揭秘硬件

SQL Server的性能和可扩展性的根基是硬件和存储子系统，而数据库实例则运行其上。要揭秘硬件和存储，你首先要好好理解工作负载。你需要知道你的数据库服务器是要仅仅运行SQL Server Database Engine，还是其他组件，如SSAS、SSIS或SSRS。理想的情况，你或许想在专有的服务器上分别运行它们，但是额外的硬件和许可费用或许会让你无法奢望。即便是仅仅运行数据库引擎，你也需要理解你要处理的工作负载种类。

 

工作负载类型

常见的SQL Server工作负载类型包括OLTP（online transaction processing）、DW（data warehousing）、关系报表（relatinal reporting）和OLAP（online analytical processing）。

OLTP工作负载

其特质是有大量的短持续时间的查询，以及高比例写活动的事务。具有更高基本时钟频率及涡轮转速的处理器会有较好的表现。每秒的I/O操作（IOPS）比同等的DW要多。

DW工作负载

它有长时间运行、复杂的查询，这些查询通常由查询优化器并行处理，这使得处理器要具有更高的物理内核数、更好的内存控制器，以便尽快执行查询。大内存对DW也很重要，这能保证你有足够的空间用于缓冲池。常规的操作下，DW有更多连续的读，和极少的写活动。

关系报表负载

许多组织维护了一个OLTP数据库的副本，用于报表。理想情况下，副本放在一台专用的服务器上，与主OLTP数据库服务器分离。这个“报表”数据库有很多额外的非聚集索引，可能还有额外的表，用于存放计算过的汇总数据。有时候，报表数据库是用OLTP数据库备份还原而来的，之后创建额外的非聚集索引及表，这期间I/O性能很重要。在投入使用时，整体的工作负载和DW很类似。列存储索引可以这这个时候使用，关于列存储索引，可以参考这里。在事务复制中，OLTP数据库充当Publisher，而报表数据库在充当Subscriber。

OLAP工作负载

OLAP工作负载有几个不同的组件，包括读取源数据初建或更新Cube、变更时处理Cube及运行OLAP查询给用户获取数据。具有更高物理内核数的处理器、更好的内存控制器及大内存容量对于OLAP工作负载而言都是非常有价值的。OLAP工作负载有大量随机I/O，因此，基于闪存的存储对于Cube文件是很有利的。基于闪存的存储包括固态硬盘和其他设备，如Fusion-io卡，它使用固态闪存做永久存储器。些类型的设备提供了非常高的随机I/O性能，这对于OLAP负载非常有用。

 

服务器选型

要为你的数据库服务器选择一个合适的服务器，你必须先确定使用Intel处理器还是AMD处理器（基准测试结果可以帮你做决定），接下来要决定使用一个单插槽、双插槽或四插槽数据库服务器，还是更大，因为这限制您的可用处理器选项。你还需要根据服务器机架单元的高度来确定是1U、2U、4U还是更大的服务器。几乎在所有情况下，2台双插槽要好于1台4插槽的机器。

为冗余选择和配置硬件

要考虑高可用方案，尽力避免硬件或配置级别的单点故障。RAID1（镜像）中2个驱动器可以为操作系统和SQL Server提供一个基本水平的冗余，如果一个驱动器发生故障，服务器也不会停止工作。为此，要试图使用至少146GB、15K 2.5"的驱动器（硬盘）。使用15K驱动器可以加快Windows Server的启动，以及SQL Server的加载。使用146GB（或更大）的硬盘提供更多的空间来容纳诸如Windows页文件、SQL Server错误日志文件、垃圾文件等，而不必担心硬盘空间。随着SSD的价格持续下跌，你或许想使用2块SSD来作为镜像启动硬盘。使用SSD能够满足你的恢复时间目标（RTO）。

要为你的数据库服务器提供双电源供给，接入各自的电源，同时接入不间断电源（uninterruptable power supply(UPS)），理想情况是为数据中心提供备用电源，如柴油发电机。服务器应该有多个网络端口，通过以太网（Ethernet）至少连接两种不同的网络交换机，这些网络交换机（也应该配备双电源）应该接入数据中心中的不同电路。多数机架式服务器至少有4个千兆位（10000Mbps）以太网端口嵌入在主板上。这种设计是为了防止由单网络端口或单网络交换机的故障引起中断。

你应该有多个RAID控制器卡（如果您使用的是直连或内部存储）；多个主机总线适配器（HBA）（如果您使用的是光纤通道SAN）或多个PCIe千兆或更好的以太网卡与iSCSI SAN。这会给你更好的冗余性和更好的吞吐量，这取决于您的配置。同样，这里的想法也是要尽量避免因单个组件的故障带来中断。

永远不要让任何人，无论是SAN厂商，来至你的运营团队一个服务器管理员，还是你的老板，说服你不要做SQL Server备份以满足您的恢复点目标（RPO）和恢复时间目标（RTO）要求。老话说得好：“如果你没有备份，就没有一个数据库。”

对于一个独立的数据库服务器，降低总重启时间对高可用性有直接的影响。因此，进入BIOS禁用内存测试，以便服务器更快启动，把内存测试的工作交给硬件或系统监视软件。对BIOS设置时，还可以访问电源管理部分，要么禁用电源管理设置，要么将其设置为操作系统控制，否则它可以对性能产生非常显著的负面影响，因为一些处理器不能对增加的工作量产生足够快的反应。

最后，你应该根据RPO和RTO要求，计划并实施一些HADR（高可用性和灾难恢复）策略，其中包括Windows故障转移群集、数据库镜像、日志传送、事务复制和SQL Server2012 AlwaysOn可用性组等。

 

硬件比较工具

我们要坚定使用现成的基准工具和一些常识及分析，来作为比较不同的硬件类型和配置的手段。常用的基准测试工具有，TPC-E OLTP基准测试和软件Geekbench处理器和内存性能基准。