最苛刻的 SQL Server 数据库工作负荷需要非常高的 I/O 容量。 它们还需要对存储进行低延迟访问。 本文档介绍适用于 SQL Server 工作负荷的高带宽、低延迟解决方案。
该解决方案使用服务器消息块 （SMB） 协议提供共享文件访问。 该体系结构使用 Azure 虚拟机上的 SQL Server。 它还使用 Azure NetApp 文件（共享文件存储服务）。 Azure NetApp 文件提供以下优势：
- 虚拟机（VM）级别的访问速率的磁盘 I/O 限制不会影响 Azure NetApp 文件。 因此，可以使用比磁盘存储更小的 VM，而不会降低性能。 此方法可显著降低成本。
- Azure NetApp 文件提供灵活性。 可以按需扩大或减少部署，使配置经济高效。
潜在的用例
此解决方案有许多用途：
- 运行需要高可用性的新 SQL Server 实例（HA），并具有高性能标准。
- 将高性能、高度可用的 SQL Server 实例从本地基础结构迁移到 Azure 虚拟机。
- 使用可用性集和 SMB 共享存储部署经济高效的企业级高可用性 SQL Server Always On 故障转移群集实例。
- 使用 SQL Server Always On 可用性组为混合或 Azure 系统部署企业级灾难恢复（DR）体系结构。
- 克隆企业规模的 SQL Server 系统，以便在测试和开发环境中使用。 该解决方案特别适用于需要高级数据管理功能的情况。 它可以帮助这些情况满足积极的数据保护服务级别协议（SLA）。
建筑
标记为 SQL 资源组的大型矩形填充了大部分关系图。 在其中，另一个矩形标记为 SQL 虚拟网络。 它包含两个较小的并排矩形，一个用于 SQL 子网，另一个用于 Azure NetApp 文件子网。 SQL 子网矩形包含 Azure 虚拟机上的 SQL Server 图标。 Azure NetApp 文件子网矩形包含 Azure NetApp 文件和数据库文件的图标。 标有 S M B 3 的箭头连接两个子网矩形。 彩色键指示数据库文件系统中的 SQL 数据需要高性能。 数据库日志文件具有中等性能要求。
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工作流
这些组件通过以下方式进行交互：
- 此体系结构使用 Azure 虚拟机上的 SQL Server。 使用此 Azure 服务，SQL Server 在 SQL 子网中的 Azure VM 上运行。
- 在 Azure NetApp 文件子网中，Azure NetApp 文件提供对数据库和日志文件的 SMB 3 访问权限。
- Azure NetApp 文件具有打开
SMB 连续可用性共享选项。 此功能使 SMB 透明故障转移成为可能，因此可以观察 Azure NetApp 文件上的服务维护事件，从而对 SQL Server 部署造成非中断性影响。
组件
解决方案使用以下组件：
- Azure NetApp 文件 可以轻松迁移和运行基于文件的应用程序，无需更改代码。 此共享文件存储服务是来自 Microsoft 和 NetApp（Microsoft 合作伙伴）的联合开发。
- 虚拟机 是基础结构即服务（IaaS）产品/服务。 可以使用虚拟机来部署按需、可缩放的计算资源。 虚拟机提供虚拟化的灵活性，但消除了物理硬件的维护需求。 此解决方案使用 Windows VM。
- Azure 虚拟机上的 SQL Server 提供了一种将 SQL Server 工作负载迁移到云（代码兼容性为 100%）的方法。 作为 Azure SQL 系列的一部分，此数据库解决方案在 VM 上运行 SQL Server。 Azure 虚拟机上的 SQL Server 提供 Azure 的灵活性和混合连接。 但此解决方案还提供 SQL Server 的性能、安全性和分析。 可以继续使用当前的 SQL Server 版本。 还可以访问最新的 SQL Server 更新和版本。
- Azure 虚拟网络 是一种网络服务，用于管理 Azure 中的虚拟专用网络。 通过虚拟网络，VM 等 Azure 资源可以安全地相互通信、Internet 和本地网络。 Azure 虚拟网络类似于在数据中心中运行的传统网络。 但 Azure 虚拟网络还提供 Azure 基础结构的可伸缩性、可用性、隔离和其他优势。
选择
此解决方案将 AlwaysOn 可用性组用于 DR。 或者，跨区域复制 在 Azure 中跨区域提供高效的 DR。 跨区域复制使用基于存储的复制。 它不使用 VM 资源。 有关详细信息，请参阅 为 Azure NetApp 文件创建卷复制。
方案详细信息
主要优势
此图显示了将 SQL Server 与 Azure NetApp 文件配合使用的好处。
此图包含两个部分。 左侧有四个框列出 Azure NetApp 文件的功能和优势。 右侧包含框。 一个框标记为“生产”，一个框标记为“大规模测试和开发”。 两者都包含数据库和 V M 图标。 第三个框标记为存储层。 它包含数据库数据和 Azure NetApp 文件的图标。 彩色键指示数据库数据和日志需要高性能。 克隆的数据库数据和日志具有中等高要求。 克隆副本的要求较低，所有数据库二进制文件也一样。
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简单可靠的服务
作为一种易于使用的 Azure 本机服务，Azure NetApp 文件在 Azure 数据中心环境中运行。 可以像其他 Azure 存储选项一样预配、使用和缩放 Azure NetApp 文件。 Azure NetApp 文件使用 NetApp 数据管理软件 ONTAP 提供的可靠性功能。 使用此软件，可以快速可靠地为 SQL Server 和其他工作负荷预配企业级 SMB 卷。
高性能系统
Azure NetApp 文件 使用裸机车队的全闪存存储。 除了使用共享和高度可缩放的存储外，Azure NetApp 文件还提供不到 1 毫秒的延迟。 这些因素使此服务非常适合使用 SMB 协议通过网络运行 SQL Server 工作负荷。
Azure DCV2 系列 VM 具有内置的高性能全闪存 ONTAP 企业系统。 这些系统还集成到 Azure 软件定义的网络（SDN）和 Azure 资源管理器框架中。 因此，可以获得与本地解决方案相当的高带宽、低延迟共享存储。 此体系结构的性能满足最苛刻的业务关键型企业工作负荷的要求。
Azure NetApp 文件提供按需可伸缩性。 可以放大或减少部署以优化每个工作负荷的配置。
正如 定价 所解释的那样，使用 Azure NetApp 文件而不是块存储可以减少 SQL Server 总拥有成本（TCO）。
企业规模数据管理
此解决方案可以处理需要高级数据管理功能的工作负载。 ONTAP 在此领域提供的功能与行业不匹配：
空间高效、即时克隆可增强开发和测试环境。
按需容量和性能缩放可有效利用资源。
快照提供数据库一致性点。 可以使用 NetApp SQL Server 数据库静止工具 创建应用程序一致性快照。 它们提供以下优势：
- 它们是高效的存储。 只需有限的容量即可创建快照。
- 可以快速创建、复制、还原或克隆它们。 因此，它们提供备份和恢复解决方案，以实现积极的恢复时间目标（RTO）和恢复点目标（RPO）SLA。
- 它们不会影响卷性能。
- 它们提供可伸缩性。 可以频繁创建它们并同时存储多个。
混合 DR
AlwaysOn 可用性组和 Azure NetApp 文件的组合为此体系结构提供了 DR。 这些 DR 解决方案适用于云和混合系统。 其计划跨多个区域和本地数据中心工作。
考虑
以下注意事项适用于此解决方案：
可用性
对于 Azure NetApp 文件：
- 有关此服务的可用性保证，请参阅 azure NetApp 文件的 SLA。
- 可以 转换现有 SMB 卷以使用连续可用性。
对于 Azure 虚拟机上的 SQL Server，为 HA 和 DR 实现解决方案以避免停机：
使用 AlwaysOn 故障转移群集实例的实例， 两个单独的 VM 上的两个数据库。
将两个 VM 置于同一虚拟网络中。 然后，他们可以通过专用持久性 IP 地址相互访问。
将 VM 置于同一 可用性集。 然后，Azure 可以将它们放置在单独的容错域和升级域中。
对于异地冗余：
- 设置两个数据库以在两个不同的区域之间复制。
- 配置
AlwaysOn 可用性组。
标记为 SQL 资源组的大型矩形填充了大部分关系图。 在其中，另一个矩形标记为 SQL 虚拟网络。 它包含两个较小的矩形，一个用于 SQL 子网，一个用于 Azure NetApp 文件子网。 SQL 子网矩形包含 Azure 虚拟机上的 SQL Server 和 SQL Server Always On 故障转移群集实例的图标。 Azure NetApp 文件子网矩形包含 Azure NetApp 文件和数据库文件的图标。 标有 S M B 3 的箭头连接两个子网矩形。 彩色键指示数据库文件系统中的 SQL 数据需要高性能。 数据库日志文件具有中等性能要求。
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可伸缩性
- 正如 高性能系统 讨论的那样，Azure NetApp 文件提供内置的可伸缩性。
- 使用 Azure 虚拟机上的 SQL Server，可以在数据和计算要求发生更改时添加或删除 VM。 还可以切换到更高或更低的内存与 vCore 比率。 有关详细信息，请参阅 VM 大小：Azure VM 上的 SQL Server 的性能最佳做法。
安全
- Azure NetApp 文件以多种方式保护数据。 有关固有保护、加密、策略规则、基于角色的访问控制功能和活动日志的信息，请参阅 安全常见问题解答。
- Azure 虚拟机上的 SQL Server 还保护数据。 有关加密、访问控制、漏洞评估、安全警报和其他功能的信息，请参阅 Azure 虚拟机上 SQL Server
安全注意事项。
成本优化
使用 Azure NetApp 文件而不是块存储可以降低成本：
可以使配置经济高效。 传统的本地配置的大小符合最大工作负荷要求。 因此，这些配置在最大使用量方面最经济高效。 相比之下，Azure NetApp 文件部署是可缩放的。 可以针对当前工作负荷要求优化配置以减少费用。
可以使用较小的 VM：
- Azure NetApp 文件提供低延迟存储访问。 使用较小的 VM，可以获得更大的 VM 通过超级磁盘存储提供的性能相同。
- 云资源通常限制 I/O 操作。 这种做法可防止资源耗尽或意外中断导致的突然减速。 因此，VM 的磁盘吞吐量限制和网络带宽限制。 网络限制通常高于磁盘吞吐量限制。 使用网络连接存储时，只有网络带宽限制是相关的，它们仅适用于数据出口。 换句话说，VM 级别的磁盘 I/O 限制不会影响 Azure NetApp 文件。 由于这些因素，网络连接存储的性能比磁盘 I/O 更好。 即使 Azure NetApp 文件在较小的 VM 上运行，也是如此。
较小的 VM 比较大的 VM 提供以下定价优势：
- 成本更低。
- 它们具有较低的 SQL Server 许可证成本。
- 网络连接存储没有 I/O 成本组件。
这些因素使 Azure NetApp 文件的成本低于磁盘存储解决方案。 有关详细的 TCO 分析，请参阅 使用 Azure NetApp 文件进行 SQL Server 部署的好处。
部署此方案
有关在 Azure NetApp 文件上部署 SQL Server 的资源，请参阅使用 Azure NetApp 文件
解决方案体系结构。 有关如何部署和访问 Azure NetApp 文件卷的信息，请参阅 Azure NetApp 文件文档。
请考虑数据库大小：
- 对于小型数据库，可以将数据库和日志文件部署到单个卷中。 这种简化的配置易于管理。
- 对于大型数据库，可以更高效地配置多个卷。 还可以使用 手动服务质量（QoS）容量池。 此类型可更精细地控制性能要求。
使用 SMB 文件共享存储安装 SQL Server。 SQL Server 2012 （11.x） 及更高版本支持 SMB 文件服务器作为存储选项。 数据库引擎用户数据库和系统数据库（如 Master、Model、MSDB 和 TempDB）提供该支持。 这一点适用于 SQL Server 独立和 SQL Server 故障转移群集安装（FCI）。 有关详细信息，请参阅 使用 SMB 文件共享存储安装 SQL Server。
贡献
本文由Microsoft维护。 它最初由以下参与者编写。
主体作者：
- 迪安娜·加西亚 |首席项目经理
后续步骤
- 有关设置 SQL Server VM 的信息，请参阅 快速入门：在 Azure 门户中的 Windows 虚拟机上创建 SQL Server 2017。
- 若要了解如何在保留应用程序和 OS 控制的同时将 SQL Server 迁移到 Azure，请参阅 迁移概述：SQL Server 到 Azure VM 上的 SQL Server。
- 有关 Azure NetApp 文件上的 SQL Server 的信息，请参阅 解决方案体系结构登陆页。
相关资源
使用 Azure NetApp 文件的完全可部署体系结构：