上一篇 (SQL Server 備份效能與磁碟效能分析 - I),我們主要介紹如何驗證 EBS Volume 的方式,本篇我們就來介紹在 SQL Server 備份時,該如何進行效能調整的部份。
進行備份前,由於我們要模擬一個比較大的資料庫,所以我找到Stack Overflow 有提供下載,所以我此次測試的資料庫約有50G的大小[1]。
在進行資料庫備份時,我們通常可以透過下列的指令進行備份。
BACKUP DATABASE [StackOverflow2013] TO DISK = N'S:\db_backup\20210909-test3.bak' WITH NOFORMAT, NOINIT, NAME = N'StackOverflow2013-Full Database Backup', SKIP, NOREWIND, NOUNLOAD, STATS = 10
BACKUP DATABASE successfully processed 6165657 pages in 154.625 seconds (311.522 MB/sec).
首先我們先來說明一下,上述的指令主要就是將資料庫 StackOverflow2013 備份到 S:\db_backup\20210909-test3.bak 的位置,而 stats = 10 的話,就代表每完成10%就顯示出,藉以了解備份的進度,最後可以看出花了多少的時間與大約每秒的備份速度。
從前一篇的說明,我們知道整體的 Throughput 會與 Thread 和 BlockSize 有關,但從Microsoft 的文件上來看[2],SQL Server Backup 中的 BlockSize 最高只能設定至 64K,所以這就斷了一條路,我們只好從 Thread 下手,我們嘗試將原本的備份檔案,從一個檔案,改寫成多個檔案後,如下列的語法,即可將整體的 Throughput 拉上來。
BACKUP DATABASE [StackOverflow2013]
TO
DISK = N'S:\db_backup\20210909-test1.bak'
, DISK = N'S:\db_backup\20210909-test2.bak'
, DISK = N'S:\db_backup\20210909-test3.bak'
, DISK = N'S:\db_backup\20210909-test4.bak'
WITH
NAME = N'StackOverflow2013-Full Database Backup'
, INIT, STATS = 10
BACKUP DATABASE successfully processed 6165657 pages in 95.388 seconds (504.981 MB/sec).
由於 SQL Server 在備份上是採取當寫一個檔案時,會以一個 Thread 進行,所以上述的動作,我們分成四個 Thread 進行,所以你可以看出最後的 Throughput 可以達到 504MB,但其實如果我將檔案分成更多個時,是否會有更好的表現,我的答案是不一定的,因為這個會取決於你的 Data File 的分檔數量與 Core 數量等,所以這個可以測試確認後,找出一個合適的方式。
除了上述的作法,還有什麼方式可以進行調整,答案是有的,我們可以透過另外二個參數來進行,一個是 BUFFERCOUNT,而另一個就是 MAXTRANSFERSIZE,二個數值的調整會影響到記憶體的使用量,根據微軟的文件說明[2],可能會造成 OOM 的情況,所以也要請大家注意。
BACKUP DATABASE [StackOverflow2013] TO DISK = N'S:\db_backup\20210909-test3.bak' WITH NOFORMAT, NOINIT, NAME = N'StackOverflow2013-Full Database Backup', SKIP, NOREWIND, NOUNLOAD, STATS = 10, BUFFERCOUNT = 7, MAXTRANSFERSIZE = 4194304, BLOCKSIZE = 65536
BACKUP DATABASE successfully processed 6165657 pages in 95.358 seconds (505.140 MB/sec).
其中 BufferCount 仍是預設值,我設定為7,關於此值的設定,會與你的備份設備裝置相關,大約也在7-10之間[3],所以我仍是以7為主,但在 MaxTransferSize 的部份,預設值為 1,048,576 (1M),所以我將此值的設定調整加大後,你也可以看到,也是有加快速度的效果。
相反的,如果將這個值設定變小時,會有什麼情況,可想而知,備份的速度將會非常的慢,如下列所示,我將 MaxTransferSize 從預設的 1M 改成 64k後,整體的備份速度就從311MB左右,跌至 63 MB。
BACKUP DATABASE [StackOverflow2013] TO DISK = N'S:\db_backup\20210909-test.bak' WITH NOFORMAT, NOINIT, NAME = N'StackOverflow2013-Full Database Backup', SKIP, NOREWIND, NOUNLOAD, STATS = 10, BUFFERCOUNT = 7, MAXTRANSFERSIZE = 65536, BLOCKSIZE = 65536
BACKUP DATABASE successfully processed 6165673 pages in 753.965 seconds (63.887 MB/sec).
另外當我們如果相要進行備份時的預設參數為何,可以透過下列的語法,即可在進行備份時,將相關的參數寫入到 Error Log 中進行確認。
DBCC TRACEON (3213, 3605, -1);
輸出結果:
Backup/Restore buffer configuration parameters
Memory limit: 12151 MB
BufferCount: 7
Sets Of Buffers: 1
MaxTransferSize: 1024 KB
Min MaxTransferSize: 64 KB
Total buffer space: 7 MB
Tabular data device count: 1
Fulltext data device count: 0
Filestream device count: 0
TXF device count: 0
Filesystem i/o alignment: 512
Media Buffer count: 7
Media Buffer size: 1024 KB
最後是否還有其他的方式,其實還是有一招的,就是透過 Windows 的軟體式陣列來達到,所以我用二顆 EBS Volume 來組成一個 Disk Array 0進行,並將測試的結果分享如下。
1. 透過 DiskSpd 進行測試。
2. 透過 SQL Server 預設值進行備份 (不調整任何的參數)。
BACKUP DATABASE [StackOverflow2013] TO DISK = N'S:\db_backup\20210909-test3.bak' WITH NOFORMAT, NOINIT, NAME = N'StackOverflow2013-Full Database Backup', SKIP, NOREWIND, NOUNLOAD, STATS = 10
BACKUP DATABASE successfully processed 6165673 pages in 99.999 seconds (481.697 MB/sec).
從上述的測試上來看,的確二顆 EBS Volume 綁成一顆後,可以看到很好的效果,而且從數字上來看也是有很大的成長,而且 Thoughtput 與 IOPS 可以成長到 8000+8000 與 500MB + 500MB 的效果,你要知道,如果你要執行 1000 MB 的 Throughput 時,至少 IOPS 要設定至 64,000 以上才可以,但這個方式就可以用較少的成本達到效果,但我強烈的不建議將 SQL Server Data File 放在此 Disk Array 上,因為一來這是一顆 Disk Array 0,再來軟體式的沒有硬體式的穩定,所以請特別注意使用的方式,千萬不要誤用,很重要!!!很重要!!!很重要!!!
上述的一系列的調整與測試的整理,希望可以提供給大家參考,如果有其他更好的方式,也歡迎提供。
參考連結:
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[1]. How to Download the Stack Overflow Database
https://www.brentozar.com/archive/2015/10/how-to-download-the-stack-overflow-database-via-bittorrent/
[2]. BACKUP (Transact-SQL)
https://docs.microsoft.com/en-us/sql/t-sql/statements/backup-transact-sql?view=sql-server-ver15
[3]. How It Works: How does SQL Server Backup and Restore select transfer sizes
https://techcommunity.microsoft.com/t5/sql-server-support-blog/how-it-works-how-does-sql-server-backup-and-restore-select/ba-p/315454