Fabio Hara e Fabricio Catae
Technical Evangelists
@fcatae | @fabiohara
Como tirar vantagem das melhorias no
WS 2012/R2
SMB
Server Message Block (SMB) é o
protocolo de compartilhamento de
arquivos em uma rede local.
Massivamente utilizado em
ambientes Windows, mas também
possui implementações em Unix
(Samba).
SQL Server
SMB
Virtualização
Instalação do SQL Server
Instalação dos binários
Aplicação de Service Packs
Configuração da instância
Cópia de banco de dados
Upgrade de Hardware
Consolidação de
Servidores
Visão de Consolidação
Computação
Windows
Hyper-V
System Center
Armazenamento
SAN Storage
File Servers (NAS)
Você armazenaria os
dados em uma pasta
compartilhada na rede?
Banco de Dados em File Share
⃣ SIM
⃣ NÃO
Arquitetura de Storage
Servidor
SQL
Storage
Fiber Channel
(FC)
Ethernet
SAN
Storage
Windows
Server
SQL + SMB
Vantagens
Localização dos dados
Provisionamento
Economia de recurso
Mudanças
Nuvem Privada
Evolução do Ethernet
Maturidade do SMB
Visão de Storage para IaaS
• Redução de custos e esforços para oferecer serviços
de Storage para IaaS
• Computação e Storage desacoplados
– Gerenciamento independente e escalável em cada camada
Scale-OutFile Server Clusters
StorageSpaces Virtualizationand Resiliency
Hyper-VClusters
SMB
Shared JBOD
Storage
Scale-OutFile Server Clusters
StorageSpaces Virtualizationand Resiliency
SQL Servers
SMB
Shared JBOD
Storage
SMB Transparent Failover
• Failover transparente para aplicações
• Zero downtime – pequeno delay de IO delay durante
failover
• Suporta Failovers planejados (ou não)
• Manutencção de Hardware/Software
• Falhas de Hardware/Software
• Load Rebalancing
• Requer:
• File Servers configurados como Windows Failover
Cluster
• Windows Server 2012/R2 em ambos os servidores
rodando a aplicação (ou VM)
• Compartilhamento habilitado para “continuous
availability”
(configuration padrão para clustered file shares)
• Funciona com cluster disks e CSV
Hyper-V
Failover share - conexões e controles
perdidos, pausa temporária de IO
2
2
Operação normal1
Conexões e controles auto-recuperados
IO da aplicação continua sem erros3
1 3
fsshare fsshare
SMB Scale-Out
• Idealizado para storage de servidores de
aplicação (ex: Hyper-V e SQL)
• Aumenta banda disponível simplesmente
adicionando Nós
• Principais capacidades:
• File shares Ativo/Ativo
• Tolerancia a falhas com zero downtime
• Recuperação rápida contra falhas
• CHKDSK com zero downtime
• Suporte para snapshots consistentes
• Suporte para redes com RDMA
• Otimização para servidores de aplicação
• Gerenciamento simples
SMB
Automatic Scale-Out Rebalancing
• Clientes de Scale-Out File Server são agora
redirecionados para o “melhor” nó para acesso a
um share específico
• Evita redirecionamento desnecessário de tráfego
• Conexões SMB gerenciados por Share, não por
servidor
• Cliente é redirecionado quando o ownership de
um volume CSV muda
• Clustering agora faz balanceamento automático
do CSV
• Comportamento automático, sem necessidade
de administração
File Server 2File Server 1
Storage Spaces
SOFSShare2
Share1 Share2 Share1 Share2
Novo no
Windows
Server
2012 R2
SOFSShare1
SMB Multichannel
Full Throughput
• Agregação de banda com várias placas
de rede
• Multiplos Cores de CPUs utilizados
quando a placa de rede suporta Receive
Side Scaling (RSS)
Automatic Failover
• SMB Multichannel implementa detecção
de falhas fim-a-fim
• Pode utilizar NIC teaming (LBFO) , mas
não é obrigatório
Configuração Automática
• SMB detecta e utiliza múltiplos caminhos
Exemplo de Configuração
User
Kernel
Network w/
RDMA support
NTFS
SCSI
Network w/
RDMA support
SMB Direct (SMB over RDMA)
Vantagens
• Escalável, rápido e acesso eficiente à storage
• Alto throughput com baixa latência
• Utilização minima de CPU para processamento de I/O
• Load balancing, automatic failover e agregação de banda de
rede via SMB Multichannel
Cenários
• Alta performance para servidores de aplicação (ex: Hyper-
V, SQL Server, IIS e HPC)
Hardware necessário
• Placa suportando RDMA (R-NIC)
• iWARP, RoCE e InfiniBand
• Placas RDMA não devem fazer teaming (use SMB
Multichannel)
SMB Direct v2 Performance
Scale-out File Server
SMB Direct v2
Hyper-V
VHD
Eficiência
Eficiência melhorada e densidade com I/O´s
pequenos (ex: OLTP database em uma VM)
Otimiza redes 40Gbps Ethernet e 56Gbps InfiniBand
Performance
50% de melhoramento para blocos pequenos de IO´s
com SMB over RDMA
IOPS de 8KB melhorados ~300K IOPS p/ ~450K IOPS
por interface
Novo no
Windows
Server
2012 R2
SMB Direct v2 Performance – Resultados do
TechEdSAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
8KB random reads
from a mirrored space (disk)
~600,000 IOPS
8KB random reads
from cache (RAM)
~1,000,000 IOPS
32KB random reads
from a mirrored space (disk)
~500,000 IOPS
~16.5 GBytes/sec
Criptografia SMB
• Criptografia fim-a-fim para dados no SMB
o Proteção de dados
• Novas implementações
o Sem necessidade de IPsec, hardware
especializado ou aceleradores WAN
• Configurado por share ou para todo o servidor
• Pode ser habilitado para vários cenários onde
dados são trafegados em ambientes não-
seguros
o Aplicações usando redes não-seguras
o Escritórios remotos usando redes WAN
ServerClient
SMB Encryption
Scale-Out File Server
File Server 2
Múltiplas Instâncias SMB
• Instância adicional para cada nó em
um ambiente de Scale-Out File
Server
• Instância padrão controla tráfego de
entrada de clients SMB acessando
compartilhamentos regulares
• Outra instância controla somente
tráfego inter-node de CSV (acesso a
metadados tráfego redirecionado)
• Melhora escalabilidade e
confiabilidade de tráfego inter-node
de CSV
File Server 1
Hyper-V Host 1
CSV1
(Metadata
Owner)
Shared SAS Storage
SMBServer
DefaultInstance
SMBServer
CSVInstance
SMBClient
SMB
Client
SMBServer
DefaultInstance
SMBServer
CSVInstance
SMBClient
Hyper-V Host 2
SMB
Client
CSV2
(Not Metadata
Owner)
CSV1
(Not Metadata
Owner)
CSV2
(Metadata
Owner)
Novo no
Windows
Server
2012 R2
Exemplo – Automatic Scale-Out Balancing
Configurações de Redes
Todos c/ 1GbE Misto 1GbE/High Speed Todos c/ High Speed
(10GbE/40GbE/56GbIB)
Clients Clients Clients
Clients
B CA D
Hyper-V
Host
Típica Configuração para Hyper-V over SMB
SAS HBA
SAS HBA
R-NIC
R-NIC
R-NIC
R-NIC
Storage
Spaces
SMB 3.0
Server
SMB 3.0
Client
Switch5
Switch6
VM
VM
VMVirtual
Machine
vDisk
File
Share
SpaceFile
Share Space
SAS
Module
SAS
Module
Disk
Disk
Disk
Disk
SAS
Module
SAS
Module
Disk
Disk
Disk
Disk
SAS
Module
SAS
Module
Disk
Disk
Disk
Disk
R-NIC
R-NIC
SAS HBA
SAS HBA
Considerações de Performance
Hyper-V
Host
SAS HBA
SAS HBA
R-NIC
R-NIC
R-NIC
R-NIC
Storage
Spaces
SMB 3.0
Server
SMB 3.0
Client
Switch5
Switch6
VM
VM
VMVirtual
Machine
vDisk
File
Share
SpaceFile
Share Space
SAS
Module
SAS
Module
Disk
Disk
Disk
Disk
Blog do Fabio Hara
http://www.fabiohara.com.br
Blog do Fabricio Catae
http://blogs.msdn.com/fcatae
Blog do Jose Barreto
http://blogs.technet.com/josebda
Maiores
Informações
SQL over SMB3

SQL over SMB3

  • 1.
    Fabio Hara eFabricio Catae Technical Evangelists @fcatae | @fabiohara Como tirar vantagem das melhorias no WS 2012/R2
  • 2.
    SMB Server Message Block(SMB) é o protocolo de compartilhamento de arquivos em uma rede local. Massivamente utilizado em ambientes Windows, mas também possui implementações em Unix (Samba). SQL Server SMB Virtualização
  • 3.
    Instalação do SQLServer Instalação dos binários Aplicação de Service Packs Configuração da instância Cópia de banco de dados Upgrade de Hardware Consolidação de Servidores
  • 4.
    Visão de Consolidação Computação Windows Hyper-V SystemCenter Armazenamento SAN Storage File Servers (NAS)
  • 5.
    Você armazenaria os dadosem uma pasta compartilhada na rede? Banco de Dados em File Share ⃣ SIM ⃣ NÃO
  • 6.
    Arquitetura de Storage Servidor SQL Storage FiberChannel (FC) Ethernet SAN Storage Windows Server
  • 7.
    SQL + SMB Vantagens Localizaçãodos dados Provisionamento Economia de recurso Mudanças Nuvem Privada Evolução do Ethernet Maturidade do SMB
  • 8.
    Visão de Storagepara IaaS • Redução de custos e esforços para oferecer serviços de Storage para IaaS • Computação e Storage desacoplados – Gerenciamento independente e escalável em cada camada Scale-OutFile Server Clusters StorageSpaces Virtualizationand Resiliency Hyper-VClusters SMB Shared JBOD Storage Scale-OutFile Server Clusters StorageSpaces Virtualizationand Resiliency SQL Servers SMB Shared JBOD Storage
  • 9.
    SMB Transparent Failover •Failover transparente para aplicações • Zero downtime – pequeno delay de IO delay durante failover • Suporta Failovers planejados (ou não) • Manutencção de Hardware/Software • Falhas de Hardware/Software • Load Rebalancing • Requer: • File Servers configurados como Windows Failover Cluster • Windows Server 2012/R2 em ambos os servidores rodando a aplicação (ou VM) • Compartilhamento habilitado para “continuous availability” (configuration padrão para clustered file shares) • Funciona com cluster disks e CSV Hyper-V Failover share - conexões e controles perdidos, pausa temporária de IO 2 2 Operação normal1 Conexões e controles auto-recuperados IO da aplicação continua sem erros3 1 3 fsshare fsshare
  • 10.
    SMB Scale-Out • Idealizadopara storage de servidores de aplicação (ex: Hyper-V e SQL) • Aumenta banda disponível simplesmente adicionando Nós • Principais capacidades: • File shares Ativo/Ativo • Tolerancia a falhas com zero downtime • Recuperação rápida contra falhas • CHKDSK com zero downtime • Suporte para snapshots consistentes • Suporte para redes com RDMA • Otimização para servidores de aplicação • Gerenciamento simples
  • 11.
    SMB Automatic Scale-Out Rebalancing •Clientes de Scale-Out File Server são agora redirecionados para o “melhor” nó para acesso a um share específico • Evita redirecionamento desnecessário de tráfego • Conexões SMB gerenciados por Share, não por servidor • Cliente é redirecionado quando o ownership de um volume CSV muda • Clustering agora faz balanceamento automático do CSV • Comportamento automático, sem necessidade de administração File Server 2File Server 1 Storage Spaces SOFSShare2 Share1 Share2 Share1 Share2 Novo no Windows Server 2012 R2 SOFSShare1
  • 12.
    SMB Multichannel Full Throughput •Agregação de banda com várias placas de rede • Multiplos Cores de CPUs utilizados quando a placa de rede suporta Receive Side Scaling (RSS) Automatic Failover • SMB Multichannel implementa detecção de falhas fim-a-fim • Pode utilizar NIC teaming (LBFO) , mas não é obrigatório Configuração Automática • SMB detecta e utiliza múltiplos caminhos Exemplo de Configuração
  • 13.
    User Kernel Network w/ RDMA support NTFS SCSI Networkw/ RDMA support SMB Direct (SMB over RDMA) Vantagens • Escalável, rápido e acesso eficiente à storage • Alto throughput com baixa latência • Utilização minima de CPU para processamento de I/O • Load balancing, automatic failover e agregação de banda de rede via SMB Multichannel Cenários • Alta performance para servidores de aplicação (ex: Hyper- V, SQL Server, IIS e HPC) Hardware necessário • Placa suportando RDMA (R-NIC) • iWARP, RoCE e InfiniBand • Placas RDMA não devem fazer teaming (use SMB Multichannel)
  • 14.
    SMB Direct v2Performance Scale-out File Server SMB Direct v2 Hyper-V VHD Eficiência Eficiência melhorada e densidade com I/O´s pequenos (ex: OLTP database em uma VM) Otimiza redes 40Gbps Ethernet e 56Gbps InfiniBand Performance 50% de melhoramento para blocos pequenos de IO´s com SMB over RDMA IOPS de 8KB melhorados ~300K IOPS p/ ~450K IOPS por interface Novo no Windows Server 2012 R2
  • 15.
    SMB Direct v2Performance – Resultados do TechEdSAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SAS SAS HBA JBOD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD SSD 8KB random reads from a mirrored space (disk) ~600,000 IOPS 8KB random reads from cache (RAM) ~1,000,000 IOPS 32KB random reads from a mirrored space (disk) ~500,000 IOPS ~16.5 GBytes/sec
  • 16.
    Criptografia SMB • Criptografiafim-a-fim para dados no SMB o Proteção de dados • Novas implementações o Sem necessidade de IPsec, hardware especializado ou aceleradores WAN • Configurado por share ou para todo o servidor • Pode ser habilitado para vários cenários onde dados são trafegados em ambientes não- seguros o Aplicações usando redes não-seguras o Escritórios remotos usando redes WAN ServerClient SMB Encryption
  • 17.
    Scale-Out File Server FileServer 2 Múltiplas Instâncias SMB • Instância adicional para cada nó em um ambiente de Scale-Out File Server • Instância padrão controla tráfego de entrada de clients SMB acessando compartilhamentos regulares • Outra instância controla somente tráfego inter-node de CSV (acesso a metadados tráfego redirecionado) • Melhora escalabilidade e confiabilidade de tráfego inter-node de CSV File Server 1 Hyper-V Host 1 CSV1 (Metadata Owner) Shared SAS Storage SMBServer DefaultInstance SMBServer CSVInstance SMBClient SMB Client SMBServer DefaultInstance SMBServer CSVInstance SMBClient Hyper-V Host 2 SMB Client CSV2 (Not Metadata Owner) CSV1 (Not Metadata Owner) CSV2 (Metadata Owner) Novo no Windows Server 2012 R2
  • 18.
    Exemplo – AutomaticScale-Out Balancing
  • 19.
    Configurações de Redes Todosc/ 1GbE Misto 1GbE/High Speed Todos c/ High Speed (10GbE/40GbE/56GbIB) Clients Clients Clients Clients B CA D
  • 20.
    Hyper-V Host Típica Configuração paraHyper-V over SMB SAS HBA SAS HBA R-NIC R-NIC R-NIC R-NIC Storage Spaces SMB 3.0 Server SMB 3.0 Client Switch5 Switch6 VM VM VMVirtual Machine vDisk File Share SpaceFile Share Space SAS Module SAS Module Disk Disk Disk Disk SAS Module SAS Module Disk Disk Disk Disk SAS Module SAS Module Disk Disk Disk Disk R-NIC R-NIC SAS HBA SAS HBA
  • 21.
    Considerações de Performance Hyper-V Host SASHBA SAS HBA R-NIC R-NIC R-NIC R-NIC Storage Spaces SMB 3.0 Server SMB 3.0 Client Switch5 Switch6 VM VM VMVirtual Machine vDisk File Share SpaceFile Share Space SAS Module SAS Module Disk Disk Disk Disk
  • 22.
    Blog do FabioHara http://www.fabiohara.com.br Blog do Fabricio Catae http://blogs.msdn.com/fcatae Blog do Jose Barreto http://blogs.technet.com/josebda Maiores Informações