SQL Server のデプロイに Azure NetApp Files を使用する利点

Azure NetApp Files を使用すると、ブロック ストレージ ソリューションと比較して、SQL Server の総保有コスト (TCO) が削減します。 ブロック ストレージでは、仮想マシンでのディスク操作に対する I/O と帯域幅の制限が課せられます。 ネットワーク帯域幅の制限は、Azure NetApp Files でのエグレスに対してのみ適用されます。 つまり、Azure NetApp Files には VM レベルの I/O 制限は適用されません。 これらの I/O 制限がないため、Azure NetApp Files に接続されている小規模の仮想マシンで実行されている SQL Server は、大規模な仮想マシンで実行されている SQL Server 同様のパフォーマンスを発揮できます。 このようにインスタンスのサイズを小さくすると、コンピューティング コストが以前のコストの 25% になります。 "Azure NetApp Files を使用すると、コンピューティング コストを削減できます。 "

ただし、コンピューティング コストは、SQL Server ライセンス コストと比べると安価です。 Microsoft SQL Server のライセンスは、物理コア数に関連付けられています。 そのため、インスタンス サイズを小さくすると、ソフトウェア ライセンスのコストをさらに節約できます。 "Azure NetApp Files を使用すると、ソフトウェア ライセンスのコストを削減できます。 "

この記事では、SQL Server のデプロイに Azure NetApp Files を使用した場合の詳細なコスト分析とパフォーマンス上の利点について説明します。 Azure NetApp Files を使用すれば、小さなインスタンスが、大規模なインスタンスのブロックのみで可能なデータベース作業を実行するために十分な CPU を持つだけでなく、"多くの場合、小さなインスタンスの方が、大きなディスクベースのものよりも高いパフォーマンスを発揮するようになります。 "

Detailed cost analysis (詳細コスト分析)

このセクションの 2 つのグラフィックのセットは、TCO の例を示しています。 最良の価格と容量のパフォーマンスを実現するように、各シナリオのマネージド ディスクの数と種類、Azure NetApp Files サービス レベル、および容量が選択されています。 各グラフィックは、グループ化されたマシン (例では Azure NetApp Files を使用した D16 とマネージド ディスクを使用した D64 を比較) で構成され、マシンの種類ごとに価格が内訳されています。

最初の一連のグラフは、1 TiB のデータベース サイズを使用したソリューションの全体的なコストを示しています。これは、D16s_v4 と D64、D8 と D32、D4 と D16 を比較したものです。 各構成の予想される IOP は、緑または黄色の線によって示され、右側の Y 軸に対応します。

1-TiB データベース サイズを使用してソリューションの全体的なコストを示すグラフィック。

2 番目のグラフィック セットは、50-TiB のデータベースを使用した全体的なコストを示しています。 比較のそれ以外の部分は同じです。例では、Azure NetApp Files を使用した D16 と ブロックを使用した D64 が比較されています。

50-TiB のデータベース サイズを使用してソリューションの全体的なコストを示すグラフィック。

大きなパフォーマンス

大幅なコスト削減を実現するには、大きなパフォーマンスが必要になります。一般的な Azure インベントリの最大インスタンスでは、例にある 80,000 ディスク IOPS がサポートされます。 1 つの Azure NetApp Files ボリュームによって、80,000 データベース IOPS を実現でき、D16 などのインスタンスで同様の IOPS 数を使用できます。 D16 は通常、25,600 ディスク IOPS の処理能力を持ちますが、サイズは D64 の 25% です。 D64s_v4 は、80,000 ディスク IOPS の処理能力を持つため、優れた高レベルの比較ポイントとなります。

D16s_v4 は、Azure NetApp Files ボリュームで 80,000 データベース IOPS を実現できます。 SQL Storage Benchmark (SSB) ベンチマークツールで実証されているように、D16 インスタンスは、D64 インスタンスのディスクで達成可能なワークロードよりも 125% 大きいワークロードを実現します。 ツールの詳細については、「SSB テスト ツール」セクションを参照してください。

1-TiB の作業セット サイズと 80% の読み取り、20% の更新 SQL Server ワークロードを使用して、D インスタンス クラスのほとんどのインスタンスのパフォーマンス能力を測定しましたが、すべてではありません。D2 と D64 のインスタンス自体はテストから除外されました。 前者は高速ネットワークをサポートしていないため、後者は比較ポイントであるため、除外されました。 D4s_v4、D8s_v4、D16s_v4、および D32s_v4 の制限事項については、次のグラフを参照してください。 マネージド ディスク ストレージのテストはグラフに表示されていません。 比較値は、D クラスのインスタンスの種類の Azure 仮想マシンの制限の表から直接得られたものです。

Azure NetApp Files を使用すると、D クラスの各インスタンスで、その 2 倍のサイズのインスタンスのディスク パフォーマンス機能を実現するか、それを上回ることができます。 "Azure NetApp Files を使用すると、ソフトウェア ライセンスのコストを大幅に削減できます。 "

  • CPU 使用率 75% の D4 が、D16 のディスク処理能力を達成しました。
    • D16 のレート制限は、25,600 ディスク IOPS です。
  • CPU 使用率 75% の D8 が、D32 のディスク処理能力を達成しました。
    • D32 のレート制限は、51,200 ディスク IOPS です。
  • CPU 使用率 55% の D16 が、D64 のディスク処理能力を達成しました。
    • D64 のレート制限は 80,000 ディスク IOPS です。
  • CPU 使用率 15% の D32 も、D64 のディスク処理能力を達成しました。
    • 前述のように、D64 のレート制限は、80,000 ディスク IOPS です。

S3B CPU 制限テスト – パフォーマンスと処理能力

次の図は、S3B CPU 制限テストの概要を示しています。

Azure NetApp Files に対する単一インスタンス SQL Server の平均 CPU 使用率を示す図。

重要なのはスケーラビリティだけではありません。 もう 1 つ挙げられるのは待機時間です。 小さな仮想マシンで大幅に高い I/O 速度を実現できるだけでなく、下に示すように、低い 1 桁の待機時間でこれを達成することができます。

  • D4 は Azure NetApp Files に対し、2.3 ms の待機時間で 26,000 IOPS を実行しました。
  • D8 は Azure NetApp Files に対し、2.0 ms の待機時間で 51,000 IOPS を実行しました。
  • D16 は Azure NetApp Files に対し、2.8 ms の待機時間で 88,000 IOPS を実行しました。
  • D32 は Azure NetApp Files に対し、2.4 ms の待機時間で 80,000 IOPS を実行しました。

インスタンスの種類ごとの S3B の待機時間の結果

次の図は、Azure NetApp Files での単一インスタンス SQL Server の待機時間を示したものです。

Azure NetApp Files での単一インスタンス SQL Server の待機時間を示す図。

SSB テスト ツール

TPC-E ベンチマーク ツールは、設計上、"ストレージ" よりも "コンピューティング" に重点を置いています。 このセクションに示されているテスト結果は、SQL Storage Benchmark (SSB) というストレス テスト ツールに基づいています。 SQL Server Storage Benchmark は、SLOB2 Oracle ベンチマーク ツールと同様に、SQL Server データベースに対して大規模な SQL 実行を行い、OLTP ワークロードをシミュレーションできます。

SSB ツールは、Azure 仮想マシン内で実行されている SQL Server データベースに対して SELECT および UPDATE を直接発行し、これらのステートメントによるワークロードを生成します。 このプロジェクトでは、SSB ワークロードは 1 人から 100 人の SQL Server ユーザーに増加し、ユーザー数当たり 15 分で 10 または 12 の中間点を設定しました。 これらの実行からのパフォーマンス メトリックは、パフォーマンス モニターの観点からのものです。再現性を確認するため、各シナリオ当たり SSB を 3 回実行しました。

テスト自体は、80% が SELECT、20% が UPDATE ステートメントで、90% がランダムな読み取りです。 SSB が作成したデータベース自体は、サイズが 1000 GB でした。 15 のユーザー テーブルと、ユーザー テーブルごとに 900 万行、行あたり 8192 バイトで構成されています。

SSB ベンチマークはオープンソースのツールです。 SQL Storage Benchmark の GitHub ページから無料で入手できます。

まとめ

Azure NetApp Files を使用すると、総保有コストを大幅に削減しながら、SQL Server のパフォーマンスを向上させることができます。

次の手順