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Tendências de hardware do servidor de banco de dados


Acho que há algumas tendências muito interessantes acontecendo com o hardware do servidor de banco de dados e os subsistemas de armazenamento que garantem algum estudo e análise contínuos se você for um profissional de banco de dados. Mesmo se você tiver níveis mais altos de interesse em tarefas de desenvolvimento de banco de dados e DBA mais tradicionais, prestar atenção a essas tendências vale a pena quando se trata de selecionar um novo sistema.

A primeira grande tendência, que tem sido evidente há vários anos, é que o desempenho do processador single-thread está aumentando a uma taxa muito mais lenta do que costumava, à medida que novas microarquiteturas de processador são lançadas na sequência Tick-Tock da Intel. Acho que existem vários motivos para isso:
  1. Primeiro, a Intel não tem concorrência viável para modelos de processadores premium de ponta.
  2. Segundo, a Intel tem se concentrado muito mais em reduzir o uso de energia em seus processadores móveis (que compartilham grande parte de sua arquitetura com processadores de servidor da mesma geração).
  3. Finalmente, alcançar aumentos dramáticos de desempenho de thread único é muito mais difícil do que costumava ser, especialmente quando os engenheiros da Intel são restringidos por diretrizes de design rígidas sobre uso de energia versus desempenho.

Isso significa que continuaremos a ver processadores com maior contagem de núcleos, com caches L3 maiores e mais rápidos, como forma de obter mais capacidade simultânea de um sistema.

A atual família Intel Xeon E5 v2 de 22nm (Ivy Bridge-EP/EN) varia de modelos de quatro núcleos a doze núcleos, enquanto a atual família Intel Xeon E7 v2 de 22nm (Ivy Bridge-EX) varia de seis núcleos a quinze núcleos. modelos centrais. Em algum momento durante o terceiro trimestre de 2014, devemos ver a introdução da nova família Intel Xeon v3 de 22nm (Haswell-EP), que terá de quatro a dezoito núcleos físicos, se os relatórios atuais forem precisos. Esses processadores exigirão novos modelos de servidor, pois usam soquetes de processador (Socket R3) e chipsets diferentes dos processadores Intel Sandy Bridge e Ivy Bridge da geração anterior. Isso significa que você provavelmente verá algo como um Dell Power Edge R730 e um HP DL380 Gen 9, por exemplo. Esses novos servidores devem ter suporte para memória DDR3 de 2.133 MHz e suporte para SAS/SATA de 12 Gb/s, além de mais capacidade PCI-E 3.0 no chipset.

Sabendo disso, talvez eu queira pensar em esperar que esses novos modelos de servidores e processadores fiquem disponíveis antes de comprar um novo conjunto de servidores de banco de dados para minha empresa, desde que você não esteja com muita pressa para obter alguns novos servidores. Se você estiver com pressa imediata, poderá usar seu conhecimento dos próximos novos modelos para obter mais alavancagem e melhores preços de seu representante de vendas amigável. Claro, se você perguntar ao seu representante de vendas sobre isso agora, eles provavelmente negarão todo o conhecimento de quaisquer novos modelos…

Em 14 de abril de 2014, a Fujitsu apresentou uma nova pontuação de benchmark TPC-E para um sistema Fujitsu Primequest 2800E de oito soquetes com oito processadores Intel Xeon E7-8890 v2 de 22nm. Este sistema obteve uma pontuação TPC-E bruta de 8582,52, que é significativamente maior do que a pontuação TPC-E mais alta de 5576,27 para um sistema IBM System x3850 X6 de quatro soquetes com processadores Intel Xeon E7-4890 v2. Esses dois processadores têm especificações idênticas, com o E7-8890 v2 sendo capaz de rodar em sistemas de oito soquetes ou maiores, e o E7-4890 v2 sendo limitado a sistemas de quatro soquetes. Esses processadores Xeon E7 v2 Ivy Bridge-EX de 22 nm são uma grande melhoria em relação aos processadores Intel Xeon E7 Westmere-EX de 32 nm da geração anterior, com quase o dobro do desempenho TPC-E bruto para um sistema de quatro ou oito soquetes em comparação com os mais antigos modelos. Isso permite executar uma carga de trabalho que costumava exigir um sistema de oito soquetes em um sistema de quatro soquetes muito mais barato, com 25% menos núcleos e 25% menos custo para licenças do SQL Server 2014.

Grande parte dessa melhoria nas pontuações brutas do TPC-E é explicada pela passagem de dez núcleos físicos para quinze núcleos físicos por processador, o que custaria cerca de US$ 34.000 em custos extras de licença do SQL Server 2014 Enterprise Edition por processador. Apesar disso, ainda há uma melhoria de cerca de 15% no desempenho de thread único à medida que você passa de um processador Xeon E7-4870 para um processador Xeon E7-4890 v2 de 2,8 GHz. Você pode reduzir significativamente os custos de licença do SQL Server 2014 Enterprise Edition (e obter um desempenho de thread único muito melhor) escolhendo propositalmente um modelo de contagem de núcleos "otimizado para frequência", como um Xeon E7-8893 v2 de 3,4 GHz de seis núcleos ou um processador Xeon E7-8891 v2 de dez núcleos e 3,2 GHz (ambos funcionarão em um sistema de quatro soquetes).

Na frente de armazenamento, estamos vendo suporte nativo SAS/SATA de 12 Gb/s nos servidores mais recentes e futuros, juntamente com controladores RAID novos e mais rápidos que são menos propensos a ser um gargalo com armazenamento flash. Isso permitirá que você veja até 1 GB/s de taxa de transferência sequencial de um único SSD de 2,5". Se você estiver executando o SQL Server 2014 Standard Edition e quiser experimentar o novo recurso Buffer Pool Extensions (BPE) (depois de ter alocado 128 GB para o pool de buffers regular do SQL Server), isso deve permitir que você obtenha alguns resultados muito bons por um custo muito baixo. Ainda mais empolgante é o suporte nativo para dispositivos de armazenamento Non-Volatile Memory Express (NVMe) no Windows Server 2012 R2. A Intel lançou uma família de dispositivos de armazenamento PCI-E 3.0 NVMe muito acessíveis que oferecem desempenho de E/S sequencial e aleatório extremamente bom por um custo muito baixo, especialmente em comparação com alguns outros fornecedores de armazenamento flash PCI-E. servidor que possui slots PCI-E 3.0 para aproveitar ao máximo isso, o que significa um processador Xeon E5 ou mais recente ou Xeon E7 v2 ou mais recente.

Esses tipos de dispositivos oferecem uma maneira barata de fazer coisas como mover tempdb de uma SAN para armazenamento flash local com um cluster de failover do Windows (com SQL Server 2012 ou mais recente) ou experimentar o recurso BPE no SQL Server 2014.

Figura 1:Famílias SSD Intel DC P3500, DC P3600 e DC P3700 (Crédito:AnandTech)

Então, o que tudo isso significa? Se você fizer sua pesquisa, esperar seu tempo, seguir as tendências de hardware do servidor de banco de dados e certificar-se de escolher os componentes de hardware e armazenamento certos, poderá obter excelente desempenho e escalabilidade sem estourar completamente seu orçamento nos custos de licença do SQL Server 2014. Você tem opções de armazenamento fora de uma SAN tradicional se estiver disposto a explorar as alternativas (e se puder convencer sua equipe de TI que adora SAN). Você também pode evitar a marcação excessiva que os grandes fornecedores de servidores adicionam quando vendem qualquer tipo de armazenamento flash com o servidor.