Hiper ölçek dağıtılmış işlevleri mimarisi

  • Makale

Şunlar için geçerlidir:Azure SQL Veritabanı

Hiper Ölçek hizmet katmanı, yüksek oranda ölçeklenebilir ve ayrı depolama ve işlem katmanlarına sahip bir mimari kullanır. Bu makalede, müşterilerin hiper ölçek veritabanlarını hızlı bir şekilde ölçeklendirirken neredeyse anlık yedeklemelerden ve yüksek oranda ölçeklenebilir işlem günlüğünden yararlanmasını sağlayan bileşenler açıklanmaktadır.

Bahşiş

yakında SQL Veritabanı Hiper Ölçek için basitleştirilmiş fiyatlandırma. Ayrıntılar için Hiper Ölçek fiyatlandırma blogunu gözden geçirin.

Hiper ölçek mimarisine genel bakış

Geleneksel veritabanı altyapıları, veri yönetimi işlevlerini tek bir işlemde merkezileştirir: Günümüzde üretimdeki dağıtılmış veritabanları bile monolitik veri altyapısının birden çok kopyasına sahiptir.

Hiper ölçek veritabanları farklı bir yaklaşım izler. Hiper Ölçek, çeşitli veri altyapılarının semantiğinin ayrıldığı sorgu işleme altyapısını, veriler için uzun süreli depolama ve dayanıklılık sağlayan bileşenlerden ayırır. Bu şekilde, depolama kapasitesinin ölçeği gerektiği kadar sorunsuz bir şekilde genişletilebilir. Başlangıçta desteklenen depolama sınırı 100 TB'tır.

Hiper Ölçek bileşenleri arasındaki tüm ağ iletişimi, yerleşik yedekliliğe sahip Azure ağ altyapısını kullanır.

Yüksek kullanılabilirlik ikincil çoğaltmaları ve adlandırılmış çoğaltmalar isteğe bağlı olarak eklenebilen isteğe bağlı işlem düğümleridir. Her ikisi de aynı depolama bileşenlerini paylaştığından yeni bir çoğaltma oluşturmak için veri kopyası gerekmez. Coğrafi olarak ikincil çoğaltma aynı veya farklı bir Azure bölgesine isteğe bağlı olarak eklenebilir. Veri koruma ve yedeklilik için coğrafi ikincil çoğaltmalar, birincil çoğaltma tarafından kullanılanlardan ayrı depolama bileşenlerine sahiptir.

Aşağıdaki diyagramda işlevsel Hiper Ölçek mimarisi gösterilmektedir:

Diagram showing Hyperscale's compute tier.

Hiper Ölçek veritabanı aşağıdaki bileşen türlerini içerir: işlem düğümleri, sayfa sunucuları, günlük hizmeti ve Azure depolama.

İşlem

İşlem düğümü, ilişkisel altyapının bulunduğu yerdir. İşlem düğümü dil, sorgu ve işlem işlemenin gerçekleştiği yerdir. Hiper Ölçek veritabanıyla tüm kullanıcı etkileşimleri işlem düğümleri aracılığıyla gerçekleşir. İşlem düğümleri sunucusuz veya sağlanan işlem kullanacak şekilde yapılandırılabilir.

İşlem düğümlerinin Dayanıklı Arabellek Havuzu Uzantısı (RBPEX Veri Önbelleği) adlı yerel SSD tabanlı önbellekleri vardır. RBPEX Veri Önbelleği, uzak sayfa sunucularından veri getirme gereksinimini en aza indiren akıllı bir düşük gecikme süreli veri önbelleğidir.

Hiper ölçek veritabanlarında okuma-yazma iş yükünün ve işlemlerin işlendiği bir birincil işlem düğümü vardır. İsteğe bağlı olarak en fazla dört yüksek kullanılabilirlik ikincil işlem düğümü eklenebilir. Yük devretme amacıyla etkin bekleme düğümleri olarak görev yaparlar ve istendiğinde okuma iş yüklerini boşaltmak için salt okunur işlem düğümleri olarak görev yapabilir. Adlandırılmış çoğaltmalar , çeşitli ek OLTP okuma ölçeği genişletme senaryolarını etkinleştirmek ve Karma İşlem ve Analitik İşleme (HTAP) iş yüklerini daha iyi desteklemek için tasarlanmış ikincil işlem düğümleridir. Olağanüstü durum kurtarma amacıyla ve farklı bir Azure bölgesindeki okuma iş yüklerini boşaltmak için salt okunur işlem düğümü işlevi gören coğrafi ikincil işlem düğümü eklenebilir.

Sunucusuz olarak, birincil çoğaltma ve yüksek kullanılabilirlik çoğaltmaları veya adlandırılmış çoğaltmaların her biri, kullanımlarına göre bağımsız olarak otomatik olarak ölçeklendirilmektedir. Birincil çoğaltma ve adlandırılmış çoğaltmalar için işlem otomatik ölçeklendirme aralığı bağımsız olarak yapılandırılır. Yüksek kullanılabilirlik çoğaltmalarının otomatik ölçeklendirme aralığı, ilişkili birincil çoğaltmaları veya adlandırılmış çoğaltmaları tarafından belirtilen otomatik ölçeklendirme yapılandırmasından devralınır.

Hiper Ölçek işlem düğümlerinde çalışan veritabanı altyapısı, diğer Azure SQL Veritabanı hizmet katmanlarındakiyle aynıdır. Kullanıcılar Hiper Ölçek işlem düğümlerinde veritabanı altyapısıyla etkileşime geçtiğinde, desteklenen yüzey alanı ve altyapı davranışı bilinen sınırlamalar dışında diğer hizmet katmanlarında olduğu gibi olur.

Sayfa sunucusu

Sayfa sunucuları, ölçeği genişletilmiş depolama altyapısını temsil eden sistemlerdir. Her sayfa sunucusu, veritabanındaki sayfaların bir alt kümesinden sorumludur. Her sayfa sunucusunun yedeklilik ve kullanılabilirlik için tutulan bir çoğaltması da vardır.

Sayfa sunucusunun işi, veritabanı sayfalarını isteğe bağlı olarak işlem düğümlerine sunmak ve işlemler verileri güncelleştirdikçe sayfaların güncel kalmasını sağlamaktır. Sayfa sunucuları, günlük hizmetinden işlem günlüğü kayıtları yeniden yürütülerek güncel tutulur.

Sayfa sunucuları ayrıca performansı artırmak için SSD tabanlı önbellekleri de kapsar. Veri sayfalarının uzun süreli depolanması, dayanıklılık için Azure Depolama'da tutulur.

Günlük hizmeti

Günlük hizmeti, birincil işlem çoğaltmasından veri değişikliklerine karşılık gelen işlem günlüğü kayıtlarını kabul eder. Sayfa sunucuları daha sonra günlük hizmetinden günlük kayıtlarını alır ve değişiklikleri ilgili veri dilimlerine uygular. Buna ek olarak, işlem ikincil çoğaltmaları günlük hizmetinden günlük kayıtlarını alır ve yalnızca arabellek havuzunda veya yerel RBPEX önbelleğinde bulunan sayfalarda yapılan değişiklikleri yeniden yürütebilirsiniz. Birincil işlem çoğaltmasından yapılan tüm veri değişiklikleri, günlük hizmeti aracılığıyla tüm ikincil işlem çoğaltmalarına ve sayfa sunucularına yayılır.

Son olarak işlem günlüğü kayıtları, neredeyse sonsuz bir depolama deposu olan Azure Depolama'da uzun vadeli depolamaya gönderilir. Bu mekanizma, sık sık günlük kesilmesi gereksinimini ortadan kaldırır. Kaçırılan günlük yedeklemeleri veya ikincil çoğaltmalara yavaş veri çoğaltması gibi günlük büyümesinin yaygın nedenleri Hiper Ölçek için geçerli değildir. Günlük hizmeti, günlük kayıtlarına erişimi hızlandırmak için yerel belleğe ve SSD önbelleklerine sahiptir.

Azure depolama alanı

Azure Depolama veritabanındaki tüm veri dosyalarını içerir. Sayfa sunucuları, Azure Depolama'da veri dosyalarını güncel tutar. Bu depolama, yedekleme amacıyla da kullanılır ve depolama yedekliliği seçimine göre bölgeler arasında çoğaltılabilir.

Yedeklemeler, veri dosyalarının depolama anlık görüntüleri kullanılarak uygulanır. Anlık görüntüleri kullanarak geri yükleme işlemleri, veri boyutundan bağımsız olarak hızlıdır. Veritabanı, yedekleme saklama süresi içinde herhangi bir noktaya geri yüklenebilir.

Hiper Ölçek yapılandırılabilir depolama yedekliliğini destekler. Hiper Ölçek veritabanı oluştururken aşağıdaki Azure standart depolama türleri arasından seçim yapabilirsiniz:

  • Yerel olarak yedekli depolama (LRS)
  • Alanlar arası yedekli depolama (ZRS)
  • Okuma erişimli coğrafi olarak yedekli depolama (RA-GRS)
  • Okuma erişimli coğrafi alanlar arası yedekli depolama (RA-GZRS)

Alanlar arası yedekli depolama seçenekleri, kullanılabilirlik alanları olan Azure bölgelerinde kullanılabilir.

Seçilen depolama yedekliliği seçeneği, hem veri depolama yedekliliği hem de yedekleme depolama yedekliliği için veritabanının kullanım ömrü için kullanılır.

İlgili içerik