Erläutern von IaaS-Optionen zum Bereitstellen von SQL Server in Azure

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Viele Anwendungen erfordern eine VM, auf der SQL Server ausgeführt wird. Zu den Gründen für diese Option gehören unter anderem:

Ältere Versionen von SQL Server: Wenn eine Anwendung eine ältere Version von SQL Server für die Anbieterunterstützung erfordert, handelt es sich bei der Ausführung auf der VM um die beste Option für diese Anwendungen, da somit die Unterstützung der Anwendung durch den Hersteller ermöglicht wird.
Verwenden anderer SQL Server-Dienste: Während Analysis Services und in gewisser Hinsicht Integration Services (durch Verwendung von Azure Data Factory) als PaaS-Angebote verfügbar sind, maximieren viele Benutzer ihre Lizenzierung, indem sie SQL Server Analysis Services, Integration Services oder Reporting Services auf demselben Computer ausführen, auf dem die Datenbank-Engine ausgeführt wird.
Allgemeine Anwendungsinkompatibilität: Bei diesem Grund handelt es sich um einen Universalgrund. Beispielsweise unterstützt Azure SQL-Datenbank keine datenbankübergreifenden Abfragen, während dies von Azure SQL Managed Instance unterstützt wird. Einige Anwendungen erfordern möglicherweise, dass sich zusätzliche Dienste auf eine mit einem PaaS-Angebot inkompatible Weise am gleichen Ort wie die Datenbankinstanz befinden.

IaaS (Infrastructure-as-a-Service) ermöglicht dem Administrator präziseren Zugriff auf spezifische Einstellungen der zugrunde liegenden Infrastruktur als andere Azure-Angebote. Während die Azure-Plattform die zugrunde liegende Server- und Netzwerkhardware verwaltet, verfügen Sie weiterhin über Zugriff auf den virtuellen Speicher, die virtuelle Netzwerkkonfiguration und jegliche zusätzliche Software, die Sie möglicherweise auf der VM installiert haben. Dies umfasst Microsoft SQL Server.

Granularität der Steuerung von SaaS-, PaaS- und IaaS-Optionen

In der obigen Abbildung wird die erhöhte Kontrolle bei Verwendung eines IaaS-Angebots im Vergleich zu anderen Azure SQL-Angeboten veranschaulicht. Zwar können die genauen Konfigurationsoptionen zwischen den Dienstangeboten variieren, jedoch ist der Administrator bei SaaS-Angeboten üblicherweise nur für die Benutzersicherheit und möglicherweise für die Datenverwaltung verantwortlich. Bei Verwendung von PaaS-Diensten werden das Betriebssystem und andere Softwarekomponenten vom Cloudanbieter verwaltet. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Azure Database-Plattform, bei der das Betriebssystem und das RDBMS (Managementsystem für relationale Datenbanken) von Microsoft installiert und konfiguriert werden, sodass Sie schnell mit der Erstellung von Datenbankanwendungen beginnen können. IaaS-Lösungen weisen die wenigsten Einschränkungen auf. Sie sind für das Patchen des Betriebssystems sowie für die optimale Konfiguration Ihrer Netzwerk- und Speicheroptionen verantwortlich. Bei einer IaaS-Bereitstellung sind Sie außerdem für die Softwarekonfiguration zuständig.

Für in Azure ausgeführte IaaS-Lösungen verwaltet Microsoft alle Ressourcen unter dem Betriebssystem, einschließlich der physischen Server, Speicher und Netzwerke. Der Datenbankadministrator ist für die Konfiguration Ihrer SQL Server-Instanzen verantwortlich, die unter dem Betriebssystem ausgeführt werden.

Einige Ihrer Anwendungen eignen sich möglicherweise nicht für andere Azure-Angebote, z. B. Azure SQL-Datenbank, da diese spezifische Betriebsbedingungen erfordern. Diese Bedingungen können aus Gründen der Anbieterunterstützung eine spezifische Kombination von SQL Server- und Windows-Versionen oder zusätzliche Software umfassen, die zusammen mit SQL Server installiert werden muss. In Kombination mit der Azure-IaaS-Plattform bietet SQL Server die erforderlichen Steuerungsoptionen für viele Organisationen. Dabei kann es sich um spezifische Features wie die CLR oder die Replikation oder um die Verwendung der Active Directory-Authentifizierung (im Gegensatz zur Authentifizierung über Microsoft Entra ID) handeln. Eine weitere Anforderung besteht darin, dass einige Anwendungen Software zusätzlich zu SQL Server installieren, die Direktzugriff auf das zugrunde liegende Betriebssystem erfordert. Der Direktzugriff auf das Betriebssystem wird im PaaS-Modell nicht unterstützt. Diese Organisationen und ihre Anwendungen können die Vorteile einer Migration zu einem Clouddienst nutzen, ohne unternehmenskritische Funktionen zu verlieren, die die Organisation erfordert.

Erweiterung für SQL Server-IaaS-Agent

Wenn Sie eine SQL Server-VM über den Azure Marketplace bereitstellen, installiert ein Teil dieses Prozesses die IaaS-Agent-Erweiterung.

SQL Server-VM-Erstellung über den Azure Marketplace

Erweiterungen sind Code, der nach der Bereitstellung auf Ihrer VM ausgeführt wird, um in der Regel Konfigurationen nach der Bereitstellung vorzunehmen. Beispiele hierfür sind die Installation von Antivirenfeatures oder die Installation eines Windows-Features. Die IaaS-Agent-Erweiterung von SQL Server stellt die folgenden wichtigen Features bereit, die Ihren administrativen Mehraufwand reduzieren können.

Automatisierte Sicherung
Automatisiertes Patchen
Azure Key Vault-Integration
Integration des Defender für Cloudportals
Anzeigen der Datenträgernutzung im Portal
Flexible Lizenzierung
Flexible Version oder Edition
SQL-Bewertung bewährter Methoden

Zusätzlich zu diesen Features ermöglicht die Erweiterung es Ihnen, Informationen über die Konfiguration und Speicherauslastung Ihrer SQL Server-Instanz anzuzeigen.

Abbildung der Konfiguration einer SQL-VM im Azure-Portal

SQL Server-Lizenzierungsmodelle

Es gibt einige verschiedene Optionen für die Lizenzierung von SQL Server, wenn Sie das Azure-IaaS-Angebot verwenden.

Wenn Sich nicht am Software Assurance (SA)-Programm von Microsoft teilnehmen, können Sie ein Image über den Azure Marketplace bereitstellen, das eine vorkonfigurierte SQL Server-Instanz enthält. In diesem Fall zahlen Sie für die Verwendung von SQL Server auf Minutenbasis. Bei dieser Option handelt es sich um das nutzungsbasierte Zahlungsmodell, und die Kosten für die SQL Server-Lizenz sind in den Kosten der VM enthalten.

Wenn Sie am Software Assurance-Programm von Microsoft teilnehmen, verfügen Sie über mehr Flexibilität bei der Lizenzierung Ihrer SQL Server-Instanz:

Sie können die zuvor genannte Methode und die minutenbasierte Zahlung nutzen, indem Sie ein VM-Image bereitstellen, das eine SQL Server-Instanz aus dem Azure Marketplace enthält.
Sie können Ihre eigene Lizenz verwenden (BYOL, Bring-Your-Own-License), wenn Sie die VM bereitstellen, die keine vorkonfigurierte SQL Server-Instanz umfasst. Sie können diese Option verwenden, wenn Sie bereits eine gültige SQL Server-Lizenz für Ihre lokale Infrastruktur erworben haben. Diese Lizenz kann auf die VM angewendet werden, um sicherzustellen, dass Sie über die richtigen Lizenzen verfügen. Sie müssen die Nutzung von Lizenzen über das License Mobility-Verifikationsformular innerhalb von 10 Tagen nach der Implementierung der VM an Microsoft melden.

Wenn Sie sich für diese Methode entscheiden, können Sie SQL Server manuell über Medien installieren, die Sie erhalten haben. Alternativ können Sie ein VM-Image in Azure hochladen.

Neben den flexiblen Lizenzierungsoptionen für SQL Server gibt es auch Windows Server-Lizenzierungsoptionen, die verwendet werden können. Diese Windows Server-Optionen sind auch als Azure-Hybridvorteil (AHB, Azure Hybrid Benefit) bekannt. Ähnlich wie bei der Anwendung einer bereits erworbenen SQL Server-Lizenz, können Sie auch Windows Server-Lizenzen verwenden, die Sie bereits besitzen.

Das Reservieren einer VM für ein bis drei Jahre stellt eine weitere Möglichkeit für Kosteneinsparungen dar. Für diese Verpflichtung ist keine Vorauszahlung erforderlich, und sie kann monatlich in Rechnung gestellt werden. Die Reservierungsoption kann von Vorteil sein, wenn Sie wissen, dass die Workloads aufrechterhalten werden. Diese Kosteneinsparungen können insbesondere für größere VMs erheblich sein.

VM-Familien

Bei der Bereitstellung auf einer Azure-VM gibt es mehrere Reihen bzw. „Familien“ von VM-Größen, die ausgewählt werden können. Jede Reihe ist eine Kombination aus Arbeitsspeicher, CPU und Speicher, die bestimmte Anforderungen erfüllt. Für Compute optimierte Reihen verfügen beispielsweise über ein höheres Verhältnis von CPU zu Arbeitsspeicher. Die mehreren Optionen ermöglichen Ihnen die Auswahl einer geeigneten Hardwarekonfiguration für die erwartete Workload. Für die folgenden sechs Reihen sind mehrere Größen verfügbar. Ausführliche Informationen finden Sie im Azure-Portal, wenn Sie die Option zum Auswählen der VM-Größe verwenden.

Universell: Diese VMs bieten ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen CPU und Arbeitsspeicher. Diese VM-Klasse eignet sich bestens für Tests und Entwicklung, kleine bis mittelgroße Datenbankserver und Webserver mit geringem bis mittlerem Datenverkehr.

Compute-optimiert: Für Compute optimierte VMs verfügen über ein höheres Verhältnis zwischen CPU und Arbeitsspeicher und eignen sich für Webserver mit einer mittleren Datenverkehrsmenge, für Netzwerkgeräte, Batchprozesse und Anwendungsserver. Diese VMs können auch Workloads für maschinelles Lernen unterstützen, die nicht von GPU-basierten VMs profitieren können.

Arbeitsspeicheroptimiert: Diese VMs bieten ein hohes Verhältnis von Arbeitsspeicher gegenüber CPU. Diese VMs umfassen eine Vielzahl von CPU- und Arbeitsspeicheroptionen (bis zu 4 TB RAM) und eignen sich für einen Großteil von Datenbankworkloads.

Datenspeicheroptimiert: Datenspeicheroptimierte VMs bieten schnellen, lokalen NVMe-Speicher, der kurzlebig ist. Diese VMs eignen sich für Datenworkloads mit horizontaler Skalierung, z. B. Cassandra. Sie können mit SQL Server verwendet werden, allerdings müssen Sie sicherstellen, dass Sie den Datenschutz mit einem Feature wie Always On-Verfügbarkeitsgruppen oder Protokollversand konfigurieren, da der Speicher kurzlebig ist.

GPU: Azure-VMs mit GPUs sind für zwei Haupttypen von Workloads konzipiert – selbstverständlich für grafische Verarbeitungsvorgänge wie das Rendern und Verarbeiten von Videos, aber auch für große Mengen paralleler Workloads für maschinelles Lernen, die GPUs nutzen können.

Hochleistungscomputing: Workloads für Hochleistungscomputing unterstützen Anwendungen, die horizontal auf Tausende CPU-Kerne skaliert werden können. Diese Unterstützung wird durch ein Netzwerk mit einer hochleistungsfähigen CPU und direktem Remotespeicherzugriff (RDMA, Remote Direct Memory Access) bereitgestellt, das Kommunikation mit niedriger Latenz zwischen VMs bietet.

Die einfachste Möglichkeit, die Optionen zur Größenanpassung in jeder Reihe anzuzeigen, ist das Azure-Portal. Über das Blatt zum Erstellen einer VM können Sie auf die Option „Größe auswählen“ klicken, um eine Liste anzuzeigen.

Teil der Liste der über das Azure-Portal verfügbaren VM-Größen

In der obigen Abbildung wird nur ein kleiner Teil der möglichen VM-Reihen und -Größen gezeigt. Für jede Option werden die Anzahl der virtuellen CPUs, die Größe des RAMs, die Anzahl der Datenträger, die maximalen IOPS-Vorgänge und der zur Verfügung gestellte temporäre Speicher angezeigt. Außerdem wird angegeben, ob Storage Premium unterstützt wird.

Weitere Informationen zu bewährten Methoden für die VM-Größe finden Sie unter Bewährte Methoden für SQL Server auf Azure-VMs.

Azure Marketplace

Der Azure Marketplace ist im Grunde ein zentraler Ort, der das Erstellen von Azure-Ressourcen anhand vordefinierter Vorlagen ermöglicht. Beispielsweise können Sie in kürzester Zeit eine SQL Server 2019-Instanz unter Windows Server 2019 mit nur wenigen Mausklicks und einigen grundlegenden Informationen wie dem VM-Namen sowie einigen Informationen zur SQL Server-Konfiguration erstellen. Nach diesen Angaben initiiert der Azure Resource Manager die Erstellung der VM, die innerhalb von Minuten einsatzbereit ist.

Unten sehen Sie das Blatt für SQL Server 2019 unter Windows Server 2019 im Azure Marketplace. Auf diesem Blatt finden Sie die Option zur Verwendung von vordefinierten Konfigurationen, die OLTP- oder Data Warehouse-Workloads unterstützen und es Ihnen ermöglichen, Speicher-, Patch- und Sicherungsoptionen festzulegen.

Erstellen einer SQL Server-VM im Azure-Portal

Der Nachteil der Verwendung des Portals zum Erstellen von Azure-Ressourcen ist, dass dieser Prozess nicht leicht zu wiederholen ist. Allerdings ist der Einstieg mit dem Portal einfach. Sie können einfach mit dem Ausführen von Ressourcen beginnen.

SQL Server-Konfiguration

Wenn Sie SQL Server auf einem virtuellen Azure-Computer bereitstellen, können Sie auch bestimmte SQL Server-Einstellungen wie Sicherheit und Netzwerk, SQL-Authentifizierungseinstellungen, SQL-Instanzeinstellungen und einige weitere Optionen konfigurieren. Diese Optionen befinden sich auf der Registerkarte SQL Server-Einstellungen, wie in der Abbildung unten gezeigt.

Registerkarte mit SQL Server-Einstellungen beim Erstellen einer SQL Server-VM