Nghiên cứu điển hình về nâng cấp phần cứng máy chủ cơ sở dữ liệu SQL Server

Đó là một tình huống khá phổ biến khi muốn so sánh hiệu suất và dung lượng của một máy chủ cơ sở dữ liệu kế thừa hiện có với một máy chủ cơ sở dữ liệu mới được đề xuất. Thay vì chỉ đoán về các đặc điểm hiệu suất tương đối của các máy chủ khác nhau, sẽ hữu ích hơn nhiều nếu có một số loại phương pháp để thực hiện việc này.

Một phương pháp là sử dụng điểm chuẩn TPC-E được công bố thực tế cho các hệ thống tương tự làm cơ sở ban đầu để so sánh. Đã có 63 điểm chuẩn TPC-E được công bố (tất cả cho SQL Server) kể từ năm 2007, do đó, thường có thể tìm thấy một hệ thống gần như tương đương để sử dụng cho mục đích này. Trong một số trường hợp, bạn không thể tìm thấy hệ thống có thể so sánh trong kết quả TPC-E, vì vậy bạn sẽ phải sử dụng kiến ​​thức của mình về bộ xử lý và phần cứng máy chủ để thực hiện các điều chỉnh đáng tin cậy nhằm bù đắp cho sự khác biệt giữa kết quả điểm chuẩn TPC-E đã xuất bản và một hệ thống mà bạn muốn so sánh với nó.

Đối với ví dụ này, hãy tưởng tượng rằng bạn có sẵn ngân sách cấp phép phần cứng và phần mềm rất hạn chế để nâng cấp nền tảng. Bạn muốn chuyển sang SQL Server 2012 Standard Edition, trên máy chủ có hiệu suất đơn luồng tốt hơn (vì bạn có khối lượng công việc OLTP) và dung lượng tổng thể cao hơn, đồng thời giảm thiểu chi phí giấy phép phần cứng và SQL Server của bạn.

Hệ thống kế thừa

Hệ thống kế thừa hiện có là HP DL380 G3, với hai bộ vi xử lý Intel Xeon “Prestonia” 130nm 3.06GHz đơn nhân và 4GB RAM. Đây là những bộ vi xử lý Intel Xeon dựa trên kiến ​​trúc Pentium 4 NetBurst cũ và chúng thực sự có hiệu suất đơn luồng khá tốt. Chúng chỉ có 32-bit, sử dụng kiến ​​trúc Đa xử lý đối xứng (SMP) cũ với bus phía trước 533MHz. Chúng cũng hỗ trợ triển khai ban đầu của siêu phân luồng Intel (HT) không hoạt động tốt đối với nhiều khối lượng công việc của máy chủ, chẳng hạn như SQL Server.

Hệ thống này đang chạy SQL Server 2000 32-bit trên Windows Server 2003 32-bit, vì vậy chúng tôi gặp phải trường hợp phần cứng hết hạn bảo hành, hệ điều hành hết hỗ trợ chính và SQL Server hết hỗ trợ mở rộng.

Điểm chuẩn TPC-E thấp nhất và lâu đời nhất hiện có là dành cho hệ thống Dell PowerEdge 2900 với một bộ xử lý Intel Xeon X5355 lõi tứ, 65nm 2,66GHz, với điểm TPC-E thực tế là 144,88. Tôi tính toán rằng một máy chủ hai ổ cắm với hai bộ xử lý Intel Xeon Prestonia 3.06GHz sẽ có điểm số TPC-E ước tính là khoảng 70. Có tổng hai lõi vật lý, với tốc độ xung nhịp cao hơn trên một vi kiến ​​trúc cũ hơn nhiều là cách tôi biện minh cho ước tính này .

Chúng tôi có thể so sánh hệ thống kế thừa này với năm máy chủ có thể thay thế khác nhau, sử dụng điểm TPC-E làm cơ sở để so sánh. Để giảm thiểu chi phí cấp phép cho phần cứng và SQL Server 2012 của chúng tôi, chúng tôi sẽ sử dụng máy chủ hai ổ cắm chỉ có một ổ cắm bộ xử lý.

Một hệ thống Xeon X5570 đơn (Nehalem-EP)

Có một kết quả TPC-E cho hệ thống IBM x3650 M2 với hai bộ vi xử lý Intel Xeon X5570, 45nm 2,93GHz, với điểm số TPC-E thực tế là 798,0. Hệ thống hai ổ cắm chỉ có một bộ xử lý Xeon X5570 sẽ có điểm TPC-E ước tính là 420. SQL Server 2012 yêu cầu bạn mua ít nhất bốn giấy phép lõi cho mỗi bộ xử lý vật lý. Vi kiến ​​trúc Intel Nehalem tương đối cũ, kể từ khi Intel phát hành nó trong không gian hai ổ cắm vào cuối năm 2008. Kiến trúc Nehalem sử dụng Truy cập Bộ nhớ Không thống nhất (NUMA) thay vì SMP. Nó cũng hỗ trợ siêu phân luồng và Intel Turbo Boost.

Một hệ thống Xeon X5690 đơn (Westmere-EP)

Có kết quả TPC-E cho hệ thống HP DL380 G7 với bộ vi xử lý Intel Xeon X5690 hai, sáu lõi 32nm 3,46 GHz, với điểm TPC-E thực tế là 1284,14. Hệ thống hai ổ cắm chỉ có một bộ xử lý Xeon X5690 sẽ có điểm số TPC-E ước tính là 675. Bộ xử lý mới hơn này cũng sẽ hoạt động trong hệ thống hỗ trợ các bộ vi xử lý Xeon 5500 cũ hơn, chẳng hạn như HP DL380 G7 hoặc Dell PowerEdge R710.

Một hệ thống Xeon E5-2690 (Sandy Bridge-EP)

Có một kết quả TPC-E cho hệ thống HP DL380p G8 với hai bộ xử lý Intel Xeon E5-2690 32nm, 2,9GHz, 32nm với điểm TPC-E thực tế là 1881,76. Hệ thống hai ổ cắm chỉ có một bộ xử lý Xeon E5-2690 sẽ có điểm số TPC-E ước tính là 980. Intel Sandy Bridge là phiên bản Tock với bộ nhớ và băng thông I / O tốt hơn nhiều so với các phiên bản trước. Loại bộ xử lý này sẽ hoạt động trong máy chủ HP DL380 G8 hoặc Dell PowerEdge R720.

Một hệ thống Xeon E5-2697 v2 đơn (Ivy Bridge-EP)

Có một kết quả TPC-E cho hệ thống IBM x3650 M2 với hai bộ xử lý Intel Xeon E5-2697 v2, 12 nhân, 22nm, 2.7GHz với điểm số TPC-E thực tế là 2590,93. Bộ xử lý này có tốc độ xung nhịp cơ bản là 2,7 GHz và tốc độ Turbo Boost là 3,5 GHz. Nó có bộ nhớ đệm L3 30MB được chia sẻ giữa mười hai lõi vật lý. Hệ thống hai ổ cắm chỉ có một bộ xử lý Xeon E5-2697 v2 sẽ có điểm số TPC-E ước tính là 1340.

Hệ thống một Xeon E5-2637 v2 (Ivy Bridge-EP)

Một giải pháp thay thế ít tốn kém hơn nhưng nhanh hơn sẽ là sử dụng hệ thống hai ổ cắm chỉ có một bộ xử lý Xeon E5-2637 v2 22nm 3,5GHz lõi tứ để có được hiệu suất luồng đơn tốt hơn đáng kể và chi phí giấy phép SQL Server 2012 thấp hơn so với bộ xử lý mô hình số lõi cao hơn.

Bộ xử lý này có tốc độ xung nhịp cơ bản là 3,5 GHz và tốc độ Turbo Boost là 3,8 GHz. Nó có bộ nhớ đệm L3 15MB chỉ được chia sẻ giữa bốn lõi vật lý. Vì những khác biệt này, bộ vi xử lý này sẽ có hiệu suất xử lý đơn luồng tốt hơn khoảng 35% so với bộ vi xử lý Intel Xeon E5-2697 v2, nhưng dung lượng bộ xử lý tổng thể lại kém hơn. Hệ thống hai ổ cắm chỉ có một bộ xử lý Xeon E5-2637 v2 sẽ có điểm số TPC-E ước tính là 603.

Phân tích

Bảng 1 tóm tắt các hệ thống này, bắt đầu với hệ thống kế thừa ở trên cùng:

Bảng 1:Số liệu so sánh hệ thống

Tôi ước tính rằng bạn sẽ có dung lượng bộ xử lý gấp 5-6 lần của hệ thống cũ với một bộ xử lý Xeon X5570 duy nhất, trong khi bạn sẽ có khoảng 8-9 lần dung lượng bộ xử lý của hệ thống cũ với một bộ xử lý Xeon E5-2637 v2 duy nhất.

Bạn có thể chia điểm TPC-E cho số lõi vật lý trong hệ thống để lấy điểm trên mỗi lõi để có được ý tưởng về hiệu suất tương đối của bộ xử lý đơn luồng. Bảng 2 cho thấy kết quả của phép tính này.

Bảng 2:Điểm TPC-E của hệ thống / Kết quả cốt lõi

Bài đăng trên blog này nói chi tiết hơn về một số lựa chọn bộ xử lý tốt nhất hiện tại cho SQL Server 2012 từ dòng bộ xử lý Intel Xeon E5-2600 v2 mới nhất.