As cargas de trabalho de banco de dados do SQL Server mais exigentes precisam de uma capacidade muito alta de E/S. Também precisam ter acesso de baixa latência ao armazenamento. Este documento descreve uma solução de alta largura de banda e baixa latência para cargas de trabalho do SQL Server.
A solução fornece acesso a arquivos compartilhados com o protocolo SMB. A arquitetura usa o SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure. Além disso, usa o Azure NetApp Files, um serviço de armazenamento de arquivos compartilhados. O Azure NetApp Files oferece os seguintes benefícios:
- Os limites de E/S de disco em taxas de acesso que se aplicam no nível da VM (máquina virtual) não afetam o Azure NetApp Files. Como resultado, você pode usar VMs menores do que faria com o armazenamento em disco sem degradar o desempenho. Essa abordagem reduz significativamente os custos.
- O Azure NetApp Files oferece flexibilidade. Você pode ampliar ou reduzir as implantações sob demanda para tornar a configuração econômica.
Possíveis casos de uso
Essa solução tem muitos usos:
- Execução de novas instâncias do SQL Server que exigem a HA (alta disponibilidade) e têm altos padrões de desempenho.
- Migração das instâncias do SQL Server de alto desempenho e altamente disponíveis da infraestrutura local para Máquinas Virtuais do Azure.
- Uso de conjuntos de disponibilidade e armazenamento compartilhado SMB para implantar instâncias econômicas, de escala empresarial e altamente disponíveis do Cluster de Failover Always On do SQL Server.
- Implantação de arquiteturas de DR (recuperação de desastre) em escala empresarial para sistemas híbridos ou do Azure usando os grupos de disponibilidade Always On do SQL Server.
- Clonagem de sistemas do SQL Server de escala empresarial para uso em ambientes de teste e de desenvolvimento. A solução é especialmente adequada para casos que exigem funcionalidades avançadas de gerenciamento de dados. Isso pode ajudar esses casos a atender a SLAs (contratos de nível de serviço) agressivos de proteção de dados.
Arquitetura
Um retângulo grande rotulado como grupo de recursos do SQL preenche a maior parte do diagrama. Dentro dele, outro retângulo é rotulado como rede virtual do SQL. Ele contém dois retângulos menores lado a lado, um para a sub-rede do SQL e outro para a sub-rede do Azure NetApp Files. O retângulo da sub-rede do SQL contém um ícone para o SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure. O retângulo da sub-rede do Azure NetApp Files contém ícones para o Azure NetApp Files e os arquivos de banco de dados. Uma seta rotulada como SMB 3 conecta os dois retângulos de sub-rede. Uma chave colorida indica que os dados do SQL do sistema de arquivos do banco de dados exigem alto desempenho. Os arquivos de log do banco de dados têm um requisito de desempenho médio.
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Workflow
Os componentes interagem das seguintes maneiras:
- Essa arquitetura usa o SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure. Com esse serviço do Azure, o SQL Server é executado em VMs do Azure na sub-rede do SQL.
- Na sub-rede do Azure NetApp Files, o Azure NetApp Files fornece acesso SMB 3 aos arquivos de banco de dados e de log.
- O Azure NetApp Files tem a opção de compartilhamentos de disponibilidade contínua SMB ativada. Esse recurso possibilita o Failover Transparente do SMB, ou seja, você pode observar os eventos de manutenção de serviço no Azure NetApp Files sem interrupção para sua implantação do SQL server.
Componentes
A solução usa os seguintes componentes:
- O Azure NetApp Files facilita a migração e a execução de aplicativos baseados em arquivo sem alterações de código. Esse serviço de armazenamento de arquivos compartilhado é um desenvolvimento conjunto da Microsoft e do NetApp, um parceiro da Microsoft.
- As Máquinas Virtuais são uma oferta de IaaS (infraestrutura como serviço). Você pode usar as Máquinas Virtuais para implantar, sob demanda, recursos de computação escalonáveis. As Máquinas Virtuais oferecem flexibilidade de virtualização, mas eliminam as demandas de manutenção do hardware físico. Essa solução usa as VMs do Windows.
- O SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure fornece uma forma de migrar as cargas de trabalho do SQL Server para a nuvem com 100% de compatibilidade de código. Como parte da família de SQL do Azure, essa solução de banco de dados executa o SQL Server em VMs. O SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure oferece a flexibilidade e a conectividade híbrida do Azure. Mas essa solução também fornece o desempenho, a segurança e a análise do SQL Server. Você pode continuar usando sua versão atual do SQL Server. Também pode acessar as atualizações e as versões mais recentes do SQL Server.
- A Rede Virtual do Azure é um serviço de rede que gerencia as redes virtuais privadas no Azure. Por meio da Rede Virtual, os recursos do Azure, como as VMs, podem se comunicar com segurança entre si, com a Internet e com as redes locais. Uma rede virtual do Azure é como uma rede tradicional operando em um datacenter. No entanto, uma rede virtual do Azure também fornece escalabilidade, disponibilidade, isolamento e outros benefícios da infraestrutura do Azure.
Alternativas
Essa solução usa os grupos de disponibilidade Always On para DR. Como alternativa, a replicação entre regiões fornece uma DR eficiente entre regiões no Azure. A replicação entre regiões usa a replicação baseada em armazenamento. Ela não usa os recursos de VM. Para obter mais informações, confira Criar uma replicação de volume para o Azure NetApp Files.
Detalhes do cenário
Principais benefícios
Esta imagem mostra os benefícios do uso do SQL Server com o Azure NetApp Files.
O diagrama contém duas seções. À esquerda, quatro caixas listam os recursos e as vantagens do Azure NetApp Files. À direita, estão as caixas. Uma caixa é rotulada como Produção e a outra é rotulada como Teste e desenvolvimento em escala. As duas contêm ícones de banco de dados e VM. Uma terceira caixa é rotulada como Camada de armazenamento. Ela contém ícones para dados do banco de dados e para o Azure NetApp Files. Uma chave colorida indica que os logs e os dados do banco de dados exigem alto desempenho. Os logs e os dados de banco de dados clonados têm um requisito médio para alto. As cópias dos clones têm um baixo requisito, assim como todos os binários de banco de dados.
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Serviço simples e confiável
Como um serviço nativo do Azure de simples consumo, o Azure NetApp Files é executado no ambiente de datacenter do Azure. Você pode provisionar, consumir e escalar o Azure NetApp Files assim como outras opções de armazenamento do Azure. O Azure NetApp Files usa recursos de confiabilidade fornecidos pelo software de gerenciamento de dados ONTAP do NetApp. Com esse software, você pode provisionar de maneira rápida e confiável volumes SMB de classe empresarial para o SQL Server e outras cargas de trabalho.
Sistemas de alto desempenho
O Azure NetApp Files usa uma frota bare-metal do armazenamento totalmente flash. Além de usar o armazenamento compartilhado e altamente escalonável, o Azure NetApp Files fornece latências de menos de um milissegundo. Esses fatores tornam esse serviço muito adequado para o uso do protocolo SMB a fim de executar cargas de trabalho do SQL Server em redes.
As VMs da série DCsv2 do Azure têm sistemas corporativos ONTAP de alto desempenho e totalmente flash internos. Esses sistemas também são integrados às estruturas de SDN (rede definida pelo software) do Azure e do Azure Resource Manager. Como resultado, você obtém um armazenamento compartilhado de alta largura de banda e baixa latência que é comparável a uma solução local. O desempenho dessa arquitetura atende aos requisitos das cargas de trabalho empresariais mais exigentes e comercialmente críticas.
O Azure NetApp Files oferece escalabilidade sob demanda. Você pode ampliar ou reduzir as implantações para otimizar a configuração de cada carga de trabalho.
Conforme explica a seção Preços, o uso do Azure NetApp Files em vez de armazenamento em bloco reduz o TCO (custo total de propriedade) do SQL Server.
Gerenciamento de dados em escala empresarial
Essa solução pode lidar com cargas de trabalho que exigem recursos avançados de gerenciamento de dados. O ONTAP fornece uma funcionalidade nessa área incomparável no setor:
A clonagem instantânea e com uso eficiente do espaço aprimora os ambientes de desenvolvimento e teste.
A capacidade sob demanda e a escala de desempenho fazem uso eficiente dos recursos.
Os instantâneos fornecem pontos de consistência de banco de dados. Você pode usar a Ferramenta de Fechamento de Novas Sessões do Banco de Dados do SQL Server do NetApp para criar instantâneos consistentes com aplicativos. Eles fornecem estes benefícios:
- São eficientes no armazenamento. Você só precisa de capacidade limitada para criar instantâneos.
- Você pode criá-los, replicá-los, restaurá-los ou cloná-los rapidamente. Como resultado, eles fornecem soluções de backup e recuperação que atingem SLAs agressivos de RTO (objetivo de tempo de recuperação) e RPO (objetivo de ponto de recuperação).
- Não afetam o desempenho do volume.
- Fornecem escalabilidade. Você pode criá-los com frequência e armazenar muitos deles simultaneamente.
DR híbrida
A combinação dos grupos de disponibilidade Always On e do Azure NetApp Files fornece DR para essa arquitetura. Essas soluções de DR são apropriadas para sistemas de nuvem e híbridos. Os planos funcionam em várias regiões e em datacenters locais.
Considerações
As seguintes considerações se aplicam a esta solução:
Disponibilidade
Para o Azure NetApp Files:
- Confira SLA do Azure NetApp Files para ver a garantia de disponibilidade desse serviço.
- Você pode converter os volumes SMB existentes para usar a disponibilidade contínua.
Para o SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure, implemente uma solução de HA e DR a fim de evitar o tempo de inatividade:
Use uma instância das Instâncias de Cluster de Failover do Always On com dois bancos de dados em duas VMs separadas.
Coloque as duas VMs na mesma rede virtual. Em seguida, elas poderão acessar uma à outra por meio do endereço IP persistente privado.
Coloque as VMs no mesmo conjunto de disponibilidade. Em seguida, o Azure poderá colocá-las em domínios de falha e em domínios de atualização separados.
Para redundância geográfica:
- Configure os dois bancos de dados para replicação entre duas regiões diferentes.
- Configure grupos de disponibilidade Always On.
Um retângulo grande rotulado como grupo de recursos do SQL preenche a maior parte do diagrama. Dentro dele, outro retângulo é rotulado como rede virtual do SQL. Ele contém dois retângulos menores: um para uma sub-rede do SQL e outro para uma sub-rede do Azure NetApp Files. O retângulo da sub-rede do SQL contém ícones para o SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure e as Instâncias de Cluster de Failover do Always On do SQL Server. O retângulo da sub-rede do Azure NetApp Files contém ícones para o Azure NetApp Files e os arquivos de banco de dados. Uma seta rotulada como SMB 3 conecta os dois retângulos de sub-rede. Uma chave colorida indica que os dados do SQL do sistema de arquivos do banco de dados exigem alto desempenho. Os arquivos de log do banco de dados têm um requisito de desempenho médio.
Baixe um SVG dessa arquitetura.
Escalabilidade
- Como abordado na seção Sistemas de alto desempenho, o Azure NetApp Files fornece escalabilidade interna.
- Com o SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure, você pode adicionar ou remover VMs quando os requisitos de dados e de computação são alterados. Você também pode alternar para uma proporção maior ou menor de memória para vCore. Para obter mais informações, confira Tamanho da VM: melhores práticas de desempenho para o SQL Server em VMs do Azure.
Segurança
- O Azure NetApp Files protege os dados de várias maneiras. Para obter informações sobre proteção inerente, criptografia, regras de política, recursos do controle de acesso baseado em função e logs de atividades, confira Perguntas frequentes sobre segurança.
- O SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure também protege os dados. Para obter informações sobre criptografia, controle de acesso, avaliações de vulnerabilidade, alertas de segurança e outros recursos, confira Considerações sobre segurança do SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure.
Otimização de custo
O uso do Azure NetApp Files em vez de armazenamento em bloco pode reduzir os custos:
Você pode tornar a configuração econômica. As configurações tradicionais locais são dimensionadas para atender aos requisitos máximos de carga de trabalho. Consequentemente, essas configurações são mais econômicas no uso máximo. Por outro lado, uma implantação do Azure NetApp Files é escalonável. Você pode otimizar a configuração para o requisito de carga de trabalho atual visando reduzir as despesas.
Use VMs menores:
- O Azure NetApp Files fornece acesso de armazenamento de baixa latência. Com VMs menores, você obtém o mesmo desempenho que as VMs maiores oferecem com o armazenamento de disco ultra.
- Em geral, os recursos de nuvem colocam limites nas operações de E/S. Essa prática evita uma lentidão repentina que o esgotamento de recursos ou interrupções inesperadas podem causar. Como resultado, as VMs têm limitações de taxa de transferência de disco e limitações de largura de banda de rede. As limitações de rede geralmente são maiores que as limitações de taxa de transferência de disco. Com o armazenamento anexado à rede, somente os limites de largura de banda de rede são relevantes e se aplicam somente à saída de dados. Em outras palavras, os limites de E/S de disco de nível da VM não afetam o Azure NetApp Files. Devido a esses fatores, o armazenamento anexado à rede pode obter um desempenho melhor do que a E/S de disco. Esse fato é verdadeiro mesmo quando o Azure NetApp Files é executado em VMs menores.
As VMs menores oferecem essas vantagens de preço em relação às maiores:
- Custam menos.
- Têm um custo de licença mais baixo do SQL Server.
- O armazenamento anexado à rede não tem um componente de custo de E/S.
Esses fatores tornam o Azure NetApp Files menos caro do que as soluções de armazenamento em disco. Para obter uma análise detalhada do TCO, confira Benefícios do uso do Azure NetApp Files para implantação do SQL Server.
Implantar este cenário
Para obter recursos sobre a implantação do SQL Server no Azure NetApp Files, confira Arquiteturas da solução usando o Azure NetApp Files.
Para obter informações sobre como implantar e acessar os volumes do Azure NetApp Files, confira a documentação do Azure NetApp Files.
Considere o tamanho do banco de dados:
- Para bancos de dados pequenos, implante os arquivos de log e de banco de dados em um só volume. Essas configurações simplificadas são fáceis de serem gerenciadas.
- Para bancos de dados grandes, pode ser mais eficiente configurar vários volumes. Você também pode usar um pool de capacidade de QoS (Qualidade de Serviço) manual. Esse tipo fornece um controle mais granular sobre os requisitos de desempenho.
Instale o SQL Server com o armazenamento de compartilhamento de arquivo SMB. O SQL Server 2012 (11.x) e versões posteriores dão suporte ao servidor de arquivos SMB como uma opção de armazenamento. Os bancos de dados de usuário do mecanismo de banco de dados e os bancos de dados do sistema, como Mestre, Modelo, MSDB e TempDB, fornecem esse suporte. Este ponto se aplica ao SQL Server e a FCI (instalações de cluster de failover) autônomas do SQL Server. Para obter mais informações, confira Instalar o SQL Server com o armazenamento de compartilhamento de arquivo SMB.
Colaboradores
Esse artigo é mantido pela Microsoft. Ele foi originalmente escrito pelos colaboradores a seguir.
Autor principal:
- Deanna Garcia | Diretor Gerente de Programas
Próximas etapas
- Para obter informações sobre como configurar uma VM do SQL Server, confira Guia de Início Rápido: Criar um SQL Server 2017 em uma máquina virtual do Windows no portal do Azure.
- Para saber como migrar o SQL Server para o Azure mantendo o aplicativo e o controle do sistema operacional, confira Visão geral da migração: SQL Server para SQL Server em VMs do Azure.
- Para obter informações sobre o SQL Server no Azure NetApp Files, confira a página de aterrissagem das arquiteturas de soluções.
Recursos relacionados
Arquiteturas totalmente implantáveis que usam o Azure NetApp Files: