SQL Server на виртуальных машинах Azure с Помощью Azure NetApp Files

Azure NetApp Files
сервер Azure SQL на Виртуальные машины
Виртуальные машины Azure
Виртуальная сеть Azure

Для самых требовательных рабочих нагрузок базы данных SQL Server требуется очень высокая емкость ввода-вывода. Они также нуждаются в доступе к хранилищу с низкой задержкой. В этом документе описывается решение с высокой пропускной способностью и низкой задержкой для рабочих нагрузок SQL Server.

Решение предоставляет общий доступ к файлам с помощью протокола SMB. Архитектура использует SQL Server на виртуальных машинах Azure. Она также использует Azure NetApp Files, общую службу хранилища файлов. Azure NetApp Files предоставляет преимущества:

  • Ограничения дискового ввода-вывода на уровне виртуальной машины не влияют на Azure NetApp Files. В результате можно использовать небольшие виртуальные машины, чем в хранилище дисков, не снижая производительность. Такой подход значительно снижает затраты.
  • Azure NetApp Files обеспечивает гибкость. Вы можете увеличить или уменьшить развертывание по требованию, чтобы сделать конфигурацию экономичной.

Возможные варианты использования

Это решение имеет множество вариантов использования:

  • Запуск новых экземпляров SQL Server, требующих высокой доступности (HA) и имеющих высокий уровень производительности.
  • Перенос высокопроизводительных экземпляров SQL Server с локальной инфраструктуры на виртуальные машины Azure.
  • Использование групп доступности и общего хранилища SMB для развертывания экономичных, корпоративных масштабируемых экземпляров отказоустойчивого кластера SQL Server AlwaysOn.
  • Развертывание архитектур аварийного восстановления в масштабе предприятия для гибридных или систем Azure с помощью групп доступности SQL Server AlwaysOn.
  • Клонирование систем SQL Server корпоративного масштаба для использования в средах тестирования и разработки. Решение особенно подходит для вариантов, требующих расширенных возможностей управления данными. Это может помочь в таких случаях соответствовать агрессивным соглашениям об уровне обслуживания данных (соглашения об уровне обслуживания).

Архитектура

схема архитектуры, показывающая, как SQL Server и Azure NetApp Files работают в разных подсетях одной виртуальной сети и используют S M B 3 для обмена данными.

Большая прямоугольника, помеченная группой ресурсов SQL, заполняет большую часть схемы. Внутри него еще один прямоугольник помечен виртуальной сетью SQL. Он содержит два небольших прямоугольника на стороне, один для подсети SQL и один для подсети Azure NetApp Files. Прямоугольник подсети SQL содержит значок SQL Server на виртуальных машинах Azure. Прямоугольник подсети Azure NetApp Files содержит значки для Файлов Azure NetApp Files и файлов базы данных. Стрелка с меткой S M B 3 подключает два прямоугольника подсети. Цветной ключ указывает, что данные SQL в файловой системе базы данных требуют высокой производительности. Файлы журнала базы данных имеют среднее требование к производительности.

Скачайте SVG этой архитектуры.

Рабочий процесс

Компоненты взаимодействуют следующим образом:

  • Эта архитектура использует SQL Server на виртуальных машинах Azure. С помощью этой службы Azure SQL Server выполняется на виртуальных машинах Azure в подсети SQL.
  • В подсети Azure NetApp Files Azure NetApp Files предоставляет доступ SMB 3 к файлам базы данных и журналам.
  • Azure NetApp Files имеет параметр общих папок непрерывной доступности SMB, включен. Эта функция обеспечивает возможность прозрачной отработки отказа SMB, поэтому вы можете наблюдать за событиями обслуживания службы в Azure NetApp Files, не нарушая развертывание SQL Server.

Компоненты

Решение использует следующие компоненты:

  • Azure NetApp Files упрощает перенос и запуск приложений на основе файлов без изменений кода. Эта общая служба хранилища файлов — это совместная разработка от Microsoft и NetApp, партнера Майкрософт.
  • виртуальные машины — это предложение инфраструктуры как услуга (IaaS). Виртуальные машины можно использовать для развертывания по запросу масштабируемых вычислительных ресурсов. Виртуальные машины обеспечивают гибкость виртуализации, но устраняют требования к обслуживанию физического оборудования. Это решение использует виртуальные машины Windows.
  • SQL Server на виртуальных машинах Azure предоставляет способ переноса рабочих нагрузок SQL Server в облако с 100-процентной совместимостью кода. В рамках семейства SQL Azure это решение базы данных запускает SQL Server на виртуальных машинах. SQL Server на виртуальных машинах Azure обеспечивает гибкость и гибридное подключение к Azure. Но это решение также обеспечивает производительность, безопасность и аналитику SQL Server. Вы можете продолжать использовать текущую версию SQL Server. Вы также можете получить доступ к последним обновлениям и выпускам SQL Server.
  • виртуальной сети Azure — это сетевая служба, которая управляет виртуальными частными сетями в Azure. С помощью виртуальной сети ресурсы Azure, такие как виртуальные машины, могут безопасно взаимодействовать друг с другом, Интернетом и локальными сетями. Виртуальная сеть Azure похожа на традиционную сеть, работающая в центре обработки данных. Но виртуальная сеть Azure также обеспечивает масштабируемость, доступность, изоляцию и другие преимущества инфраструктуры Azure.

Альтернативы

Это решение использует группы доступности AlwaysOn для аварийного восстановления. В качестве альтернативы репликация между регионами обеспечивает эффективное аварийное восстановление между регионами в Azure. Репликация между регионами использует репликацию на основе хранилища. Он не использует ресурсы виртуальной машины. Дополнительные сведения см. в статье Создание репликации томов дляAzure NetApp Files.

Сведения о сценарии

Ключевые преимущества

На этом рисунке показаны преимущества использования SQL Server с Azure NetApp Files.

схема архитектуры содержит сведения о функциях и преимуществах Azure NetApp Files. На схеме также показаны различные слои системы, которая использует эту службу.

Схема содержит два раздела. Слева четыре поля перечисляют функции и преимущества Azure NetApp Files. Справа содержатся поля. Одно поле имеет метку "Рабочая среда", а одна — "Тестирование и разработка" в большом масштабе. Оба содержат значки базы данных и V M. Третий прямоугольник помечен уровнем хранилища. Он содержит значки для данных базы данных и azure NetApp Files. Цветной ключ указывает, что данные и журналы базы данных требуют высокой производительности. Клонированные данные базы данных и журналы имеют среднее требование. Копии клонов имеют низкое требование, так как все двоичные файлы базы данных.

Скачайте SVG этой архитектуры.

Простая и надежная служба

В качестве простой собственной службы Azure Azure NetApp Files выполняется в среде центра обработки данных Azure. Вы можете подготавливать, использовать и масштабировать Azure NetApp Files так же, как и другие варианты хранилища Azure. Azure NetApp Files использует функции надежности, предоставляемые программным обеспечением ONTAP для управления данными NetApp. Благодаря этому программному обеспечению можно быстро и надежно подготовить тома SMB корпоративного уровня для SQL Server и других рабочих нагрузок.

Высокопроизводительные системы

Azure NetApp Files использует парк всех флэш-носителей без операционной системы. Помимо использования общего и высокомасштабируемого хранилища Azure NetApp Files обеспечивает задержки менее 1 миллисекунда. Эти факторы позволяют этой службе хорошо подходить для использования протокола SMB для запуска рабочих нагрузок SQL Server по сетям.

Виртуальные машины серии Azure DCsv2 имеют встроенные высокопроизводительные корпоративные системы all-flash ONTAP. Эти системы также интегрированы в платформы Azure, определяемые программными средствами сети (SDN) и Azure Resource Manager. В результате вы получаете высокоскоростное общее хранилище с низкой задержкой, сравнимое с локальным решением. Производительность этой архитектуры соответствует требованиям самых требовательных, критически важных для бизнеса рабочих нагрузок предприятия.

Azure NetApp Files предлагает масштабируемость по запросу. Вы можете увеличить или уменьшить развертывания для оптимизации конфигурации каждой рабочей нагрузки.

Как описано ценообразования, использование Azure NetApp Files вместо блочного хранилища снижает общую стоимость владения SQL Server (TCO).

Управление данными корпоративного масштаба

Это решение может обрабатывать рабочие нагрузки, требующие расширенных функций управления данными. ONTAP предоставляет функциональные возможности в этой области, которые не совпадают в отрасли:

  • Эффективное пространство, мгновенное клонирование улучшает среды разработки и тестирования.

  • Масштабирование емкости по запросу и производительности обеспечивает эффективное использование ресурсов.

  • Моментальные снимки предоставляют точки согласованности базы данных. С помощью средства базы данных NetApp SQL Server можно создать моментальные снимки, согласованные с приложениями. Они предоставляют следующие преимущества:

    • Они эффективны. Для создания моментальных снимков требуется только ограниченная емкость.
    • Вы можете быстро создавать, реплицировать, восстанавливать или клонировать их. В результате они предоставляют решения по резервному копированию и восстановлению, которые достигают агрессивной цели времени восстановления (RTO) и целевой точки восстановления (RPO).
    • Они не влияют на производительность тома.
    • Они обеспечивают масштабируемость. Их можно создавать часто и хранить одновременно.

Гибридное аварийное восстановление

Сочетание групп доступности AlwaysOn и Azure NetApp Files предоставляет аварийное восстановление для этой архитектуры. Эти решения аварийного восстановления подходят для облачных и гибридных систем. Их планы работают в нескольких регионах и с локальными центрами обработки данных.

Соображения

К этому решению относятся следующие рекомендации.

Наличие

Для Azure NetApp Files:

Для SQL Server на виртуальных машинах Azure реализуйте решение для высокого уровня доступности и аварийного восстановления, чтобы избежать простоя:

  • Используйте экземпляр экземпляры отказоустойчивого кластера AlwaysOn с двумя базами данных на двух отдельных виртуальных машинах.

  • Поместите обе виртуальные машины в одну виртуальную сеть. Затем они могут получить доступ друг к другу через частный постоянный IP-адрес.

  • Поместите виртуальные машины в одну группу доступности. Затем Azure может разместить их в отдельных доменах сбоя и доменах обновления.

  • Для геоизбыточности:

схема архитектуры, показывающая, как экземпляры отказоустойчивого кластера SQL Server AlwaysOn защищают данные в виртуальной сети, включающей Azure NetApp Files.

Большая прямоугольника, помеченная группой ресурсов SQL, заполняет большую часть схемы. Внутри него еще один прямоугольник помечен виртуальной сетью SQL. Он содержит два небольших прямоугольника, один для подсети SQL и один для подсети Azure NetApp Files. Прямоугольник подсети SQL содержит значки SQL Server на виртуальных машинах Azure и экземплярах отказоустойчивого кластера SQL Server AlwaysOn. Прямоугольник подсети Azure NetApp Files содержит значки для Файлов Azure NetApp Files и файлов базы данных. Стрелка с меткой S M B 3 подключает два прямоугольника подсети. Цветной ключ указывает, что данные SQL в файловой системе базы данных требуют высокой производительности. Файлы журнала базы данных имеют среднее требование к производительности.

Скачайте SVG этой архитектуры.

Масштабируемость

Безопасность

Оптимизация затрат

Использование Azure NetApp Files вместо блочного хранилища может снизить затраты:

  • Вы можете сделать конфигурацию экономичной. Традиционные локальные конфигурации имеют размер для максимальных требований к рабочей нагрузке. Следовательно, эти конфигурации наиболее экономичны при максимальном использовании. В отличие от этого, развертывание Azure NetApp Files можно масштабировать. Вы можете оптимизировать конфигурацию для текущей рабочей нагрузки, чтобы сократить расходы.

  • Можно использовать небольшие виртуальные машины:

    • Azure NetApp Files предоставляет доступ к хранилищу с низкой задержкой. При использовании небольших виртуальных машин вы получаете ту же производительность, что и большие виртуальные машины, обеспечивающие хранилище дисков ценовой категории "Ультра".
    • Облачные ресурсы обычно размещают ограничения на операции ввода-вывода. Эта практика предотвращает внезапные замедления, которые могут вызвать нехватку ресурсов или непредвиденные сбои. В результате виртуальные машины имеют ограничения пропускной способности диска и ограничения пропускной способности сети. Ограничения сети обычно выше, чем ограничения пропускной способности диска. При использовании подключенного к сети хранилища применяются только ограничения пропускной способности сети, и они применяются только к исходящим данным. Другими словами, ограничения дискового ввода-вывода на уровне виртуальной машины не влияют на Azure NetApp Files. Из-за этих факторов хранилище, подключенное к сети, может повысить производительность, чем операции ввода-вывода на диске. Этот факт верно, даже если Azure NetApp Files работает на небольших виртуальных машинах.

    Небольшие виртуальные машины предлагают следующие преимущества ценообразования по сравнению с более крупными:

    • Они стоят меньше.
    • Они несут более низкую стоимость лицензии SQL Server.
    • Хранилище, подключенное к сети, не имеет компонента затрат на ввод-вывод.

Эти факторы делают Azure NetApp Files менее дорогостоящими, чем решения для хранения дисков. Подробный анализ TCO см. в статье Преимущества использования Azure NetApp Files для развертывания SQL Server.

Развертывание этого сценария

  • Сведения о развертывании SQL Server в Azure NetApp Files см. в статье Архитектуры решений с помощью Azure NetApp Files.

  • Сведения о развертывании и доступе к томам Azure NetApp Files см. в документации по Azure NetApp Files.

  • Рассмотрим размер базы данных:

    • Для небольших баз данных можно развернуть файлы базы данных и журналов в одном томе. Такие упрощенные конфигурации легко управлять.
    • Для больших баз данных можно эффективнее настроить несколько томов. Вы также можете использовать пул емкости вручную (QoS). Этот тип обеспечивает более детальный контроль над требованиями к производительности.
  • Установите SQL Server с хранилищем общих папок SMB. SQL Server 2012 (11.x) и более поздних версий поддерживают файловый сервер SMB в качестве варианта хранения. Пользовательские базы данных ядра СУБД и системные базы данных, такие как Master, Model, MSDB и TempDB, обеспечивают такую поддержку. Эта точка относится к автономным и отказоустойчивой установке отказоустойчивого кластера SQL Server (FCI). Дополнительные сведения см. в статье Установка SQL Server схранилища файлов SMB.

Участников

Эта статья поддерживается корпорацией Майкрософт. Первоначально он был написан следующими участниками.

Автор субъекта:

Дальнейшие действия

Полностью развертываемые архитектуры, использующие Azure NetApp Files: