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Tendências de hardware e infraestrutura de banco de dados


Como tenho observado o que está acontecendo recentemente no mundo Windows e SQL Server, cheguei à conclusão de que é um momento particularmente emocionante para ser um profissional de banco de dados trabalhando com SQL Server, em grande parte por causa de todos os recentes e próximos avanços na tecnologia. Há vários novos desenvolvimentos úteis e valiosos em hardware, armazenamento e no ecossistema Microsoft Windows e SQL Server.

Processadores de servidor


No momento, você pode adquirir processadores de servidor extremamente capazes e de alto desempenho com contagens de núcleos físicos entre quatro e vinte e dois núcleos por processador. Estou me referindo às famílias atuais Intel Xeon E5-2600 v4 de 14nm (Broadwell-EP) e Intel Xeon E7-8800 v3 de 22nm (Haswell-EX) que usam memória DDR4 de alta largura de banda.

Em 31 de março de 2016, a Intel lançou a família 14nm Xeon E5-2600 v4 (Broadwell-EP) para servidores de dois soquetes. Esta é uma versão Tick, baseada na microarquitetura Haswell atual que possui até 22 núcleos físicos e suporte a DDR4 2400. Este processador funcionará em servidores de modelo existentes, como o Dell PowerEdge R730 com uma atualização de BIOS, o que significa que haverá menos atraso antes que eles estejam realmente disponíveis para venda.

Você ainda tem a flexibilidade de escolher um processador específico com base em sua contagem de núcleos físicos e velocidades de clock para equilibrar seus custos de licença de núcleo do SQL Server com suas necessidades de desempenho e escalabilidade. As Tabelas 1, 2 e 3 mostram as melhores opções de processador para uma determinada contagem de núcleos para essas duas famílias.
Modelo
Núcleos/Cache L3
Velocidade básica
Velocidade Turbo
Preço (USD)
E5-2699 v4 22/55 MB
2,2 GHz
3,6 GHz
US$ 4.115
E5-2698 v4 20/50 MB
2,2 GHz
3,6 GHz
US$ 3.226
E5-2697 v4 18/45 MB
2,3 GHz
3,6 GHz
US$ 2.702
E5-2697A v4 16/40 MB
2,6 GHz
3,6 GHz
US$ 2.891
E5-2690 v4 14/35 MB
2,6 GHz
3,6 GHz
US$ 2.090

Tabela 1:Processadores Broadwell-EP de alta contagem de núcleos preferidos para uso do SQL Server
Modelo
Núcleos/Cache L3
Velocidade básica
Velocidade Turbo
Preço (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
$939
E5-2667 v4 8/25 MB
3,2 GHz
3,6 GHz
US$ 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

Tabela 2:Processadores Broadwell-EP de baixa contagem de núcleos preferidos para uso do SQL Server
Modelo
Núcleos/Cache L3
Velocidade básica
Velocidade Turbo
Preço (USD)
E7-8890 v3 18/45 MB
2,5 GHz
3,3 GHz
US$ 7.175
E7-8867 v3 16/45 MB
2,5 GHz
3,3 GHz
US$ 4.672
E7-4850 v3 14/35 MB
2,2 GHz
2,8 GHz
US$ 3.003
E7-4830 v3 12/30 MB
2,1 GHz
2,7 GHz
US$ 2.170
E7-8891 v3 10/45 MB
2,8 GHz
3,5 GHz
US$ 6.841
E7-8893 v3 4/45 MB
3,2 GHz
3,5 GHz
US$ 6.841

Tabela 3:Processadores Haswell-EX preferidos para uso do SQL Server

No final de 2016, devemos ver a família Xeon E7-4800/8800 v4 de 14nm (Broadwell-EX) para servidores de quatro e oito soquetes que terão até 24 núcleos físicos.

Por fim, em algum momento de 2017, devemos ver uma nova CPU de servidor Skylake de 14nm que poderá mesclar as linhas Intel Xeon E5 e E7 em uma única família, com até 28 núcleos físicos, que fará parte da plataforma Purley – detalhado aqui e em Figura 1:

Figura 1:Roteiro da plataforma Intel Server Purley

À medida que essas novas famílias de processadores aparecem, com contagens de núcleos físicos cada vez maiores, esperamos que a Intel continue a oferecer uma contagem de núcleos mais baixa, SKUs “otimizados para frequência”, que oferecem velocidades de clock mais altas e custos de licença do SQL Server muito mais baixos do que seus modelos de contagem de núcleos mais altos .

Com DIMMs DDR4 de 64 GB, você pode ter 6 TB de RAM em um servidor comum de quatro soquetes, que é, na verdade, mais memória do que a suportada pelo Windows Server 2012 R2. Felizmente, o Windows Server 2016 aumenta o limite de memória para 12 TB. Com o aumento da densidade de memória e melhores controladores de memória nos processadores mais recentes, é cada vez mais viável ter RAM suficiente no servidor de banco de dados para ter toda a carga de trabalho no pool de buffers do SQL Server.

Armazenamento


Também temos armazenamento flash empresarial muito mais barato e de alto desempenho de fornecedores como SanDisk e Intel. Por exemplo, você tem a mais recente linha de produtos SanDisk Fusion ioMemory SX350 PCIe Application Accelerator, com capacidades de 1,25 TB a 6,4 TB. A Intel tem vários produtos de armazenamento flash empresarial PCIe NVMe com capacidades de 400 GB a 4 TB.

A Intel anunciou recentemente uma nova linha de produtos corporativos que usa 3D NAND, com custos ainda mais baixos, que serão competitivos com SSDs SATA. A série DC P3320 possui capacidades de até 2 TB com melhor desempenho que os SSDs SATA.

O armazenamento flash corporativo é muito mais acessível do que era há um ano, por isso vale a pena reconsiderar o uso se parecia inacessível no passado. Os próximos 6 a 12 meses devem realmente ver uma adoção muito mais ampla de dispositivos de armazenamento flash PCIe NVMe de vários fornecedores de armazenamento.

Microsoft


A Microsoft está em uma cadência de lançamento rápida e agressiva para as versões Release Candidate do SQL Server 2016, com o RC3 sendo lançado em 15 de abril de 2016. A Microsoft também separou o SQL Server Management Studio (SSMS) em um produto separado que pode ser atualizado independentemente do o restante do produto e também pode verificar automaticamente as atualizações do produto.

O SQL Server 2016 tem uma série de melhorias interessantes em relação ao SQL Server 2014. Um dos mais interessantes é um recurso chamado Query Store, que oferece um nível muito mais profundo de visibilidade e percepção sobre a escolha e o desempenho do plano de consulta para qualquer banco de dados em que você habilitou Repositório de consultas com um comando ALTER DATABASE.

Ele captura automaticamente um histórico de consultas, planos e estatísticas de tempo de execução e os retém para sua análise. Ao contrário do DMV/DMOs, as informações do Repositório de Consultas sobrevivem às reinicializações do serviço SQL Server. Talvez o recurso mais útil no Query Store seja a capacidade de “forçar” um plano de consulta específico com um procedimento armazenado do sistema simples, que deve funcionar muito melhor do que a antiga funcionalidade de guia de plano.

Um novo desenvolvimento com o SQL Server 2016 que pode surpreender algumas pessoas é que ele requer o Windows Server 2012 (ou Windows 8) ou mais recente para executar os componentes do servidor. A nova versão separada do SQL Server SQL Server Management Studio (SSMS) será executada no Windows 7 Service Pack 1, o que facilitará muito a implantação em algumas organizações.

O Windows Server 2016 provavelmente será lançado em meados de 2016 e terá várias melhorias importantes em comparação com as versões anteriores do Windows Server, como um limite de memória maior de 12 TB, melhor suporte a clustering e virtualização e uma nova versão do Server Message Block (SMB 3.1.1) com melhor suporte para servidores de arquivos escaláveis ​​e um novo recurso chamado Storage Spaces Direct (S2D).

Desenvolvimentos futuros


A Intel e a Micron lançaram em conjunto um novo tipo de dispositivo de armazenamento de dados não volátil chamado 3D XPoint (pronuncia-se cross-point) durante uma conferência de imprensa em 28 de julho de 2015. De acordo com a Intel e a Micron, é 1.000 vezes mais rápido e tem 1.000 vezes mais resistência do que o flash NAND convencional atual e é dez vezes mais denso que a DRAM. Também não é volátil, o que significa que não há necessidade de alimentá-lo o tempo todo. A 3D XPoint já entrou em produção em sua fábrica conjunta em Utah, e eles afirmam que estará em produção em volume no final de 2016.

Inicialmente, provavelmente veremos algum tipo de dispositivo de memória híbrida, como pentes de memória com DRAM e 3D XPoint soldados, ou unidades híbridas com flash NAND para armazenamento em massa e 3D XPoint fornecendo um cache mais rápido para o NAND. Tudo isso exigirá suporte de hardware dos fornecedores de servidores e suporte de sistema operacional da Microsoft antes de vermos todos os benefícios da tecnologia, mas ainda assim é empolgante.

Conclusão


Como profissional de banco de dados, acho que faz muito sentido prestar atenção às tendências relevantes do setor e aos ciclos de lançamento de produtos para que você possa planejar melhor as atualizações futuras. Por exemplo, se você estiver ciente de que uma nova versão do SQL Server, uma nova versão do Windows Server, uma nova família de processadores de servidor Intel e uma nova geração de dispositivos de armazenamento Intel PCIe NVMe devem ser lançados em meados de 2016 – que podem ter um impacto significativo no orçamento de sua infraestrutura e no processo de planejamento.

Manter-se atualizado com a tecnologia também é bom para sua carreira, tanto do ponto de vista pessoal quanto profissional. Pessoalmente, acho que seu trabalho é muito mais agradável se você estiver realmente apaixonado por ele. Ficar empolgado com a nova tecnologia é uma coisa boa se você estiver trabalhando com tecnologia! Profissionalmente, manter-se atualizado com as novas tecnologias ajuda você a fazer seu trabalho melhor e também o torna um funcionário mais valioso.