SQL Server 배포에 Azure NetApp Files를 사용할 경우의 이점
Azure NetApp Files는 블록 스토리지 솔루션에 비해 SQL Server TCO(총 소유 비용)를 줄여줍니다. 블록 스토리지를 사용하여 가상 머신은 디스크 작업을 위한 I/O 및 대역폭에 제한을 부과했습니다. 네트워크 대역폭 제한만 Azure NetApp Files에 적용되며 이 경우에만 송신에 적용됩니다. 즉, Azure NetApp Files에는 VM 수준 I/O 제한이 적용되지 않습니다. 해당 I/O 제한이 없으면 Azure NetApp Files에 연결된 더 작은 가상 머신에서 실행되는 SQL Server는 훨씬 더 큰 가상 머신에서 실행되는 SQL Server만큼 성능을 발휘할 수 있습니다. 이와 같이 인스턴스 크기를 하향 조정하면 컴퓨팅 비용이 이전 가격 태그의 25%로 줄어듭니다. ‘Azure NetApp Files를 사용하면 컴퓨팅 비용을 줄일 수 있습니다.’
그러나 컴퓨팅 비용은 SQL Server 라이선스 비용에 비해 적습니다. Microsoft SQL Server 라이선스는 실제 코어 수에 연결됩니다. 따라서 인스턴스 크기를 줄이면 소프트웨어 라이선스 비용을 훨씬 더 많이 줄일 수 있습니다. ‘Azure NetApp Files를 사용하면 소프트웨어 라이선스 비용을 줄일 수 있습니다.’
이 문서에서는 SQL Server 배포에 Azure NetApp Files를 사용할 경우의 자세한 비용 분석과 성능상의 이점을 보여 줍니다. 더 작은 인스턴스는 더 큰 인스턴스의 블록으로만 데이터베이스 작업을 수행하기에 충분한 CPU가 있을 뿐만 아니라, ‘대부분의 경우 더 작은 인스턴스는 Azure NetApp Files로 인해 더 큰 디스크 기반 인스턴스보다 훨씬 더 성능이 뛰어납니다.’
자세한 비용 분석
이 섹션의 두 가지 그래픽 집합에는 TCO 예가 나와 있습니다. 최적의 가격-용량-성능을 달성하기 위해 관리 디스크의 수와 유형, Azure NetApp Files 서비스 수준 및 각 시나리오의 용량을 선택했습니다. 각 그래픽은 그룹화된 머신(관리 디스크를 사용하는 D64와 비교하여 Azure NetApp Files를 사용하는 D16)으로 구성되며 가격은 각 머신 유형에 따라 구분됩니다.
첫 번째 그래픽 집합은 D16s_v4를 D64와 비교하고 D8을 D32와 비교하고 D4를 D16과 비교하여 1TiB 데이터베이스 크기를 사용하는 솔루션의 전체 비용을 보여 줍니다. 각 구성에 대한 예상 IOPS는 녹색 또는 노란색 줄로 표시되고 오른쪽 Y축에 해당합니다.
두 번째 그래픽 집합은 50TiB 데이터베이스를 사용하는 전체 비용을 보여 줍니다. 달리 비교해도 동일합니다. 즉, D16을 Azure NetApp Files와 비교하는 것과 블록을 사용하는 D64와 비교하는 경우에 동일합니다.
성능
상당한 비용 절감 효과가 있는 어설션을 제공하려면 많은 성능이 필요합니다. 예를 들어 일반적인 Azure 인벤토리에서 가장 큰 인스턴스는 80,000 디스크 IOPS를 지원합니다. 단일 Azure NetApp Files 볼륨은 80,000 데이터베이스 IOPS를 달성할 수 있으며 D16과 같은 인스턴스는 동일하게 사용할 수 있습니다. 일반적으로 25,600 디스크 IOPS를 지원하는 D16은 D64 크기의 25%입니다. D64s_v4는 80,000 디스크 IOPS를 지원할 수 있으므로 뛰어난 상위 수준 비교 항목을 제공합니다.
D16s_v4는 Azure NetApp Files 볼륨을 80,000 데이터베이스 IOPS로 설정할 수 있습니다. SSB(SQL Storage Benchmark) 벤치마킹 도구를 통해 입증된 바와 같이 D16 인스턴스는 D64 인스턴스의 디스크에서 달성할 수 있는 것보다 125% 더 큰 워크로드를 달성했습니다. 도구에 대한 자세한 내용은 SSB 테스트 도구 섹션을 참조하세요.
1TiB의 작업 집합 크기와 80% 읽기, 20% 업데이트 SQL Server 워크로드를 사용하여 D 인스턴스 클래스의 대부분의 인스턴스에 대한 성능 기능을 측정했습니다. 하지만 D2 및 D64 인스턴스가 테스트에서 제외되었습니다. 전자는 가속 네트워킹을 지원하지 않으므로 제외되었고 후자는 비교 항목이므로 제외되었습니다. D4s_v4, D8s_v4, D16s_v4 및 D32s_v4의 제한을 각각 이해하려면 다음 그래프를 참조하세요. 관리 디스크 스토리지 테스트는 그래프에 표시되지 않습니다. 비교 값은 D 클래스 인스턴스 유형에 대한 Azure 가상 머신 제한 표에서 직접 가져옵니다.
Azure NetApp Files를 사용하면 D 클래스의 각 인스턴스가 두 배 더 큰 인스턴스의 디스크 성능 기능을 충족하거나 초과할 수 있습니다. ‘Azure NetApp Files를 사용하면 소프트웨어 라이선스 비용을 대폭 줄일 수 있습니다.’
- 75% CPU 사용률의 D4는 D16의 디스크 기능과 일치합니다.
- D16은 25,600 디스크 IOPS로 속도가 제한됩니다.
- 75% CPU 사용률의 D8은 D32의 디스크 기능과 일치합니다.
- D32는 51,200 디스크 IOPS로 속도가 제한됩니다.
- 55% CPU 사용률의 D16은 D64의 디스크 기능과 일치합니다.
- D64는 80,000 디스크 IOPS로 속도가 제한됩니다.
- 15% CPU 사용률의 D32는 D64의 디스크 기능과 일치합니다.
- 위에 명시된 D64는 80,000 디스크 IOPS로 속도가 제한됩니다.
S3B CPU 제한 테스트 - 성능 및 처리 능력
다음 다이어그램에는 S3B CPU 제한 테스트가 요약되어 있습니다.
확장성은 일부일 뿐입니다. 다른 부분은 대기 시간입니다. 더 작은 가상 머신에 훨씬 더 높은 I/O 속도를 유도할 수 있는 기능이 있는 것과 아래에 표시된 것처럼 낮은 한 자릿수 지연 시간으로 수행하는 것은 다른 문제입니다.
- D4는 2.3밀리초 대기 시간의 Azure NetApp Files에 대해 26,000 IOPS를 유지했습니다.
- D8은 2.0밀리초 대기 시간의 Azure NetApp Files에 대해 51,000 IOPS를 유지했습니다.
- D16은 2.8밀리초 대기 시간의 Azure NetApp Files에 대해 88,000 IOPS를 유지했습니다.
- D32는 2.4밀리초 대기 시간의 Azure NetApp Files에 대해 80,000 IOPS를 유지했습니다.
인스턴스 유형별 S3B 대기 시간 결과
다음 다이어그램은 Azure NetApp Files에 대한 단일 인스턴스 SQL Server의 대기 시간을 보여 줍니다.
SSB 테스트 도구
TPC-E 벤치마킹 도구는 설계상 ‘스토리지’ 대신 ‘컴퓨팅’을 강조합니다. 이 섹션에 표시된 테스트 결과는 SSB(SQL Storage Benchmark)라는 스트레스 테스트 도구를 기반으로 합니다. SQL Server Storage Benchmark는 SQL Server 데이터베이스에 대해 대규모 SQL을 실행하여 SLOB2 Oracle 벤치마킹 도구와 유사하게 OLTP 워크로드를 시뮬레이션할 수 있습니다.
SSB 도구는 Azure 가상 머신 내에서 실행되는 SQL Server 데이터베이스에 직접 해당 문을 실행하는 SELECT 및 UPDATE 기반 워크로드를 생성합니다. 이 프로젝트의 경우 SSB 워크로드에서 SQL Server 사용자 수가 1에서 100으로 증가했으며 사용자 수당 15분에 10~12개의 중간 지점이 있습니다. 해당 실행의 모든 성능 메트릭은 SSB가 시나리오당 세 번 실행된 반복성에 대한 perfmon 관점에서 가져왔습니다.
테스트 자체가 80% SELECT 및 20% UPDATE 문으로 구성되었으므로 90% 무작위 읽기가 가능합니다. SSB가 생성된 데이터베이스 자체의 크기는 1,000GB입니다. 15개의 사용자 테이블과 사용자 테이블당 9,000,000행 및 행당 8,192바이트로 구성됩니다.
SSB 벤치마크는 오픈 소스 도구입니다. SQL Storage Benchmark GitHub 페이지에서 무료로 사용할 수 있습니다.
요약
Azure NetApp Files를 사용하면 총 소유 비용을 대폭 줄이는 동시에 SQL Server 성능을 향상할 수 있습니다.