Die anspruchsvollsten SQL Server-Datenbankworkloads erfordern sehr hohe E/A-Kapazität. Außerdem benötigen sie Speicherzugriff mit geringer Latenz. In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie für SQL Server-Workloads eine Lösung mit hoher Bandbreite und geringer Latenz implementieren.
Die Lösung bietet einen freigegebenen Dateizugriff mit dem SMB-Protokoll (Server Message Block). In der Architektur wird SQL Server in Azure Virtual Machines genutzt. Außerdem kommt mit Azure NetApp Files ein freigegebener Dateispeicherdienst zum Einsatz. Azure NetApp Files bietet folgende Vorteile:
- Datenträger-E/A-Grenzwerte für auf VM-Ebene geltende Zugriffsraten wirken sich nicht auf Azure NetApp Files aus. Daher können Sie kleinere VMs als mit Datenträgerspeicher wählen, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird. Dieser Ansatz reduziert die Kosten erheblich.
- Azure NetApp Files bietet Flexibilität. Sie können Bereitstellungen bei Bedarf vergrößern oder verkleinern, um Ihre Konfiguration wirtschaftlich zu gestalten.
Mögliche Anwendungsfälle
Diese Lösung ist vielseitig einsetzbar:
- Ausführen neuer SQL Server-Instanzen, die Hochverfügbarkeit erfordern und hohe Leistungsstandards aufweisen.
- Migrieren äußerst leistungsfähiger, hoch verfügbarer SQL Server-Instanzen aus lokaler Infrastruktur zu Azure Virtual Machines.
- Verwenden von Verfügbarkeitsgruppen und freigegebenem SMB-Speicher, um wirtschaftliche, unternehmensweite und hoch verfügbare SQL Server Always On-Failoverclusterinstanzen bereitzustellen.
- Bereitstellen unternehmensweiter Notfallwiederherstellungsarchitekturen für Hybrid- oder Azure-Systeme mithilfe von SQL Server Always On-Verfügbarkeitsgruppen.
- Klonen unternehmensweiter SQL Server-Systeme für Test- und Entwicklungsumgebungen. Die Lösung eignet sich besonders für Fälle, die erweiterte Datenverwaltungsfunktionen erfordern. Sie kann dazu beitragen, dass diese Fälle aggressive Vereinbarungen zum Servicelevel (SLAs) für den Datenschutz erfüllen.
Aufbau
Ein großes Rechteck mit der Bezeichnung „SQL-Ressourcengruppe“ füllt den Großteil des Diagramms aus. Darin befindet sich ein weiteres Rechteck mit der Bezeichnung „Virtuelles SQL-Netzwerk“. Es enthält zwei kleinere, nebeneinander angeordnete Rechtecke, eines für das SQL-Subnetz und eines für das Azure NetApp Files-Subnetz. Das Rechteck mit dem SQL-Subnetz enthält ein Symbol für SQL Server in Azure Virtual Machines. Das Rechteck des Subnetzes mit Azure NetApp Files enthält Symbole für Azure NetApp Files und Datenbankdateien. Ein Pfeil mit der Bezeichnung SMB 3 verbindet die beiden Subnetzrechtecke. Ein farbiger Schlüssel gibt an, dass SQL-Daten im Datenbankdateisystem eine hohe Leistung erfordern. Die Datenbankprotokolldateien erfordern eine mittelhohe Leistung.
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Workflow
Die Komponenten interagieren wie folgt:
- In dieser Architektur wird SQL Server in Azure Virtual Machines genutzt. Bei diesem Azure-Dienst wird SQL Server auf Azure-VMs innerhalb des SQL-Subnetzes ausgeführt.
- Im Azure NetApp Files-Subnetz bietet Azure NetApp Files SMB 3-Zugriff auf die Datenbank- und Protokolldateien.
- Für Azure NetApp Files ist die Option SMB-Freigaben für fortlaufende Verfügbarkeit aktiviert. Dieses Feature ermöglicht SMB Transparent Failover, sodass Sie Dienstwartungsereignisse für Azure NetApp Files unterbrechungsfrei für Ihre SQL Server-Bereitstellung beobachten können.
Komponenten
Diese Lösung verwendet die folgenden Komponenten:
- Mit Azure NetApp Files können dateibasierte Anwendungen mühelos ohne Codeänderungen migriert und ausgeführt werden. Dieser freigegebene Dateispeicherdienst ist eine gemeinsame Entwicklung von Microsoft und NetApp, einem Microsoft-Partner.
- Microsoft Azure Virtual Machines ist ein IaaS-Angebot (Infrastructure as a Service). Sie können mit Virtual Machines skalierbare Computingressourcen bedarfsorientiert bereitstellen. Virtual Machines bietet die Flexibilität der Virtualisierung, jedoch ohne den Wartungsaufwand für physische Hardware. Diese Lösung arbeitet mit Windows-VMs.
- SQL Server auf Azure Virtual Machines bietet eine Möglichkeit zum Migrieren von SQL Server-Workloads in die Cloud bei hundertprozentigen Codekompatibilität. Als Teil der Azure SQL-Familie wird SQL Server bei dieser Datenbanklösung auf VMs ausgeführt. SQL Server in Azure Virtual Machines bietet die Flexibilität und Hybridkonnektivität von Azure. Diese Lösung bietet zugleich auch die Leistung, Sicherheit und Analysefunktionen von SQL Server. Sie können Ihre derzeitige SQL Server-Version weiterhin verwenden. Sie können auch auf aktuelle SQL Server-Updates und -Releases zugreifen.
- Azure Virtual Network ist ein Netzwerkdienst zur Verwaltung virtueller privater Netzwerke in Azure. Über Virtual Network können Azure-Ressourcen (z. B. VMs) sicher untereinander sowie mit dem Internet und lokalen Netzwerken kommunizieren. Ein virtuelles Azure-Netzwerk ist vergleichbar mit einem herkömmlichen Netzwerk, das in einem Rechenzentrum betrieben wird. Aber ein virtuelles Azure-Netzwerk bietet darüber hinaus Skalierbarkeit, Verfügbarkeit, Isolierung und andere Vorteile der Azure-Infrastruktur.
Alternativen
Diese Lösung nutzt zur Notfallwiederherstellung Always On-Verfügbarkeitsgruppen. Alternativ ermöglicht die regionsübergreifende Replikation eine effiziente regionsübergreifende Notfallwiederherstellung in Azure. Bei der regionsübergreifenden Replikation erfolgt eine speicherbasierte Replikation. Es werden dazu keine VM-Ressourcen eingesetzt. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen der Volumereplikation für Azure NetApp Files.
Szenariodetails
Hauptvorteile
Diese Abbildung zeigt die Vorteile der Kombination von SQL Server mit Azure NetApp Files.
Das Diagramm enthält zwei Abschnitte. Auf der linken Seite sind in vier Kästen die Features und Vorteile von Azure NetApp Files aufgeführt. Die rechte Seite enthält Felder. Ein Feld hat die Bezeichnung „Produktion“ und ein anderes die Bezeichnung „Tests und Entwicklung nach Maß“. Beide enthalten Datenbank- und VM-Symbole. Ein drittes Feld heißt „Speicherebene“. Es enthält Symbole für Datenbankdaten und Azure NetApp Files. Ein farbiger Schlüssel gibt an, dass Datenbankdaten und -protokolle hohe Leistung erfordern. Für geklonte Datenbankdaten und -protokolle ist mittelhohe Leistung erforderlich. Für Kopien von Klonen ebenso wie für alle Datenbankbinärdateien ist die Leistungsanforderung niedrig.
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Einfacher und zuverlässiger Dienst
Als einfach zu nutzender nativer Azure-Dienst wird Azure NetApp Files in der Azure-Rechenzentrumsumgebung ausgeführt. Sie können Azure NetApp Files wie andere Azure-Speicheroptionen bereitstellen, nutzen und skalieren. Azure NetApp Files nutzt von der NetApp-Datenverwaltungssoftware ONTAP gebotene Zuverlässigkeitsfeatures. Mit dieser Software können Sie SMB-Volumes schnell und zuverlässig unternehmensweit für SQL Server und andere Workloads bereitstellen.
Hochleistungssysteme
Azure NetApp Files nutzt ausschließlich Bare-Metal-Flashspeicher. Neben freigegebenem und äußerst skalierbarem Speicher bietet Azure NetApp Files Latenzen von weniger als 1 Millisekunde. Aufgrund dieser Faktoren eignet sich dieser Dienst gut für die Nutzung des SMB-Protokolls zur Ausführung von SQL Server-Workloads über Netzwerke.
VMs der Azure DCsv2-Serie verfügen über integrierte leistungsstarke ONTAP-Unternehmenssysteme mit ausschließlich Flashspeicher. Diese Systeme sind auch in die Azure SDN- (Software-Defined Networking) und Azure Resource Manager-Frameworks integriert. Daher erhalten Sie freigegebenen Speicher mit hoher Bandbreite und geringer Latenz, der mit einer lokalen Lösung vergleichbar ist. Die Leistung dieser Architektur erfüllt die Anforderungen der anspruchsvollsten, unternehmenskritischen Workloads.
Azure NetApp Files bietet bedarfsorientierte Skalierbarkeit. Sie können Bereitstellungen vergrößern oder verkleinern, um die Konfiguration der einzelnen Workloads zu optimieren.
Wie auf der Preisseite erläutert, reduziert der Einsatz von Azure NetApp Files anstelle von Blockspeicher die Gesamtkosten von SQL Server.
Unternehmensweite Datenverwaltung
Diese Lösung kann Workloads bewältigen, die erweiterte Datenverwaltungsfunktionen erfordern. ONTAP bietet in diesem Bereich Funktionen, die branchenweit unübertroffen sind:
Durch speicherplatzsparendes, sofortiges Klonen werden Entwicklungs- und Testumgebungen verbessert.
Eine bedarfsorientierte Kapazitäts- und Leistungsskalierung ermöglicht eine effiziente Ressourcennutzung.
Momentaufnahmen stellen Datenbankkonsistenzpunkte bereit. Mit dem NetApp SQL Server-Tool zum Versetzen von Datenbanken in einen inaktiven Zustand können Sie anwendungskonsistente Momentaufnahmen erstellen. Diese bieten folgende Vorteile:
- Speichereffizienz. Zum Erstellen von Momentaufnahmen benötigen Sie nur begrenzte Kapazität.
- Sie können sie schnell erstellen, replizieren, wiederherstellen oder klonen. Daher bieten sie Sicherungs- und Wiederherstellungslösungen, die aggressive SLAs für RTO (Recovery Time Objective) und RPO (Recovery Point Objective) erfüllen.
- Sie wirken sich nicht auf die Volumeleistung aus.
- Sie bieten Skalierbarkeit. Sie können sie häufig erstellen und viele gleichzeitig speichern.
Hybride Notfallwiederherstellung
Die Kombination aus Always On-Verfügbarkeitsgruppen und Azure NetApp Files ermöglicht in dieser Architektur die Notfallwiederherstellung. Diese Notfallwiederherstellungslösungen sind für Cloud- und Hybridsysteme geeignet. Die zugehörigen Pläne funktionieren in mehreren Regionen und mit lokalen Rechenzentren.
Überlegungen
Die folgenden Überlegungen gelten für diese Lösung:
Verfügbarkeit
Gehen Sie für Azure NetApp Files wie folgt vor:
- Informationen zur Verfügbarkeitsgarantie dieses Diensts finden Sie unter SLA für Azure NetApp Files.
- Sie können vorhandene SMB-Volumes zur Nutzung von „Fortlaufender Verfügbarkeit“ konvertieren.
Implementieren Sie für SQL Server in Azure Virtual Machines eine Lösung für Hochverfügbarkeit und Notfallwiederherstellung, um Ausfallzeiten zu vermeiden:
Verwenden Sie eine Instanz von Always On-Failoverclusterinstanzen mit zwei Datenbanken auf zwei getrennten VMs.
Platzieren Sie beide VMs im selben virtuellen Netzwerk. Anschließend können sie über die private, dauerhafte IP-Adresse aufeinander zugreifen.
Platzieren Sie die VMs in derselben Verfügbarkeitsgruppe. Anschließend kann Azure sie in getrennten Fehler- und Upgradedomänen platzieren.
Gehen Sie für Georedundanz so vor:
- Richten Sie für die beiden Datenbanken die Replikation zwischen zwei verschiedenen Regionen ein.
- Konfigurieren Sie Always On-Verfügbarkeitsgruppen.
Ein großes Rechteck mit der Bezeichnung „SQL-Ressourcengruppe“ füllt den Großteil des Diagramms aus. Darin befindet sich ein weiteres Rechteck mit der Bezeichnung „Virtuelles SQL-Netzwerk“. Es enthält zwei kleinere Rechtecke: eines für ein SQL-Subnetz und eines für ein Azure NetApp Files-Subnetz. Das Rechteck mit dem SQL-Subnetz enthält Symbole für SQL Server in Azure Virtual Machines und SQL Server Always On-Failoverclusterinstanzen. Das Rechteck des Subnetzes mit Azure NetApp Files enthält Symbole für Azure NetApp Files und Datenbankdateien. Ein Pfeil mit der Bezeichnung SMB 3 verbindet die beiden Subnetzrechtecke. Ein farbiger Schlüssel gibt an, dass SQL-Daten im Datenbankdateisystem eine hohe Leistung erfordern. Die Datenbankprotokolldateien erfordern eine mittelhohe Leistung.
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Skalierbarkeit
- Wie unter Hochleistungssysteme erläutert, bietet Azure NetApp Files integrierte Skalierbarkeit.
- Bei SQL Server in Azure Virtual Machines können Sie VMs hinzufügen oder entfernen, sollten sich Daten- und Computeanforderungen ändern. Sie können auch auf ein höheres oder niedrigeres Verhältnis zwischen Arbeitsspeicher und virtuellen Kernen umstellen. Weitere Informationen finden Sie unter VM-Größe: Bewährte Methoden zur Leistung für SQL Server auf Azure-VMs.
Sicherheit
- Azure NetApp Files sichert Daten auf vielfältige Weise ab. Informationen zu inhärentem Schutz, Verschlüsselung, Richtlinien, Features zur rollenbasierten Zugriffssteuerung und Aktivitätsprotokollen finden Sie unter Häufig gestellte Fragen zur Sicherheit.
- SQL Server in Azure Virtual Machines schützt auch Daten. Informationen zu Verschlüsselung, Zugriffssteuerung, Sicherheitsrisikobewertungen, Sicherheitswarnungen und anderen Features finden Sie unter Überlegungen zur Sicherheit von SQL Server in Azure Virtual Machines.
Kostenoptimierung
Der Einsatz von Azure NetApp Files statt Blockspeicher kann Kosten senken:
Sie können die Konfiguration wirtschaftlich gestalten. Herkömmliche lokale Konfigurationen werden für maximale Workloadanforderungen angepasst. Daher sind diese Konfigurationen bei maximaler Nutzung am wirtschaftlichsten. Im Gegensatz dazu ist eine Azure NetApp Files-Bereitstellung skalierbar. Sie können die Konfiguration für die aktuelle Workloadanforderung optimieren, um Ausgaben zu reduzieren.
Sie können kleinere VMs verwenden:
- Azure NetApp Files bietet Speicherzugriff mit geringer Latenz. Bei kleineren VMs erhalten Sie die gleiche Leistung wie bei größeren VMs mit Disk Ultra-Datenträgern.
- Bei Cloudressourcen gelten in der Regel Grenzwerte für E/A-Vorgänge. Diese Praxis verhindert plötzliche Verzögerungen, die durch Ausschöpfung von Ressourcen oder unerwartete Ausfälle entstehen können. Daher gelten für VMs Einschränkungen bei Datenträgerdurchsatz und Netzwerkbandbreite. Die Netzwerkeinschränkungen sind in der Regel umfassender als die Einschränkungen des Datenträgerdurchsatzes. Bei an das Netzwerk angeschlossenem Speicher sind nur Grenzwerte für die Netzwerkbandbreite relevant, die nur für ausgehende Daten gelten. Anders ausgedrückt: Datenträger-E/A-Grenzwerte auf VM-Ebene wirken sich nicht auf Azure NetApp Files aus. Aufgrund dieser Faktoren kann an das Netzwerk angeschlossener Speicher eine bessere Leistung als Datenträger-E/A erzielen. Dies gilt auch, wenn Azure NetApp Files auf kleineren VMs ausgeführt wird.
Kleinere VMs bieten diese Vorteile gegenüber größeren:
- Geringere Kosten.
- Niedrigere SQL Server-Lizenzkosten.
- Bei an das Netzwerk angeschlossenem Speicher fallen keine E/A-Kosten an.
Durch diese Faktoren ist Azure NetApp Files kostengünstiger als Lösungen mit Datenträgerspeicher. Eine detaillierte Analyse der Gesamtkosten finden Sie unter Vorteile der Verwendung von Azure NetApp Files für die SQL Server-Bereitstellung.
Bereitstellen dieses Szenarios
Ressourcen zum Bereitstellen von SQL Server in Azure NetApp Files finden Sie unter Lösungsarchitekturen mit Azure NetApp Files.
Informationen zur Bereitstellung von und zum Zugriff auf Azure NetApp Files-Volumes finden Sie in der Dokumentation zu Azure NetApp Files.
Berücksichtigen Sie die Datenbankgröße:
- Bei kleinen Datenbanken können Sie die Datenbank- und Protokolldateien auf einem einzelnen Volume bereitstellen. Solche vereinfachten Konfigurationen sind problemlos zu verwalten.
- Bei großen Datenbanken kann das Konfigurieren mehrerer Volumes effizienter sein. Sie können auch einen manuellen Quality of Service-Kapazitätspool (QoS) verwenden. Dieser Typ ermöglicht eine präzisere Steuerung der Leistungsanforderungen.
Installieren Sie SQL Server mit SMB-Dateifreigabe als Speicher. SQL Server unterstützt ab Version 2012 (11.x) SMB-Dateiserver als Speicheroption. Benutzer- und Systemdatenbanken der Datenbank-Engine wie „Master“, „Model“, „MSDB“ und „TempDB“ bieten diese Unterstützung. Dieser Punkt gilt für eigenständige SQL Server-Instanzen und SQL Server-Failoverclusterinstanzen (FCI). Weitere Informationen finden Sie unter Installieren von SQL Server mit SMB-Dateifreigabe als Speicher.
Beitragende
Dieser Artikel wird von Microsoft gepflegt. Er wurde ursprünglich von folgenden Mitwirkenden geschrieben:
Hauptautor:
- Deanna Garcia | Principal Program Manager
Nächste Schritte
- Informationen zum Einrichten einer SQL Server-VM finden Sie unter Schnellstart: Erstellen von SQL Server 2017 auf einem virtuellen Windows-Computer im Azure-Portal.
- Informationen zum Migrieren von SQL Server zu Azure unter Beibehaltung der Anwendungs- und Betriebssystemsteuerung finden Sie unter Übersicht über die Migration: SQL Server zu SQL Server auf Azure-VMs.
- Informationen zu SQL Server in Azure NetApp Files finden Sie auf der Angebotsseite für Lösungsarchitekturen.
Zugehörige Ressourcen
Vollständig bereitstellbare Architekturen, die mit Azure NetApp Files arbeiten: