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 di SQL Server di Compute Engine. Puoi scoprire come installare un'istanza SQL Server utilizzando i seguenti tutorial:

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

Sono disponibili diversi strumenti di test del carico. Alcuni sono gratuiti e open source, mentre altri 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 carichi di lavoro specifici.

Obiettivi

Questo tutorial tratta i seguenti obiettivi:

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

Costi

Oltre alle 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 dei prodotti utilizzati in questo tutorial, che può essere in media di 16 dollari (USA) al giorno.

I nuovi Google Cloud utenti potrebbero avere diritto a una prova gratuita.

Prima di iniziare

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

Configurazione dell'istanza SQL Server per il test di carico

Prima di iniziare, verifica che le regole firewall di Windows siano configurate per consentire il traffico dall'indirizzo IP della nuova istanza di Windows che hai creato. Poi, crea un nuovo database per il 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 al nuovo database il nome "TPCC".
3. Imposta le dimensioni iniziali 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 i tre puntini, come mostrato nello screenshot seguente:

   

5. Imposta la crescita del file di dati 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 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 cui creazione può richiedere alcuni minuti.

12. L'immagine SQL Server preconfigurata viene fornita con l'autenticazione Windows abilitata, quindi dovrai abilitare 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 una password sicura.

14. Prendi nota dell'indirizzo IP interno di SQL Server utilizzando il comando 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 di Windows Server.

Creazione di un'istanza

Per creare una nuova istanza di 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 dell'istanza del 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

Quando è pronta, utilizza un client RDP per connetterti alla nuova istanza di Windows Server e installa il seguente software:

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

Esecuzione di HammerDB

Dopo aver installato HammerDB, esegui il file hammerdb.bat. HammerDB non viene visualizzato nell'elenco delle applicazioni del menu Start. Utilizza il comando seguente 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 workload OLTP implementato in HammerDB derivato dalla specifica TPROC-C con modifiche per rendere l'esecuzione di HammerDB semplice ed economica 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, in quanto tale, non è comparabile ai risultati TPROC-C pubblicati, poiché i risultati sono conformi a un sottoinsieme anziché all'intero standard di benchmark TPROC-C. 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 l'indirizzo IP, il nome utente e la password come mostrato nell'immagine seguente:

   

6. Imposta SQL Server ODBC Driver su ODBC Driver 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 creare lo schema, scegli un numero compreso tra 1 e 2 volte il numero di vCPU client. Puoi fare clic sulla barra grigia accanto al cursore per incrementare il numero.

9. Deseleziona l'opzione Usa opzione BPC.

10. Fai clic su OK.

11. Fai doppio clic sull'opzione Build (Crea) sotto la sezione Schema Build (Creazione schema) per creare lo schema e caricare le tabelle. Al termine, fai clic sull'icona della torcia rossa nella parte superiore centrale dello schermo per eliminare l'utente virtuale e passare al passaggio successivo.

Nota: se la build non riesce 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, ti consigliamo di ripristinare Full a questo punto per ottenere un test più accurato di uno scenario di produzione. Questa modifica non ha effetto finché non esegui un backup completo o differenziale per attivare l'inizio della nuova catena di log.

Importante: se prevedi di eseguire più test, crea 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 di nuovo del database utilizzando lo strumento. Se ripristini il database con 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 per generare il carico richiesto.

1. Nel riquadro Benchmark, espandi la sezione Script driver e fai doppio clic su Opzioni.
2. Verifica che le impostazioni corrispondano a quelle utilizzate nella finestra di dialogo Schema Build.
3. Scegli Timed Driver Script.
4. L'opzione Checkpoint when complete (Checkpoint al termine) impone al database di scrivere tutto sul disco al termine del test, quindi seleziona questa opzione solo se prevedi di eseguire più test di seguito.
5. Per garantire un test approfondito, imposta Minuti di tempo di aumento 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 Load (Carica) nella sezione Driver Script (Script driver) del riquadro Benchmark per attivare lo script driver.

Creazione di utenti virtuali

La creazione di un carico realistico in genere richiede 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 (scala) del magazzino su 160, imposta gli utenti virtuali su 16, perché le linee guida TPROC-C consigliano un rapporto di 10:1 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 dettagliate sul runtime per te. Sebbene le statistiche siano disponibili 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 descritta in questa sezione 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 abilitare temporaneamente le procedure di automazione OLE per scrivere il file su 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 :sebbene questa procedura sia molto piccola, può influire sul throughput totale segnalato di una frazione di punto percentuale.

Ecco il codice per creare la procedura sp_write_performance_counters in SQL Server Management Studio. Prima di iniziare 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 lo script seguente:

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, in Utenti virtuali fai doppio clic su Crea per creare gli utenti virtuali, che attiveranno la scheda Output utenti virtuali.
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 directory c:\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 liberare spazio eliminando le risorse che hai creato in modo che non utilizzino più la quota e non generino addebiti. Le seguenti sezioni descrivono come eliminare o disattivare queste risorse.

Eliminazione del progetto

Il modo più semplice per eliminare la fatturazione è quello di eliminare il progetto 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 che hai 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 URL appspot.com, elimina le risorse selezionate all'interno del progetto anziché eliminare l'intero progetto.

Se intendi esplorare più architetture, tutorial o guide rapide, puoi riutilizzare i progetti ed evitare così di 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.