SQL Server 2022: Nuevas características y mejoras para bases de datos en la nube

Hace tres décadas, SQL Server se ha mantenido como un fiel servidor de bases de datos que potencia tanto aplicaciones internas de negocios como sitios web públicos de gran escala como Stack Overflow. Si bien algunas cargas de trabajo de bases de datos se han trasladado a la nube, y la próxima versión de SQL Server cuenta con herramientas e integración con servicios de Azure para respaldo o análisis que ayudan en esa migración hacia la nube si es la elección correcta para un negocio, también se han incorporado muchas funciones nuevas para cubrir una amplia gama de escenarios de bases de datos.

Utiliza la nube sin migrar

SQL Server puede utilizar los servicios de Azure para respaldo, continuidad del negocio, análisis, políticas y gobierno de datos.

“SQL Server 2022 se integra con Azure Synapse Link y Microsoft Purview para permitir a los clientes obtener ideas más profundas, predicciones y gobernabilidad de sus datos a gran escala”, dijo Asad Khan, director de gestión de programas de Microsoft Azure. “La integración con la nube se ve reforzada con la recuperación ante desastres (DR) administrada a Azure SQL Managed Instance, junto con análisis casi en tiempo real, lo que permite a los administradores de bases de datos gestionar sus conjuntos de datos con mayor flexibilidad y un impacto mínimo en el usuario final”.

La instancia administrada de SQL se convierte en una réplica secundaria a la que se puede cambiar y volver sin necesidad de configurar un grupo de disponibilidad. Las capacidades híbridas también utilizan Azure para ajustar el rendimiento de un sistema SQL Server 2022.

“Con una mayor inteligencia incorporada en las operaciones de la base de datos en sí, las cargas de trabajo aprenden automáticamente a funcionar de manera óptima, más rápida e inteligente sin necesidad de ajustes manuales o supervisión”, explicó Khan.

La integración también es útil para escenarios de nube híbrida en los que se requiere lo contrario. Microsoft Defender for Cloud puede proteger las bases de datos SQL locales a través de la Extensión de SQL Server para Azure, que ahora se puede instalar al configurar SQL Server, y los usuarios pueden utilizar la autenticación de Azure AD, incluida la autenticación multifactor (MFA), para acceder a un servidor SQL local con SQL Server 2022.

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Además, Azure permite ejecutar servicios de Azure en la infraestructura propia de una organización.

“Con SQL Server habilitado para Azure Arc, las cargas de trabajo de los clientes se conectan a Azure para garantizar el acceso permanente a la base de datos, actualizaciones de software siempre vigentes e información práctica de su implementación”, dijo Khan.

Y no solo se trata de Azure; la nueva integración de almacenamiento de objetos permite a los usuarios integrarse con almacenamiento compatible con S3 para respaldo y restauración, lo que incluye soluciones de almacenamiento de Dell, HPE, Nutanix, Pure Storage, Red Hat y Scality, así como AWS. Según Khan, el almacenamiento de objetos también se puede utilizar para big data.

“La virtualización del Data Lake integra PolyBase con el almacenamiento de objetos compatible con S3, lo que agrega soporte para la consulta de archivos Parquet con T-SQL”, explicó Khan.

Pero si se utiliza Azure para big data, los usuarios pueden prescindir eficazmente de ETL (extracción, transformación y carga) y utilizar sus datos operativos de SQL Server para análisis.

“Azure Synapse Link para SQL Server 2022 proporciona análisis casi en tiempo real y procesamiento híbrido transaccional y analítico con un impacto mínimo en los sistemas operativos”, dijo Khan. “Con una integración perfecta entre los almacenes operativos en SQL Server 2022 y las agrupaciones de SQL dedicadas de Azure Synapse Analytics, Azure Synapse Link para SQL permite a los clientes ejecutar análisis, inteligencia empresarial y escenarios de aprendizaje automático en sus datos operativos con un impacto mínimo en las bases de datos fuente, todo esto gracias a una nueva tecnología de feeds de cambios”.

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Este es el mismo enfoque que Microsoft ya ha adoptado con Cosmos DB, lo que significa que esta base de datos SQL tradicional obtiene características que se vieron por primera vez en servicios de bases de datos diseñados para la nube.

Un libro mayor sin blockchain

Si alguna vez has considerado las ventajas de las blockchain y has pensado que una base de datos de solo anexos podría hacer lo mismo sin todo el trabajo de diseñar y mantener un sistema distribuido que probablemente no sea escalable para consultas con alto rendimiento (o el impacto ambiental de la minería de blockchain), entonces otra característica que se originó en Azure SQL y que ahora llega a SQL Server 2022 es justo lo que necesitas.

“El libro mayor aporta los beneficios de las blockchains a las bases de datos relacionales mediante la vinculación criptográfica de los datos y sus cambios en una estructura de blockchain para hacer que los datos sean resistentes a la manipulación y verificables, facilitando la implementación de procesos empresariales multipartes, como los sistemas de cadena de suministro, y agilizando también las auditorías de cumplimiento”, explicó Khan.

Por ejemplo, la calidad del helado de un fabricante de helados depende tanto de los ingredientes que envían sus proveedores como del helado terminado que entregan en la temperatura correcta. Si el camión refrigerado tiene un fallo, la crema podría cortarse o el helado podría derretirse y luego volver a congelarse una vez que esté en el congelador de la tienda.

Recopilando información de sensores de todos los participantes en su cadena de suministro, el fabricante de helados puede rastrear dónde está el problema. Sin embargo, todos tienen que poder confiar en que las lecturas de temperatura sean correctas y no hayan sido manipuladas para evitar la responsabilidad.

“El libro mayor permite a los participantes verificar la integridad de los datos almacenados de forma centralizada”, dijo Khan.

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Cuando se crea una tabla de libro mayor, las filas que son modificadas por una transacción se resumen criptográficamente junto con las propias transacciones. Esto se almacena en la misma estructura de datos de árbol Merkle que utilizan otras blockchains y los usuarios pueden escribir periódicamente resúmenes que representan el estado de la base de datos en un almacenamiento prueba de manipulación, de modo que después puedan comprobar si la base de datos en vivo no ha sido manipulada por un atacante o un administrador malicioso.

Para SQL Azure, esto se hace en Azure Blob storage o Azure Confidential Ledger, que utiliza enclaves seguros en Azure Confidential Computing. Estas herramientas se pueden utilizar con SQL Server 2022 o con el almacenamiento WORM (write once read many) propio de una organización.

Pero a diferencia de muchos sistemas blockchain, Ledger es respetuoso con el medio ambiente.

“No se basa en protocolos de consenso caros, como el proof of work (PoW), que se utilizan comúnmente en las tecnologías blockchain”, explicó Khan. “El mecanismo PoW requiere que varios servidores compitan para resolver problemas matemáticos complejos, lo que consume mucha energía”.

No se necesita hardware de servidor específico para ejecutar Ledger, como una CPU con soporte de enclave seguro. Los usuarios pueden crear tablas de libro mayor que se puedan actualizar y solo anexar, según si necesitan actualizar y eliminar filas o simplemente insertar nuevas. De cualquier manera, los usuarios obtienen un registro a prueba de manipulaciones que pueden mostrar a un auditor.

“Al igual que con un libro mayor tradicional, esta característica conserva los datos históricos”, dijo Khan. “Si una fila se actualiza en la base de datos, su valor anterior se mantiene en una forma relacional para admitir consultas SQL y se protege en una tabla de historial”.

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“El libro mayor proporciona un registro cronológico de todos los cambios realizados en la base de datos a lo largo del tiempo, al tiempo que conserva la potencia, flexibilidad y rendimiento de la base de datos SQL”.

Mejorando el rendimiento de las consultas

SQL Server 2022 cuenta con más funciones de Procesamiento de Consultas Inteligente para acelerar las cargas de trabajo existentes y las aplicaciones de bases de datos mediante lo que Khan llama "un esfuerzo de implementación mínimo”.

“Las aplicaciones pueden beneficiarse automáticamente de estas características sin realizar cambios en el código, simplemente activando Query Store, ejecutándolo con la última versión de compatibilidad de la base de datos de la aplicación o activando una configuración a nivel de base de datos”, dijo Khan.

Las nuevas características ajustan configuraciones que son complejas o simplemente tediosas de manejar para los administradores de bases de datos y mejoran algunas de las mejoras automáticas existentes en el rendimiento, que a veces pueden resultar contraproducentes.

Determinar el grado de paralelismo para una consulta puede ser complicado, por lo que la función de comentarios DOP (Grados de Paralelismo) utiliza un bucle de retroalimentación para comprobar si utilizar más núcleos de CPU realmente acelera la consulta o simplemente toma recursos de otras tareas de la base de datos donde los núcleos serían más útiles.

“La retroalimentación DOP ajusta automáticamente el grado de paralelismo para consultas repetitivas con el objetivo de optimizar las cargas de trabajo en las que el paralelismo ineficiente puede causar problemas de rendimiento”, explicó Khan. “La retroalimentación asigna memoria ajusta el tamaño de la memoria asignada para una consulta en función del rendimiento pasado”.

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SQL Server 2022 puede utilizar percentiles para mejorar el algoritmo de retroalimentación de consultas en las que la cantidad de memoria cambia mucho cada vez que se ejecutan, y conserva la retroalimentación de las asignaciones de memoria incluso si se vacía la caché o se reinicia el servidor.

El optimizador de consultas de SQL Server estima el costo de ejecutar un plan de consulta utilizando el número de filas que se procesarán, que es la cardinalidad de la consulta. Hay algunas consultas en las que es difícil para SQL Server hacer una buena estimación de cuál será la cardinalidad, por lo que obtiene un costo incorrecto.

“La retroalimentación de estimación de cardinalidad identifica y corrige planes de ejecución de consulta subóptimos para consultas repetitivas cuando estos problemas son causados por suposiciones incorrectas del modelo de estimación”, explicó Khan.

La velocidad de algunas consultas puede variar drásticamente porque los datos que los usuarios están viendo pueden ser muy diferentes. Al consultar cuántos artículos tiene un proveedor en stock, naturalmente será mucho más rápido si solo tiene algunas líneas en lugar de cientos o miles. La optimización de planes sensible a parámetros busca distribuciones de datos no uniformes como esa y le indica a SQL Server almacenar múltiples planes sobre cómo ejecutar la consulta de stock porque los parámetros varían de manera amplia.

Las operaciones en modo por lotes serán más rápidas si una organización tiene CPUs de servidor con extensiones AVX 512 Advanced Vector Extension (AVX 512).

“[Esto] mejora el rendimiento de las operaciones de escaneo de la memoria de búfer en máquinas con gran capacidad de memoria mediante el uso de múltiples núcleos de CPU”, dijo Khan.

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También se han realizado algunas mejoras específicas en Query Store, como su uso en réplicas secundarias para obtener información sobre las cargas de trabajo que se ejecutan allí. Los usuarios también obtienen las sugerencias de Query Store que los desarrolladores de bases de datos ya pueden utilizar en Azure SQL DB e instancias de SQL administradas para acelerar las consultas sin tener que reescribirlas.

Esta es la promesa que Microsoft ha hecho sobre las versiones de Azure de los productos de servidor: las nuevas características se construirán primero para la nube. Pero cuando sean útiles en el hardware propio de una organización, aparecerán en la próxima versión del software de servidor.

¿Cómo puedo obtener SQL Server 2022?

Microsoft no ha anunciado cuándo espera lanzar SQL Server 2022, pero es común que las nuevas versiones lleguen alrededor del momento de Microsoft Ignite, que será a finales de octubre de este año. La versión 2.1 de Community Technology Preview de SQL Server 2022 ya está disponible como una edición de evaluación de prueba de 180 días con todas las características de la edición Enterprise, o los usuarios pueden ejecutar la edición Developer como una prueba de 180 días en una VM de Azure desde el mercado.

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