Test di carico di SQL Server tramite HammerDB

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Questo tutorial mostra come utilizzare HammerDB per eseguire test di carico su un'istanza SQL Server di Compute Engine. Per scoprire come installare un'istanza SQL Server, consulta i seguenti tutorial:

• Creazione di istanze SQL Server
• Creazione di un'istanza SQL Server ad alte prestazioni

Sono disponibili diversi strumenti di test di carico. Alcune sono gratuite e open source, mentre altre richiedono licenze. HammerDB è uno strumento open source che in genere funziona bene per dimostrare le prestazioni del database SQL Server. Questo tutorial illustra i passaggi di base per utilizzare HammerDB, ma sono disponibili altri strumenti e devi selezionare quelli più adatti ai tuoi workload specifici.

Obiettivi

Questo tutorial illustra i seguenti obiettivi:

• Configurazione di SQL Server per i test di carico
• Installazione ed esecuzione di HammerDB
• Raccolta delle statistiche di runtime
• Esecuzione del benchmark di elaborazione delle transazioni dedotto dal test di carico della specifica TPC "C" (TPROC-C)

Costi

Oltre alle eventuali istanze SQL Server esistenti in esecuzione su Compute Engine, questo tutorial utilizza componenti fatturabili di Google Cloud, tra cui:

• Compute Engine
• Windows Server

Il Calcolatore prezzi può generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto. Il link fornito mostra la stima del costo per i prodotti utilizzati in questo tutorial, che può aggirarsi in media sui 16 $ al giorno. I nuovi utenti di Google Cloud potrebbero essere idonei per una prova gratuita.

Prima di iniziare

1. Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.

2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

   Go to project selector

3. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

4. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

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5. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

6. Se non utilizzi Windows sulla tua macchina locale, installa un client RDP (Remote Desktop Protocol) di terze parti. Per saperne di più, vedi Client di Microsoft Remote Desktop.

Configurazione dell'istanza SQL Server per i test di carico

Prima di iniziare, devi verificare che le regole del firewall di Windows siano configurate per consentire il traffico dall'indirizzo IP della nuova istanza Windows che hai creato. Quindi, crea un nuovo database per i test di carico TPCC e configura un account utente seguendo questi passaggi:

1. Fai clic con il tasto destro del mouse sulla cartella Database in SQL Server Management Studio e poi scegli Nuovo database.
2. Assegna il nome "TPCC" al nuovo database.
3. Imposta la dimensione iniziale del file di dati su 190.000 MB e del file di log su 65.000 MB.

4. Imposta i limiti di Crescita automatica su valori più elevati facendo clic sui pulsanti con tre puntini, come mostrato nello screenshot seguente:

   

5. Imposta il file di dati in modo che aumenti di 64 MB fino a dimensioni illimitate.

6. Imposta il file di log per disattivare l'aumento automatico.

7. Fai clic su OK.

8. Nella finestra di dialogo Nuovo database, nel riquadro a sinistra, scegli la pagina Opzioni.

9. Imposta Livello di compatibilità su SQL Server 2022 (160).

10. Imposta il modello di recupero su Semplice, in modo che il caricamento non riempia i log delle transazioni.

    

11. Fai clic su OK per creare il database TPCC. La procedura può richiedere alcuni minuti.

12. L'immagine di SQL Server preconfigurata è dotata solo dell'autenticazione Windows, pertanto dovrai attivare l'autenticazione in modalità mista in SSMS seguendo questa guida.

13. Segui questi passaggi per creare un nuovo account utente SQL Server sul server di database con l'autorizzazione DBOwner. Assegna all'account il nome "loaduser" e assegnagli una password sicura.

14. Prendi nota dell'indirizzo IP interno di SQL Server utilizzando il cmdlet Get-NetIPAddress, perché è importante per le prestazioni e la sicurezza utilizzare l'IP interno.

Installazione di HammerDB

Puoi eseguire HammerDB direttamente sull'istanza SQL Server. Tuttavia, per un test più accurato, crea una nuova istanza Windows e testa l'istanza SQL Server da remoto.

Nota: potrebbe essere necessario disattivare la configurazione della sicurezza avanzata di Internet Explorer prima di scaricare i file nell'istanza Windows Server.

Creazione di un'istanza

Per creare una nuova istanza Compute Engine:

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Crea un'istanza.

   Vai a Crea un'istanza

2. In Nome, inserisci hammerdb-instance.

3. Nella sezione Configurazione macchina, seleziona il tipo di macchina con almeno la metà del numero di CPU come istanza di database.

4. Nella sezione Disco di avvio, fai clic su Cambia e poi:

   1. Nella scheda Immagini pubbliche, scegli un sistema operativo Windows Server.
   2. Nell'elenco Versione, fai clic su Windows Server 2022 Datacenter.
   3. Nell'elenco Tipo di disco di avvio, seleziona Disco permanente standard.
   4. Per confermare le opzioni del disco di avvio, fai clic su Seleziona.

5. Per creare e avviare la VM, fai clic su Crea.

Installazione del software

Al termine, utilizza un client RDP per connetterti alla nuova istanza Windows Server e installa il seguente software:

• Driver ODBC 18 per SQL Server
• HammerDB per Windows a 64 bit

Eseguire HammerDB

Dopo aver installato HammerDB, esegui il file hammerdb.bat. HammberDB non viene visualizzato nell'elenco delle applicazioni del menu Start. Utilizza il seguente comando per eseguire HammerDB:

Nota: in questo tutorial abbiamo utilizzato HammerDB 4.10. Se utilizzi una versione successiva, alcune opzioni potrebbero essere cambiate.

C:\Program Files\HammerDB-VERSION\hammerdb.bat

Sostituisci VERSION con la versione di HammerDB installata.

Creazione della connessione e dello schema

Quando l'applicazione è in esecuzione, il primo passaggio consiste nel configurare la connessione per creare lo schema.

1. Fai doppio clic su SQL Server nel riquadro Benchmark.
2. Seleziona TPROC-C. Dal sito di HammerDB:

   TPROC-C è il carico di lavoro OLTP implementato in HammerDB, derivato dalla specifica TPROC-C con modifiche per semplificare ed economizzare l'esecuzione di HammerDB in qualsiasi ambiente di database supportato. Il carico di lavoro HammerDB TPROC-C è un carico di lavoro open source derivato dallo standard di benchmark TPROC-C e, pertanto, non è paragonabile ai risultati TPROC-C pubblicati, in quanto questi ultimi sono conformi a un sottoinsieme anziché allo standard di benchmark TPROC-C completo. Il nome del carico di lavoro HammerDB TPROC-C significa "Benchmark di elaborazione delle transazioni derivato dalla specifica TPC "C"".

3. Fai clic su OK.

   

4. Fai clic su Schema e poi fai doppio clic su Opzioni.

5. Compila il modulo utilizzando il tuo indirizzo IP, nome utente e password come mostrato nell'immagine seguente:

   

6. Imposta il driver ODBC di SQL Server sul driver OBDC 18 per SQL Server

7. In questo caso, il Numero di magazzini (la scala) è impostato su 460, ma puoi scegliere un valore diverso. Alcune linee guida suggeriscono da 10 a 100 magazzini per CPU. Per questo tutorial, imposta questo valore su 10 volte il numero di core: 160 per un'istanza a 16 core.

8. Per Utenti virtuali per la creazione dello schema, scegli un numero compreso tra 1 e 2 volte il numero di vCPU del client. Puoi fare clic sulla barra grigia accanto al cursore per aumentare il numero.

9. Deseleziona l'opzione Usa l'opzione BPC.

10. Fai clic su OK.

11. Fai doppio clic sull'opzione Crea sotto la sezione Creazione dello schema per creare lo schema e caricare le tabelle. Al termine, fai clic sull'icona della lampada di segnalazione rossa al centro in alto dello schermo per eliminare l'utente virtuale e passare al passaggio successivo.

Nota: se la compilazione non va a buon fine a causa del driver ODBC di SQL Server, apri l'applicazione Origini dati ODBC in Windows e controlla i driver ODBC disponibili nella scheda Driver.

Se hai creato il database con il modello di recupero Simple, a questo punto potresti voler ripristinare Full per eseguire un test più accurato di uno scenario di produzione. Questa operazione non avrà effetto finché non esegui un backup completo o differenziale per attivare l'avvio della nuova catena di log.

Importante: se prevedi di eseguire più test, esegui un backup completo del nuovo database TPROC-C, in modo da poterlo ripristinare in un secondo momento. Il backup può farti risparmiare tempo rispetto alla creazione del database utilizzando lo strumento. Se ripristini il database a un modello di recupero completo, devi eseguire il backup dei log delle transazioni per cancellarli dopo ogni test.

Creazione dello script del driver

HammerDB utilizza lo script del driver per orchestrare il flusso di istruzioni SQL al database al fine di generare il carico richiesto.

1. Nel riquadro Benchmark, espandi la sezione Script del driver e fai doppio clic su Opzioni.
2. Verifica che le impostazioni corrispondano a quelle utilizzate nella finestra di dialogo Costruzione dello schema.
3. Scegli Script del driver a tempo.
4. L'opzione Esegui un controllo al termine forza il database a scrivere tutto sul disco alla fine del test, quindi selezionala solo se prevedi di eseguire più test di seguito.
5. Per garantire un test accurato, imposta Minuti di tempo di applicazione su 5 e Minuti per la durata del test su 20.
6. Fai clic su OK per uscire dalla finestra di dialogo.
7. Fai doppio clic su Carica nella sezione Script del driver del riquadro Benchmark per attivare lo script del driver.

Creazione di utenti virtuali

La creazione di un carico realistico richiede in genere l'esecuzione di script come più utenti diversi. Crea alcuni utenti virtuali per il test.

1. Espandi la sezione Utenti virtuali e fai doppio clic su Opzioni.
2. Se imposti il conteggio del magazzino (scala) su 160, imposta Utenti virtuali su 16, perché le linee guida TPROC-C consigliano un rapporto di 10 volte per evitare il blocco delle righe. Seleziona la casella di controllo Mostra output per attivare i messaggi di errore nella console.
3. Fai clic su OK.

Raccolta delle statistiche di runtime

HammerDB e SQL Server non raccolgono facilmente statistiche di runtime dettagliate per te. Sebbene le statistiche siano disponibili in profondità in SQL Server, devono essere acquisite e calcolate regolarmente. Se non disponi già di una procedura o di uno strumento per acquisire questi dati, puoi utilizzare la procedura riportata di seguito per acquisire alcune metriche utili durante i test. I risultati verranno scritti in un file CSV nella directory temp di Windows. Puoi copiare i dati in un foglio Google utilizzando l'opzione Incolla speciale > Incolla CSV.

Per utilizzare questa procedura, devi prima attivare temporaneamente le procedure di automazione OLE per scrivere il file sul disco. Ricorda di disattivarlo dopo il test:

sp_configure 'show advanced options', 1;
GO
RECONFIGURE;
GO
sp_configure 'Ole Automation Procedures', 1;
GO
RECONFIGURE;
GO

Nota: anche se questa procedura è molto piccola, può influire sul throughput totale riportato di una frazione di percentuale.

Ecco il codice per creare la procedura sp_write_performance_counters in SQL Server Management Studio. Prima di avviare il test di carico, esegui questa procedura in Management Studio.

USE [master]
GO

SET ANSI_NULLS ON
GO

SET QUOTED_IDENTIFIER ON
GO

/***
LogFile path has to be in a directory that SQL Server can Write To.
*/
CREATE PROCEDURE [dbo].[sp_write_performance_counters] @LogFile varchar (2000) = 'C:\\WINDOWS\\TEMP\\sqlPerf.log', @SecondsToRun int =1600, @RunIntervalSeconds int = 2

AS

BEGIN
--File writing variables
DECLARE @OACreate INT, @OAFile INT, @FileName VARCHAR(2000), @RowText VARCHAR(500), @Loops int, @LoopCounter int, @WaitForSeconds varchar (10)
--Variables to save last counter values
DECLARE @LastTPS BIGINT, @LastLRS BIGINT, @LastLTS BIGINT, @LastLWS BIGINT, @LastNDS BIGINT, @LastAWT BIGINT, @LastAWT_Base BIGINT, @LastALWT BIGINT, @LastALWT_Base BIGINT
--Variables to save current counter values
DECLARE @TPS BIGINT, @Active BIGINT, @SCM BIGINT, @LRS BIGINT, @LTS BIGINT, @LWS BIGINT, @NDS BIGINT, @AWT BIGINT, @AWT_Base BIGINT, @ALWT BIGINT, @ALWT_Base BIGINT, @ALWT_DIV BIGINT, @AWT_DIV BIGINT

SELECT @Loops = case when (@SecondsToRun % @RunIntervalSeconds) > 5 then @SecondsToRun / @RunIntervalSeconds + 1 else @SecondsToRun / @RunIntervalSeconds end
SET @LoopCounter = 0
SELECT @WaitForSeconds = CONVERT(varchar, DATEADD(s, @RunIntervalSeconds , 0), 114)
SELECT @FileName = @LogFile + FORMAT ( GETDATE(), '-MM-dd-yyyy_m', 'en-US' ) + '.txt'

--Create the File Handler and Open the File
EXECUTE sp_OACreate 'Scripting.FileSystemObject', @OACreate OUT
EXECUTE sp_OAMethod @OACreate, 'OpenTextFile', @OAFile OUT, @FileName, 2, True, -2

--Write the Header
EXECUTE sp_OAMethod @OAFile, 'WriteLine', NULL,'Transactions/sec, Active Transactions, SQL Cache Memory (KB), Lock Requests/sec, Lock Timeouts/sec, Lock Waits/sec, Number of Deadlocks/sec, Average Wait Time (ms), Average Latch Wait Time (ms)'
--Collect Initial Sample Values
SET ANSI_WARNINGS OFF
SELECT
  @LastTPS= max(case when counter_name = 'Transactions/sec' then cntr_value end),
  @LastLRS = max(case when counter_name = 'Lock Requests/sec' then cntr_value end),
  @LastLTS = max(case when counter_name = 'Lock Timeouts/sec' then cntr_value end),
  @LastLWS = max(case when counter_name = 'Lock Waits/sec' then cntr_value end),
  @LastNDS = max(case when counter_name = 'Number of Deadlocks/sec' then cntr_value end),
  @LastAWT = max(case when counter_name = 'Average Wait Time (ms)' then cntr_value end),
  @LastAWT_Base = max(case when counter_name = 'Average Wait Time base' then cntr_value end),
  @LastALWT = max(case when counter_name = 'Average Latch Wait Time (ms)' then cntr_value end),
  @LastALWT_Base = max(case when counter_name = 'Average Latch Wait Time base' then cntr_value end)
FROM sys.dm_os_performance_counters
WHERE counter_name IN (
'Transactions/sec',
'Lock Requests/sec',
'Lock Timeouts/sec',
'Lock Waits/sec',
'Number of Deadlocks/sec',
'Average Wait Time (ms)',
'Average Wait Time base',
'Average Latch Wait Time (ms)',
'Average Latch Wait Time base') AND instance_name IN( '_Total' ,'')
SET ANSI_WARNINGS ON
WHILE @LoopCounter <= @Loops
BEGIN
WAITFOR DELAY @WaitForSeconds
SET ANSI_WARNINGS OFF
SELECT
  @TPS= max(case when counter_name = 'Transactions/sec' then cntr_value end)   ,
  @Active = max(case when counter_name = 'Active Transactions' then cntr_value end)   ,
  @SCM = max(case when counter_name = 'SQL Cache Memory (KB)' then cntr_value end)   ,
  @LRS = max(case when counter_name = 'Lock Requests/sec' then cntr_value end)   ,
  @LTS = max(case when counter_name = 'Lock Timeouts/sec' then cntr_value end)   ,
  @LWS = max(case when counter_name = 'Lock Waits/sec' then cntr_value end)   ,
  @NDS = max(case when counter_name = 'Number of Deadlocks/sec' then cntr_value end)   ,
  @AWT = max(case when counter_name = 'Average Wait Time (ms)' then cntr_value end)   ,
  @AWT_Base = max(case when counter_name = 'Average Wait Time base' then cntr_value end)   ,
  @ALWT = max(case when counter_name = 'Average Latch Wait Time (ms)' then cntr_value end)   ,
  @ALWT_Base = max(case when counter_name = 'Average Latch Wait Time base' then cntr_value end)
FROM sys.dm_os_performance_counters
WHERE counter_name IN (
'Transactions/sec',
'Active Transactions',
'SQL Cache Memory (KB)',
'Lock Requests/sec',
'Lock Timeouts/sec',
'Lock Waits/sec',
'Number of Deadlocks/sec',
'Average Wait Time (ms)',
'Average Wait Time base',
'Average Latch Wait Time (ms)',
'Average Latch Wait Time base') AND instance_name IN( '_Total' ,'')
SET ANSI_WARNINGS ON

SELECT  @AWT_DIV = case when (@AWT_Base - @LastAWT_Base) > 0 then (@AWT_Base - @LastAWT_Base) else 1 end ,
    @ALWT_DIV = case when (@ALWT_Base - @LastALWT_Base) > 0 then (@ALWT_Base - @LastALWT_Base) else 1 end

SELECT @RowText = '' + convert(varchar, (@TPS - @LastTPS)/@RunIntervalSeconds) + ', ' +
          convert(varchar, @Active) + ', ' +
          convert(varchar, @SCM) + ', ' +
          convert(varchar, (@LRS - @LastLRS)/@RunIntervalSeconds) + ', ' +
          convert(varchar, (@LTS - @LastLTS)/@RunIntervalSeconds) + ', ' +
          convert(varchar, (@LWS - @LastLWS)/@RunIntervalSeconds) + ', ' +
          convert(varchar, (@NDS - @LastNDS)/@RunIntervalSeconds) + ', ' +
          convert(varchar, (@AWT - @LastAWT)/@AWT_DIV) + ', ' +
          convert(varchar, (@ALWT - @LastALWT)/@ALWT_DIV)

SELECT  @LastTPS = @TPS,
    @LastLRS = @LRS,
    @LastLTS = @LTS,
    @LastLWS = @LWS,
    @LastNDS = @NDS,
    @LastAWT = @AWT,
    @LastAWT_Base = @AWT_Base,
    @LastALWT = @ALWT,
    @LastALWT_Base = @ALWT_Base

EXECUTE sp_OAMethod @OAFile, 'WriteLine', Null, @RowText

SET @LoopCounter = @LoopCounter + 1

END

--CLEAN UP
EXECUTE sp_OADestroy @OAFile
EXECUTE sp_OADestroy @OACreate
print 'Completed Logging Performance Metrics to file: ' + @FileName

END

GO

Esecuzione del test di carico TPROC-C

In SQL Server Management Studio, esegui la procedura di raccolta utilizzando il seguente script:

Use master
Go
exec dbo.sp_write_performance_counters

Nell'istanza Compute Engine in cui hai installato HammerDB, avvia il test nell'applicazione HammerDB:

1. Nel riquadro Benchmark, fai doppio clic su Crea in Utenti virtuali per creare gli utenti virtuali, in modo da attivare la scheda Output utente virtuale.
2. Fai doppio clic su Esegui appena sotto l'opzione Crea per avviare il test.
3. Al termine del test, vedrai il calcolo delle transazioni al minuto (TPM) nella scheda Output utente virtuale.
4. Puoi trovare i risultati della procedura di raccolta nella directoryc:\Windows\temp.
5. Salva tutti questi valori in un foglio Google e utilizzali per confrontare più esecuzioni di test.

Esegui la pulizia

Al termine del tutorial, puoi eliminare le risorse che hai creato in modo che smettano di utilizzare la quota e di generare addebiti. Le sezioni seguenti descrivono come eliminare o disattivare queste risorse.

Elimina il progetto

Il modo più semplice per eliminare la fatturazione è eliminare il progetto che hai creato per il tutorial.

Per eliminare il progetto:

Attenzione: l'eliminazione di un progetto ha i seguenti effetti:

• L'intero contenuto del progetto viene eliminato. Se hai utilizzato un progetto esistente per le attività descritte in questo documento, quando lo elimini elimini anche tutto il lavoro svolto nel progetto.
• Gli ID progetto personalizzati non sono più disponibili. Quando hai creato questo progetto, potresti aver creato un ID progetto personalizzato che vuoi utilizzare in futuro. Per conservare gli URL che utilizzano l'ID progetto, ad esempio un appspot.com URL, elimina le risorse selezionate all'interno del progetto anziché eliminare l'intero progetto.

Se intendi esplorare più architetture, tutorial o guide rapide, il riuso dei progetti può aiutarti a non superare i limiti di quota.

1. In the Google Cloud console, go to the Manage resources page.

   Go to Manage resources

2. In the project list, select the project that you want to delete, and then click Delete.
3. In the dialog, type the project ID, and then click Shut down to delete the project.

Eliminazione di istanze

Per eliminare un'istanza di Compute Engine:

1. In the Google Cloud console, go to the VM instances page.

   Go to VM instances

2. Select the checkbox for the instance that you want to delete.
3. To delete the instance, click More actions, click Delete, and then follow the instructions.

Passaggi successivi

• Consulta la guida alle best practice per SQL Server.
• Esplora architetture di riferimento, diagrammi e best practice su Google Cloud. Consulta il nostro Cloud Architecture Center.