Résumé : Ce livre blanc décrit la fonctionnalité filestream de sql server 2008, qui permet le stockage et l'accès aux données blob en associant sql server 2008 et le système de fichiers ntfs.








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Configuration NTFS


Même le sous-système d'E/S, conçu avec le plus de soin et exécuté sur du matériel hautes performances, peut ne pas fonctionner comme prévu si le système de fichiers (dans ce cas NTFS) n'est pas configuré correctement. Cette section décrit certaines options de configuration qui peuvent affecter une charge de travail impliquant des données FILESTREAM.

Pour une présentation plus complète de NTFS, consultez les articles de la bibliothèque TechNet intitulés « Guide de référence technique sur NTFS » (http://technet.microsoft.com/fr-fr/library/cc758691.aspx) et « Utilisation des systèmes de fichiers » (http://technet.microsoft.com/fr-fr/library/bb457112.aspx).

Optimisation des performances NTFS

Par défaut, NTFS n'est pas configuré pour gérer une charge de travail hautes performances avec des dizaines de milliers de fichiers d'un répertoire du système de fichiers spécifique (c. à-d., le scénario FILESTREAM). Deux options NTFS doivent être configurées pour faciliter les performances FILESTREAM. Il est très important de définir ces options correctement avant d'entreprendre tous les tests de performances ; sinon, les résultats ne seront pas représentatifs des performances FILESTREAM réelles.

La première option de configuration consiste à désactiver la génération de noms 8.3 lorsque de nouveaux fichiers sont créés (ou renommés). Ce processus génère un nom secondaire pour chaque fichier, qui est uniquement destiné à la compatibilité descendante avec les applications 16 bits. L'algorithme génère un nouveau nom 8.3, puis doit analyser les noms de fichiers 8.3 existants dans le répertoire pour vérifier que le nouveau nom est unique. Comme le nombre de fichiers du répertoire devient important (généralement plus de 300 000), ce processus prend de plus en plus de temps. Le temps de création d'un fichier augmente et les performances diminuent. Par conséquent, le fait de désactiver ce processus peut accroître les performances de façon significative. Pour désactiver ce processus, tapez la commande suivante à l'invite de commandes, puis redémarrez l'ordinateur :

          fsutil behavior set disable8dot3 1

Remarque : cette option désactive la génération de noms 8.3 sur tous les volumes NTFS sur le serveur. Si des volumes sont utilisés par les applications 16 bits, ils peuvent rencontrer des problèmes après que vous avez modifié ce comportement.

La deuxième option de désactivation consiste à mettre à jour le dernier temps d'accès d'un fichier lorsqu'il est accessible. Si la charge de travail accède brièvement à plusieurs fichiers, un temps disproportionné est consacré à la mise à jour du dernier temps d'accès de chaque fichier. Le fait de désactiver cette option peut aussi augmenter considérablement les performances. Pour désactiver ce processus,
tapez la commande suivante à l'invite de commandes, puis redémarrez l'ordinateur :

          fsutil behavior set disablelastaccess 1

Taille de cluster

Tous les systèmes de fichiers Windows possèdent le concept de « cluster », qui est l'unité d'affectation lorsque l'espace disque est alloué. Comme un cluster correspond à la plus petite quantité d'espace disque pouvant être allouée, si un fichier est très petit, une partie du cluster peut être inutilisée (essentiellement gaspillée). La taille de cluster est, par conséquent, généralement assez petite afin que les petits fichiers ne gaspillent pas l'espace disque.

Plusieurs clusters peuvent être alloués aux fichiers volumineux, ou la taille des fichiers peut évoluer dans le temps et des clusters peuvent leur être alloués à mesure que leur taille augmente. Si un fichier se développe beaucoup, mais par petits segments, les clusters alloués sont susceptibles de ne pas être contigus sur le disque (c.-à-d., ce sont des « fragments »). Cela signifie que plus les clusters sont petits et plus un fichier se développe, plus il sera fragmenté.

La taille de cluster est donc un compromis entre le gaspillage de l'espace disque et la réduction de la fragmentation. Plus d'informations sur les différentes tailles de cluster des systèmes de fichiers Windows sont disponibles dans l'article de la Base de connaissances « Taille de cluster par défaut pour FAT et NTFS » (http://support.microsoft.com/kb/140365).

La recommandation pour l'utilisation de FILESTREAM est que les unités individuelles de données BLOB aient une taille minimale de 1 Mo. Dans ce cas, il est recommandé que la taille de clusters NTFS du volume du conteneur de données FILESTREAM soit définie à 64 Ko pour réduire la fragmentation.
Cette opération doit être effectuée manuellement, car la valeur par défaut pour les volumes NTFS jusqu'à 2 téraoctets (To) est de 4 Ko. Cela peut être accompli en utilisant l'option /A de la commande format. Par exemple, à l'invite de commandes, tapez :

          format F: /FS:NTFS /V:MyFILESTREAMContainer /A:64K

Ce paramètre doit être associé à des tailles de mémoires tampons volumineuses, comme le décrit la section « Considérations relatives au réglage des performances et aux tests » plus loin dans ce livre blanc.

Gestion de la fragmentation

Comme décrit précédemment, lorsque plusieurs fichiers se développent sur un volume, ils sont fragmentés. Cela signifie que la collection de clusters allouée au fichier n'est pas contiguë. Lorsque le fichier est lu séquentiellement, les têtes de disque sous-jacentes doivent lire tous les clusters dans l'ordre, ce qui peut signifier qu'ils doivent lire différentes parties du disque. Même si les fichiers ne se développent pas une fois créés, s'ils ont été créés sur un volume où l'espace disponible n'est pas dans un seul segment contigu, ils peuvent être fragmentés immédiatement, car les clusters nécessaires pour les contenir ne sont pas disponibles en contigu.

La fragmentation affecte les performances de lecture séquentielle contrairement à lorsqu'il n'y a pas ou peu de fragmentation. Le problème est très semblable à celui de la fragmentation d'index dans une base de données qui ralentit les performances d'analyse d'étendue de requête.

Il est, par conséquent, essentiel que la fragmentation soit régulièrement supprimée à l'aide d'un outil de défragmentation de disque de façon à conserver les performances de lecture séquentielle. En outre, si le volume qui va être utilisé pour héberger le conteneur de données FILESTREAM a été précédemment utilisé, ou s'il contient d'autres données, le niveau de fragmentation doit être vérifié et modifié si nécessaire.

Compression

Les données stockées dans NTFS peuvent être compressées pour économiser de l'espace disque, mais au détriment d'UC supplémentaire pour compresser et décompresser les données lorsqu'elles sont écrites ou lues, respectivement. La compression n'est pas utile si les données sont essentiellement incompressibles. Par exemple, les données aléatoires, les données chiffrées ou les données qui ont déjà été compressées ne vont pas bien se compresser, mais devront être transmises via l'algorithme de compression NTFS et entraîneront une surcharge du processeur.

C'est pourquoi, l'activation de la compression n'a de sens que lorsque les données peuvent être fortement compressées, et lorsque l'UC supplémentaire nécessaire n'entraîne pas la diminution des performances de charge de travail. Notez également que la compression ne peut être activée que lorsque la taille maximale de cluster NTFS est de 4 096 octets.

La compression peut être activée sur le volume du conteneur de données FILESTREAM lorsqu'il est formaté, avec l'option /C de la commande format. Par exemple :

          format F: /FS:NTFS /V:MyFILESTREAMContainer /A:4096 /C

Un volume existant peut également être activé pour la compression à l'aide des étapes suivantes :

  1. Dans Poste de travail ou l'Explorateur Windows, cliquez avec le bouton droit sur le volume
    à compresser ou à décompresser.

  2. Cliquez sur Propriétés pour afficher la boîte de dialogue Propriétés.

  3. Dans l'onglet Général, activez ou désactivez la case à cocher Compresser le lecteur pour augmenter l'espace disque disponible, puis cliquez sur OK.

  4. Dans la boîte de dialogue Confirmation des modifications d’attributs, indiquez si la compression s'applique au volume entier ou au dossier racine.

C'est ce que montre l'illustration suivante.

filestreamwhitepaper2.gif

Illustration 2 : Compression d'un volume existant à l'aide de l'Explorateur Windows

Gestion de l'espace

Bien que plusieurs conteneurs de données FILESTREAM puissent être placés sur un seul volume NTFS, il existe des raisons pour lesquelles il faut disposer d'un mappage 1:1 entre les conteneurs de données
et les volumes NTFS. Outre le risque potentiel de contention dépendante de la charge de travail, il est impossible de gérer l'espace du conteneur de données FILESTREAM dans SQL Server. C'est pourquoi, l'utilisation de quotas de disque NTFS est nécessaire, le cas échéant. Les quotas de disque sont suivis par utilisateur, par volume. Ainsi, le fait de posséder plusieurs conteneurs de données FILESTREAM sur un seul volume rend difficile de déterminer quel conteneur de données utilise le plus d'espace disque. Notez que tous les fichiers FILESTREAM sont créés sous le compte de service SQL Server. Si ce paramètre est modifié, de l'espace disque est chargé dans le nouveau compte de service.

Il existe un seul pilote de filtre du système de fichiers FILESTREAM pour chaque volume NTFS qui comprend un conteneur de données FILESTREAM, et il en existe également un pour chaque version de SQL Server qui a un conteneur de données FILESTREAM sur le volume. Chaque pilote de filtre est chargé de gérer les conteneurs de données FILESTREAM pour ce volume, pour toutes les instances qui utilisent une version particulière de SQL Server.

Par exemple, un volume NTFS qui héberge trois conteneurs de données FILESTREAM, un pour chacune des trois instances de SQL Server 2008, n'aura qu'un pilote de filtre du système de fichiers FILESTREAM SQL Server 2008.

Sécurité

Il existe deux critères de sécurité pour l'utilisation de la fonctionnalité FILESTREAM. Premièrement, SQL Server doit être configuré pour la sécurité intégrée. Deuxièmement, si l'accès distant est utilisé, le port SMB (445) doit être activé via tous les systèmes de pare-feu. Il s'agit du même port que celui qui est nécessaire pour l'accès standard au partage distant. Pour plus d'informations, consultez l'article de la Base de connaissances « Présentation des services et des exigences de ports réseau pour Windows Server System » (http://support.microsoft.com/kb/832017).
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