Pruebas de carga de SQL Server con HammerDB

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En este instructivo, se muestra cómo usar HammerDB para realizar pruebas de carga en una instancia de SQL Server de Compute Engine. Puedes obtener información sobre cómo instalar una instancia de SQL Server, si consultas los siguientes instructivos:

• Crea instancias de SQL Server
• Crea una instancia de SQL Server de alto rendimiento

Hay una gran cantidad de herramientas para pruebas de carga disponibles. Algunas son gratuitas y de código abierto, pero otras requieren licencias. HammerDB es una herramienta de código abierto que, por lo general, es útil para demostrar el rendimiento de tu base de datos de SQL Server. En este instructivo, se muestran los pasos básicos para usar HammerDB, pero hay otras herramientas disponibles y deberías elegir las que se adapten mejor a tus cargas de trabajo específicas.

Objetivos

• Configurar SQL Server para las pruebas de carga
• Instalar y ejecutar HammerDB
• Recopilar estadísticas de entorno de ejecución
• Ejecutar la prueba de carga TPC-C

Costos

Además de las instancias de SQL Server existentes que se ejecutan en Compute Engine, en este instructivo, se usan componentes facturables de Google Cloud, como los siguientes:

• Compute Engine
• Windows Server

La calculadora de precios puede estimar el costo en función del uso del proyecto. El vínculo proporcionado muestra el costo estimado para los productos usados en este instructivo, que en promedio es USD 16 por día. Es posible que los usuarios nuevos de Google Cloud califiquen para obtener una prueba gratuita.

Antes de comenzar

1. Accede a tu cuenta de Google Cloud. Si eres nuevo en Google Cloud, crea una cuenta para evaluar el rendimiento de nuestros productos en situaciones reales. Los clientes nuevos también obtienen $300 en créditos gratuitos para ejecutar, probar y, además, implementar cargas de trabajo.

2. En la página del selector de proyectos de la consola de Google Cloud, selecciona o crea un proyecto de Google Cloud.

   Nota: Si no planeas conservar los recursos que creaste durante este procedimiento, crea un proyecto en lugar de seleccionar uno existente. Cuando termines, puedes borrar el proyecto y quitar todos los recursos asociados con él.

   Ir al selector de proyectos

3. Asegúrate de que la facturación esté habilitada para tu proyecto de Google Cloud.

4. En la página del selector de proyectos de la consola de Google Cloud, selecciona o crea un proyecto de Google Cloud.

   Nota: Si no planeas conservar los recursos que creaste durante este procedimiento, crea un proyecto en lugar de seleccionar uno existente. Cuando termines, puedes borrar el proyecto y quitar todos los recursos asociados con él.

   Ir al selector de proyectos

5. Asegúrate de que la facturación esté habilitada para tu proyecto de Google Cloud.

6. Si no usas Windows en tu máquina local, instala un cliente de protocolo de escritorio remoto (RDP) de terceros. Para obtener más información, consulta Clientes de escritorio remoto de Microsoft.

Configura la instancia de SQL Server para pruebas de carga

Antes de comenzar, asegúrate de que las reglas del firewall de Windows están configuradas para permitir el tráfico desde la dirección IP de la instancia de Windows nueva que creaste. Luego, crea una base de datos nueva para las pruebas de carga TPCC y sigue estos pasos a fin de configurar una cuenta de usuario:

1. Haz clic derecho en la carpeta Bases de datos en SQL Server Management Studio y elige Base de datos nueva.
2. Otórgale el nombre “TPCC”.
3. Establece el tamaño inicial del archivo de datos en 190,000 MB y del archivo de registro en 65,000 MB.

4. Haz clic en el botón de elipsis para establecer los límites de Crecimiento automático (Autogrowth) en valores más altos, como se muestra en la siguiente captura de pantalla:

   

5. Establece el crecimiento del archivo de datos en 64 MB a un tamaño ilimitado.

6. Establece el archivo de registro para inhabilitar el crecimiento automático.

7. Haz clic en Aceptar.

8. En el cuadro de diálogo Base de datos nueva (New database), en el panel de la izquierda, selecciona la página Opciones (Options).

9. Establece el Nivel de compatibilidad (Compatibility level) en SQL Server 2012 (110).

10. Establece el Modelo de recuperación (Recovery model) en Simple (Simple), para que la carga no llene los registros de transacciones.

    

11. Haz clic en Aceptar para crear la base de datos TPCC; esto puede tardar unos minutos en completarse.

12. La imagen de SQL Server preconfigurada solo viene con la autenticación de Windows activada, por lo que deberás habilitar el modo de autenticación mixto dentro de SSMS con esta guía.

13. Sigue estos pasos para crear una cuenta de usuario de SQL Server nueva en tu servidor de base de datos que tiene el permiso DBOwner. Otórgale el nombre “loaduser” y establece una contraseña segura.

14. Toma nota de la dirección IP interna de SQL Serve; para ello, usa el comando Get-NetIPAddress, ya que es importante para el rendimiento y la seguridad usar la IP interna.

Instala HammerDB

Puedes ejecutar HammerDB directamente en tu instancia de SQL Server. Sin embargo, para una prueba más precisa, crea una instancia de Windows nueva y prueba la instancia de SQL Server de forma remota.

Nota: Es posible que debas inhabilitar la configuración de seguridad mejorada de Internet Explorer antes de descargar archivos en tu instancia de Windows Server.

Crea una instancia

Sigue estos pasos para crear una instancia de Compute Engine nueva:

1. En la consola de Google Cloud, ve a la página Crear una instancia.

   Ir a Crear una instancia

2. En Nombre, ingresa hammerdb-instance.

3. En la sección Configuración de la máquina, selecciona el tipo de máquina con al menos la mitad de la cantidad de CPU como instancia de base de datos.

4. En la sección Disco de arranque, haz clic en Cambiar y, luego, haz lo siguiente:

   1. En la pestaña Imágenes públicas, elige un sistema operativo de Windows Server.
   2. En la lista Versión, haz clic en Windows Server 2012 R2 o Windows Server 2012 R2 Core.
   3. En la lista Tipo de disco de arranque, selecciona Disco persistente estándar.
   4. Para confirmar las opciones del disco de arranque, haz clic en Seleccionar.

5. Para crear y, también, iniciar la VM, haz clic en Crear.

Instala el software

Cuando esté listo, usa un cliente de RDP para conectarte a tu nueva instancia de Windows Server e instala el siguiente software:

• Native Client de SQL Server
• HammerDB para Windows de 64 bits

Ejecuta HammerDB

Después de instalar HammerDB, ejecuta el archivo hammerdb.bat. HammberDB no aparece en la lista de aplicaciones del menú de inicio. Usa el siguiente comando para ejecutar HammerDB:

C:\Program Files\HammerDB-2.20\hammerdb.bat

Crea la conexión y el esquema

Cuando la aplicación se está ejecutando, el primer paso es configurar la conexión para compilar el esquema.

1. Haz doble clic en SQL Server en el panel Comparativas (Benchmark).
2. Elige TPC-C, un acrónimo que significa: Transaction Processing Performance Council - Benchmark C. Desde el sitio de TPC.org:

   TPC-C incluye una combinación de cinco transacciones simultáneas de distinto tipo y complejidad, que se ejecutan en línea o se ponen en cola para una ejecución posterior. La base de datos está compuesta por nueve tipos de tablas con una gran variedad de tamaños de registros y propagación. TPC-C se mide en transacciones por minuto (tpmC).

3. Haz clic en Aceptar (OK).

   

4. En el panel Comparativas (Benchmark), junto a SQL Server, haz clic en el signo más (+) para expandir las opciones.

5. Debajo de TPC-C, haz clic en Compilación del esquema (Schema Build) y, luego, haz doble clic en Opciones (Options).

6. Llena el formulario con tu dirección IP, nombre de usuario y contraseña para que se vea como el que se muestra a continuación.

   

7. Para la opción Esquema (Schema), elige Actualizado (Updated), que crea un esquema TPC-C optimizado con una estructura más apropiada y mejores índices.

8. En este caso, la Cantidad de almacenes de datos (Number of Warehouses) (la escala) está configurada en 2,000, pero no es necesario que sea tan alta, ya que la creación de 2,000 almacenes de datos tardará varias horas en completarse. Algunos lineamientos sugieren de 10 a 100 almacenes de datos por CPU. En este instructivo, establece este valor en la cantidad de núcleos multiplicada por 10: 160 para una instancia de 16 núcleos.

9. En Usuarios virtuales para compilar el esquema (Virtual Users to Build Schema), elige un número entre 1 y 2 veces la cantidad de CPU virtuales cliente. Puedes hacer clic en la barra gris junto al control deslizante para aumentar la cantidad.

10. Haz clic en Aceptar (OK).

11. Haz doble clic en la opción Compilar (Build) debajo de la sección Compilación del esquema (Schema Build) para crear el esquema y cargar las tablas. Cuando se complete, haz clic en el ícono de la linterna roja en la parte superior central de la pantalla para borrar el usuario virtual y continuar con el siguiente paso.

Si creaste tu base de datos con el modelo de recuperación Simple, te recomendamos volver a cambiarlo a Full en este momento para obtener una prueba más precisa de una situación de producción. Esto no tendrá efecto hasta que realices una copia de seguridad completa o diferencial para activar el inicio de una cadena de registro nueva.

Importante: Si planeas ejecutar varias pruebas, haz una copia de seguridad completa de tu base de datos TPC-C nueva para que puedas restablecerla más tarde. Si creas una copia de seguridad, puedes ahorrar más tiempo que si creas la base de datos de nuevo con la herramienta. Si devuelves la base de datos a un modelo de recuperación completa, deberías crear una copia de seguridad de los registros de transacciones para borrarlos luego de cada prueba.

Crea la secuencia de comandos del controlador

HammerDB usa la secuencia de comandos del controlador a fin de dirigir el flujo de las instrucciones de SQL a la base de datos para generar la carga necesaria.

1. En el panel Comparativas (Benchmark), expande la sección Secuencia de comandos del controlador (Driver Script) y haz doble clic en Opciones (Options).
2. Verifica que la configuración coincida con la que usaste en el cuadro de diálogo Compilación del esquema.
3. Elige Secuencia de comandos del controlador de prueba por tiempo (Timed test driver script).
4. La opción Punto de control cuando se completa (Checkpoint when complete) obliga a la base de datos a escribir todo en el disco al final de la prueba. Marca esta opción solo si ejecutarás varias pruebas consecutivas.
5. Para garantizar una prueba exhaustiva, establece Minutos de tiempo de arranque (Minutes of rampup time) en 5 y Minutos de duración de la prueba (Minutes for test duration) en 20.
6. Haz clic en Aceptar (OK) para salir del cuadro de diálogo.
7. Haz doble clic en Cargar (Load) en la sección Secuencia de comandos del controlador (Driver Script) del panel Comparativas (Benchmark) para activar la secuencia de comandos del controlador.

Crea usuarios virtuales

Por lo general, la creación de una carga real requiere secuencias de comandos que se ejecuten como varios usuarios diferentes. Crea algunos usuarios virtuales para la prueba.

1. Expande la sección Usuarios virtuales y haz doble clic en Opciones.
2. Si configuras la cantidad de almacenes de datos (escala) en 160, establece Usuarios virtuales en 16, debido a que los lineamientos TPC-C recomiendan una proporción 10 veces menor para evitar el bloqueo de las filas. Selecciona la casilla de verificación Mostrar resultado para habilitar los mensajes de error en la consola.
3. Haz clic en Aceptar.

Recopila estadísticas de entorno de ejecución

HammerDB y SQL Server no recopilan estadísticas detalladas del entorno de ejecución con facilidad. A pesar de que las estadísticas están disponibles en profundidad en SQL Server, deben capturarse y calcularse con frecuencia. Si todavía no tienes un procedimiento o una herramienta para ayudarte a capturar estos datos, puedes usar el siguiente procedimiento a fin de capturar algunas métricas útiles durante tu prueba. Los resultados se escribirán en un archivo CSV en el directorio temp de Windows. Puedes copiar los datos en una Hoja de cálculo de Google con la opción Pegado especial > Pegar CSV.

Si deseas usar este procedimiento, primero debes habilitar de forma temporal los Procedimientos de automatización OLE para escribir el archivo en el disco. Recuerda inhabilitarlos luego de la prueba:

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

Nota: Si bien este procedimiento es pequeño, puede afectar la capacidad de procesamiento total que informa una fracción de un porcentaje.

Este es el código para crear el procedimiento sp_write_performance_counters en SQL Server Management Studio. Antes de comenzar la prueba de carga, ejecutarás este procedimiento en 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

Ejecuta la prueba de carga TPC-C

En SQL Server Management Studio, ejecuta el procedimiento de recopilación con la siguiente secuencia de comandos:

Use master
Go
exec dbo.sp_write_performance_counters

En la instancia de Compute Engine en la que instalaste HammerDB, inicia la prueba en la aplicación HammerDB:

1. En el panel Comparativas, en Usuarios virtuales haz doble clic en Crear para crear los usuarios virtuales, que activarán la pestaña Resultado de usuario virtual.
2. Haz doble clic en Ejecutar debajo de la opción Crear para iniciar la prueba.
3. Cuando se complete la prueba, verás el cálculo de transacciones por minuto (TPM) en la pestaña Resultado de usuario virtual.
4. Puedes encontrar los resultados de tu procedimiento de recopilación en el directorio c:\Windows\temp.
5. Guarda todos los valores en una Hoja de cálculo de Google y úsalos para comparar varias ejecuciones de pruebas.

Limpia

Una vez que completes el instructivo, puedes limpiar los recursos que creaste para que dejen de usar la cuota y generar cargos. En las siguientes secciones, se describe cómo borrar o desactivar estos recursos.

Borra el proyecto

La manera más fácil de eliminar la facturación es borrar el proyecto que creaste para el instructivo.

Para borrar el proyecto, sigue estos pasos:

Precaución: Borrar un proyecto tiene estas consecuencias:

• Se borra todo en el proyecto. Si usaste un proyecto existente para las tareas de este documento, cuando lo borres, también se borrará cualquier otro trabajo que hayas realizado en el proyecto.
• Se pierden los ID personalizados de proyectos. Cuando creaste este proyecto, es posible que hayas creado un ID del proyecto personalizado que desees utilizar en el futuro. Para conservar las URL que utilizan el ID del proyecto, como una URL appspot.com, borra los recursos seleccionados dentro del proyecto en lugar de borrar todo el proyecto.

Si planeas explorar varias infraestructuras, instructivos y guías de inicio rápido la reutilización de proyectos puede ayudarte a evitar exceder los límites de las cuotas del proyecto.

1. En la consola de Google Cloud, ve a la página Administrar recursos.

   Ir a Administrar recursos

2. En la lista de proyectos, elige el proyecto que quieres borrar y haz clic en Borrar.
3. En el diálogo, escribe el ID del proyecto y, luego, haz clic en Cerrar para borrar el proyecto.

Borra instancias

Para borrar una instancia de Compute Engine, utiliza lo siguiente:

1. En la consola de Google Cloud, ve a la página Instancias de VM.

   Ir a Instancias de VM

2. Selecciona tu instancia en la casilla de verificación de es la instancia que deseas borrar.
3. Para borrar la instancia, haz clic en Más acciones, haz clic en Borrar y, luego, sigue las instrucciones.

¿Qué sigue?

• Revisa la guía de recomendaciones de SQL Server.
• Explora arquitecturas de referencia, diagramas y prácticas recomendadas sobre Google Cloud. Consulta nuestro Cloud Architecture Center.