مشاركة عبر

بنية الدالات الموزعة فائقة الحجم

  • مقالة

ينطبق على: قاعدة بيانات Azure SQL

تستخدم طبقة خدمة Hyperscale بنية ذات مستويات تخزين وأداء حوسبة قابلة للتطوير بدرجة كبيرة. توضح هذه المقالة المكونات التي تمكن العملاء من توسيع نطاق قواعد بيانات Hyperscale بسرعة مع الاستفادة من النسخ الاحتياطية الفورية تقريبا وتسجيل المعاملات القابلة للتطوير بدرجة كبيرة.

نظرة عامة على بنية Hyperscale

تقوم محركات قواعد البيانات التقليدية بتركيز وظائف إدارة البيانات في عملية واحدة: حتى ما يسمى بقواعد البيانات الموزعة في الإنتاج اليوم لديها نسخ متعددة من محرك بيانات متجانس.

تتبع قواعد البيانات Hyperscale نهجاً مختلفاً. يفصل Hyperscale محرك معالجة الاستعلام، إذ تتباعد دلالات محركات البيانات المختلفة، عن المكونات التي توفر تخزيناً طويل المدى ومتانة للبيانات. بهذه الطريقة، يمكن تصغير سعة التخزين بسلاسة بقدر الحاجة. الحد الأقصى للتخزين المدعوم في البداية هو 100 تيرابايت.

تشترك النُسخ المتماثلة ذات المسميات والإتاحة العالية في نفس مكونات التخزين، لذلك لا يلزم نسخ بيانات لتدوير نسخة متماثلة جديدة.

يوضح الرسم البياني التالي الأنواع المختلفة من العقد في قاعدة بيانات Hyperscale:

Diagram that shows that Hyperscale's compute tier consists of a primary compute note and secondary compute nodes, each with RBPEX data cache. The log service communicates both with compute notes and page servers. Page servers exist in their own tier, and also have RBPEX data cache.

تحتوي قاعدة بيانات Hyperscale على الأنواع التالية من المكونات: عقد الحوسبة وخوادم الصفحات وخدمة السجل وتخزين Azure.

Compute

عقدة الحوسبة هي المكان الذي يعيش فيه المحرك الارتباطي. هذا هو المكان الذي تحدث فيه معالجة المعاملة والاستعلام واللغة. تحدث جميع تفاعلات المستخدم مع قاعدة بيانات Hyperscale من خلال عقد الحوسبة هذه.

تحتوي عقد الحوسبة على ذاكرة تخزين مؤقت تستند إلى SSD تسمى Resilient Buffer Pool Extension (ذاكرة التخزين المؤقت لبيانات RBPEX). ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات RBPEX هي ذاكرة تخزين مؤقت للبيانات غير المغطاة تقلل من عدد الرحلات ذهاباً وإياباً على الشبكة المطلوبة لجلب صفحة من البيانات.

تحتوي قواعد بيانات Hyperscale على عقدة حوسبة أساسية واحدة حيث تتم معالجة حمل عمل القراءة والكتابة والمعاملات. وتعمل عقدة حوسبة ثانوية أو أكثر كعقد احتياطية رائجة لأغراض تجاوز الفشل. يمكن أن تعمل عقد الحوسبة الثانوية كعقد حوسبة للقراءة فقط لإلغاء تحميل أحمال عمل القراءة عند الرغبة. النسخ المتماثلة المسماة هي عقد حوسبة ثانوية مصممة لتمكين سيناريوهات OLTP الضخمة القابلة للقراءة وتحسين أحمال عمل المعالجة المختلطة للمعاملات والمعالجة التحليلية (HTAP).

محرك قاعدة البيانات الذي يعمل على عقد حوسبة Hyperscale هو نفسه كما هو الحال في طبقات خدمة قاعدة بيانات Azure SQL الأخرى. عندما يتفاعل المستخدمون مع محرك قاعدة البيانات على عقد حوسبة Hyperscale، فإن مساحة السطح المدعومة وسلوك المحرك المدعومين هما نفسهما في طبقات الخدمة الأخرى، باستثناء القيود المعروفة .

خادم الصفحة

خوادم الصفحة هي أنظمة تمثل محرك تخزين متدرجاً. كل خادم صفحة مسؤول عن مجموعة فرعية من الصفحات في قاعدة البيانات. اسمياً، يتحكم كل خادم صفحة في ما يصل إلى 128 جيجابايت أو ما يصل إلى 1 تيرابايت من البيانات. يحتوي كل خادم صفحة أيضاً على نسخة طبق الأصل يتم الاحتفاظ بها للتكرار والتوافر.

تتمثل مهمة خادم الصفحة في تقديم صفحات قاعدة البيانات إلى عقد الحوسبة عند الطلب، والحفاظ على الصفحات محدثة كبيانات تحديث المعاملات. يتم تحديث خوادم الصفحة عن طريق تشغيل سجلات سجل المعاملات من خدمة السجل.

تحتفظ خوادم الصفحة أيضاً بذاكرة التخزين المؤقت المستندة إلى SSD لتحسين الأداء. يتم الاحتفاظ بالتخزين طويل المدى لصفحات البيانات في Azure Storage لمزيد من الموثوقية.

خدمة السجل

تقبل خدمة السجل سجلات سجل المعاملات التي تتوافق مع تغييرات البيانات من النسخة المتماثلة للحوسبة الأساسية. ثم تتلقى خوادم الصفحات سجلات السجل من خدمة السجل وتطبق التغييرات على شرائح البيانات الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك، تتلقى النسخ المتماثلة الثانوية للحساب سجلات السجل من خدمة السجل وتعيد تشغيل التغييرات التي تطرأ على الصفحات الموجودة بالفعل في تجمع المخزن المؤقت أو ذاكرة التخزين المؤقت RBPEX المحلية فقط. بهذه الطريقة، يتم نشر جميع تغييرات البيانات من النسخة المتماثلة الأساسية للحوسبة من خلال خدمة السجل إلى جميع النسخ المتماثلة الثانوية للحوسبة وخوادم الصفحة.

أخيراً، يتم دفع سجلات سجل المعاملات إلى التخزين طويل الأجل في Azure Storage، وهو مستودع تخزين لا نهائي تقريباً. تزيل هذه الآلية الحاجة إلى اقتطاع السجل بشكل متكرر. تحتوي خدمة السجل أيضاً على ذاكرة محلية وذاكرة تخزين SSD لتسريع الوصول إلى سجلات السجل.

سجل الدخول إلى Hyperscale غير محدود عملياً، مع وجود قيد أن معاملة واحدة لا يمكن أن تولد أكثر من 1 تيرابايت من السجلات. بالإضافة إلى ذلك، في حالة استخدام "Change Data Capture"، يمكن إنشاء 1 تيرابايت على الأكثر من السجلات منذ بداية أقدم معاملة نشطة. تجنب المعاملات الكبيرة دون داع للبقاء دون هذا الحد.

تخزين Azure

يحتوي Azure Storage على جميع ملفات البيانات في قاعدة البيانات. تحتفظ خوادم الصفحة بملفات البيانات في Azure Storage محدثة. يستخدم هذا التخزين أيضاً لأغراض النسخ الاحتياطي ويمكن نسخه بين المناطق بناء على اختيار تكرار التخزين.

يتم تنفيذ النسخ الاحتياطية باستخدام لقطات تخزين لملفات البيانات. عمليات الاستعادة باستخدام اللقطات سريعة بغض النظر عن حجم البيانات. يمكن استعادة قاعدة البيانات إلى أي نقطة زمنية خلال فترة الاحتفاظ بالنسخ الاحتياطي.

تيدعم Hyperscale تكرار التخزين القابل للتكوين. عند إنشاء قاعدة بيانات Hyperscale، يمكنك اختيار التخزين الجغرافي المتكرر للوصول إلى القراءة (RA-GRS) أو التخزين المكرر للمنطقة (ZRS) (المعاينة) أو التخزين المتكرر محلياً (LRS) (المعاينة) تخزين Azure القياسي. سيتم استخدام خيار تكرار التخزين المحدد لعمر قاعدة البيانات لكل من تكرار تخزين البيانات وتكرار تخزين النسخ الاحتياطي.

الخطوات التالية

تعرف على المزيد حول Hyperscale في المقالات التالية: