Рекомендации по производительности и конфигурации для SQL Server на Linux

Статья
11/18/2024

Область применения: SQL Server — Linux

В этой статье приводятся рекомендации по повышению производительности приложений баз данных, подключающихся к SQL Server на Linux. Эти рекомендации относятся именно к платформе Linux. При этом действуют все стандартные рекомендации в отношении SQL Server, например касающиеся проектирования индекса.

Следующие рекомендации содержат рекомендации по настройке SQL Server и операционной системы Linux (ОС). Рекомендуется использовать эти параметры конфигурации, чтобы обеспечить оптимальную производительность для установки SQL Server.

Рекомендация по настройке хранилища
Параметры ядра и ЦП для высокой производительности
Конфигурация SQL Server

Рекомендации по конфигурации хранилища

Подсистема хранения, в которой размещаются данные, журналы транзакций и другие связанные файлы (например, файлы контрольных точек для выполняющейся в памяти OLTP), должна легко справляться со средней и пиковой рабочей нагрузкой.

Использование подсистемы хранения с соответствующей скоростью ввода-вывода, пропускной способностью и избыточностью

Как правило, в локальных средах поставщик хранилища поддерживает соответствующую конфигурацию АППАРАТНОго RAID с чередованием по нескольким дискам, чтобы обеспечить соответствующую пропускную способность, пропускную способность и избыточность. Однако эта поддержка зависит от конкретного поставщика хранилища и конкретной архитектуры системы хранения.

Для сервера SQL Server на Linux, развернутого на Виртуальных машинах Azure, рекомендуется использовать программную реализацию RAID, чтобы обеспечить выполнение требований к скорости ввода-вывода и пропускной способности. При настройке SQL Server на виртуальных машинах Azure с аналогичными рекомендациями по хранению см. раздел "Настройка хранилища для SQL Server на виртуальных машинах Azure".

В следующем примере показано, как создать программный RAID-интерфейс в Linux в Azure Виртуальные машины. Помните, что необходимо использовать соответствующее количество дисков данных для требуемой пропускной способности и операций ввода-вывода для томов на основе данных, журнала транзакций и tempdb операций ввода-вывода. В следующем примере восемь дисков данных были подключены к виртуальной машине Azure; 4 для размещения файлов данных, 2 для журналов транзакций и 2 для tempdb рабочей нагрузки.

Чтобы найти устройства (например, /dev/sdc) для создания RAID, используйте lsblk команду.

# For Data volume, using 4 devices, in RAID 5 configuration with 8KB stripes
mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=raid5 --chunk=8K --raid-devices=4 /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde /dev/sdf

# For Log volume, using 2 devices in RAID 10 configuration with 64KB stripes
mdadm --create --verbose /dev/md1 --level=raid10 --chunk=64K --raid-devices=2 /dev/sdg /dev/sdh

# For tempdb volume, using 2 devices in RAID 0 configuration with 64KB stripes
mdadm --create --verbose /dev/md2 --level=raid0 --chunk=64K --raid-devices=2 /dev/sdi /dev/sdj

Используйте атрибут с любой noatime файловой системой, в которой хранятся файлы данных и журналов SQL Server. Сведения о задании этого атрибута см. в документации по Linux. Ниже приведен пример включения noatime параметра для тома, подключенного на виртуальной машине Azure.

Запись точки подключения в /etc/fstab:

UUID="xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx" /data1 xfs rw,attr2,noatime 0 0

В предыдущем примере UUID представляет устройство, которое можно найти с помощью blkid команды.

SQL Server и возможность принудительного доступа к модулям (FUA) в подсистеме ввода-вывода

Некоторые версии поддерживаемых дистрибутивов Linux обеспечивают поддержку возможностей подсистемы ввода-вывода FUA, которая обеспечивает устойчивость данных. SQL Server использует функцию FUA для обеспечения высокой эффективности и надежного ввода-вывода для рабочих нагрузок SQL Server. Дополнительные сведения о поддержке FUA дистрибутивом Linux и его влиянии на SQL Server см. в статье SQL Server On Linux: внутренние внутренние компоненты принудительного доступа к единицам (FUA).

SUSE Linux Enterprise Server 12 с пакетом обновления 5 (SP5), Red Hat Enterprise Linux 8.0 и Ubuntu 18.04 представили поддержку возможностей FUA в подсистеме ввода-вывода. Если вы используете SQL Server 2017 (14.x) с накопительным пакетом обновления 6 и более поздних версий, следует использовать следующую конфигурацию для высокой производительности и эффективной реализации операций ввода-вывода с помощью FUA by SQL Server.

Используйте эту рекомендуемую конфигурацию, если выполнены следующие условия.

SQL Server 2017 (14.x) CU 6 и более поздних версий
Дистрибутив Linux и версия, поддерживающие возможности FUA (начиная с Red Hat Enterprise Linux 8.0, SUSE Linux Enterprise Server 12 с пакетом обновления 5 (SP5) или Ubuntu 18.04)
Файловая система XFS для хранилища SQL Server
Подсистема хранения и (или) оборудование, которое поддерживает и настраивается для возможностей FUA

Рекомендуемая конфигурация:

Включите флаг трассировки 3979 в качестве параметра запуска.
Используйте mssql-conf для настройки control.writethrough = 1 и control.alternatewritethrough = 0.

Для почти всех остальных конфигураций, которые не соответствуют указанным выше условиям, рекомендуется приведенная ниже конфигурация.

Включите флаг трассировки 3982 в качестве параметра запуска (который используется по умолчанию для SQL Server в экосистеме Linux) и убедитесь, что флаг трассировки 3979 не включен в качестве параметра запуска.
Используйте mssql-conf для настройки control.writethrough = 1 и control.alternatewritethrough = 1.

Поддержка FUA для контейнеров SQL Server, развернутых в Kubernetes

SQL Server должен использовать сохраненное подключенное хранилище, а не overlayfs.
Хранилище должно использовать файловую систему XFS и поддерживать FUA. Перед включением этого параметра следует работать с поставщиком дистрибутива и хранилища Linux, чтобы убедиться, что подсистема ОС и хранилища поддерживает параметры FUA. В Kubernetes можно запросить тип файловой системы с помощью следующей команды:<pvc-name> PersistentVolumeClaim
```
kubectl describe pv <pvc-name>
```
В выходных данных найдите fstype значение XFS.
Рабочий узел, на котором размещены модули pod SQL Server, должен использовать дистрибутив Linux и версию, которая поддерживает возможности FUA (начиная с Red Hat Enterprise Linux 8.0, SUSE Linux Enterprise Server 12 SP5 или Ubuntu 18.04).

Если выполнены указанные выше условия, можно использовать следующие рекомендуемые параметры FUA.

Включите флаг трассировки 3979 в качестве параметра запуска.
Используйте mssql-conf для настройки control.writethrough = 1 и control.alternatewritethrough = 0.

Параметры ядра и ЦП для высокой производительности

В этом разделе приводятся рекомендованные параметры ОС Linux для обеспечения высокой производительности и пропускной способности системы SQL Server. Сведения о настройке этих параметров см. в документации по дистрибутиву Linux. Вы можете использовать TuneD , как описано, для настройки множества ЦП и конфигураций ядра, описанных в следующем разделе.

Настройка параметров ядра с помощью TuneD

Для пользователей Red Hat Enterprise Linux (RHEL) профиль пропускной способности TuneD настраивает некоторые параметры ядра и ЦП автоматически (за исключением C-States). Начиная с RHEL 8.0, имя mssql профиля TuneD было закодировано с помощью Red Hat и предлагает более подробные настройки производительности Linux для рабочих нагрузок SQL Server. Этот профиль включает профиль производительности пропускной способности RHEL, и мы представляем его определения в этой статье для проверки с другими дистрибутивами Linux и выпусками RHEL без этого профиля.

Для SUSE Linux Enterprise Server 12 с пакетом обновления 5 (SP5), Ubuntu 18.04 и Red Hat Enterprise Linux 7.x tuned пакет можно установить вручную. Его можно использовать для создания и настройки mssql профиля, как описано в следующем разделе.

Предлагаемые параметры Linux с помощью профиля TuneD `mssql`

В следующем примере представлена конфигурация TuneD для SQL Server на Linux.

[main]
summary=Optimize for Microsoft SQL Server
include=throughput-performance

[cpu]
force_latency=5

[sysctl]
vm.swappiness = 1
vm.dirty_background_ratio = 3
vm.dirty_ratio = 80
vm.dirty_expire_centisecs = 500
vm.dirty_writeback_centisecs = 100
vm.transparent_hugepages=always
# For multi-instance SQL deployments, use
# vm.transparent_hugepages=madvise
vm.max_map_count=1600000
net.core.rmem_default = 262144
net.core.rmem_max = 4194304
net.core.wmem_default = 262144
net.core.wmem_max = 1048576
kernel.numa_balancing=0

Если вы используете дистрибутивы Linux с версиями ядра больше 4.18, закомментируйте следующие параметры, как показано ниже; в противном случае раскомментируйте следующие параметры, если вы используете дистрибутивы с версиями ядра до версии 4.18.

# kernel.sched_latency_ns = 60000000
# kernel.sched_migration_cost_ns = 500000
# kernel.sched_min_granularity_ns = 15000000
# kernel.sched_wakeup_granularity_ns = 2000000

Чтобы включить этот профиль TuneD, сохраните эти определения в файле в tuned.conf папке /usr/lib/tuned/mssql и включите профиль с помощью следующих команд:

chmod +x /usr/lib/tuned/mssql/tuned.conf
tuned-adm profile mssql

Убедитесь, что профиль активен, выполнив следующую команду:

tuned-adm active

Или сделайте так:

tuned-adm list

Параметр	Значение	Дополнительные сведения
Регулятор частоты ЦП	производительность	См. описание команды cpupower
ENERGY_PERF_BIAS	производительность	См. описание команды x86_energy_perf_policy
min_perf_pct	100	Ознакомьтесь с документацией по intel p-state
C-States	Только C1	Сведения о том, как включить только режим C1 C-States, см. в документации по Linux или вашей системе

Параметр	Значение	Дополнительные сведения
Диск `readahead`	4096	См. `blockdev` команду
Параметры sysctl	`kernel.sched_min_granularity_ns = 15000000` `kernel.sched_wakeup_granularity_ns = 2000000` `vm.dirty_ratio = 80` `vm.dirty_background_ratio = 3` `vm.swappiness = 1`	См. описание команды sysctl

Настройка автоматической балансировки NUMA ядра для систем NUMA с несколькими узлами

Если установить SQL Server в системе NUMA с несколькими узлами, по умолчанию включен следующий kernel.numa_balancing параметр ядра. Чтобы разрешить SQL Server работать с максимальной эффективностью в системе NUMA, отключите автоматическую балансировку NUMA в системе NUMA с несколькими узлами:

sysctl -w kernel.numa_balancing=0

mssql Использование профиля TuneD настраивает kernel.numa_balancing этот параметр.

Параметры ядра для виртуального адресного пространства

Параметр vm.max_map_count по умолчанию (65536) может быть недостаточно высоким для установки SQL Server. По этой причине измените vm.max_map_count значение по крайней мере на 262144 для развертывания SQL Server и ознакомьтесь с предлагаемыми параметрами Linux с помощью раздела профиля TuneD mssql для дальнейшей настройки этих параметров ядра. Максимальное значение для vm.max_map_count 2147483647.

sysctl -w vm.max_map_count=1600000

mssql Использование профиля TuneD настраивает vm.max_map_count этот параметр.

Сохранение параметра Transparent Huge Pages (THP) во включенном состоянии

В большинстве систем Linux этот параметр конфигурации включен по умолчанию. Чтобы обеспечить максимально единообразную производительность, мы рекомендуем не отключать его. Однако если в развертываниях SQL Server имеется большое количество разбиения памяти с несколькими экземплярами, например, или выполнение SQL Server с другими приложениями, требующими памяти на сервере, рекомендуется протестировать производительность приложений после выполнения следующей команды:

echo madvise > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled

Или измените mssql профиль TuneD со строкой:

vm.transparent_hugepages=madvise

И сделайте mssql профиль активным после изменения:

tuned-adm off
tuned-adm profile mssql

mssql Использование профиля TuneD настраивает transparent_hugepage этот параметр.

Расширенная конфигурация ядра и ОС

Для оптимальной производительности операций ввода-вывода хранилища используйте многозапускное планирование Linux для блочных устройств, что позволяет производительности блочного слоя масштабироваться с быстрыми твердотельными дисками (SSD) и многоядерными системами. Проверьте документацию, если она включена по умолчанию в дистрибутиве Linux. В большинстве других случаев загрузка ядра с scsi_mod.use_blk_mq=y поддержкой включает его, хотя документация по дистрибутиву Linux может иметь дополнительные рекомендации по нему. Это соответствует вышестоящему ядру Linux.
Так как для развертываний SQL Server часто используются многопаточные операции ввода-вывода, настройте целевой объект многострочной схемы устройств (DM) для использования blk-mq инфраструктуры, включив dm_mod.use_blk_mq=y параметр загрузки ядра. Значение по умолчанию — n (отключено). Когда базовые устройства SCSI используют blk-mq, этот параметр сокращает затраты на блокировку на уровне DM. Дополнительные сведения о настройке многопатокового ввода-вывода см. в документации по дистрибутиву Linux.

Настройка файла подкачки

Во избежание проблем с нехваткой памяти правильно настройте файл подкачки. Сведения о создании файла подкачки и его правильном размере см. в документации по вашей системе Linux.

Виртуальные машины и динамическая память

Если SQL Server на Linux выполняется в виртуальной машине, настройте фиксированный размер памяти, резервируемой для виртуальной машины. Не используйте такие функции, как динамическая память Hyper-V.

Конфигурация SQL Server

Выполните следующие задачи конфигурации после установки SQL Server на Linux, чтобы обеспечить оптимальную производительность приложения.

Расширенная конфигурация

Следующие рекомендации являются необязательными параметрами конфигурации, которые можно выполнить после установки SQL Server на Linux. Их выбор зависит от требований рабочей нагрузки и конфигурации ОС Linux.

Настройка предельного объема памяти с помощью mssql-conf

Чтобы обеспечить достаточный объем свободной физической памяти для ОС Linux, процесс SQL Server по умолчанию использует только 80 % физического ОЗУ. В некоторых системах с большим размером ОЗУ 20 % может быть очень много. Например, в системе с 1 ТБ ОЗУ при настройке по умолчанию неиспользуемыми остаются приблизительно 200 ГБ ОЗУ. В таком случае может быть желательно установить более высокий предел памяти. См. документацию по средству mssql-conf и параметру memory.memorylimitmb, который определяет объем памяти, доступный SQL Server (в МБ).

При изменении этого параметра будьте осторожны. Не задавайте слишком большое значение. Если памяти будет недостаточно, могут возникнуть проблемы в работе ОС Linux и других приложений Linux.

Поделиться через

Рекомендации по производительности и конфигурации для SQL Server на Linux

Рекомендации по конфигурации хранилища

Использование подсистемы хранения с соответствующей скоростью ввода-вывода, пропускной способностью и избыточностью

Рекомендации по разбиению дисков на разделы и их настройке

Рекомендация по настройке файловой системы

Рекомендация по файловой системе сохраняемой памяти

Ограничение "Открыть файл"

Отключение последнего доступа к файлам файловых систем для файловых систем и файлов журналов SQL Server