مشخصات سرور پایگاه داده ها

سرورهای مدرن مختلفی وجود دارند که عملکرد پایگاه داده را بهبود می بخشند، اما انواع مختلفی از پایگاه داده وجود دارد و برای هر نوع چه نوع سروری لازم است؟

راهنمای خرید و انتخاب سرور پایگاه داده ؟

انواع پایگاه داده
امروزه محبوب ترین پایگاه داده ها پایگاه داده های رابطه ای (پایگاه های داده SQL) هستند. اطلاعات فعلی در قالب جدولی ذخیره می شود. جداول دارای ساختار واضح و پیوند با یکدیگر هستند. هر جدول به ردیف هایی تقسیم می شود که حاوی رکوردها و ستون های جداگانه با انواع داده های اختصاص داده شده است. اطلاعات موجود در هر سلول مطابق با الگو نوشته شده است.

پایگاه داده های SQL به چند نوع تقسیم می شوند:

MySQL یک پایگاه داده رابطه ای منبع باز است که برای پروژه های کوچک و متوسط طراحی شده است که ارزان و قابل اعتماد است. پایگاه های داده MySQL از تعداد زیادی جداول با تعداد زیادی افزونه و افزونه پشتیبانی می کنند که کار با سیستم ها را آسان تر می کند. نصب آنها آسان است و می توان آنها را در پایگاه داده های دیگر با کاراکتر مناسب برای کار در هر CMS، برای چارچوب ها و زبان های برنامه نویسی ادغام کرد. آنها عمدتاً توسط مشتریان محلی یا راه دور استفاده می‌شوند و اجازه کار با انواع مختلف جداول را می‌دهند که از جستجوهای متن کامل پشتیبانی می‌کنند یا تراکنش‌ها را در سطح سوابق فردی انجام می‌دهند.
PostgreSQL دومین پایگاه داده منبع باز SQL است. دارای تعداد زیادی توابع داخلی و افزونه‌ها، از جمله مقیاس‌بندی به یک کلاستر و تقسیم‌بندی جدول. قبلاً با داده های پیچیده ای کار می کرد که نیازهای بالایی برای ایمنی آنها دارد ، زیرا پایدار است و عملاً "شکست نمی شود". این اجازه می دهد تا با داده های ساخت یافته کار کنید، اما از JSON/BSON با انعطاف پذیری در یک طرح داده پشتیبانی می کند. PostgreSQL همچنین برای ایجاد، ذخیره و بازیابی ساختارهای داده پیچیده طراحی شده است. از انواع داده ها پشتیبانی می کند (در میان آنها - عددی، متنی، بولی، پولی، داده های باینری، آدرس های شبکه، xml و غیره).
MSSQL یک محصول نرم افزاری چند کاربره است که توسط مایکروسافت با عملکرد بالا و تحمل خطا توسعه یافته است و کاملاً با سیستم عامل ویندوز ادغام شده است. این سرور از اتصالات راه دور پشتیبانی می کند، با انواع داده های محبوب زیادی کار می کند. این امکان ایجاد محرک ها و داده های ذخیره شده با ابزارهای کاربردی پیکربندی راحت را فراهم می کند. زبان پرس و جو این DBMS بر اساس Transact-SQL (به طور مشترک توسط مایکروسافت و Sybase توسعه یافته است). با این حال، Transact-SQL پیاده سازی استاندارد ANSI/ISO برای SQL (زبان پرس و جو ساختاریافته)، اما با برخی پسوندها است. MSSQL به طور گسترده نه تنها در پروژه های وب، بلکه در برنامه های دسکتاپ نیز استفاده می شود. زمانی استفاده می‌شود که کار با پایگاه‌های اطلاعاتی رابطه‌ای در اندازه‌های مختلف، از پایگاه‌های داده شخصی گرفته تا پایگاه‌های داده بزرگ در سطح سازمانی وجود داشته باشد. در مواردی که عملکرد MySQL کافی نیست استفاده می شود.
پایگاه داده اوراکل یک DBMS شی-رابطه ای چند مدلی است که معمولاً برای پردازش تراکنش آنلاین (OLTP)، انبار داده (DW) و پایگاه داده مختلط (OLTP و DW) استفاده می شود. این شامل جدول‌ها، فایل‌های کنترلی، گزارش‌ها و گزارش‌های بایگانی، فایل‌های ردیابی تغییر بلوک، گزارش‌های فلاش بک و فایل‌های پشتیبان (RMAN) است. با استفاده از این پایگاه داده، می توانید هم عملیات تجاری رایج را خودکار کنید و هم تجزیه و تحلیل داده های چند بعدی پویا (OLAP) انجام دهید، هم عملیات را با اسناد با فرمت xml انجام دهید و هم اطلاعات جدا شده و محلی را مدیریت کنید.در عین حال، علیرغم تفاوت‌های آشکار در عملکرد و معماری، همه پایگاه‌های داده فهرست‌شده نیازمندی‌های سخت‌افزاری مشابهی دارند.

چگونه یک سرور برای پایگاه داده انتخاب کنیم؟
ویژگی های عملیات سرورهای پایگاه داده این است که پردازش داده ها، به عنوان یک قاعده، به صورت تراکنشی رخ می دهد. DBMS اطلاعات را در بخش های کوچک درخواست می کند، عملیات را روی آن انجام می دهد و سپس آن را ذخیره می کند. این ویژگی کار تعدادی از الزامات را برای سخت افزار سرور تعیین می کند:

مقدار زیادی رم که برای کش کردن پر مصرف ترین بخش های پایگاه داده استفاده می شود.
زیرسیستم دیسک باید با عملکرد بالا مشخص شود. توانایی پردازش تعداد زیادی از درخواست های کوچک در واحد زمان - IOPS (ورودی / خروجی در ثانیه).
برای پردازش پرس و جوها و عملیات روی داده ها به قدرت پردازش بالایی نیاز است.
انتخاب سرور برای پایگاه داده نیز تحت تأثیر بار روی تجهیزات است و به اندازه فایل های پایگاه داده، تعداد کاربرانی که همزمان به یک سرور متصل می شوند، به شدت و ویژگی های کار کاربر (ورودی و ویرایش، مشاهده) بستگی دارد. ، تشکیل پرس و جوهای "سنگین")، در حضور یک نرم افزار مقیم، در ماهیت وظایفی که توسط یک سرور انجام می شود.

سرورهای پایگاه داده بسته به تعدادی از کاربران باید الزامات سخت افزاری را برآورده کنند:

• 10 کاربر به سروری با سرعت پردازنده حداقل 2.2 گیگاهرتز، حداقل دو هسته در هر پردازنده، حداقل 4 گیگابایت رم DDR3، حداقل 3 درایو SAS / SATA با سرعت چرخش 7200 دور در دقیقه نیاز دارند.
• 20 کاربر به سروری با سرعت پردازنده حداقل 2.3 گیگاهرتز، حداقل چهار هسته در هر پردازنده، حداقل 6 گیگابایت رم DDR3، حداقل 3 درایو SAS / SATA با سرعت چرخش 7200 دور در دقیقه نیاز دارند.
• 50 کاربر به سروری با سرعت پردازنده حداقل 2.5 گیگاهرتز، حداقل هشت هسته در هر پردازنده، حداقل 16 گیگابایت رم DDR3، حداقل 6 درایو SAS / SATA با سرعت چرخش 7200 دور در دقیقه نیاز دارند.
• 100 کاربر به سروری با دو پردازنده با فرکانس حداقل 2.8 گیگاهرتز، حداقل ده هسته برای هر پردازنده، حداقل 16 گیگابایت رم DDR4، حداقل 10 درایو SAS با سرعت چرخش 10000 دور در دقیقه نیاز دارند.
• 200 کاربر به سروری با چهار پردازنده با فرکانس حداقل 2.8 گیگاهرتز، حداقل 8 هسته در هر پردازنده، حداقل 64 گیگابایت رم DDR4، حداقل 16 درایو SAS با سرعت چرخش 10000 دور در دقیقه نیاز دارند.
• 500 کاربر به سروری با چهار پردازنده با فرکانس پردازنده حداقل 3 گیگاهرتز، حداقل 16 هسته در هر پردازنده، حداقل 128 گیگابایت رم DDR4، حداقل 24 درایو SAS با سرعت چرخش 10000 دور در دقیقه نیاز دارند.

برای اطمینان از دسترسی مقاوم به خطا به داده ها، ارزش سازماندهی خوشه ای از سرورهای پایگاه داده را با استفاده از نرم افزار طراحی شده برای یک DBMS خاص و مطابق با تمام توصیه های سازنده آن دارد.

الزامات کانال های ارتباطی سرور به مشخصات پروژه و تعداد کاربران مورد انتظار که همزمان کار می کنند بستگی دارد. این شاخص ها توسط نتایج پروژه آزمایش بار تعیین می شود.

به عنوان مثال، هنگامی که یک کار با یک پروژه معمولی 100 کاربر به طور همزمان وجود دارد، پهنای باند مورد نیاز یک کانال سرور پایگاه داده است:

• حداقل: 100 مگابیت در ثانیه؛
• توصیه شده: 1 گیگابیت بر ثانیه
• عرض کانال به صورت خطی به تعدادی از کاربران وابسته است.

HDD ها در حال حاضر فقط به عنوان ذخیره سازی یا در سیستم هایی استفاده می شوند که سرعت زیرسیستم دیسک اهمیت خاصی ندارد. اما حتی در چنین سرورهای پایگاه داده ترجیح داده می شود که یک سیستم عامل و برنامه های اصلی را بر روی درایوهای حالت جامد قرار دهید تا بارگذاری و راه اندازی برنامه ها را سرعت بخشد.

سرورهای پایگاه داده مدرن معمولاً از NAND SSD با تراکم ذخیره سازی بالا، پاک کردن سریع بلوک ها و با مصرف انرژی کم استفاده می کنند. به هر حال، ما قبلاً در این مقاله در مورد انتخاب یک SSD نوشتیم.

1. مزیت اصلی SSD نسبت به HDD این است که درایوهای حالت جامد به طور قابل توجهی سرعت عملکرد سرور را افزایش می دهند. اگر یک درایو کلاسیک بتواند داده ها را با سرعت 230 مگابیت بر ثانیه بخواند، SSD ها می توانند تا 700 مگابیت بر ثانیه یا بیشتر را بخوانند. تفاوت در زمان نوشتن نیز قابل توجه است - SSD ها 500 مگابیت در ثانیه یا بیشتر را ضبط می کنند و هارد دیسک ها در بهترین حالت 90 مگابیت در ثانیه. اگر به یک راه حل سریع برای مشکلات بار زیادی از تجهیزات نیاز دارید، باید SSD را انتخاب کنید.

• بعلاوه، SSDها از نظر مستقل بودن سرعت خواندن از قطعه قطعه شدن فایل، ابعاد کوچکتر و وزن با HDD ها متفاوت هستند (SSD ها را می توان در موارد بسیار کوچکتر از HDD طراحی کرد). با این حال، SSD ها چرخه نوشتن کمتری نسبت به HDD دارند و SSD ها گران تر هستند.
• درایو NVMe (Non-Volatile Memory Express) همچنین به طور فعال درایوهای HDD را "پا روی پاشنه" می گذارد. این استاندارد برای به حداکثر رساندن پتانسیل فناوری حافظه فلش توسعه یافته است. درایوهای مدرن NVMe Gen3 مبتنی بر PCI عملکرد سرور را تا 5000 مگابایت بر ثانیه افزایش می‌دهند که ده برابر عملکرد SSDهای SATA/SAS است.
• در واقع، NVMe سریعترین در میان موارد موجود است. هیچ محدودیتی برای رابط های قبلی وجود ندارد، هر تعداد دسترسی موازی به درایو قابل پردازش است.
• اما انتقال کامل از HDD و SSD استاندارد SATA SAS به NVMe هنوز پیش‌بینی نشده است زیرا آرایه‌های RAID سخت‌افزاری فقط بر اساس درایوهای حالت سخت و جامد می‌توانند مونتاژ شوند، با این حال، RAID باید به دلیل احتمال خرابی دیسک ساخته شود. بسیار زیاد است و سرور پایگاه داده خرابی باید برابر با صفر باشد. حداقل برای آن تلاش کنید. اگرچه شایان ذکر است که DELL در آخرین نسل از سرورهای Gen15 خود، پشتیبانی از RAID سخت افزاری در درایوهای NVMe را اعلام کرده است. افسوس که در زمان نگارش هیچ تست و بررسی وجود ندارد.

و ارزانترین SSD سریعتر نخواهد بود؟
هزینه SSD در مقایسه با هارد دیسک بالاتر است. با این حال، صرفه جویی در خرید یک درایو حالت جامد ارزش آن را ندارد.

اگر خرید ارزان‌ترین SSD می‌تواند عملکرد یک سرور را خنثی کند: درایوها دیگر نمی‌توانند با تعداد فزاینده‌ای از عملیات نوشتن کنار بیایند که منجر به تاخیر در آرایه‌های RAID و شکست درایو می‌شود. SSD مصرف کننده که با چنین بار عظیمی بارگذاری شده است، به حالت فقط خواندنی می رود. نوشتن اطلاعات روی آن غیرممکن خواهد شد.

همچنین در SSD های سرور، سلول های حافظه از طریق 8 تا 16 کانال قابل دسترسی هستند که هر کدام از 16 تا 64 کانال فرعی می توانند داشته باشند. SSD های کلاینت فقط 2-4 کانال با 4-8 کانال فرعی دارند.

علاوه بر این، اگر یک درایو کلاس کلاینت را به جای SSD سازمانی انتخاب کنید، برای خواندن یا نوشتن در شرایط بارگیری 24/7 مناسب نخواهد بود. چرخه بار SSD های مشتری که طبق طرح 20/80 ساخته شده اند (20٪ از زمان در کار فعال، 80٪ در حالت آماده به کار یا خواب).

هنگام ارزیابی مناسب بودن یک SSD برای سرور پایگاه داده، مقادیر IOPS، Latency و DPWD باید در نظر گرفته شوند.

توصیه های ما
ما توصیه می کنیم از کلاسترهای پایگاه داده چند سرور برای تحمل خطا استفاده کنید. نمایندگان قابل اعتماد تحمل خطا، تولیدکنندگان Hewlett Packard Enterprise و DELL هستند. سرورهای جدید همیشه نمی توانند مقرون به صرفه باشند، بنابراین ما به مشتریان خود پیشنهاد می کنیم سرور را در بازار ثانویه، در حالی که در شرایط عالی و با ضمانت 2 ساله، تهیه کنند.