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Motor Relacional
Mentor
ecatala@solidq.com
MVP – MCT – MCSE
Enrique Catalá Bañuls
Agenda
2
1. In-Memory OLTP
2. In-Memory DataWarehouse
3. Buffer Pool Extension
4. Resource Governor para IO
5. Operaciones online
6. Mejoras en motor On-Disk
In-Memory motor relacional
En SQL Server 2014
4
In-Memory OLTP
• 5-30x rendimiento en
OLTP
• Integrado en SQL Server
In-Memory
DataWarehouse
• 5-25x rendimiento
• Elevada compression
• Soporta clustered y
escrituras
Buffer pool extension
• Mejora transparente
• Hasta 3x rendimiento
Aplicación directa en cargas de trabajo
Entornos OLTP altamente
concurrentes
Entornos BI con DW
grandes y agregaciones
masivas
Entornos transaccionales
sobre OnDisk de grandes
volúmenes de datos
Pilares In-Memory OLTP
5
Integracion completa
• T-SQL conocido
• Mismas herramientas
• Integrado
completamente en SQL
Server (sin licencia
extra)
Optimizado para memoria
RAM
• Nuevas estructuras de
almacenamiento
• Sin Buffer Pool
• Punteros a datos
• Todo son índices de
cobertura
Alta concurrencia
• Gestión de concurrencia
optimista multiversion
• Soporte ACID
• Nuevo motor con
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• Sin latches
T-SQL supereficiente
• T-SQL compilado a
código máquina en C
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superagresivas a código
máquina
DEMO
6
In-Memory OLTP
Agenda
7
1. In-Memory OLTP
2. In-Memory DataWarehouse
3. Buffer Pool Extension
4. Resource Governor para IO
5. Operaciones online
6. Mejoras en motor On-Disk
• Disco y memoria
• Integrado en el core
• Beneficios
• 10x-100x mas rápido
• Transparente
• Facil implantación
In-Memory DataWarehouse
Columnar indexes
8
C
1
C
2
C
3
C
5
C
6
C
4
Columnstore
Index
Representation
• Unidad básica de
transferencia disco-
memoria
• Contiene valores de una
sola columna
• Row Group=filas de varios
segmentos
• Cada segmento en LOB
diferente
In-Memory DataWarehouse
Segmentos
9
C1 C2 C3 C5 C6C4
Row
group
Segments
In-Memory DataWarehouse
10
• Clustered y actualizables NUEVO!
• Particionado NUEVO!
• Elevada compresión NUEVO!
• No es necesario más índices
• Pensados para grandes volúmenes
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• No duplica espacio
In-Memory DataWarehouse
Beneficios
11
In-Memory DataWarehouse
Diferencias
12
NONCLUSTERED
columnstore
CLUSTERED
columnstore
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• Contiene deltastore en
rowstore temporal y deltas
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• Readonly
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• Contiene subset de columnas
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13
In-Memory
DataWarehouse
In-Memory DataWarehouse
Compresión
14
19,7GB
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6,9GB
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TABLE WITH
CUSTOMARY
INDEXING
TABLE WITH
CUSTOMARY
INDEXING (PAGE
COMPRESSION)
TABLE WITH NO
INDEXING
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TABLE WITH
COLUMNSTORE
INDEX
CLUSTERED
COLUMNSTORE
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15
1. In-Memory OLTP
2. In-Memory DataWarehouse
3. Buffer Pool Extension
4. Resource Governor para IO
5. Operaciones online
6. Mejoras en motor On-Disk
• Caché de segundo
nivel
• Optimización
transparente OLTP (3x-
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Buffer pool extension
16
ALTER SERVER CONFIGURATION
SET BUFFER POOL EXTENSION
{ ON ( FILENAME = 'os_file_path_and_name'
, SIZE = <size> [ KB | MB | GB ] )
| OFF }
Buffer pool extension
17
Buffer pool extension
19
Beneficios
Buenas prácticas
• Tamaño hasta 1:32 RAM:BPE
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• Testear, impacto negativo en escrituras
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• Maximizar ROI hardware actual
• Minimizar cuellos de botella I/O
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• Valido para Standard Edition
Agenda
20
1. In-Memory OLTP
2. In-Memory DataWarehouse
3. Buffer Pool Extension
4. Resource Governor para IO
5. Operaciones online
6. Mejoras en motor On-Disk
Resource Governor
21
Resource Governor
22
SQL Server 2012
• # Resource pools 64 (antes 20)
• AFFINITY para vincular a nodos NUMA
• Nuevo CAP_CPU_PERCENT
• Se gobiernan multipage allocations (nuevo memory
manager)
SQL Server 2014 • Limitar IOPS por volumen
Resource Governor para IO
Nuevo!
23
CREATE RESOURCE POOL pool_name
[ WITH
( [ MIN_CPU_PERCENT = value ]
[ [ , ] MAX_CPU_PERCENT = value ]
[ [ , ] CAP_CPU_PERCENT = value ]
[ [ , ] AFFINITY {SCHEDULER = AUTO |
(Scheduler_range_spec) | NUMANODE =
(NUMA_node_range_spec)} ]
[ [ , ] MIN_MEMORY_PERCENT = value ]
[ [ , ] MAX_MEMORY_PERCENT = value ]
[ [ , ] MIN_IOPS_PER_VOLUME = value ]
[ [ , ] MAX_IOPS_PER_VOLUME = value ])
]
DEMO
24
Resource Governor para IO
Agenda
25
1. In-Memory OLTP
2. In-Memory DataWarehouse
3. Buffer Pool Extension
4. Resource Governor para IO
5. Operaciones online
6. Mejoras en motor On-Disk
Desafios resueltos en las VLT
Very Large Tables
26
Mantenimiento
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VLT
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Tempdb
Por fin!
29
Select into … #tmp
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Cardinality estimator
El mayor cambio en el motor “OnDisk” desde SQL Server 7.0
30
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WHERE
• Se decide el algoritmo de obtención de
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Cardinality estimator
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31
Cardinality estimator
Desde SQL Server 7.0 hasta SQL Server 2012
32
Independencia
• Distribución de datos
independiente de unos
campos a otros salvo
que se indique lo
contrario
Uniformidad
• Los valores se
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porque existe
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será porque existe el
dato en ambas
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asume contenido en el
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33
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Que no dan tiempo en esta sesión…
36
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37
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Novedades de SQL Server 2014 en motor relacional

  • 1. #SQSummit @enriquecatala Novedades de SQL Server 2014 en Motor Relacional Mentor ecatala@solidq.com MVP – MCT – MCSE Enrique Catalá Bañuls
  • 2. Agenda 2 1. In-Memory OLTP 2. In-Memory DataWarehouse 3. Buffer Pool Extension 4. Resource Governor para IO 5. Operaciones online 6. Mejoras en motor On-Disk
  • 3. In-Memory motor relacional En SQL Server 2014 4 In-Memory OLTP • 5-30x rendimiento en OLTP • Integrado en SQL Server In-Memory DataWarehouse • 5-25x rendimiento • Elevada compression • Soporta clustered y escrituras Buffer pool extension • Mejora transparente • Hasta 3x rendimiento Aplicación directa en cargas de trabajo Entornos OLTP altamente concurrentes Entornos BI con DW grandes y agregaciones masivas Entornos transaccionales sobre OnDisk de grandes volúmenes de datos
  • 4. Pilares In-Memory OLTP 5 Integracion completa • T-SQL conocido • Mismas herramientas • Integrado completamente en SQL Server (sin licencia extra) Optimizado para memoria RAM • Nuevas estructuras de almacenamiento • Sin Buffer Pool • Punteros a datos • Todo son índices de cobertura Alta concurrencia • Gestión de concurrencia optimista multiversion • Soporte ACID • Nuevo motor con algorimos lock-free • Sin latches T-SQL supereficiente • T-SQL compilado a código máquina en C • Los SP son DLL • Compilaciones superagresivas a código máquina
  • 6. Agenda 7 1. In-Memory OLTP 2. In-Memory DataWarehouse 3. Buffer Pool Extension 4. Resource Governor para IO 5. Operaciones online 6. Mejoras en motor On-Disk
  • 7. • Disco y memoria • Integrado en el core • Beneficios • 10x-100x mas rápido • Transparente • Facil implantación In-Memory DataWarehouse Columnar indexes 8 C 1 C 2 C 3 C 5 C 6 C 4 Columnstore Index Representation
  • 8. • Unidad básica de transferencia disco- memoria • Contiene valores de una sola columna • Row Group=filas de varios segmentos • Cada segmento en LOB diferente In-Memory DataWarehouse Segmentos 9 C1 C2 C3 C5 C6C4 Row group Segments
  • 10. • Clustered y actualizables NUEVO! • Particionado NUEVO! • Elevada compresión NUEVO! • No es necesario más índices • Pensados para grandes volúmenes • Tabla en nuevo formato • No duplica espacio In-Memory DataWarehouse Beneficios 11
  • 11. In-Memory DataWarehouse Diferencias 12 NONCLUSTERED columnstore CLUSTERED columnstore • SQL Server 2014 • Write-read • Estructura nueva de objeto • Contiene deltastore en rowstore temporal y deltas • SQL Server 2012+ • Readonly • Duplica espacio • Contiene subset de columnas
  • 13. In-Memory DataWarehouse Compresión 14 19,7GB 10,9GB 5,0GB 4,0GB 6,9GB 1,8GB TABLE WITH CUSTOMARY INDEXING TABLE WITH CUSTOMARY INDEXING (PAGE COMPRESSION) TABLE WITH NO INDEXING TABLE WITH NO INDEXING (PAGE COMPRESSION) TABLE WITH COLUMNSTORE INDEX CLUSTERED COLUMNSTORE
  • 14. Agenda 15 1. In-Memory OLTP 2. In-Memory DataWarehouse 3. Buffer Pool Extension 4. Resource Governor para IO 5. Operaciones online 6. Mejoras en motor On-Disk
  • 15. • Caché de segundo nivel • Optimización transparente OLTP (3x- 10x) • Durable Buffer pool extension 16 ALTER SERVER CONFIGURATION SET BUFFER POOL EXTENSION { ON ( FILENAME = 'os_file_path_and_name' , SIZE = <size> [ KB | MB | GB ] ) | OFF }
  • 17. Buffer pool extension 19 Beneficios Buenas prácticas • Tamaño hasta 1:32 RAM:BPE • Recomendado 1:4 a 1:8 • Testear, impacto negativo en escrituras • Transparencia • Maximizar ROI hardware actual • Minimizar cuellos de botella I/O • Más barato que RAM en grandes cantidades • Valido para Standard Edition
  • 18. Agenda 20 1. In-Memory OLTP 2. In-Memory DataWarehouse 3. Buffer Pool Extension 4. Resource Governor para IO 5. Operaciones online 6. Mejoras en motor On-Disk
  • 20. Resource Governor 22 SQL Server 2012 • # Resource pools 64 (antes 20) • AFFINITY para vincular a nodos NUMA • Nuevo CAP_CPU_PERCENT • Se gobiernan multipage allocations (nuevo memory manager) SQL Server 2014 • Limitar IOPS por volumen
  • 21. Resource Governor para IO Nuevo! 23 CREATE RESOURCE POOL pool_name [ WITH ( [ MIN_CPU_PERCENT = value ] [ [ , ] MAX_CPU_PERCENT = value ] [ [ , ] CAP_CPU_PERCENT = value ] [ [ , ] AFFINITY {SCHEDULER = AUTO | (Scheduler_range_spec) | NUMANODE = (NUMA_node_range_spec)} ] [ [ , ] MIN_MEMORY_PERCENT = value ] [ [ , ] MAX_MEMORY_PERCENT = value ] [ [ , ] MIN_IOPS_PER_VOLUME = value ] [ [ , ] MAX_IOPS_PER_VOLUME = value ]) ]
  • 23. Agenda 25 1. In-Memory OLTP 2. In-Memory DataWarehouse 3. Buffer Pool Extension 4. Resource Governor para IO 5. Operaciones online 6. Mejoras en motor On-Disk
  • 24. Desafios resueltos en las VLT Very Large Tables 26 Mantenimiento Rendimiento • Entorno transaccional • Reportes • Índices • Estadísticas • Historificación • Espacio
  • 26. Agenda 28 1. In-Memory OLTP 2. In-Memory DataWarehouse 3. Buffer Pool Extension 4. Resource Governor para IO 5. Operaciones online 6. Mejoras motor On-Disk
  • 27. Relajado el proceso de envío de páginas sucias a disco para tempdb Tempdb Por fin! 29 Select into … #tmp • Bulk inserts • Select into .. #tmp SORT_IN_TEMPDB • Creacion de índices con SORT_IN_TEMP_DB Tablas temporales en RAM en % elevado Optimización directa solo por migrar
  • 28. Cardinality estimator El mayor cambio en el motor “OnDisk” desde SQL Server 7.0 30 • Aporta el nº de registros involucrados en la sentencia (en cada paso) • Estima el recuento de filas afectadas • Aporta distribución de valores • Aporta info distinct count • Aporta info sobre duplicados Estimarselectividaddelpredicado WHERE
  • 29. • Se decide el algoritmo de obtención de datos • Malas interpretaciones producen • Malos planes de ejecución • Mal rendimiento de consultas Cardinality estimator El mayor cambio en el motor “OnDisk” desde SQL Server 7.0 31
  • 30. Cardinality estimator Desde SQL Server 7.0 hasta SQL Server 2012 32 Independencia • Distribución de datos independiente de unos campos a otros salvo que se indique lo contrario Uniformidad • Los valores se distribuyen uniformemente Contenido • Si algo se busca será porque existe • Si una table se cruza, será porque existe el dato en ambas • El rango menor se asume contenido en el mayorInclusión • En equijoin se assume que el valor existe ¿Acaso eso sucede?
  • 31. Threshold update statistics En SQL Server 2008 R2 SP1 33
  • 33. Novedades en SQL Server 2014 Que no dan tiempo en esta sesión… 36 AlwaysON • Hasta 8 secundarios • 4 síncronos • Soporte nativo para cloud • Leer secundarios con principal caido Gestión • Backups autogestionados • Herramientas de análisis para migrar a In-Memory • Mejor soporte ExtendedEvents • Estadísticas incrementales Entornos híbridos • Atachar ficheros de BBDD en cloud • Backups a la nube • Migración a la nube Con WS2012 R2 • 640 Cores • 4Tb de RAM • Virtual • 64 cores y 1Tb ram • Soporte SMB Direct 3.0 Seguridad • Cifrado de backups • Nuevos roles y permisos granulares Desarrollo • SQL Server Data Tools • Ahora para BI
  • 34. Resumen Exprime al máximo tu HW actual !!! 37 In-memory • In-memory OLTP • In-memory DW • Buffer pool extension Administración • Mejoras en operaciones online • Resource governor para IO On-disk • Nuevo cardinality estimator • Reescritura de componente clave planes ejecución • Estadísticas incrementales La mayor actualización desde SQL Server 2005 Escalabilidad vertical Mejorar disponibilidad del dato Migrar == optimizar¿? 
  • 36. ¡Gracias! Siéntate a comer con nosotros o tómate un café y aclara tus dudas  39 @enriquecatala Mentor – MVP SQL Server Enrique Catalá Bañuls