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Azure Virtual Machines 上の SQL Server と Azure NetApp Files

Azure NetApp Files
Azure SQL Server on Virtual Machines
Azure Virtual Machines
Azure Virtual Network

最も要求の厳しい SQL Server データベースのワークロードには、非常に大きな I/O 容量が必要です。 また、ストレージに対する低遅延アクセスも求められます。 このドキュメントでは、SQL Server ワークロード向けの高帯域幅、低遅延ソリューションについて説明します。

このソリューションは、サーバー メッセージ ブロック (SMB) プロトコルによる共有ファイル アクセスを提供します。 アーキテクチャでは、Azure Virtual Machines 上の SQL Server が使用されます。 また、共有ファイル ストレージ サービスである Azure NetApp Files も使用されます。 Azure NetApp Files には、次の利点があります。

  • 仮想マシン (VM) レベルで適用されるアクセス レートに関するディスク I/O 制限は、Azure NetApp Files には影響しません。 その結果、パフォーマンスを低下させずに、ディスク ストレージを使用する場合よりも小さい VM を使用することができます。 このアプローチにより、コストが大幅に削減されます。
  • Azure NetApp Files には柔軟性があります。 必要に応じてデプロイを拡大または縮小することで、コスト効率に優れた構成を実現できます。

考えられるユース ケース

このソリューションには多くの用途があります。

  • 高可用性 (HA) を必要とし、高いパフォーマンス基準を持つ新しい SQL Server インスタンスを実行する。
  • パフォーマンスと可用性に優れた SQL Server インスタンスを、オンプレミスのインフラストラクチャから Azure Virtual Machines に移行する。
  • 可用性セットと SMB 共有ストレージを使用して、コスト効率に優れたエンタープライズ規模の高可用性 SQL Server Always On フェールオーバー クラスター インスタンスをデプロイする。
  • SQL Server Always On 可用性グループを使用して、ハイブリッドまたは Azure システム用のエンタープライズ規模のディザスター リカバリー (DR) アーキテクチャをデプロイする。
  • テスト環境および開発環境で使用するためにエンタープライズ規模の SQL Server システムを複製する。 このソリューションは、高度なデータ管理機能が必要な場合に特に適しています。 これは、こうした場合に、積極的なデータ保護サービス レベル アグリーメント (SLA) を満たすうえで役立ちます。

アーキテクチャ

SQL Server と Azure NetApp Files が、同じ仮想ネットワークのさまざまなサブネット内で動作し、SMB 3 を使って通信する方法を示すアーキテクチャの図。

このアーキテクチャの SVG をダウンロードします。

ワークフロー

コンポーネントは、次の方法で対話します。

  • このアーキテクチャでは、Azure Virtual Machines 上の SQL Server が使用されます。 この Azure サービスにより、SQL サブネット内の Azure VM 上で SQL Server が実行されます。
  • Azure NetApp Files サブネット内では、Azure NetApp Files が、データベース ファイルとログ ファイルへの SMB 3 アクセスを提供します。
  • Azure NetApp Files によって、SMB 継続的可用性共有オプションが有効になっています。 この機能により、SMB 透過フェールオーバーが可能になるため、SQL サーバー デプロイを中断することなく Azure NetApp Files 上のメンテナンス イベントを監視できます。

Components

このソリューションでは、次のコンポーネントを使用します。

  • Azure NetApp Files を使用すると、コードを変更することなく、ファイルベースのアプリケーションを容易に移行して実行できます。 この共有ファイル ストレージ サービスは、Microsoft と Microsoft パートナー NetApp によって共同開発されたものです。
  • Virtual Machines は サービスとしてのインフラストラクチャ (IaaS) オファーです。 Virtual Machines を使用して、オンデマンドのスケーラブルなコンピューティング リソースをデプロイできます。 Virtual Machines は仮想化の柔軟性を提供しながら、物理ハードウェアのメンテナンスの必要性を排除します。 このソリューションでは、Windows VM が使用されます。
  • Azure Virtual Machines 上の SQL Server により、100% のコード互換性で SQL Server ワークロードをクラウドに移行する手段が提供されます。 このデータベース ソリューションにより、VM 上の SQL Server が Azure SQL ファミリの一部として実行されます。 Azure Virtual Machines 上の SQL Server は、Azure の柔軟性とハイブリッド接続を提供しますが、 このソリューションは、SQL Server のパフォーマンス、セキュリティ、分析も提供します。 現在の SQL Server バージョンは引き続き使用することができます。 SQL Server の最新の更新プログラムとリリースにもアクセスできます。
  • Azure Virtual Network は、Azure 内で仮想プライベート ネットワークを管理するネットワーク サービスです。 Virtual Network を使用すると、VM などの Azure リソースでは、相互に、またインターネットやオンプレミス ネットワークと安全に通信できます。 Azure の仮想ネットワークは、データセンターで機能する従来のネットワークと似ています。 しかし、Azure 仮想ネットワークには、Azure インフラストラクチャのスケーラビリティ、可用性、分離などの利点もあります。

代替

このソリューションでは、DR 用の Always On 可用性グループが使用されます。 代替手段として、リージョン間レプリケーションによって、Azure 内の複数のリージョン間で効率的な DR が提供されます。 リージョン間レプリケーションによって使用されるのは、ストレージベースのレプリケーションです。 VM リソースは使用されません。 詳細については、「Azure NetApp Files のボリューム レプリケーションを作成する」を参照してください。

シナリオの詳細

主な利点

この画像は、Azure NetApp Files を SQL Server と共に使用する利点を示しています。

Azure NetApp Files の機能と利点を示すアーキテクチャの図。この図は、このサービスが使用されているシステムのさまざまなレイヤーも示しています。

このアーキテクチャの SVG をダウンロードします。

シンプルで信頼性の高いサービス

Azure データセンター環境内では、簡単に利用できる Azure ネイティブ サービスとして Azure NetApp Files が実行されます。 Azure NetApp Files は、他の Azure ストレージと同じようにプロビジョニング、利用、スケーリングすることができます。 Azure NetApp Files では、NetApp データ管理ソフトウェア ONTAP が提供する信頼性機能が使用されます。 このソフトウェアを使用すると、SQL Server やその他のワークロードに対して、エンタープライズレベルの SMB ボリュームを迅速かつ確実にプロビジョニングできます。

高パフォーマンス システム

Azure NetApp Files では、オールフラッシュ ストレージのベアメタル フリートが使用されます。 Azure NetApp Files では、スケーラビリティに優れた共有ストレージが使用され、その待機時間は 1 ミリ秒未満です。 このような要因により、このサービスは、SMB プロトコルを使用して、ネットワーク上で SQL Server ワークロードを実行するのに適しています。

Azure DCsv2 シリーズの VM には、ハイ パフォーマンスのオールフラッシュ ONTAP エンタープライズ システムが組み込まれています。 また、これらのシステムは、Azure ソフトウェア定義ネットワーク (SDN) および Azure Resource Manager フレームワークにも統合されています。 その結果、オンプレミスのソリューションに相当する高帯域幅、低遅延の共有ストレージが手に入ります。 このアーキテクチャのパフォーマンスは、最も要求の厳しいビジネスクリティカルなエンタープライズ ワークロードの要件を満たしています。

Azure NetApp Files は、オンデマンドのスケーラビリティを提供します。 デプロイを拡大または縮小することで、各ワークロードの構成を最適化できます。

価格に関するページで説明されているように、ブロック ストレージの代わりに Azure NetApp Files を使用すると、SQL Server の総保有コスト (TCO) が削減されます。

エンタープライズ規模のデータ管理

このソリューションにより、高度なデータ管理機能を必要とするワークロードを処理できます。 ONTAP は、業界で比類ない機能をこの領域内で提供します。

  • スペース効率が良く、瞬時に複製が行われるため、開発環境とテスト環境が強化されます。

  • オンデマンド容量とパフォーマンスのスケーリングにより、リソースが効率的に使用されます。

  • スナップショットは、データベース整合性ポイントを提供します。 NetApp SQL Server データベース休止ツールを使用して、アプリケーション整合性スナップショットを作成することができます。 これには次のメリットがあります。

    • ストレージ効率が高い。 スナップショットは、限られた容量で作成することができます。
    • 迅速に作成、レプリケート、復元、複製できる。 その結果、積極的な回復時刻の目標 (RTO) と回復ポイントの目標 (RPO) の SLA を実現するバックアップと回復ソリューションが提供されます。
    • ボリュームのパフォーマンスに影響しない。
    • スケーラビリティが提供される。 頻繁に作成し、同時に多数を格納することができます。

ハイブリッド DR

このアーキテクチャには、Always On 可用性グループと Azure NetApp Files の組み合わせによって DR が提供されます。 これらの DR ソリューションは、クラウド システムとハイブリッド システムに適しています。 その計画は、複数のリージョン間およびオンプレミスのデータセンターで機能します。

考慮事項

このソリューションには以下の考慮事項が適用されます。

可用性

Azure NetApp Files の場合:

Azure Virtual Machines 上の SQL Server の場合は、HA および DR のソリューションを実装してダウンタイムを回避します。

  • 2 つの異なる VM 上で、2 つのデータベースを持つ Always On フェールオーバー クラスター インスタンスのインスタンスを使用します。

  • 両方の VM を同じ仮想ネットワーク内に配置します。 これにより、プライベートな永続的 IP アドレスを使用して、相互にアクセスできます。

  • VM を同じ可用性セット内に配置します。 これにより、Azure がそれらを個別の障害ドメインとアップグレード ドメインに配置できます。

  • geo 冗長性の場合:

    • 2 つの異なるリージョン間でレプリケートされるように 2 つのデータベースを設定します。
    • Always On 可用性グループを構成します。

SQL Server Always On フェールオーバー クラスター インスタンスが、Azure NetApp Files が含まれる仮想ネットワーク内でデータをどのように保護するかを示すアーキテクチャの図。

このアーキテクチャの SVG をダウンロードします。

スケーラビリティ

セキュリティ

  • Azure NetApp Files のデータ セキュリティは、さまざまな方法で確保されます。 固有の保護、暗号化、ポリシー ルール、ロールベースのアクセス制御機能については、「セキュリティに関する FAQ」を参照してください。
  • Azure Virtual Machines 上の SQL Server でもデータが保護されます。 暗号化、アクセス制御、脆弱性の評価、セキュリティ アラート、その他の機能については、「Azure Virtual Machines 上の SQL Server のセキュリティに関する考慮事項」を参照してください。

コストの最適化

ブロック ストレージの代わりに Azure NetApp Files を使用すると、コストを削減できます。

  • コスト効率に優れた構成にすることができます。 従来のオンプレミス構成は、最大ワークロードの要件に合わせてサイズが設定されます。 このため、これらの構成では、使用量が最大のときにコスト効率が最も良くなります。 これに対し、Azure NetApp Files デプロイはスケーラブルです。 現在のワークロード要件に応じて構成を最適化することで、経費を削減できます。

  • より小さな VM を使用できます。

    • Azure NetApp Files により、低遅延ストレージ アクセスが提供されます。 小さい VM を使用している場合は、Ultra Disk Storage によって、より大きな VM と同じパフォーマンスを得られます。
    • 通常、クラウド リソースによって I/O 操作が制限されます。 こうすることで、リソースの枯渇や予期せぬ停止によって発生する可能性がある、急激な速度低下を防ぎます。 そのため、VM のディスク スループットやネットワーク帯域幅には制限があります。 ネットワーク制限は、ディスク スループットの制限よりも高いのが一般的です。 ネットワーク接続ストレージを使用している場合は、ネットワーク帯域幅の制限だけが関連し、それはデータ エグレスにのみ適用されます。 つまり、VM レベルのディスク I/O 制限は、Azure NetApp Files には影響しません。 これらの要因により、ネットワーク接続ストレージは、ディスク I/O よりも優れたパフォーマンスを実現できます。 これは、小さい VM 上で Azure NetApp Files が実行されているときにも当てはまります。

    小さい VM は、大きな VM と比べて、次のような価格上のメリットがあります。

    • 低コスト。
    • SQL Server のライセンス コストを低く抑えられる。
    • ネットワーク接続ストレージに I/O コスト コンポーネントがない。

これらの要因により、Azure NetApp Files は、ディスク ストレージ ソリューションほどコストがかかりません。 TCO 分析の詳細については、SQL Server のデプロイに Azure NetApp Files を使用する利点に関するページをご覧ください。

このシナリオのデプロイ

  • Azure NetApp Files 上での SQL Server のデプロイのリソースについては、Azure NetApp Files を使用したソリューション アーキテクチャに関するページをご覧ください。

  • Azure NetApp Files ボリュームをデプロイし、それにアクセスする方法については、「Azure NetApp Files のドキュメント」を参照してください。

  • データベース サイズを考慮します。

    • 小規模なデータベースの場合は、データベース ファイルとログ ファイルを 1 つのボリュームにデプロイできます。 このようなシンプルな構成は、容易に管理できます。
    • 大規模なデータベースの場合は、複数のボリュームを構成すると効率的です。 手動のサービス品質 (QoS) 容量プールを使用することもできます。 この種類により、パフォーマンス要件をより細かく制御できます。

  • SMB ファイル共有ストレージを使用して SQL Server をインストールします。 SQL Server 2012 (11.x) 以降のバージョンでは、ストレージ オプションとして SMB ファイル サーバーがサポートされています。 そのサポートは、データベース エンジンのユーザー データベースと、Master、Model、MSDB、TempDB などのシステム データベースによって提供されます。 このポイントは、スタンドアロンの SQL Server と SQL Server フェールオーバー クラスター インストール (FCI) に適用されます。 詳細については、「SMB ファイル共有ストレージを使用して SQL Server をインストールする」を参照してください。

共同作成者

この記事は、Microsoft によって保守されています。 当初の寄稿者は以下のとおりです。

プリンシパル作成者:

  • Deanna Garcia | プリンシパル プログラム マネージャー

次のステップ

Azure NetApp Files が使用されている完全にデプロイ可能なアーキテクチャ: