SQL Server w usłudze Azure Virtual Machines przy użyciu Azure NetApp Files

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

Najbardziej wymagające obciążenia bazy danych SQL Server wymagają bardzo dużej pojemności we/wy. Wymagają one również dostępu do magazynu o małych opóźnieniach. W tym dokumencie opisano rozwiązanie o wysokiej przepustowości i małych opóźnieniach dla obciążeń SQL Server.

Rozwiązanie zapewnia dostęp do plików udostępnionych przy użyciu protokołu bloku komunikatów serwera (SMB). Architektura używa SQL Server w usłudze Azure Virtual Machines. Używa również Azure NetApp Files, udostępnionej usługi magazynu plików. Azure NetApp Files zapewnia korzyści:

  • Limity operacji we/wy dysku dotyczące szybkości dostępu stosowane na poziomie maszyny wirtualnej nie mają wpływu na Azure NetApp Files. W związku z tym można użyć mniejszych maszyn wirtualnych niż w przypadku magazynu dyskowego bez obniżania wydajności. Takie podejście znacznie zmniejsza koszty.
  • Azure NetApp Files oferuje elastyczność. Możesz powiększyć lub zmniejszyć liczbę wdrożeń na żądanie, aby konfiguracja jest opłacalna.

Potencjalne przypadki użycia

To rozwiązanie ma wiele zastosowań:

  • Uruchamianie nowych SQL Server wystąpień, które wymagają wysokiej dostępności i mają wysokie standardy wydajności.
  • Migrowanie wysoce wydajnych, wysoce dostępnych wystąpień SQL Server z infrastruktury lokalnej do usługi Azure Virtual Machines.
  • Korzystanie z zestawów dostępności i magazynu udostępnionego SMB w celu wdrożenia ekonomicznej, skalowanej w skali przedsiębiorstwa, wysokiej dostępności SQL Server Zawsze włączone wystąpienia klastra trybu failover.
  • Wdrażanie architektur odzyskiwania po awarii w skali przedsiębiorstwa dla systemów hybrydowych lub platformy Azure przy użyciu zawsze włączonych grup dostępności SQL Server.
  • Klonowanie systemów SQL Server w skali przedsiębiorstwa do użycia w środowiskach testowych i programistycznych. Rozwiązanie jest szczególnie odpowiednie w przypadku przypadków wymagających zaawansowanych funkcji zarządzania danymi. Może to pomóc w spełnieniu agresywnych umów dotyczących poziomu usług ochrony danych (SLA).

Architektura

Diagram architektury przedstawiający sposób działania SQL Server i Azure NetApp Files w różnych podsieciach tej samej sieci wirtualnej i komunikacji za pomocą protokołu S M B 3.

Duża prostokąt oznaczona etykietą grupy zasobów SQL wypełnia większość diagramu. Wewnątrz niego znajduje się kolejny prostokąt oznaczony etykietą Sieć wirtualna SQL. Zawiera dwa mniejsze prostokąty obok siebie, jeden dla podsieci SQL i jeden dla podsieci Azure NetApp Files. Prostokąt podsieci SQL zawiera ikonę SQL Server na platformie Azure Virtual Machines. Prostokąt podsieci Azure NetApp Files zawiera ikony dla plików Azure NetApp Files i bazy danych. Strzałka oznaczona etykietą S M B 3 łączy dwa prostokąty podsieci. Kolorowy klucz wskazuje, że dane SQL w systemie plików bazy danych wymagają wysokiej wydajności. Pliki dziennika bazy danych mają wymagania dotyczące średniej wydajności.

Pobierz svG tej architektury.

Przepływ pracy

Składniki wchodzą w interakcje w następujący sposób:

  • Ta architektura używa SQL Server na platformie Azure Virtual Machines. Dzięki tej usłudze platformy Azure SQL Server działa na maszynach wirtualnych platformy Azure w podsieci SQL.
  • W podsieci Azure NetApp Files Azure NetApp Files zapewnia dostęp SMB 3 do bazy danych i plików dziennika.
  • Azure NetApp Files jest włączona opcja udziałów ciągłej dostępności protokołu SMB. Ta funkcja umożliwia przezroczyste przechodzenie do trybu failover protokołu SMB, dzięki czemu można obserwować zdarzenia konserwacji usługi na Azure NetApp Files nie zakłócające działanie wdrożenia programu SQL Server.

Składniki

Rozwiązanie używa następujących składników:

  • Azure NetApp Files ułatwia migrowanie i uruchamianie aplikacji opartych na plikach bez zmian w kodzie. Ta udostępniona usługa magazynu plików to wspólny projekt od firmy Microsoft i netApp, partnera firmy Microsoft.
  • Virtual Machines to oferta typu infrastruktura jako usługa (IaaS). Za pomocą Virtual Machines można wdrażać skalowalne zasoby obliczeniowe na żądanie. Virtual Machines zapewnia elastyczność wirtualizacji, ale eliminuje wymagania dotyczące konserwacji sprzętu fizycznego. To rozwiązanie używa maszyn wirtualnych z systemem Windows.
  • SQL Server na platformie Azure Virtual Machines umożliwia migrowanie obciążeń SQL Server do chmury z 100-procentową zgodnością kodu. W ramach rodziny Azure SQL to rozwiązanie bazy danych uruchamia SQL Server na maszynach wirtualnych. SQL Server na platformie Azure Virtual Machines oferuje elastyczność i łączność hybrydową platformy Azure. Jednak to rozwiązanie zapewnia również wydajność, zabezpieczenia i analizę SQL Server. Możesz nadal używać bieżącej wersji SQL Server. Możesz również uzyskać dostęp do najnowszych aktualizacji i wydań SQL Server.
  • Azure Virtual Network to usługa sieciowa, która zarządza wirtualnymi sieciami prywatnymi na platformie Azure. Dzięki Virtual Network zasoby platformy Azure, takie jak maszyny wirtualne, mogą bezpiecznie komunikować się ze sobą, z Internetem i sieciami lokalnymi. Sieć wirtualna platformy Azure jest jak tradycyjna sieć działająca w centrum danych. Jednak sieć wirtualna platformy Azure zapewnia również skalowalność, dostępność, izolację oraz inne korzyści wynikające z infrastruktury platformy Azure.

Alternatywy

To rozwiązanie używa zawsze włączonych grup dostępności na potrzeby odzyskiwania po awarii. Alternatywnie replikacja między regionami zapewnia wydajne odzyskiwanie po awarii między regionami na platformie Azure. Replikacja między regionami korzysta z replikacji opartej na magazynie. Nie używa zasobów maszyny wirtualnej. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Tworzenie replikacji woluminów dla Azure NetApp Files.

Szczegóły scenariusza

Najważniejsze korzyści

Na tym obrazie przedstawiono korzyści wynikające z używania SQL Server z Azure NetApp Files.

Diagram architektury zawierający listę funkcji i korzyści Azure NetApp Files. Na diagramie przedstawiono również różne warstwy systemu korzystającego z tej usługi.

Diagram zawiera dwie sekcje. Po lewej stronie cztery pola zawierają listę funkcji i zalety Azure NetApp Files. Po prawej stronie znajdują się pola. Jedno pole ma etykietę Produkcja, a jedna z nich ma etykietę Testowanie i programowanie na dużą skalę. Oba te elementy zawierają ikony bazy danych i maszyn wirtualnych. Trzecie pole ma etykietę Warstwa magazynu. Zawiera ikony danych bazy danych i Azure NetApp Files. Kolorowy klucz wskazuje, że dane i dzienniki bazy danych wymagają wysokiej wydajności. Sklonowane dane bazy danych i dzienniki mają średnie wymaganie. Kopie klonów mają niskie wymagania, podobnie jak wszystkie pliki binarne bazy danych.

Pobierz svG tej architektury.

Prosta i niezawodna usługa

Jako prosta usługa natywna platformy Azure Azure NetApp Files działa w środowisku centrum danych platformy Azure. Możesz aprowizować, zużywać i skalować Azure NetApp Files tak samo jak w przypadku innych opcji usługi Azure Storage. Azure NetApp Files używa funkcji niezawodności zapewnianych przez oprogramowanie do zarządzania danymi NetApp. Dzięki temu oprogramowaniu można szybko i niezawodnie aprowizować woluminy SMB klasy korporacyjnej dla SQL Server i innych obciążeń.

Systemy o wysokiej wydajności

Azure NetApp Files używa floty bez systemu operacyjnego magazynu all-flash. Oprócz korzystania z udostępnionego i wysoce skalowalnego magazynu Azure NetApp Files zapewnia opóźnienia mniejsze niż 1 milisekundy. Te czynniki sprawiają, że ta usługa jest odpowiednia do używania protokołu SMB do uruchamiania obciążeń SQL Server za pośrednictwem sieci.

Maszyny wirtualne z serii Azure DCsv2 mają wbudowane systemy przedsiębiorstwa o wysokiej wydajności, wszystkie flash ONTAP. Te systemy są również zintegrowane z platformą Azure zdefiniowanymi programowo sieciami (SDN) i platformami Azure Resource Manager. W związku z tym uzyskujesz magazyn udostępniony o wysokiej przepustowości o małym opóźnieniu, który jest porównywalny z rozwiązaniem lokalnym. Wydajność tej architektury spełnia wymagania najbardziej wymagających obciążeń przedsiębiorstwa o krytycznym znaczeniu dla działania firmy.

Azure NetApp Files oferuje skalowalność na żądanie. Można powiększyć lub zmniejszyć liczbę wdrożeń, aby zoptymalizować konfigurację każdego obciążenia.

Jak wyjaśnia cennik, użycie Azure NetApp Files zamiast magazynu blokowego zmniejsza SQL Server całkowity koszt posiadania (TCO).

Zarządzanie danymi w skali przedsiębiorstwa

To rozwiązanie może obsługiwać obciążenia wymagające zaawansowanych funkcji zarządzania danymi. Funkcja ONTAP udostępnia funkcje w tym obszarze, które nie są zgodne w branży:

  • Wydajne, natychmiastowe klonowanie zwiększa możliwości tworzenia i testowania środowisk.

  • Wydajność i skalowanie wydajności na żądanie umożliwia wydajne wykorzystanie zasobów.

  • Migawki zapewniają punkty spójności bazy danych. Możesz użyć narzędzia NetApp SQL Server Database Quiesce Tool do tworzenia migawek spójnych na poziomie aplikacji. Zapewniają one następujące korzyści:

    • Są wydajne w zakresie magazynowania. Do tworzenia migawek potrzebna jest tylko ograniczona pojemność.
    • Można je szybko tworzyć, replikować, przywracać lub klonować. W związku z tym zapewniają rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania, które osiągają agresywne cele czasu odzyskiwania (RTO) i cele punktu odzyskiwania (RPO) umów SLA.
    • Nie wpływają one na wydajność woluminu.
    • Zapewniają skalowalność. Można je tworzyć często i przechowywać wiele jednocześnie.

Hybrydowe odzyskiwanie po awarii

Kombinacja zawsze włączonych grup dostępności i Azure NetApp Files zapewnia odzyskiwanie po awarii dla tej architektury. Te rozwiązania odzyskiwania po awarii są odpowiednie dla systemów chmurowych i hybrydowych. Ich plany działają w wielu regionach i w lokalnych centrach danych.

Zagadnienia do rozważenia

Następujące zagadnienia dotyczą tego rozwiązania:

Dostępność

Dla Azure NetApp Files:

Aby uzyskać SQL Server w usłudze Azure Virtual Machines, zaimplementuj rozwiązanie dla wysokiej dostępności i odzyskiwania po awarii, aby uniknąć przestojów:

  • Użyj wystąpienia zawsze włączonych wystąpień klastra trybu failover z dwiema bazami danych na dwóch oddzielnych maszynach wirtualnych.

  • Umieść obie maszyny wirtualne w tej samej sieci wirtualnej. Następnie mogą uzyskiwać dostęp do siebie za pośrednictwem prywatnego trwałego adresu IP.

  • Umieść maszyny wirtualne w tym samym zestawie dostępności. Następnie platforma Azure może umieścić je w oddzielnych domenach błędów i domenach uaktualniania.

  • W przypadku nadmiarowości geograficznej:

Diagram architektury pokazujący, jak usługa SQL Server Zawsze włączone wystąpienia klastra trybu failover chroni dane w sieci wirtualnej, która obejmuje Azure NetApp Files.

Duży prostokąt z etykietą grupa zasobów SQL wypełnia większość diagramu. Wewnątrz niego znajduje się kolejny prostokąt z etykietą Sieć wirtualna SQL. Zawiera dwa mniejsze prostokąty: jeden dla podsieci SQL i jeden dla podsieci Azure NetApp Files. Prostokąt podsieci SQL zawiera ikony SQL Server w usłudze Azure Virtual Machines i SQL Server zawsze włączone wystąpienia klastra trybu failover. Prostokąt podsieci Azure NetApp Files zawiera ikony dla plików Azure NetApp Files i bazy danych. Strzałka oznaczona etykietą S M B 3 łączy dwa prostokąty podsieci. Kolorowy klucz wskazuje, że dane SQL w systemie plików bazy danych wymagają wysokiej wydajności. Pliki dziennika bazy danych mają średnie wymaganie dotyczące wydajności.

Pobierz plik SVG tej architektury.

Skalowalność

Zabezpieczenia

Optymalizacja kosztów

Użycie Azure NetApp Files zamiast magazynu blokowego może obniżyć koszty:

  • Konfigurację można oszczędnie wykorzystać. Tradycyjne konfiguracje lokalne mają rozmiary dla maksymalnych wymagań dotyczących obciążeń. W związku z tym te konfiguracje są najbardziej opłacalne przy maksymalnym użyciu. Z kolei wdrożenie Azure NetApp Files jest skalowalne. Możesz zoptymalizować konfigurację bieżącego wymagania dotyczącego obciążenia, aby zmniejszyć koszty.

  • Możesz użyć mniejszych maszyn wirtualnych:

    • Azure NetApp Files zapewnia dostęp do magazynu o małych opóźnieniach. W przypadku mniejszych maszyn wirtualnych uzyskujesz taką samą wydajność, jaką większe maszyny wirtualne zapewniają magazyn w warstwie Ultra Disk.
    • Zasoby w chmurze zwykle nakładają limity na operacje we/wy. Ta praktyka zapobiega nagłym spowolnieniu, które mogą powodować wyczerpanie zasobów lub nieoczekiwane awarie. W związku z tym maszyny wirtualne mają ograniczenia przepływności dysku i ograniczenia przepustowości sieci. Ograniczenia sieci są zwykle wyższe niż ograniczenia przepływności dysku. W przypadku magazynu dołączonego do sieci tylko limity przepustowości sieci są istotne i mają zastosowanie tylko do ruchu wychodzącego danych. Innymi słowy limity operacji we/wy dysku na poziomie maszyny wirtualnej nie mają wpływu na Azure NetApp Files. Ze względu na te czynniki magazyn dołączony do sieci może osiągnąć lepszą wydajność niż we/wy dysku. To prawda, nawet jeśli Azure NetApp Files działa na mniejszych maszynach wirtualnych.

    Mniejsze maszyny wirtualne oferują te korzyści cenowe w porównaniu z większymi maszynami wirtualnymi:

    • Kosztują mniej.
    • Mają niższe koszty licencji SQL Server.
    • Magazyn dołączony do sieci nie ma składnika kosztu we/wy.

Czynniki te sprawiają, że Azure NetApp Files tańsze niż rozwiązania magazynu dyskowego. Aby uzyskać szczegółową analizę TCO, zobacz Korzyści z używania Azure NetApp Files na potrzeby wdrażania SQL Server.

Wdrażanie tego scenariusza

  • Aby uzyskać informacje o zasobach dotyczących wdrażania SQL Server na Azure NetApp Files, zobacz Architektury rozwiązań korzystające z Azure NetApp Files.

  • Aby uzyskać informacje na temat wdrażania i uzyskiwania dostępu do woluminów Azure NetApp Files, zobacz dokumentację Azure NetApp Files.

  • Rozważ rozmiar bazy danych:

    • W przypadku małych baz danych można wdrożyć bazy danych i pliki dziennika w jednym woluminie. Takie uproszczone konfiguracje są łatwe do zarządzania.
    • W przypadku dużych baz danych można wydajniej skonfigurować wiele woluminów. Można również użyć ręcznej puli pojemności jakości usług (QoS). Ten typ zapewnia bardziej szczegółową kontrolę nad wymaganiami dotyczącymi wydajności.
  • Zainstaluj SQL Server za pomocą magazynu udziałów plików SMB. SQL Server 2012 (11.x) i nowsze wersje obsługują serwer plików SMB jako opcję magazynu. Bazy danych użytkowników aparatu bazy danych i systemowe bazy danych, takie jak Master, Model, MSDB i TempDB, zapewniają takie wsparcie. Ten punkt dotyczy SQL Server autonomicznych i SQL Server instalacji klastra trybu failover (FCI). Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Instalowanie SQL Server z magazynem udziałów plików SMB.

Współautorzy

Ten artykuł jest obsługiwany przez firmę Microsoft. Został pierwotnie napisany przez następujących współautorów.

Główny autor:

Następne kroki

W pełni wdrażalne architektury korzystające z Azure NetApp Files: