2012
 Windows Server 2012 FailOver Cluster
 SQL Server SMB Shares
 SQL Server AlwaysOn

Failover Clustering en Windows Server 2012
Infraestructura de nube privada
Hyper-V
Administración de la nube privada
Infraestructura de nube privada
Plataforma de la nube privada

Mejoras en la validación del clúster
 Mejoras en desempeño de validación del almacenamiento
 Incluye pruebas de validación de Clúster de Hyper-V
 Provee control granular sobre la validación de LUN específicos
 Verificación de los requerimientos de CSV
 Replicated hardware aware para multi-site clusters

Mejor escalabilidad
Infraestructura altamente escalable
 Mejoras de scale out y scale up
 4x más escable que Windows Server 2008 R2
 Scale out hasta 64-nodes
 Scale up hasta 4,000 VMs por clúster
 Hasta 1,024 VMs por nodo
. . .
Scaleup
Scale out
..
.

Mejor seguridad
Volúmenes de cluster encriptados
 Discos del cluster encriptados con BitLocker
 Soporta discos de conmutación normales
 Soporta for Cluster Shared Volumes
 Los volúmenes son desencriptados por cada nodo
utilizando Cluster Name Object (CNO)
 Permite la seguridad física fuera de centro de
datos principales
 Encriptación a nivel de volumen para cumplir con
normativas de seguridad

Next Generation Cluster Shared Volumes (CSV)
 Plataforma de escalabilidad de File Server
 Soporte de archivos (via SMB) para Hyper-V
 Mejoras en respaldos
 No hay dependencias externas de autenticación para mejorar el desempeño
 Direct I/O
 Mejorar para creación de MV y mejor desempeño
 Soporte a multiples - subredes

Almacenamiento basado en archivos (SMB 3.0) en
Hyper-V
 Plataforma de clúster para disponibilidad contínua de File Server
 Consistent cluster-wide file server configuration – Mantiene la configuración acorde en todos los nodos del clúster
 CSV cluster-wide file system – Permite que todos los nodos accesen el mismo volumen
 Todos los clientes tiene acceso a los mismos compartidos desde cualquier nodo
 Comnutación de zero downtown time – conmutación transparente
Cluster Shared Volumes
Single Logical Server (FooShare)
Accessing VHDs over SMB
Hyper-V Cluster
File Server ClusterSingle File System Namespace

Soporte en HyperV
Fibra canal desde la máquina virtual
 Clustering de MV
 El servicio de clúster ejecuta dentro de la MV
 Las aplicaciones y servicios dentro de la MV son
administradas por el clúster
 Las aplicaciones se mueven dentro del cluster de MV
 Antes requería iSCSI
 Nuevo “Fibre Channel Adapter”
 Se pueden asignar hasta 4 HBA virtuales a cada MV
Cluster

DEMO
Fiber Channel en HyperV Virtual
Machines

DEMO
Failover Cluster Windows Server
2012

SQL Server sobre SMB
 Almacenamiento de Microsoft SQL Server database storage
 Bases de datos de Microsoft SQL Server en directorio
compartidos SMB
 Mejoras de SMB en Windows Server 2012

Almacenamiento SQL Server Database
Actualmente
Direct Attached Storage (DAS)
 Almacenamiento directamente
conectado a SQL Server
 Buen desempeño
 Crea islas de almacenamiento
Storage Area Network (SAN)
 Red dedicada provee acceso a
almacenamiento consoliddo
 Mejora la utilización del
almacenamiento
 Disco virtuales dedicados no
compartidos

Alamacenamiento en SQL Server Database
Nueva opción
 Red compartido provee acceso a un
almacenamiento remoto consolidado
 Alto desempeño
 Alta disponibilidad
 Administración sencilla
 Se administran archivos compartidos SMB en
lugar de LUNs
 Relocación dinámica de los servidor o servicios
 Reduce la complejidad de una solución
SQL Server
 Directorio compartidos SMB

Almacenar bases de datos en servidores de archivos
Uso tradicional
 Escenarios
 Repositorios de documentos
 Almacenamiento de archivos
de usuario
 Características
 Alto volume de I/O
 Mayormente escritura de
archivos
Almacenar bases de datos
 Escenarios
 OLTP Online Transaction
Processing
 Data Warehouse
 Características
 Alto I/O
 Mayormente escrituras
 Pueden existir áreas de gran
actividad (hotspots)

Por qué utilizarlo?
 Por qué no?
 Históricamente, los SMB se ven como:
 Conexiones no confiables
 Bajo desempeño
 Almacenamiento no confiable
 Falta de garantía de integridad

El SMB ha cambiado
 Hardware de Ethernet más confiables
 En algunos casos la velocidad se aproxima a Fibra Canal
 Nuevas capacidad de alta disponibilidad de SMB
 SMB Multichannel – tolerancia a fallas de red
 SMB Transparent Failover – tolerancia a fallas de servidor
 Nuevas formas de desempeño de SMB
 SMB Multichannel – agregación de ancho de banda
 SMB Direct – soporte para tarjeta RDMA
 Nuevas opciones de almacenamiento en los servidores de archivos
 Storage Spaces – virtualización de almacenamiento
 Cluster-in-a-box – controladores Clustered RAID

Cambios en Microsoft SQL Server
 SQL Server 2008 R2
 Brinda soporte inicial para almacenar base de datos de usuarios en SMB
 SQL Server 2012
 Soporte para clúster de SQL Server utilizando SMB
 Soporte para bases de datos del sistema en SMB
 Soluciona problemas de desempeño (253493)

File Server Cluster
Windows Server 2012
Conmutación de SMB Transparente
 Conmutación transparente
 Soporte para situaciones
planificadas y no planificadas
 Matenimiento de
Hardware/software
 Fallas de Hardware/software
 Reinicios de SO
 Require:
 Windows Server 2012 Failover
Cluster
 SMB Client con SMB 3.0
 File shares configurados con
Continuously Availability
Node A Node B
fs1share fs1share
SQL Server

SMB Multicanal
Desempeño
 Resultados preliminaries
utilzandos cuantro 10GbE
NICs simultáneas
 Escalabilidad
 1 NIC – 1150 MB/sec
 2 NICs – 2330 MB/sec
 3 NICs – 3320 MB/sec
 4 NICs – 4300 MB/sec 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
MB/sec
I/O Size
SMB Client Interface Scaling -
Throughput1 x 10GbE 2 x 10GbE 3 x 10GbE 4 x 10GbE
http://go.microsoft.com/fwlink/p/?LinkId=227841

Desempeño SMB Directo
Configuration BW
MB/sec
IOPS
IOs/sec
%CPU
Privileged
RDMA (InfiniBand FDR, 54Gbps) 10,900 83,400 8
Local 11,200 85,500 5
Configuration BW
MB/sec
IOPS
IOs/sec
%CPU
Privileged
RDMA (InfiniBand FDR, 54Gbps) 4,550 555,000 55
Local 4,870 595,000 29

DEMO
Creación de SMB File Shares para
SQL Server

SQL Server AlwaysOn Availability Group
Los grupos de alta disponiblidad proveen nuevas
capacidades para las aplicaciones
 Failover de multiples bases de datops
 Múltiples secundarias
 Movimientos de datos sincrónicos y
asincrónicos
 Utiliza compresión y encriptación
 Failover automático o manual
 Recuperación de páginas automático
 Copias secundarias activas
 Redireccionamiento
automático de las
aplicaciones con base en el
nombre virtual
 Asistente de configuración
 Integración con System
Center
 Power-shell
Opciones de alta disponiblidad
Más flexibles
Mayor eficiencia e integración

Tecnología deAlta Disponibilidad SQLServer 2012
Tecnología existente
Failover de servidor
Almacenamiento compartido (SAN /
SMB)
Failover puede tardar minutos
Clúster de multiples nodos
Los nodos secundarios son pasivos
Failover Cluster Instances
for servers
Nuevo mecanismo
Failover de múltiples base de
datos
Utiliza Direct attached storage
El failover puede tardar
segundos
Múltiples secundarias
Copias secundarias activas
Availability Groups
for groups of databases
Instancias de Failover
Cluster
enfocado en servidores
Availability Groups
para conjuntos de base de datos
Introducción a AlwaysOn

Topología Tradicional
Log Shipping
Database Mirroring

Topología Flexible
 AlwaysOn provee flexibilidad
Movimiento
Sincrónico de
Datos
Movimiento
Asincrónico de
Datos
Almacenamiento compartido, regional y geo secondaries
A
A
A
A
A
Direct attached storage local, regional, geo target
A
A

Las copias secundarias activas permite utilizar major el hardware
que en el scenario de HA/DR: Liberar trabajo al primario
Cargas de trabajo de solo léctura
Realización de respaldos

Nueva solución para procesos de solo lectura
DB
2
DB
1
SQL Server SQL Server
DB
2
DB
1
Primaria Secundaria
Sincronización de
Log
Reportes
PrimariaSecundaria
Reportes

Nueva solución para procesos de solo lectura
DB
2
DB
1
SQL Server
Primary
Se pueden tener hasta 4 secundarias
Sincrónica o Asincrónica

Cargas de trabajo de solo lectura - Anteriormente
Database Mirroring Transactional Replication
Ejecuta en el principal
Tiene impacto de carga de trabajo
Se ejecuta en el espejo con snapshots
Estado de los datos
Tareas administrativas adicionales
No hay failover de procesos de
lectura
Ejecuta en el suscriptor
Ventajas:
Soporta gran cantidad de suscriptores
Desventajas:
Solución independiente para configurar
y administrar
Latencia de replicación
No hay failover de procesos de lectura

Configurar las secundarias como de solo
lectura
NO No permite conexiones
ALL Permite todas las conexiones
READ_ONLY Solo permite las conexiones explícitas que indican READ_ONLY
ALTER AVAILABILITY GROUP ag_name
MODIFY REPLICA ON 'server_name'
WITH (
SECONDARY_ROLE (
ALLOW_CONNECTIONS = { NO | ALL | READ_ONLY } ) )

Los clientes se pueden conectar a la copia secundaria sin cambios
Set ALLOW_CONNECTIONS = ALL
Si puede modificar el código especifique Application Intent
Nuevo parámetro del connection string
Se especifica el tipo de conexión: READ_ONLY / READ_WRITE
Permite nuevas capacidades
No permite conexiones de escritura
Enruta automática las conexiones de READ_ONLY hacia una copia
secundaria activa

Failover de las aplicaciones
 Availability Groups Listener permite que las aplicaciones realicen Failover a cualquier secundaria
 La aplicación se reconecta utilizando un nombre virtual
AG_HR
HR
DB
HR
DB
Primaria Secundaria
HR_VNN
-server HR_Listener;-
catalog HRDB
Aplicación reintenta durante FailOver
Se conecta a la nueva primaria
una vez finalizado el failover y que el nombre
virtual está activo
Primari
a
SecundariaSecundaria
HR
DB
Servidor A Servidor B Servidor C

Configurar el Routing URL para cada secundaria
Endpoint para conexiones de solo-lectura
ALTER AVAILABILITY GROUP nombre_AG
MODIFY REPLICA ON ‘nombre_servidor'
WITH (
SECONDARY_ROLE (
READ_ONLY_ROUTING_URL = ‘TCP://direccion:puerto’ ) )

ALTER AVAILABILITY GROUP ag_name
MODIFY REPLICA ON 'server_name'
WITH (
PRIMARY_ROLE (
READ_ONLY_ROUTING_LIST = {'server_name' [,..n]} ) )

DEMO
Configuración de SQL Server
AlwaysOn

Liberar cargas de respaldos
Copias secundarias activas

Primaria Secundaria
Failed
Respaldos Respaldos
Database Mirroring
Carga trabajo R/W
Solo en el primario
Impacto en las cargas de trabajo
Falla después del Failover

Carga de trabajo R/W
Primaria
Respaldos
Secundaria
Activa
Respaldos
Secundaria
Activa
Respaldos
En la primaria o cualquier secundaria
No hay necesidad de configurar la secundaria de solo lectura

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