Поделиться через

Настройка интегрированного ускорения и разгрузки

  • Статья

Область применения: SQL Server 2022 (16.x)

В этой статье показано, как настроить интегрированное ускорение и разгрузку с помощью технологии Intel® QuickAssist (QAT) для SQL Server. Intel® QAT — это интегрированное решение для ускорения и разгрузки. Дополнительные сведения см. в разделе "Встроенное ускорение и разгрузка".

Установка драйверов

  1. Скачайте драйверы.

    Минимальная поддерживаемая версия библиотеки акселератора QATzip — 1.8.0-0010, но всегда следует установить последнюю версию от поставщика. Драйверы доступны на странице технологии Intel® Quick Assist Technology.

  2. Следуйте инструкциям от поставщика, чтобы установить драйверы на сервере.

  3. Перезапустите сервер после установки драйверов.

Проверка установленных компонентов

Если установлены драйверы, доступны следующие файлы:

  • Библиотека QATzip доступна по адресу C:\Windows\system32\.
  • Библиотека ISA-L, установленная с QATzip, доступна по адресу C:\Program Files\Intel\ISAL\*.

Пути, указанные выше, применяются как к оборудованию, так и к развертыванию только программного обеспечения.

Включение разгрузки оборудования

После установки драйверов настройте экземпляр сервера.

  1. Задайте параметр конфигурации сервера hardware offload enabled в 1, чтобы включить все акселераторы SQL Server. По умолчанию значение равно 0. Это дополнительный параметр конфигурации. Чтобы задать этот параметр, выполните следующие команды:

    sp_configure 'show advanced options', 1;
GO
RECONFIGURE
GO

sp_configure 'hardware offload enabled', 1;
GO
RECONFIGURE
GO

  2. Остановите и перезапустите службу SQL Server.

    Примечание.

    Если параметр hardware offload enabled равен 0, все разгрузка и ускорение отключены, однако конфигурации, относящиеся непосредственно к акселератору, будут сохраняться.

  3. Настройте сервер для использования аппаратной разгрузки для определенного акселератора. Запустите ALTER SERVER CONFIGURATION , чтобы включить аппаратное ускорение. В следующих примерах задана эта конфигурация для Intel® QAT.

    Выберите один из следующих примеров: включение аппаратной разгрузки с помощью резервного копирования программного обеспечения или поддержки программного обеспечения b.

    a. Включение разгрузки оборудования акселератора

    Конфигурация аппаратного сжатия защищает ЦП хост-системы — аппаратный режим Intel® QAT предназначен для защиты ЦП основной хост-системы. Этот метод лучше всего выполняется, если базовая система находится под более высокими рабочими нагрузками.

    ALTER SERVER CONFIGURATION   
SET HARDWARE_OFFLOAD = ON (ACCELERATOR = QAT);

    Совет

    Если аппаратное устройство выходит из строя по какой-либо причине, акселератор может корректно вернуться в программный режим.

    b. Принудительное включение режима программного обеспечения акселератора

    ALTER SERVER CONFIGURATION
SET HARDWARE_OFFLOAD = ON (ACCELERATOR = QAT, MODE = SOFTWARE)

    Внимание

    Производительность алгоритма QAT_DEFLATE с точки зрения ПРОГРАММНОго обеспечения и аппаратного режима по сравнению с MS_XPRESS зависит от нескольких факторов. Давление рабочей нагрузки на хост-систему во время выполнения резервного копирования, а также доступная память и вычислительная мощность аппаратного устройства Intel® QuickAssist Technology (QAT) — это все факторы, которые могут повлиять на производительность используемого алгоритма сжатия.

  4. Перезапустите экземпляр SQL Server. После выполнения команды SET HARDWARE_OFFLOAD = ...необходимо перезапустить экземпляр SQL Server.

  5. Чтобы проверить конфигурацию, выполните следующую команду:

    SELECT * FROM sys.dm_server_accelerator_status;
GO

    Результаты запроса определяют:

    • mode_desc — НЕТ, ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ или АППАРАТНЫЙ режим
    • mode_reason_desc — Причина для режима
    • accelerator_library_version — версия акселератора режима пользователя
    • accelerator_driver_version — версия акселератора режима ядра

Акселератор включен, если описание режима — SOFTWARE или HARDWARE. В этом mode_reason_desc разделе объясняется, почему результат — ЭТО ПРОГРАММНЫЙ или АППАРАТНЫй режим.

Если найдены другие результаты, обратитесь к sys.dm_server_accelerator_status (Transact-SQL) для устранения неполадок.

Отключение разгрузки и ускорения

В следующем примере отключается разгрузка оборудования и ускорение для акселератора Intel® QAT.

ALTER SERVER CONFIGURATION   
SET HARDWARE_OFFLOAD = OFF (ACCELERATOR = QAT);

Операция резервного копирования

SQL Server 2022 (16.x) представляет ALGORITHM расширение для сжатия резервных копий для BACKUP (Transact-SQL).

Команда T-SQL BACKUP WITH COMPRESSION была расширена, чтобы разрешить указанный алгоритм сжатия резервных копий. Для ускорения сжатия резервных копий Intel® QAT использует алгоритм, называемый QAT_DEFLATE. Если драйверы доступны и конфигурация SQL Server успешно завершена, как показано на описанных выше шагах, WITH COMPRESSION инициирует сжатые резервные копии Intel® QAT.

Примечание.

Стандартный алгоритм сжатия MS_XPRESS и является параметром сжатия по умолчанию.

Используйте команду ALGORITHM, чтобы указать один из этих двух алгоритмов (MS_XPRESS, QAT_DEFLATE) для сжатия резервных копий.

В приведенном ниже примере выполняется сжатие резервных копий с помощью аппаратного ускорения Intel® QAT.

BACKUP DATABASE <database> TO DISK = '<path>\<file>.bak'  
WITH COMPRESSION (ALGORITHM = QAT_DEFLATE);

Один из следующих утверждений использует параметр сжатия MS_XPRESS по умолчанию.

BACKUP DATABASE <database> TO DISK = '<path>\<file>.bak'  
WITH COMPRESSION (ALGORITHM = MS_XPRESS); 

BACKUP DATABASE <database> TO DISK = '<path>\<file>.bak'  
WITH COMPRESSION;

В приведенной ниже таблице приводится сводка по параметрам BACKUP DATABASE с параметрами СЖАТИЯ, начиная с SQL Server 2022 (16.x).

команда резервного копирования Описание
BACKUP DATABASE <database_name> TO DISK Резервное копирование без сжатия или со сжатием в зависимости от настройки по умолчанию.
BACKUP DATABASE <database_name> TO DISK WITH COMPRESSION Резервное копирование с помощью настройки по умолчанию в sp_configure.
BACKUP DATABASE <database_name> TO DISK WITH COMPRESSION (ALGORITHM = MS_XPRESS) Резервное копирование с сжатием с помощью алгоритма MS_XPRESS.
BACKUP DATABASE <database_name> TO  DISK WITH COMPRESSION (ALGORITHM = QAT_DEFLATE) Резервное копирование с сжатием с помощью библиотеки QATzip.

Примечание.

Примеры в таблице выше указывают DISK в качестве назначения. Реальное место назначения может быть ДИСК, ЛЕНТА или URL-адрес.

Конфигурации по умолчанию

Поведение сжатия резервных копий SQL Server по умолчанию можно настроить. Вы можете изменить конфигурацию сервера по умолчанию и другие параметры. Вы можете включить или отключить аппаратное ускорение, включить сжатие резервных копий в качестве значения по умолчанию, а также изменить алгоритм сжатия по умолчанию с помощью sp_configure.

Состояние этих параметров отражается в sys.configurations (Transact-SQL). Просмотрите конфигурацию конфигурации разгрузки и ускорения с помощью динамического представления управления sys.dm_server_accelerator_status (Transact-SQL ).

Конфигурация backup compression algorithm изменяет алгоритм по умолчанию для сжатия резервных копий. Изменение этого параметра приведет к изменению алгоритма по умолчанию, если алгоритм не указан в команде BACKUP ... WITH COMPRESSION .

Текущие параметры по умолчанию для сжатия резервных копий можно просмотреть в sys.configurations (Transact-SQL), например:

SELECT * FROM sys.configurations    
WHERE name = 'backup compression algorithm'; 

SELECT * FROM sys.configurations    
WHERE name = 'backup compression default';

Чтобы изменить эти параметры конфигурации, используйте хранимую процедуру sp_configure (Transact-SQL ). Например:

EXEC sp_configure 'backup compression default', 1;   
RECONFIGURE;

Для этого изменения не требуется перезапуск SQL Server.

Конфигурация backup compression algorithm задает алгоритм сжатия по умолчанию. Чтобы задать Intel® QAT в качестве алгоритма сжатия по умолчанию для SQL Server, используйте следующий сценарий:

EXEC sp_configure 'backup compression algorithm', 2;   
RECONFIGURE;

Чтобы установить алгоритм сжатия обратно на значение по умолчанию, используйте следующий скрипт:

EXEC sp_configure 'backup compression algorithm', 1;   
RECONFIGURE;

Для этого изменения не требуется перезапуск SQL Server.

Операции восстановления

Метаданные файла резервного копирования определяют, сжимается ли резервная копия базы данных и какой алгоритм использовался для сжатия резервной копии.

Используйте RESTORE HEADERONLY для просмотра алгоритма сжатия. См. инструкция RESTORE — HEADERONLY (Transact-SQL).

Примечание.

Если параметр конфигурации HARDWARE_OFFLOAD области сервера не включен и (или) драйверы Intel® QAT не установлены, SQL Server возвращает ошибку 17441, (Msg 17441, Level 16, State 1, Line 175 This operation requires Intel(R) QuickAssist Technology (QAT) libraries to be loaded.)

Чтобы восстановить сжатую резервную копию Intel® QAT, необходимо загрузить правильные сборки в экземпляр SQL Server, инициирующий операцию восстановления. Для восстановления сжатых резервных копий QAT не требуется оборудование QAT. Однако для восстановления резервных копий QAT требуется следующее:

  • Драйвер QAT должен быть установлен на компьютере
  • Аппаратная разгрузка должна быть включена (sp_configure 'hardware offload enabled', 1;)
  • Конфигурация экземпляра SQL Server должна быть задана с помощью ALTER SERVER CONFIGURATION SET HARDWARE_OFFLOAD ON (ACCELERATOR = QAT), как описано ранее.

Резервные копии QAT, выполняемые в аппаратном режиме, можно восстановить в режиме ПРОГРАММНОго обеспечения и наоборот.

Журнал резервного копирования

Алгоритм сжатия и журнал всех операций резервного копирования и восстановления SQL Server можно просмотреть в системной таблице набора резервных копий (Transact-SQL). В эту системную таблицу для SQL Server 2022 (16.x) compression_algorithmдобавлен новый столбец, указывающий MS_EXPRESS или QAT_DEFLATEнапример.

Запуск службы — после настройки

После настройки встроенного ускорения и разгрузки при каждом запуске службы SQL Server процесс SQL Server ищет необходимую библиотеку программного обеспечения пользовательского пространства, которая взаимодействует с API драйвера устройства аппаратного ускорения, и загружает программные сборки, если они доступны. Для акселератора Intel® QAT библиотека пространства пользователя — QATzip. Эта библиотека предоставляет множество функций. Библиотека программного обеспечения QATzip — это API программного обеспечения пространства пользователя, который может взаимодействовать с API драйвера ядра QAT. Он используется в основном приложениями, которые стремятся ускорить сжатие и декомпрессию файлов с помощью одного или нескольких устройств Intel® QAT.

В случае операционной системы Windows есть бесплатная библиотека программного обеспечения для QATzip, библиотека интеллектуального хранилища Intel (ISA-L). Это служит резервным механизмом программного обеспечения для QATzip в случае сбоя оборудования, а также вариант на основе программного обеспечения, если оборудование недоступно.

Примечание.

Недоступность аппаратного устройства Intel® QAT не позволяет экземплярам выполнять операции резервного копирования или восстановления с помощью алгоритма QAT_DEFLATE. Если физическое устройство недоступно, алгоритм программного обеспечения будет использоваться в качестве резервного решения.

Следующие шаги