Instalar os Serviços de Aprendizado de Máquina do SQL Server (Python e R) no Windows

Aplica-se a: SQL Server 2016 (13.x) SQL Server 2017 (14.x) SQL Server 2019 (15.x)

Este artigo mostra como instalar os Serviços de Aprendizado de Máquina do SQL Server no Windows. Você pode usar os Serviços de Aprendizado de Máquina para executar scripts Python e R no banco de dados.

Importante

Estas instruções aplicam-se ao SQL Server 2016 (13.x), SQL Server 2017 (14.x) e SQL Server 2019 (15.x). Para o SQL Server 2022 (16.x), consulte Instalar os Serviços de Aprendizado de Máquina do SQL Server 2022 no Windows.

Lista de verificação de pré-instalação

• É necessária uma instância do mecanismo de banco de dados. Você não pode instalar apenas recursos Python ou R, embora possa adicioná-los incrementalmente a uma instância autônoma existente.

• Para continuidade de negócios, os grupos de disponibilidade Always On são suportados para os Serviços de Aprendizado de Máquina. Instale os Serviços de Machine Learning e configure pacotes em cada um dos nós.

• Não há suporte para a instalação dos Serviços de Aprendizado de Máquina em uma instância de cluster de failover Always On no SQL Server 2017. Ele é suportado com o SQL Server 2019 e posterior. Você deve instalar os Serviços de Aprendizado de Máquina no momento da instalação e os recursos não podem ser adicionados a uma instância de cluster de failover existente depois de instalados.

• Não instale os Serviços de Aprendizado de Máquina em um controlador de domínio. A parte de configuração dos Serviços de Aprendizado de Máquina falhará.

• Não instale Funcionalidades Partilhadas>Servidor de Machine Learning (Independente) no mesmo computador que está a executar uma instância de base de dados. Um servidor autônomo competirá pelos mesmos recursos e diminuirá o desempenho de ambas as instalações.

• A instalação lado a lado com outras versões do Python e R é suportada, mas não a recomendamos. Ele é suportado porque a instância do SQL Server usa suas próprias cópias das distribuições R e Anaconda de código aberto. Não recomendamos porque a execução de código que usa Python e R em um computador fora do SQL Server pode causar problemas:

  • Usar uma biblioteca diferente e arquivos executáveis diferentes criará resultados inconsistentes com o que você está executando no SQL Server.
  • O SQL Server não pode gerenciar scripts R e Python executados em bibliotecas externas, levando à contenção de recursos.

Observação

Os Serviços de Aprendizado de Máquina são instalados por padrão em Clusters de Big Data do SQL Server. Você não precisa seguir as etapas neste artigo se usar um cluster de Big Data. Para obter mais informações, consulte Usar serviços de aprendizado de máquina (Python e R) em clusters de Big Data.

Importante

Depois de concluir a instalação, conclua as etapas de pós-configuração descritas neste artigo. Essas etapas incluem habilitar o SQL Server para usar scripts externos e adicionar contas necessárias para que o SQL Server execute trabalhos R e Python em seu nome. As alterações de configuração geralmente exigem uma reinicialização da instância ou uma reinicialização do serviço Launchpad.

Obtenha a mídia de instalação

O local de download do SQL Server depende da edição:

• Edições SQL Server Enterprise, Standard e Express. Estas edições são licenciadas para uso em produção. Para as edições Enterprise e Standard, entre em contato com o fornecedor do software para obter a mídia de instalação. Você pode encontrar informações de compras e um diretório de parceiros da Microsoft no site de compras da Microsoft.

• A última edição gratuita.

Para obter mais informações sobre quais edições do SQL Server oferecem suporte à integração Python e R com os Serviços de Aprendizado de Máquina, consulte Edições e recursos com suporte do SQL Server 2019.

Executar a configuração

Para instalações locais, você deve executar a instalação como administrador. Se você instalar o SQL Server a partir de um compartilhamento remoto, deverá usar uma conta de domínio que tenha permissões de leitura e execução no compartilhamento remoto.

1. Inicie o assistente de instalação do SQL Server.

2. Na guia Instalação , selecione Nova instalação autônoma do SQL Server ou adicione recursos a uma instalação existente.

   

3. Na página Seleção de Recursos , selecione estas opções:

   • Serviços do Mecanismo de Banco de Dados

     Para usar R ou Python com o SQL Server, você deve instalar uma instância do mecanismo de banco de dados. Você pode usar uma instância padrão ou uma instância nomeada.

   • Serviços de Machine Learning e Extensão de Idiomas

     Esta opção instala os serviços de banco de dados que suportam a execução de scripts R e Python.

   • R

     Selecione esta opção para adicionar os pacotes Microsoft R, interpretador e código aberto R.

   • Python

     Selecione esta opção para adicionar os pacotes Microsoft Python, o executável Python 3.5 e selecione bibliotecas da distribuição Anaconda.

   Para obter informações sobre como instalar e usar o Java, consulte Instalar o SQL Server Java Language Extension no Windows.

   

   Observação

   Não selecione a opção Servidor de Aprendizado de Máquina (Autônomo) em Recursos Compartilhados. Esta opção destina-se a ser utilizada num computador separado.

1. Na página Consentimento para instalar o Microsoft R Open, selecione Aceitar>Avançar. Este contrato de licença abrange o Microsoft R Open, que inclui uma distribuição dos pacotes e ferramentas base R de código aberto. Ele também inclui pacotes R aprimorados e provedores de conectividade da equipe de desenvolvimento da Microsoft.

2. Na página Consentimento para instalar o Python , selecione Aceitar>Avançar. O contrato de licença de código aberto Python também abrange Anaconda e ferramentas relacionadas, além de algumas novas bibliotecas Python da equipe de desenvolvimento da Microsoft.

3. Na página Pronto para Instalar , verifique se essas seleções estão incluídas e selecione Instalar:

   • Serviços do Mecanismo de Banco de Dados
   • Serviços de Machine Learning (no banco de dados)
   • R, Python ou ambos

   Observe o local da pasta sob o caminho ..\Setup Bootstrap\Log onde os arquivos de configuração estão armazenados. Quando a instalação estiver concluída, você poderá revisar os componentes instalados no arquivo de resumo.

4. Após a conclusão da configuração, se você for instruído a reiniciar o computador, faça isso. É importante ler a mensagem do assistente de instalação quando concluir a instalação. Para obter mais informações, consulte Exibir e ler arquivos de log da Instalação do SQL Server.

Definir variáveis de ambiente

Somente para integração de recursos R, você deve definir a variável de ambiente para garantir uma MKL_CBWRsaída consistente dos cálculos da Intel Math Kernel Library (MKL):

1. No Painel de Controle, selecione Sistema e Segurança>Sistema>Configurações Avançadas do Sistema>Variáveis de Ambiente.

2. Crie um novo usuário ou variável de sistema:

   • Defina o nome da variável como MKL_CBWR.
   • Defina o valor da variável como AUTO.

Esta etapa requer uma reinicialização do servidor. Se você estiver prestes a habilitar a execução de script, poderá adiar a reinicialização até que todo o trabalho de configuração seja concluído.

Habilitar a execução de scripts

1. Use o SQL Server Management Studio (SSMS) para se ligar à instância onde instalou os Serviços de Aprendizagem Automática do SQL Server.

2. Selecione Nova Consulta para abrir uma janela de consulta e execute o seguinte comando:

   EXEC sp_configure
   

3. O valor da propriedade external scripts enabled deve estar 0 neste momento. O recurso está desativado por padrão. Para ativá-lo para que você possa executar scripts R ou Python, execute a seguinte instrução:

   EXEC sp_configure  'external scripts enabled', 1
   RECONFIGURE WITH OVERRIDE
   

   Se você já ativou o recurso para a linguagem R, não precisa executar RECONFIGURE uma segunda vez para Python. A plataforma de extensibilidade subjacente suporta ambos os idiomas.

Reiniciar o serviço

Quando a instalação estiver concluída, reinicie o mecanismo de banco de dados. A reinicialização do serviço também reinicia automaticamente o serviço relacionado da Barra Inicial do SQL Server.

Você pode reiniciar o serviço usando qualquer um destes métodos:

• O comando Reiniciar com o botão direito do mouse para a instância no Pesquisador de Objetos no SSMS
• O item Serviços da Console de Gestão da Microsoft (MMC) no Painel de Controlo
• Gerenciador de Configuração do SQL Server

Verificar a instalação

Use as seguintes etapas para verificar se todos os componentes usados para iniciar scripts externos estão em execução:

1. No SQL Server Management Studio, abra uma nova janela de consulta e execute o seguinte comando:

   EXECUTE sp_configure  'external scripts enabled'
   

   Em seguida, run_value é definido como 1.

2. Abra o item do painel de controle Serviços ou o SQL Server Configuration Manager e verifique se o serviço Barra Inicial do SQL Server está em execução. Você deve ter um serviço para cada instância do mecanismo de banco de dados que tenha R ou Python instalado. Para obter mais informações sobre o serviço, consulte Arquitetura de extensibilidade nos Serviços de Aprendizado de Máquina do SQL Server.

3. Se o Launchpad estiver em execução, pode executar scripts simples de Python e R para verificar se os tempos de execução de scripts externos podem comunicar com o SQL Server.

   Abra uma nova janela Consulta no SQL Server Management Studio e execute um script como:

   • Para R:

     EXEC sp_execute_external_script  @language =N'R',
     @script=N'
     OutputDataSet <- InputDataSet;
     ',
     @input_data_1 =N'SELECT 1 AS hello'
     WITH RESULT SETS (([hello] int not null));
     GO
     

   • Para Python:

     EXEC sp_execute_external_script  @language =N'Python',
     @script=N'
     OutputDataSet = InputDataSet;
     ',
     @input_data_1 =N'SELECT 1 AS hello'
     WITH RESULT SETS (([hello] int not null));
     GO
     

   Na primeira vez que o tempo de execução do script externo é carregado, o script pode demorar um pouco para ser executado. Os resultados devem ser algo assim:

   olá
   1

Observação

As colunas ou cabeçalhos usados no script Python não são retornados automaticamente. Para adicionar nomes de coluna para sua saída, você deve especificar o esquema para o conjunto de dados de retorno. Faça isso usando o WITH RESULTS parâmetro do procedimento armazenado, nomeando as colunas e especificando o tipo de dados SQL.

Por exemplo, você pode adicionar a seguinte linha para gerar um nome de coluna arbitrário: WITH RESULT SETS ((Col1 AS int)).

Aplicar atualizações

Instalação existente

Se você adicionou os Serviços de Aprendizado de Máquina a uma instância existente do SQL Server e aplicou anteriormente uma atualização cumulativa (), as versões do mecanismo de banco de dados e o recurso Serviços de Aprendizado de Máquina podem ser diferentes. Essa diferença pode resultar em comportamento inesperado ou erros porque launchpad.exe e sqlservr.exe têm versões diferentes.

Siga estas etapas para trazer os Serviços de Aprendizado de Máquina para a mesma versão do mecanismo de banco de dados:

1. Determine a atualização cumulativa que você tem para o mecanismo de banco de dados. Execute esta instrução T-SQL:

   SELECT @@VERSION
   

   Aqui está um exemplo de saída do SQL Server 2019 CU 8:

   Microsoft SQL Server 2019 (RTM-CU8-GDR) (KB4583459) - 15.0.4083.2 (X64)   Nov  2 2020 18:35:09   Copyright (C) 2019 Microsoft Corporation  Developer Edition (64-bit) on Windows 10 Enterprise 10.0 (X64) (Build 19042: ) (Hypervisor)
   

   Para obter mais informações, consulte Determinar a versão, edição e nível de atualização do SQL Server e seus componentes.

2. Se necessário, baixe a atualização cumulativa instalada para o mecanismo de banco de dados.

3. Execute a instalação da atualização cumulativa e siga as instruções para instalá-la novamente para os Serviços de Aprendizado de Máquina. Selecione a instância existente onde os Serviços de Aprendizado de Máquina estão instalados. O status da atualização mostra Incompletamente instalado na página Seleção de recursos .

4. Selecione Avançar e continue com a instalação.

Nova instalação

Se você instalar os Serviços de Aprendizado de Máquina com uma nova instalação do mecanismo de banco de dados do SQL Server, recomendamos que aplique a atualização cumulativa mais recente aos componentes do mecanismo de banco de dados e do aprendizado de máquina.

Em dispositivos conectados à Internet, as atualizações cumulativas geralmente são aplicadas por meio do Windows Update. Mas você também pode usar as etapas a seguir para atualizações controladas. Quando você aplica a atualização para o mecanismo de banco de dados, a instalação obtém atualizações cumulativas para quaisquer recursos Python ou R instalados na mesma instância.

Servidores desconectados exigem etapas extras. Para obter mais informações, consulte Instalar em computadores sem acesso à > Internet Aplicar atualizações cumulativas.

1. Comece com uma instância de linha de base já instalada: versão inicial do SQL Server.

2. Vá para a lista de atualizações para o Microsoft SQL Server.

3. Selecione a atualização cumulativa mais recente. Um executável é baixado e extraído automaticamente.

4. Execute a Instalação e aceite os termos da licença.

5. Na página Seleção de recursos , revise os recursos aos quais as atualizações cumulativas são aplicadas. Você deve ver todos os recursos instalados para a instância atual, incluindo recursos de aprendizado de máquina. A Instalação baixa os arquivos CAB necessários para atualizar todos os recursos.

   

6. Continue pelo assistente. Aceite os termos de licença para distribuições R e Python.

Configuração adicional

Se a etapa de verificação de script externo tiver sido bem-sucedida, você poderá executar comandos R ou Python do SQL Server Management Studio, Visual Studio Code ou qualquer outro cliente que possa enviar instruções T-SQL para o servidor.

Se você recebeu um erro ao executar o comando, talvez seja necessário fazer configurações adicionais para o serviço ou banco de dados. No nível da instância, as configurações adicionais podem incluir:

• Configurar um firewall para os Serviços de Aprendizado de Máquina do SQL Server
• Ativar protocolos de rede adicionais
• Habilitar conexões remotas
• Criar um login para SQLRUserGroup
• Gerencie cotas de disco para impedir que scripts externos executem tarefas que esgotam espaço em disco

No SQL Server 2019 no Windows, o mecanismo de isolamento foi alterado. Esse mecanismo afeta SQLRUserGroup, regras de firewall, permissão de arquivo e autenticação implícita. Para obter mais informações, consulte Alterações de isolamento para Serviços de Aprendizado de Máquina.

No banco de dados, talvez você precise de atualizações de configuração. Para obter mais informações, consulte Conceder permissão aos usuários para os Serviços de Aprendizado de Máquina do SQL Server.

Observação

Se a configuração adicional é necessária depende do seu esquema de segurança, onde você instalou o SQL Server e como você espera que os usuários se conectem ao banco de dados e executem scripts externos.

Otimizações sugeridas

Agora que você tem tudo funcionando, você também pode querer otimizar o servidor para suportar o aprendizado de máquina ou instalar um modelo de aprendizado de máquina pré-treinado.

Otimizar o servidor para execução de scripts

As configurações padrão para a instalação do SQL Server destinam-se a otimizar o equilíbrio do servidor para uma variedade de outros serviços e aplicativos.

Nas configurações padrão, os recursos para aprendizado de máquina às vezes são restritos ou limitados, particularmente em operações que consomem muita memória.

Para garantir que os trabalhos de aprendizado de máquina sejam priorizados e dotados de recursos adequados, recomendamos que você use o Administrador de Recursos do SQL Server para configurar um pool de recursos externos. Você também pode querer alterar a quantidade de memória alocada para o mecanismo de banco de dados do SQL Server ou aumentar o número de contas executadas no serviço Barra Inicial do SQL Server.

• Para configurar um pool de recursos para gerenciar recursos externos, consulte Criar um pool de recursos externos.

• Para alterar a quantidade de memória reservada para o banco de dados, consulte Opções de configuração de memória do servidor.

• Para alterar o número de contas R que a Barra Inicial do SQL Server pode iniciar, consulte Dimensionar a execução simultânea de scripts externos nos Serviços de Aprendizado de Máquina do SQL Server.

Se você estiver usando o Standard Edition e não tiver o Administrador de Recursos, poderá usar modos de exibição de gerenciamento dinâmico, Eventos Estendidos do SQL Server e monitoramento de eventos do Windows para ajudar a gerenciar os recursos do servidor.

Instalar pacotes Python e R adicionais

As soluções Python e R que você cria para o SQL Server podem chamar:

• Funções básicas.
• Funções dos pacotes proprietários instalados com o SQL Server.
• Pacotes de terceiros que são compatíveis com a versão de código aberto Python e R que o SQL Server instala.

Os pacotes que você deseja usar do SQL Server devem ser instalados na biblioteca padrão usada pela instância. Se você tiver uma instalação separada do Python ou R no computador, ou se tiver instalado pacotes em bibliotecas de usuários, não poderá usar esses pacotes do T-SQL.

Para instalar e gerenciar pacotes adicionais, você pode configurar grupos de usuários para compartilhar pacotes em um nível por banco de dados ou pode configurar funções de banco de dados para permitir que os usuários instalem seus próprios pacotes. Para obter mais informações, consulte Instalar pacotes Python e Instalar novos pacotes R.

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