在虚拟环境中运行SQL Server

虚拟化数据库服务器设计

内存

对于数据库服务器，你通常要确保分配给虚拟服务器每GB内存，主机就要有1GB无竞争性的物理内存。如果管理程序（hypervisor）允许，如同VMware所做，应该设置预留内存以确保虚拟服务器总能保留分配给它的内存。然而，Windows Server 2008 R2 SP1及以上的版本中的Hyper-V技术提供了动态内存（Dynamic Memory），当探测到低内存的虚拟机时，它能把主机不用的物理内存分配给该虚拟机。通过Hyper-V，虚拟机能够配置启动内存16GB，但上限是32GB。运行过程中虚拟机使用的内存接近初始的16GB时，如果有足够的可用物理内存，Hyper-V管理程序就会增加内存分配给虚拟机。

存储

给虚拟机分配存储是通过附加虚拟硬盘驱动实现的。虚拟驱动仅仅是一个平面文件，由管理程序存放和管理。作为最佳实践，对于活跃且繁忙的服务器，推荐如下存储设计准则：

• 如果你能把每块硬盘都放置在独立的物理SAN分区中（被称为是LUN），确保Windows OS内的每个逻辑驱动都是独立的虚拟硬盘
• 在你部署之前，测试在管理程序（hypervisor）和存储层中的任何自动精简配置（Thin Provisioning）的使用
• 考虑存储基础结构的网络竞争。

CPU

配置虚拟机的虚拟CPU，也称为vCPU，是最容易的任务。 vCPU和物理CPU内核之间没有一对一的对应关系。相反，当vCPU要执行任务时，一个vCPU就是放置在物理CPU内核队列中的一个逻辑线程。队列中的请求越多，执行线程就越久。由于CPU访问延迟，通常推荐配置虚拟机时，vCPU要比实际所需少一点。虚拟机自身完全察觉不到延迟，因此这仅能从虚拟机外部去监控。例如，高CPU延迟不会引发SQL Server里SOS_SCHEDULER_YIELD高等待统计信息。最新一代的管理程序目前支持每台虚拟机可以配置大量vCPU。Windows Server 2012支持32个vCPU。尽量确保每个物理CPU内核不超过2个vCPU。

网络

如果你知道数据库服务器需要通过网络转移大量数据，或对网络延迟很敏感，那么要确保主机有足够的网卡。同样，主机SAN存储所需的总线适配器也会变得争夺，所以网卡也会争夺。

高可用性

在运行SQL Server的虚拟机上部署AlwaysOn Failover Clustering Instances和AlwaysOn Availability Groups，建议：

• 为虚拟机配置“server affinity”，以致于管理程序确保属于群集或AlwaysOn可用性组的虚拟机从来不会同时运行在相同的物理主机上。这是为了防止主机故障，因此你想移除任何故障的单个节点
• 如果你部署任何同步数据库镜像，那么要确保所有运行虚拟SQL Server实例的主机上都有足够的网络带宽
• 同样，对于任何涉及同步镜像的服务，要确保有足够的物理CPU资源，以便延迟最小化
• 如果要部署SAN级别的复制，来把存储系统复制到另一个SAN基础设施中，用于灾难恢复，那么就应该考虑是否使用同步或异步镜像，及SQL Server有什么性能及数据连续性影响。维持存储级别事务连续性至关重要。

OS增强

当Windows实例部署到虚拟机时，除了确保正确的硬件设备驱动器，OS里没有其他特殊的要配置虚拟化，除了确定管理程序的工具。

SQL Server内存配置

就像Windows，SQL Server也能安装到虚拟机，并能成功运行，没有任何特定的调校或配置。然而，你或许想考虑配置SQL Server的Max Server Memory，尽管你可能在调校好的物理机上做这件事情。在SQL Server 2012中，这项设置现在把工作极限放在SQL Server使用的全部内存上，然而之前的版本中，这仅仅影响缓冲池的大小。在标准或企业版的SQL Server 2012或企业版之前版本上，Hyper-V配置中，Max Server Memory要比Maximum RAM值低大约2GB，以便SQL Server能够增加比分配的内存更多的内存使用。

通常的虚拟化设计误区

下面罗列了一些常见的对SQL Server有负面影响的设计：

• 过多的vCPU----越多vCPU，等待物理CPU内核就越久。实际有2个vCPU比较恰当。
• 非托管（unmanaged）的内存配置----给一个虚拟机分配所有的内存，有时会严重影响其它虚拟机的正常运行。
• 只有一个大分区的大LUN(逻辑单元号)----SQL Server受益于不同类型的文件使用多个非竞争的驱动。
• 饱和的主机总线适配器----常常看到一个主机仅有一个HBA，运行几个I/O敏感的虚拟机。不仅容易出现单点故障，HBA还容易饱和，引起I/O需求排队并导致存延迟。

 监控虚拟化的数据库服务器

如果你使用Hyper-V，可以通过Dynamic Memory功能来查询SQL Server的内存使用。下面的查询返回虚拟机内存使用的百分比。

select (m.total_physical_memory_kb /1024)
as 'Physical Memory (MB)',
convert(decimal(3,1),(convert(decimal(10,1),m.available_physical_memory_kb / 1024)
/ convert(decimal(10,1),m.total_physical_memory_kb / 1024)) * 100)
as 'Available Memory as % of Physical Memory'
from sys.dm_os_sys_memory m,sys.dm_os_sys_info i
select convert(decimal(10,1),(convert(decimal(10,1),i.committed_target_kb / 1024)
/convert(decimal(10,1),m.total_physical_memory_kb / 1024))
* 100) as 'Committed Target as % of Physical Memory',
convert(decimal(3,1),(convert(decimal(10,1),i.committed_kb / 1024)
/convert(decimal(10,1),m.total_physical_memory_kb / 1024))
* 100) as 'Total Committed as % of Physical Memory'
From sys.dm_os_sys_memory m, sys.dm_os_sys_info i

推荐的性能监控计数器
推荐监视下面的3类Performance Monitor计数器来追踪虚拟数据库服务器的健康：

主机（Host Server）：

➤ Percentage of physical CPU utilization
➤ Percentage of physical memory utilization
➤ Any CPU latency experienced by the hypervisor (VMware calls this CPU Ready Time)
➤ Total amount of memory currently allocated to the host’s virtual servers
➤ Physical storage MB/s and IOPS that the hypervisor is using
➤ Physical storage read and write latency times
➤ Percentage of HBA bandwidth utilization
➤ Percentage of NIC bandwidth utilization

虚拟机（Virtual Server）：

➤ % logical CPU utilization
➤ Total physical memory (MB)
➤ Available memory (MB)
➤ Logical storage MB/s and IOPS that the operating system is using
➤ Logical storage read and write latency times

 SQL Server实例：

➤ SQL Server fi le I/O latencies from sys.dm_io_virtual_file_stats
➤ Committed and Target Committed Memory values from sys.dm_os_sys_info
➤ Batch requests/sec as a benchmark of server activity levels