As cargas de trabalho de base de dados SQL Server mais exigentes requerem uma capacidade de E/S muito elevada. Também precisam de acesso de baixa latência ao armazenamento. Este documento descreve uma solução de alta largura de banda e baixa latência para cargas de trabalho SQL Server.
A solução fornece acesso a ficheiros partilhados com o protocolo SMB (Server Message Block). A arquitetura utiliza SQL Server no Azure Máquinas Virtuais. Também utiliza Azure NetApp Files, um serviço de armazenamento de ficheiros partilhado. Azure NetApp Files proporciona benefícios:
- Os limites de E/S do disco às taxas de acesso aplicáveis ao nível da máquina virtual (VM) não afetam Azure NetApp Files. Como resultado, pode utilizar VMs mais pequenas do que com o armazenamento em disco sem degradação do desempenho. Esta abordagem reduz significativamente os custos.
- Azure NetApp Files oferece flexibilidade. Pode aumentar ou reduzir as implementações a pedido para tornar a configuração rentável.
Potenciais casos de utilização
Esta solução tem muitas utilizações:
- Executar novas instâncias SQL Server que requerem elevada disponibilidade (HA) e têm padrões elevados de desempenho.
- Migrar instâncias de SQL Server de elevado desempenho e elevada disponibilidade da infraestrutura no local para o Azure Máquinas Virtuais.
- Utilizar conjuntos de disponibilidade e armazenamento partilhado SMB para implementar instâncias de Clusters de Ativação Pós-falha AlwaysOn económicas, à escala empresaria SQL Server l e de elevada disponibilidade.
- Implementar arquiteturas de recuperação após desastre (DR) à escala empresarial para sistemas híbridos ou do Azure com SQL Server grupos de disponibilidade AlwaysOn.
- Clonar sistemas de SQL Server à escala empresarial para utilização em ambientes de teste e desenvolvimento. A solução é particularmente adequada para casos que requerem capacidades avançadas de gestão de dados. Pode ajudar estes casos a cumprir contratos agressivos de nível de serviço de proteção de dados (SLAs).
Arquitetura
Um grande retângulo denominado grupo de recursos SQL preenche a maior parte do diagrama. Dentro do mesmo, outro retângulo é identificado como rede virtual SQL. Contém dois retângulos lado a lado mais pequenos, um para a sub-rede SQL e outro para a sub-rede Azure NetApp Files. O retângulo da sub-rede SQL contém um ícone para SQL Server no Azure Máquinas Virtuais. O retângulo da sub-rede Azure NetApp Files contém ícones para ficheiros de base de dados e Azure NetApp Files. Uma seta com o nome S M B 3 liga os retângulos de duas sub-redes. Uma chave colorida indica que os dados SQL no sistema de ficheiros da base de dados requerem um elevado desempenho. Os ficheiros de registo da base de dados têm um requisito de desempenho médio.
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Fluxo de trabalho
Os componentes interagem das seguintes formas:
- Esta arquitetura utiliza SQL Server no Azure Máquinas Virtuais. Com este serviço do Azure, SQL Server é executado em VMs do Azure na sub-rede do SQL.
- Na sub-rede Azure NetApp Files, Azure NetApp Files fornece acesso SMB 3 à base de dados e aos ficheiros de registo.
- Azure NetApp Files tem a opção partilhas de disponibilidade contínua SMB ativada. Esta funcionalidade torna possível a Ativação Pós-falha Transparente do SMB, para que possa observar eventos de manutenção do serviço no Azure NetApp Files de forma não disruptiva para a implementação do SQL Server.
Componentes
A solução utiliza os seguintes componentes:
- Azure NetApp Files facilita a migração e a execução de aplicações baseadas em ficheiros sem alterações de código. Este serviço de armazenamento de ficheiros partilhado é um desenvolvimento conjunto da Microsoft e do NetApp, um parceiro da Microsoft.
- Máquinas Virtuais é uma oferta iaaS (infraestrutura como serviço). Pode utilizar Máquinas Virtuais para implementar recursos de computação dimensionáveis a pedido. Máquinas Virtuais proporciona a flexibilidade da virtualização, mas elimina as exigências de manutenção do hardware físico. Esta solução utiliza VMs do Windows.
- SQL Server no Azure Máquinas Virtuais fornece uma forma de migrar SQL Server cargas de trabalho para a cloud com 100% de compatibilidade de código. Como parte da família SQL do Azure, esta solução de base de dados é executada SQL Server em VMs. SQL Server no Azure Máquinas Virtuais oferece flexibilidade e conectividade híbrida do Azure. Mas esta solução também fornece o desempenho, a segurança e a análise de SQL Server. Pode continuar a utilizar a versão atual do SQL Server. Também pode aceder às atualizações e versões de SQL Server mais recentes.
- O Azure Rede Virtual é um serviço de rede que gere redes privadas virtuais no Azure. Através de Rede Virtual, os recursos do Azure, como as VMs, podem comunicar em segurança entre si, a Internet e as redes no local. Uma rede virtual do Azure é como uma rede tradicional que funciona num datacenter. Mas uma rede virtual do Azure também proporciona escalabilidade, disponibilidade, isolamento e outros benefícios da infraestrutura do Azure.
Alternativas
Esta solução utiliza grupos de disponibilidade AlwaysOn para DR. Como alternativa, a replicação entre regiões fornece DR eficiente entre regiões no Azure. A replicação entre regiões utiliza a replicação baseada no armazenamento. Não utiliza recursos de VM. Para obter mais informações, veja Criar replicação de volume para Azure NetApp Files.
Detalhes do cenário
Principais vantagens
Esta imagem mostra as vantagens de utilizar SQL Server com Azure NetApp Files.
O diagrama contém duas secções. À esquerda, quatro caixas listam funcionalidades e vantagens de Azure NetApp Files. A direita contém caixas. Uma caixa tem o nome Produção e uma é identificada como Teste e desenvolvimento em escala. Ambos contêm ícones de base de dados e V M. Uma terceira caixa tem o nome Camada de armazenamento. Contém ícones para dados de base de dados e para Azure NetApp Files. Uma chave colorida indica que os dados e os registos da base de dados requerem um elevado desempenho. Os dados e os registos da base de dados clonadas têm um requisito médio-alto. As cópias de clones têm um requisito baixo, tal como todos os binários da base de dados.
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Serviço simples e fiável
Como um serviço nativo do Azure simples de consumir, Azure NetApp Files é executado no ambiente do datacenter do Azure. Pode aprovisionar, consumir e dimensionar Azure NetApp Files tal como outras opções de armazenamento do Azure. Azure NetApp Files utiliza funcionalidades de fiabilidade que o software de gestão de dados NetApp ONTAP fornece. Com este software, pode aprovisionar de forma rápida e fiável volumes SMB de nível empresarial para SQL Server e outras cargas de trabalho.
Sistemas de elevado desempenho
Azure NetApp Files utiliza uma frota bare-metal de armazenamento all-flash. Além de utilizar armazenamento partilhado e altamente dimensionável, Azure NetApp Files fornece latências inferiores a 1 milissegundos. Estes fatores tornam este serviço adequado para utilizar o protocolo SMB para executar SQL Server cargas de trabalho através de redes.
As VMs da série Azure DCsv2 têm sistemas empresariais ONTAP incorporados de alto desempenho e flash. Estes sistemas também estão integrados nas redes definidas pelo software (SDN) do Azure e arquiteturas de Resource Manager do Azure. Como resultado, obtém armazenamento partilhado de alta largura de banda e baixa latência comparável a uma solução no local. O desempenho desta arquitetura cumpre os requisitos das cargas de trabalho empresariais mais exigentes e críticas para a empresa.
Azure NetApp Files oferece escalabilidade a pedido. Pode aumentar ou reduzir implementações para otimizar a configuração de cada carga de trabalho.
Como explica o Preço, a utilização de Azure NetApp Files em vez do armazenamento de blocos reduz o custo total de propriedade (TCO) SQL Server.
Gestão de dados à escala empresarial
Esta solução pode processar cargas de trabalho que requerem funcionalidades avançadas de gestão de dados. O ONTAP fornece funcionalidades nesta área sem correspondência no setor:
A clonagem instantânea e eficiente em termos de espaço melhora o desenvolvimento e os ambientes de teste.
A capacidade a pedido e o dimensionamento de desempenho fazem uma utilização eficiente dos recursos.
Os instantâneos fornecem pontos de consistência da base de dados. Pode utilizar o NetApp SQL Server Database Quiesce Tool para criar instantâneos consistentes com a aplicação. Proporcionam estes benefícios:
- São eficientes em termos de armazenamento. Só precisa de capacidade limitada para criar instantâneos.
- Pode criar, replicar, restaurar ou cloná-los rapidamente. Como resultado, fornecem soluções de cópia de segurança e recuperação que alcançam SLAs de objetivo de tempo de recuperação (RTO) e objetivo de ponto de recuperação (RPO).
- Não afetam o desempenho do volume.
- Proporcionam escalabilidade. Pode criá-los com frequência e armazená-los em simultâneo.
DR híbrida
A combinação de grupos de disponibilidade AlwaysOn e Azure NetApp Files fornece DR para esta arquitetura. Essas soluções de DR são adequadas para sistemas híbridos e cloud. Os seus planos funcionam em várias regiões e com datacenters no local.
Considerações
As seguintes considerações aplicam-se a esta solução:
Disponibilidade
Para Azure NetApp Files:
- Veja SLA para obter Azure NetApp Files para obter a garantia de disponibilidade deste serviço.
- Pode converter volumes SMB existentes para utilizar a Disponibilidade Contínua.
Para SQL Server no Azure Máquinas Virtuais, implemente uma solução para HA e DR para evitar períodos de indisponibilidade:
Utilize uma instância de Instâncias de Cluster de Ativação Pós-falha AlwaysOn com duas bases de dados em duas VMs separadas.
Coloque ambas as VMs na mesma rede virtual. Em seguida, podem aceder uns aos outros através do endereço IP persistente privado.
Coloque as VMs no mesmo conjunto de disponibilidade. Em seguida, o Azure pode colocá-los em domínios de falha separados e atualizar domínios.
Para georredundância:
- Configure as duas bases de dados para replicar entre duas regiões diferentes.
- Configurar grupos de disponibilidade AlwaysOn.
Um grande retângulo denominado grupo de recursos SQL preenche a maior parte do diagrama. Dentro do mesmo, outro retângulo é etiquetado como rede virtual SQL. Contém dois retângulos menores, um para uma sub-rede SQL e outro para uma sub-rede Azure NetApp Files. O retângulo da sub-rede SQL contém ícones para SQL Server no Azure Máquinas Virtuais e SQL Server Instâncias de Cluster de Ativação Pós-falha AlwaysOn. O retângulo de sub-rede Azure NetApp Files contém ícones para ficheiros de base de dados e Azure NetApp Files. Uma seta com o nome S M B 3 liga os dois retângulos de sub-rede. Uma chave colorida indica que os dados SQL no sistema de ficheiros de base de dados necessitam de um elevado desempenho. Os ficheiros de registo da base de dados têm um requisito de desempenho médio.
Transfira um SVG desta arquitetura.
Escalabilidade
- À medida que os sistemas de elevado desempenho discutem, Azure NetApp Files proporciona escalabilidade incorporada.
- Com SQL Server no Azure Máquinas Virtuais, pode adicionar ou remover VMs quando os requisitos de dados e computação forem alterados. Também pode mudar para uma proporção de memória para vCore superior ou inferior. Para obter mais informações, veja Tamanho da VM: Melhores práticas de desempenho para SQL Server em VMs do Azure.
Segurança
- Azure NetApp Files protege os dados de várias formas. Para obter informações sobre proteção, encriptação, regras de políticas, funcionalidades de controlo de acesso baseadas em funções e registos de atividades, veja FAQs de segurança.
- SQL Server no Azure Máquinas Virtuais também protege os dados. Para obter informações sobre encriptação, controlo de acesso, avaliações de vulnerabilidades, alertas de segurança e outras funcionalidades, veja Considerações de segurança para SQL Server no Azure Máquinas Virtuais.
Otimização de custos
Utilizar Azure NetApp Files em vez de bloquear o armazenamento pode reduzir os custos:
Pode tornar a configuração económica. As configurações tradicionais no local são dimensionadas para requisitos máximos de carga de trabalho. Consequentemente, estas configurações são mais económicas na utilização máxima. Por outro lado, uma implementação Azure NetApp Files é dimensionável. Pode otimizar a configuração do requisito atual da carga de trabalho para reduzir as despesas.
Pode utilizar VMs mais pequenas:
- Azure NetApp Files fornece acesso de armazenamento de baixa latência. Com VMs mais pequenas, obtém o mesmo desempenho que as VMs maiores fornecem com armazenamento de discos ultra.
- Normalmente, os recursos da cloud colocam limites nas operações de E/S. Esta prática impede abrandamentos repentinos que o esgotamento de recursos ou falhas inesperadas podem causar. Como resultado, as VMs têm limitações de débito de disco e limitações de largura de banda de rede. Normalmente, as limitações de rede são superiores às limitações de débito do disco. Com o armazenamento ligado à rede, apenas os limites de largura de banda de rede são relevantes e aplicam-se apenas à saída de dados. Por outras palavras, os limites de E/S do disco ao nível da VM não afetam Azure NetApp Files. Devido a estes fatores, o armazenamento ligado à rede pode obter um melhor desempenho do que a E/S do disco. Este facto é verdade mesmo quando Azure NetApp Files é executada em VMs mais pequenas.
As VMs mais pequenas oferecem estas vantagens de preços em vez das maiores:
- Custam menos.
- Têm um custo de licença de SQL Server mais baixo.
- O armazenamento ligado à rede não tem um componente de custo de E/S.
Estes fatores tornam o Azure NetApp Files menos dispendioso do que as soluções de armazenamento em disco. Para obter uma análise detalhada da TCO, veja Benefícios da utilização de Azure NetApp Files para SQL Server implementação.
Implementar este cenário
Para obter recursos sobre a implementação de SQL Server no Azure NetApp Files, veja Arquiteturas de soluções com Azure NetApp Files.
Para obter informações sobre como implementar e aceder a volumes de Azure NetApp Files, veja Azure NetApp Files documentação.
Considere o tamanho da base de dados:
- Para bases de dados pequenas, pode implementar bases de dados e registar ficheiros num único volume. Estas configurações simplificadas são fáceis de gerir.
- Para bases de dados grandes, pode ser mais eficiente configurar vários volumes. Também pode utilizar um conjunto de capacidade de Qualidade de Serviço (QoS) manual. Este tipo fornece um controlo mais granular sobre os requisitos de desempenho.
Instale SQL Server com o armazenamento de partilha de ficheiros SMB. SQL Server 2012 (11.x) e versões posteriores suportam o servidor de ficheiros SMB como uma opção de armazenamento. As bases de dados de utilizadores do motor de base de dados e bases de dados de sistema, como Master, Model, MSDB e TempDB, fornecem esse suporte. Este ponto aplica-se a SQL Server instalações de clusters de ativação pós-falha (FCI) autónomas e SQL Server. Para obter mais informações, veja Instalar SQL Server com armazenamento de partilha de ficheiros SMB.
Contribuidores
Este artigo é mantido pela Microsoft. Foi originalmente escrito pelos seguintes contribuintes.
Autor principal:
- Deanna Garcia | Gestor de Programas Principal
Passos seguintes
- Para obter informações sobre como configurar uma VM SQL Server, consulte Início Rápido: Criar SQL Server 2017 numa máquina virtual do Windows no portal do Azure.
- Para saber como migrar SQL Server para o Azure ao manter a aplicação e o controlo do SO, veja Descrição geral da migração: SQL Server para SQL Server em VMs do Azure.
- Para obter informações sobre SQL Server no Azure NetApp Files, consulte a página de destino arquiteturas de soluções.
Recursos relacionados
Arquiteturas totalmente implementáveis que utilizam Azure NetApp Files: