Использование SQL Server 2008 в среде Hyper-V (стр. 2 )

В тестовых сценариях, приведенных в данном документе, использовалась конфигурация хранилища как с дисками прямого доступа, так и с виртуальными жесткими дисками фиксированного размера. Во всех конфигурациях для гостевых виртуальных машин использовались синтетические контроллеры SCSI. Дополнительные сведения об оборудовании, использованном при тестировании, см. в приложении 3. (Примечание. Синтетические контроллеры IDE не тестировались.)

Методика тестирования и рабочие нагрузки

Был выбран ряд тестовых сценариев, на примере которых будут сформулированы рекомендации и рассмотрены вопросы производительности при запуске приложений SQL Server 2008 в среде Hyper-V. Первый набор тестовых сценариев должен позволить оценить издержки, связанные с работой в собственной среде, по сравнению со средой гостевой виртуальной машины Hyper-V. Второй набор сценариев позволит проиллюстрировать характеристики масштабирования гостевой виртуальной машины в пределах одного сервера.

Тестовые рабочие нагрузки

Для измерения сравнительной производительности в различных сценариях использовалось несколько рабочих нагрузок. В данном техническом документе под собственной средой подразумевается экземпляр Windows с выключенной функцией Hyper-V, корневым называется родительский раздел в конфигурации Windows с включенной функцией Hyper-V, а гостевой виртуальной машиной именуется гостевая виртуальная машина, запущенная в корневом (или родительском) разделе Windows.

Эти сценарии предназначены для решения следующих основных задач.

Сравнить производительность SQL Server, запущенного в корневом разделе и на гостевой виртуальной машине. Сравнить производительность нескольких экземпляров SQL Server, запущенных в собственной среде Windows, с производительностью нескольких экземпляров SQL Server, запущенных на нескольких гостевых виртуальных машинах. Оценить масштабируемость пропускной способности рабочей нагрузки SQL Server по мере роста числа гостевых виртуальных машин, запущенных в пределах одного корневого раздела.

Рабочие нагрузки, использованные для тестирования, их характеристики, а также целевые сценарии для каждой нагрузки описаны в нижеследующей таблице.

Таблица 1. Рабочие нагрузки и сценарии

Рабочая нагрузка	Общие характеристики	Целевые сценарии
SQLIO	Рабочая нагрузка ввода-вывода.	Сравнение производительности дискового ввода-вывода в собственной среде и на гостевой виртуальной машине.
Рабочая нагрузка OLTP	Рабочая нагрузка типа OLTP, моделирующая брокерское приложение, ориентированное на клиента. Дополнительные сведения о конфигурации оборудования см. в приложении 3.	Сравнение производительности рабочей нагрузки в собственной среде, корневом разделе и на гостевой виртуальной машине. Сравнение нескольких экземпляров SQL Server, запущенных в собственной среде Windows с несколькими гостевыми виртуальными машинами, на каждой из которых запущен один экземпляр SQL Server. Масштабирование пропускной способности рабочей нагрузки по мере роста числа гостевых сред.
Рабочая нагрузка «построение отчетов»	Запросы, связанные с построением отчетов, потребляющие значительный объем ресурсов ЦП и ввода-вывода.	Сравнение производительности при подготовке отчетов в собственной среде, корневом разделе и на гостевой виртуальной машине.
Рабочая нагрузка, связанная с функционированием SQL Server	Резервное копирование и восстановление, перестроение индекса, DBCC CHECKDB.	Сравнение производительности при выполнении операций над базой данных в собственной среде, корневом разделе и на гостевой виртуальной машине.

В следующем списке содержатся более подробные сведения о целевых сценариях для каждой из тестированных рабочих нагрузок.

Тест SQLIO. SQLIO представляет собой инструментальное средство для определения возможностей дискового ввода-вывода, предоставляемых заданной конфигурацией. Этот тестовый сценарий разработан для оценки потерь на операциях ввода-вывода при запуске гостевой виртуальной машины, использующей диски прямого доступа в конфигурации хранилища. Рабочая нагрузка OLTP. Этот тестовый сценарий решает следующие задачи.
Сравнивает производительность SQL Server при работе в собственной среде Windows и на гостевой виртуальной машине. Для этого сравнения собственный экземпляр и гостевая виртуальная машина были настроены с одинаковой конфигурацией оборудования. Сравнивает производительность SQL Server при использовании различных конфигураций хранилища файлов данных и журналов. Сравнивает конфигурацию с дисками прямого доступа и конфигурацию с виртуальными жесткими дисками, а также конфигурации с различными массивами хранения (например, конфигурации с совместно используемым и выделенным хранилищем). Сравнивает производительность нескольких экземпляров SQL Server, запущенных в собственной среде Windows, с эквивалентным числом гостевых виртуальных машин, на каждой из которых сконфигурирован один экземпляр SQL Server. Оценивает масштабирование рабочей нагрузки по мере добавления дополнительных гостевых виртуальных машин в корневой раздел единственного физического сервера. В этом случае рассматривались перечисленные далее варианты.
Число физических ядер процессора равно суммарному числу логических ядер процессора всех гостевых виртуальных машин. Число физических ядер процессора меньше, чем суммарное число логических ядер процессора всех гостевых виртуальных машин (так называемая «перегруженность» ресурсов ЦП).
Рабочая нагрузка «построение отчетов». Этот сценарий сравнивает производительность экземпляра SQL Server, запущенного в собственной среде Windows, с производительностью экземпляра SQL Server, запущенного на гостевой виртуальной машине с эквивалентной конфигурацией оборудования. Операции с базами данных. Этот сценарий сравнивает производительность экземпляра SQL Server, запущенного в собственной среде Windows, с производительностью экземпляра SQL Server, запущенного на гостевой виртуальной машине с эквивалентной конфигурацией оборудования.

При тестировании сценариев, использующих рабочую нагрузку OLTP, использовалось несколько уровней рабочей нагрузки для анализа поведения при работе с различными уровнями загрузки ЦП. Далее в данном техническом документе эти уровни рабочей нагрузки будут рассмотрены подробнее.

Наблюдение за работой SQL Server в конфигурациях Hyper-V

При наблюдении за производительностью рабочих нагрузок SQL Server в конфигурациях Hyper-V с помощью системного монитора Windows (perfmon) необходимо учитывать несколько соображений. Для точного измерения объема используемых ресурсов необходимо использовать счетчики Hyper-V, которые Windows отображает в корневом разделе. Углубленное рассмотрение особенностей наблюдения за Hyper-V выходит за рамки этого документа. Дополнительные сведения см. в приложении 3.

В процессе тестирования сделано несколько замечаний, касающихся наблюдения за производительностью. Большая часть из них относилась к измерению уровня использования ЦП. При наблюдении за загрузкой ЦП на сервере с Hyper-V необходимо использовать счетчики процессора Hyper-V, отображаемые в корневом разделе. Hyper-V предоставляет три основных счетчика, имеющих отношение к загрузке ЦП.

Логический процессор гипервизора Hyper-V (Hyper-V Hypervisor Logical Processor). Представляет наиболее точные сведения о ресурсах ЦП, потребляемых физическим сервером в целом. Виртуальный процессор корневого раздела гипервизора Hyper-V (Hyper-V Hypervisor Root Virtual Processor). Предоставляет наиболее точную оценку ресурсов ЦП, потребляемых корневым разделом. Виртуальный процессор гипервизора Hyper-V (Hyper-V Hypervisor Virtual Processor). Предоставляет наиболее точную оценку ресурсов ЦП, потребляемых конкретными гостевыми виртуальными машинами.

Традиционные счетчики вида % процессорного времени могут отслеживаться в пределах корневого раздела. Однако, поскольку этим процессорным счетчикам доступны не все слои виртуализации, данные о ресурсах ЦП, отображаемые ими, могут быть неточными. При наблюдении за производительностью измеряйте уровень загрузки ЦП с помощью счетчиков Hyper-V на любом сервере, работающем под ролью Hyper-V и с включенным гипервизором. Дополнительные сведения о наблюдении за производительностью Hyper-V можно найти в блоге Тони Вельма.

На рис. 1 изображены все эти счетчики. Верхний набор счетчиков на этом рисунке (\\SQLBP08R900) отслеживает корневой раздел, а нижний набор (\\sqlhv1) — гостевую среду. Обратите внимание, что в данном примере корневому разделу видны 16 физических ядер процессора, а гостевой виртуальной машине — четыре логических ядра процессора. Заметьте также, что, хотя в корневом разделе запущены две гостевые виртуальные машины, для экономии пространства на рисунке показана только одна из них. Четыре счетчика логических процессоров второй виртуальной машины расположены вне видимой части окна с правой стороны.

Рис. 1. Счетчики системного монитора Hyper-V

Дополнительные сведения о наблюдении и связанными с ним проблемами см. в разделе руководства по оптимизации производительности Windows 2008, посвященном виртуализации, а также в блогах по счетчикам производительности Hyper-V.

Наблюдение за экземпляром SQL Server, запущенным на гостевой виртуальной машине, не требует каких-либо специальных замечаний. Счетчики SQL Server обычно измеряют потребление (ресурсов, специфичных для SQL Server), либо пропускную способность. Кроме того, счетчики SQL Server не отображаются в корневом разделе, если сервер запущен на гостевой виртуальной машине. Их нужно отслеживать в пределах гостевой виртуальной машины.

Измерение производительности дискового ввода-вывода различается в зависимости от конфигурации хранилища гостевой виртуальной машины. Задержка, как продолжительность затраченного времени, может измеряться с разумной точностью на уровне как корневого раздела, так и гостевой среды. Далее приведены некоторые общие соображения о наблюдении за производительностью диска.