Comment booster les performances environnements SQL Server ?

Comment booster
les performances
de vos
environnements
SQL Server ?
performance
technology
Innovators in
Performance and
Reliability Technologies
®
Comment booster les performances de vos environnements SQL Server ?
Ce livre blanc publié par Diskeeper est particulièrement recommandé aux responsables
informatiques, chefs de projet, responsables bases de données, en charge de l’exploitation
d’environnements de bases de données SQL Server à forte contrainte en termes de montée
en charge et de rendu de services.
En effet, un certain nombre de pré requis et de contraintes technologiques y sont analysés
afin d’exposer clairement l’effectivité de l’usage des solutions Diskeeper pour optimiser
radicalement les performances de vos environnements de bases de données SQL Server.
C
Comment prévenir la fragmentation
« interne » des données ?
Toutes les bases de données SQL Server présentent, au fil du temps, une fragmentation « interne » de leurs données. Elle se produit lorsque des enregistrements sont
supprimés des pages de la base de données, mais que l’espace qu’ils occupaient
demeure après la suppression. Cet espace est finalement réutilisé mais, en raison de
sa réutilisation, les pages de données deviennent fragmentées,
ce qui engendre des E/S inutiles, notamment en cas d’analyses
Malheureusement, le problème
de table impliquant la lecture de nombreuses pages de données,
de la fragmentation ne se limite
l’une après l’autre.
pas à la fragmentation interne
SQL Server offre plusieurs moyens d’éliminer la fragmentation interne. L’une des méthodes consiste à utiliser la commande
DBCC REINDEX pour recréer des index ordonnés en cluster et non-cluster. Une fois
les index recréés, les pages de données présentent une contiguïté logique, ce qui
minimise les E/S disque.
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Malheureusement, le problème de la fragmentation ne se limite pas à la fragmentation interne. L’exécution de DBCC REINDEX ne change en rien la fragmentation
« externe ». Celle-ci représente la fragmentation des fichiers sur les disques de votre
serveur, qui provoque autant, voire plus, d’E/S inutiles que la fragmentation interne.
Les E/S inutiles, fort logiquement, dégradent les performances globales de SQL Server.
Les bases de données SQL Server consistent en de gros fichiers et journaux de
base de données dont la taille est pré-allouée lors de leur création. Si l’espace libre
contigu s’avère suffisant sur le disque à la création des fichiers d’origine, ils ne sont
pas alors fragmentés. Mais, si l’espace libre disponible n’est pas continu, les fichiers
et journaux de base de données sont alors fragmentés.
Même si les fichiers d’origine ne sont pas fragmentés lors de leur création initiale, ils vont presque certainement le devenir au fil de la croissance de la base de
données. Par exemple, si vous définissez pour la base de données d’origine une taille
de 100 Mo et pour le journal de 10 Mo tout en permettant la croissance automatique et aboutissez à une taille de 5 Go pour la base de données et de 100 Mo pour
le journal, la fragmentation externe risque d’être considérable. Chaque croissance
automatique des fichiers et journaux de base de données engendre un risque de
fragmentation externe.
Comment éliminer la fragmentation
externe des données ?
Pour éliminer la fragmentation externe, il faut un utilitaire de système d’exploitation,
et pas un utilitaire SQL Server. L’un des outils les plus répandus pour défragmenter
des fichiers de base de données SQL Server est Diskeeper de Diskeeper Corporation. Diskeeper existe depuis de nombreuses années et beaucoup d’entre vous
connaissent déjà ce produit, au moins son utilisation pour des serveurs de fichiers
Windows et d’impression. Toutefois, beaucoup d’administrateurs ignorent qu’il s’agit
du meilleur outil pour éliminer la fragmentation externe de leurs bases de données
SQL Server.
Lors de son exécution, un outil de défragmentation externe comme Diskeeper
ne restructure pas le contenu interne du fichier, contrairement à DBCC REINDEX.
Lorsque Diskeeper a défragmenté un fichier, celui-ci est identique bit par bit à l’original. Ainsi, tout espace vide dans la base de données existe toujours et vous devrez
toujours de temps en temps reconstruire vos index pour éliminer la fragmentation
interne.
Un utilitaire tel que Diskeeper gère deux types de fragmentation externe : la
fragmentation des fichiers et celle de l’espace libre. La fragmentation des fichiers
Les équipes Diskeeper sont à votre disposition au tél. +33 (0)1 82 88 26 00
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concerne les fichiers de disque de l’ordinateur qui ne se présentent pas dans leur intégralité, mais sont plutôt scindés en plusieurs parties. La fragmentation de l’espace
disque signifie que l’espace libre sur un disque est disséminé en plusieurs parties et
non regroupé dans son intégralité en un seul espace libre important. La fragmentation des fichiers engendre des problèmes d’accès aux données stockées dans les fichiers de disque de l’ordinateur alors que la fragmentation de l’espace libre provoque
des problèmes pour créer de nouveaux fichiers de données ou agrandir (ajouter du
contenu) des fichiers existants.
La valeur d’une défragmentation « temps réel »
Ainsi, lorsque Diskeeper s’exécute, il agit pour défragmenter les fichiers et journaux de base de données. De ce fait, le fichier se présente sous la forme d’un segment continu et non en plusieurs parties éparpillées. De plus, Diskeeper défragmente
l’espace libre. Ainsi, les fichiers ou journaux peuvent augmenter en taille avec une
fragmentation faible ou nulle. Mais cela ne dure pas éternellement. Finalement, la fragmentation pose problème et les fichiers et journaux de base de données doivent encore
être défragmentés. Idéalement, la défragmentation doit s’effectuer en temps réel pour
éviter qu’une fragmentation inutile ne se produise et n’altère les performances.
Avant d’exécuter un processus
de défragmentation interne, il est
donc conseillé d’exécuter d’abord
un processus de défragmentation
des fichiers
Voici maintenant un point auquel vous n’avez certainement pas encore pensé. Quels sont les effets de la fragmentation des fichiers sur la reconstruction de vos index
SQL Server ? En d’autres termes, si vous n’effectuez pas
la défragmentation des fichiers mais exécutez une défragmentation interne des index/enregistrements, cela présente-t-il des inconvénients ?
C’est en effet possible. Les fichiers étant fragmentés,
SQL Server nécessite beaucoup plus de temps et d’E/S pour reconstruire ses index sur des fichiers fragmentés que sur des fichiers contigus. Avant d’exécuter un
processus de défragmentation interne, il est donc conseillé d’exécuter d’abord un
processus de défragmentation des fichiers. Ainsi, vous réduisez le temps nécessaire
à la reconstruction de vos index et la charge en E/S sur votre serveur pendant cette
opération.
Alors que la fragmentation des fichiers et journaux de base de données SQL Server peut dégrader les performances de SQL Server, n’oubliez pas que l’outil accède
à d’autres fichiers, tels que les fichiers exécutables SQL Server ou bien les fichiers
d’indexation de texte intégral si vous utilisez cette fonction. Ainsi, n’envisagez pas
seulement de défragmenter les fichiers et journaux de base de données SQL Server
mais aussi tous les fichiers du serveur SQL Server.
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Figure 1.0 – Capture d’écran d’une analyse Diskeeper
Lors d’un processus de défragmentation Diskeeper, le système d’exploitation
gère lui-même tous les transferts de fichiers. En réalité, le code du système d’exploitation, coécrit à l’origine par Diskeeper Corporation, privilégie la sécurité en déterminant ce qui peut être défragmenté ou pas. Les bases de données SQL Server
(par exemple, LDF, MDF) peuvent être défragmentées sans aucun risque. Puisque
Diskeeper envoie des requêtes au système d’exploitation (via une API) pour transférer
des fichiers, s’il rencontre des fichiers qui ne peuvent pas être transférés en toute
sécurité, il les ignore simplement sans aucune erreur ou autre problème.
défragmenter en temps réel
grâce à une technologie exclusive
appelée InvisiTasking™
Déterminer l’état de fragmentation
des fichiers SQL Server
Mais, comment procédez-vous pour déterminer si les fichiers de SQL Server sont fragmentés ? Heureusement, cela est
facile. Dans le cadre des fonctionnalités de Diskeeper, vous pouvez exécuter une analyse de fragmentation pour connaître l’état de fragmentation de
vos fichiers SQL Server. Tout comme pour la défragmentation, cela peut s’effectuer
pendant le fonctionnement de SQL Server.
Comme vous pouvez l’imaginer, il s’avère difficile de recommander un délai
spécifique au terme duquel exécuter la défragmentation des fichiers, puisque chaque
base de données est différente et que la fragmentation se produit à divers rythmes.
Une fonctionnalité Diskeeper dynamique permet de défragmenter en temps réel
grâce à une technologie exclusive appelée InvisiTasking™. Diskeeper ne défragmente les fichiers ou l’espace libre que si cela s’avère nécessaire. De plus, InvisiTasking garantit une défragmentation transparente sans répercussion sur les ressources
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Schéma 1.1 – Capture d’écran de Diskeeper avec écran d’utilisation des ressources et de sélection
du calendrier d’exécution
de SQL Server et des autres applications en cours d’exécution. Enfin, vous pouvez
toujours restreindre les périodes d’exécution de Diskeeper si vous le souhaitez.
De nombreux administrateurs de bases de données qui achètent Diskeeper
commencent par évaluer le produit lorsqu’ils rencontrent des problèmes dont l’origine avérée réside dans des disques très fragmentés.
En général, c’est le cas si quelque chose tourne au ralenti. Lors de cette évaluation, ils utilisent des outils de gestion et de surveillance des systèmes pour isoler
précisément l’origine du problème. Cela est d’autant plus vrai sur des serveurs SQL
Server, car une fraction de seconde peut s’élever à des milliers de dollars en termes
de perte de revenus.
De nombreux articles techniques examinent des éléments spécifiques pour aider
à diagnostiquer cette situation. L’un de ces articles sur SQL Server s’intitule Troubleshooting Performance Problems in SQL Server 2005 (Résolution des problèmes de
performance de SQL Server 2005).
Selon l’article Microsoft, ce qui suit indique le délai moyen (en secondes) de la
lecture des données sur disque :
Moins de 10 ms = très bon
Entre 10-20 ms = bon
Entre 20-50 ms = lent, vigilance nécessaire
Supérieur à 50 ms = grave engorgement des E/S
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Schéma 1.2 – Poste du rapport PerfMon.exe
Prévenir les engorgements des E/S
Les études rapportées [à Diskeeper Corporation] par les administrateurs de
bases de données SQL Server ont montré que le délai moyen (en secondes) de
la lecture des données sur disque était extrêmement élevé sur leurs serveurs et
présentait des temps de 200 ms et 300 ms, tout cela provoquant un grave engorgement des E/S.
Comme prévu, l’article propose des solutions possibles pour résoudre les engorgements. Cependant, une solution qui n’est pas explicitement mentionnée concerne
la défragmentation des fichiers. La défragmentation à elle seule a démontré qu’elle
réduisait le délai moyen (en secondes) de la lecture des données sur disque, passant
ainsi d’une échelle de 200-300 ms à environ 15 et 30 ms, une optimisation extraordinaire en termes de performances !
Schéma 1.3 – Rapport graphique PerfMon.exe
Il n’est pas rare d’omettre la défragmentation sur la liste des solutions puisqu’elle
reste méconnue par beaucoup. Les recommandations données pour augmenter la
bande passante des E/S, comme l’ajout de nouveaux disques, sont des indicateurs
que vous devez considérer comme présence possible d’une fragmentation des fichiers. Exemple : votre fournisseur SAN vous demande d’ajouter un autre contrôleur
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ou disque. En cas de fragmentation sensible, Diskeeper fournit généralement de
meilleurs résultats, puisqu’en réalité il résout le problème plutôt que de le dissimuler.
En résumé, un utilitaire de défragmentation des fichiers comme Diskeeper peut
gérer la fragmentation externe du disque tandis qu’un utilitaire SQL Server comme
DBCC REINDEX peut traiter la fragmentation interne des disques SQL Server. Ils peuvent fonctionner de concert pour assurer des performances optimales de vos serveurs SQL Server.
En cas de doute quelconque, installez simplement Diskeeper et utilisez sa fonction d’analyse pour déterminer précisément en combien de segments distincts votre
fichier se divise. Vous allez probablement être très surpris. Il est assez courant d’obtenir des rapports d’analyse indiquant des fichiers de base de données fragmentés
en des centaines de milliers de segments !
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À propos des auteurs : Michael Materie est le directeur Gestion des produits de Diskeeper Corporation et
conduit la stratégie directionnelle pour les logiciels d’optimisation et de fiabilité de l’entreprise. Howard
Butler est un ingénieur systèmes senior de Diskeeper Corporation. Il possède plus de 20 ans d’expérience
dans le domaine des performances des systèmes OpenVMS et Windows. Brad M. McGehee est un administrateur de bases de données à plein temps dans une importante société industrielle. Il est l’éditeur de
SQL-Server¬Performance.Com, un site Web spécialisé dans la configuration des performances SQL Server
et le clustering.
Réédité, en partie, avec l’autorisation de SQL-Server-Performance.Com © 2000 - 2011 SQL-Server-Performance.Com Tous droits réservés. Diskeeper Corporation, Diskeeper et InvisiTasking sont des marques déposées ou des appellations commerciales de Diskeeper Corporation. Toutes les autres marques appartiennent
à leur propriétaire respectif.
Réalisation graphique : Studio IT Média : Julien Gal
© 2011 Copyright : Diskeeper
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