Hoge Beschik baarheid en Azure SQL DatabaseHigh-availability and Azure SQL Database

Het doel van de architectuur met hoge Beschik baarheid in Azure SQL Database is om te garanderen dat uw data base 99,99% van de tijd actief is, zonder dat u zich zorgen hoeft te maken over de gevolgen van onderhouds bewerkingen en storingen.The goal of the High Availability architecture in Azure SQL Database is to guarantee that your database is up and running 99.99% of time, without worrying about the impact of maintenance operations and outages. Azure beheert automatisch essentiële onderhouds taken, zoals patches, back-ups, Windows-en SQL-upgrades, en niet-geplande gebeurtenissen, zoals onderliggende hardware, software of netwerk fouten.Azure automatically handles critical servicing tasks, such as patching, backups, Windows and SQL upgrades, as well as unplanned events such as underlying hardware, software, or network failures. Wanneer er een patch wordt uitgevoerd voor het onderliggende SQL-exemplaar of een failover wordt uitgevoerd, is de downtime niet merkbaar als u probeert logica in uw app te gebruiken.When the underlying SQL instance is patched or fails over, the downtime is not noticeable if you employ retry logic in your app. Azure SQL Database kan snel worden hersteld, zelfs in de meest kritieke omstandigheden, zodat uw gegevens altijd beschikbaar zijn.Azure SQL Database can quickly recover even in the most critical circumstances ensuring that your data is always available.

De oplossing voor hoge Beschik baarheid is zodanig ontworpen dat doorgevoerde gegevens nooit verloren gaan als gevolg van fouten, dat de onderhouds bewerkingen geen invloed hebben op uw werk belasting en dat de data base geen Single Point of Failure is in uw software architectuur.The high availability solution is designed to ensure that committed data is never lost due to failures, that maintenance operations do not affect your workload, and that the database will not be a single point of failure in your software architecture. Er zijn geen onderhouds Vensters of downtime die vereisen dat u de werk belasting stopt wanneer de data base wordt bijgewerkt of onderhouden.There are no maintenance windows or downtimes that should require you to stop the workload while the database is upgraded or maintained.

Er zijn twee architectuur modellen met hoge Beschik baarheid die worden gebruikt in Azure SQL Database:There are two high-availability architectural models that are used in Azure SQL Database:

  • Standaard beschikbaarheids model dat is gebaseerd op een schei ding van Compute en opslag.Standard availability model that is based on a separation of compute and storage. Het is afhankelijk van de hoge Beschik baarheid en betrouw baarheid van de laag voor externe opslag.It relies on high availability and reliability of the remote storage tier. Deze architectuur streeft naar budget gerichte zakelijke toepassingen die tijdens onderhouds activiteiten een prestatie vermindering kunnen verdragen.This architecture targets budget-oriented business applications that can tolerate some performance degradation during maintenance activities.
  • Premium-beschikbaarheids model dat is gebaseerd op een cluster met data base-engine processen.Premium availability model that is based on a cluster of database engine processes. Het is afhankelijk van het feit dat er altijd een quorum van de beschik bare data base-engine knooppunten is.It relies on the fact that there is always a quorum of available database engine nodes. Deze architectuur streeft naar essentiële bedrijfs toepassingen met hoge i/o-prestaties, een hoge transactie snelheid en garandeert minimale prestatie gevolgen voor uw werk belasting tijdens onderhouds activiteiten.This architecture targets mission critical applications with high IO performance, high transaction rate and guarantees minimal performance impact to your workload during maintenance activities.

Azure SQL Database wordt uitgevoerd op de nieuwste stabiele versie van SQL Server data base engine en Windows-besturings systeem, en de meeste gebruikers merken niet dat upgrades voortdurend worden uitgevoerd.Azure SQL Database runs on the latest stable version of SQL Server Database Engine and Windows OS, and most users would not notice that upgrades are performed continuously.

Beschik baarheid van Basic, Standard en Algemeen service tierBasic, Standard, and General Purpose service tier availability

Deze service lagen maken gebruik van de standaard beschikbaarheids architectuur.These service tiers leverage the standard availability architecture. In de volgende afbeelding ziet u vier verschillende knoop punten met de gescheiden reken-en opslag lagen.The following figure shows four different nodes with the separated compute and storage layers.

Schei ding van Compute en opslag

Het standaard beschikbaarheids model bevat twee lagen:The standard availability model includes two layers:

  • Een stateless Compute-laag die het sqlservr.exe proces uitvoert en bevat alleen tijdelijke en in de cache opgeslagen gegevens, zoals TempDB, model databases op de gekoppelde SSD en de plannings cache, de buffer groep en de column Store-groep in het geheugen.A stateless compute layer that runs the sqlservr.exe process and contains only transient and cached data, such as TempDB, model databases on the attached SSD, and plan cache, buffer pool, and columnstore pool in memory. Dit stateless knoop punt wordt gebruikt door Azure Service Fabric dat sqlservr.exeinitialiseert, de status van het knoop punt beheert en een failover naar een ander knoop punt uitvoert, indien nodig.This stateless node is operated by Azure Service Fabric that initializes sqlservr.exe, controls health of the node, and performs failover to another node if necessary.
  • Een stateful gegevenslaag met de database bestanden (. MDF/. ldf) die zijn opgeslagen in Azure Blob Storage.A stateful data layer with the database files (.mdf/.ldf) that are stored in Azure Blob storage. Azure Blob-opslag heeft ingebouwde functie voor gegevens beschikbaarheid en redundantie.Azure blob storage has built-in data availability and redundancy feature. Hiermee wordt gegarandeerd dat elke record in het logboek bestand of de pagina in het gegevens bestand blijft behouden, zelfs als SQL Server proces vastloopt.It guarantees that every record in the log file or page in the data file will be preserved even if SQL Server process crashes.

Wanneer de data base-engine of het besturings systeem wordt bijgewerkt, of als er een fout wordt gedetecteerd, wordt het stateless SQL Server proces door Azure Service Fabric verplaatst naar een ander stateless reken knooppunt met voldoende vrije capaciteit.Whenever the database engine or the operating system is upgraded, or a failure is detected, Azure Service Fabric will move the stateless SQL Server process to another stateless compute node with sufficient free capacity. Gegevens in Azure Blob-opslag worden niet beïnvloed door de verplaatsing en de gegevens/logboek bestanden zijn gekoppeld aan het zojuist geïnitialiseerde SQL Server proces.Data in Azure Blob storage is not affected by the move, and the data/log files are attached to the newly initialized SQL Server process. Dit proces garandeert een Beschik baarheid van 99,99%, maar een zware werk belasting kan tijdens de overgang enige prestatie vermindering veroorzaken, omdat de nieuwe SQL Server-instantie begint met koude cache.This process guarantees 99.99% availability, but a heavy workload may experience some performance degradation during the transition since the new SQL Server instance starts with cold cache.

Beschik baarheid van Premium-en Bedrijfskritiek-servicelaagPremium and Business Critical service tier availability

Premium-en Bedrijfskritiek-service lagen maken gebruik van het Premium-beschikbaarheids model, dat reken bronnen (SQL Server data base-engine proces) en opslag (lokaal gekoppelde SSD) integreert op één knoop punt.Premium and Business Critical service tiers leverage the Premium availability model, which integrates compute resources (SQL Server Database Engine process) and storage (locally attached SSD) on a single node. Hoge Beschik baarheid wordt bereikt door zowel Compute als Storage te repliceren naar extra knoop punten die een drie-tot vier knoop punt-cluster maken.High availability is achieved by replicating both compute and storage to additional nodes creating a three to four-node cluster.

Cluster van data base-engine knooppunten

De onderliggende database bestanden (. MDF/. ldf) worden geplaatst op de gekoppelde SSD-opslag om een lage latentie-IO te bieden voor uw werk belasting.The underlying database files (.mdf/.ldf) are placed on the attached SSD storage to provide very low latency IO to your workload. Hoge Beschik baarheid wordt geïmplementeerd met behulp van een technologie die vergelijkbaar is met SQL Server AlwaysOn- beschikbaarheids groepen.High availability is implemented using a technology similar to SQL Server Always On Availability Groups. Het cluster bevat een enkele primaire replica (SQL Server proces) die toegankelijk is voor werk belastingen van de klant lezen en schrijven, en Maxi maal drie secundaire replica's (reken kracht en opslag) die kopieën van gegevens bevatten.The cluster includes a single primary replica (SQL Server process) that is accessible for read-write customer workloads, and up to three secondary replicas (compute and storage) containing copies of data. Het primaire knoop punt duwt voortdurend wijzigingen in de secundaire knoop punten en zorgt ervoor dat de gegevens worden gesynchroniseerd naar ten minste één secundaire replica voordat elke trans actie wordt doorgevoerd.The primary node constantly pushes changes to the secondary nodes in order and ensures that the data is synchronized to at least one secondary replica before committing each transaction. Dit proces zorgt ervoor dat als het primaire knoop punt om een of andere reden vastloopt, er altijd een volledig gesynchroniseerd knoop punt wordt uitgevoerd.This process guarantees that if the primary node crashes for any reason, there is always a fully synchronized node to fail over to. De failover wordt gestart door de Azure-Service Fabric.The failover is initiated by the Azure Service Fabric. Zodra de secundaire replica het nieuwe primaire knoop punt wordt, wordt er een andere secundaire replica gemaakt om ervoor te zorgen dat het cluster voldoende knoop punten (quorum set) heeft.Once the secondary replica becomes the new primary node, another secondary replica is created to ensure the cluster has enough nodes (quorum set). Zodra de failover is voltooid, worden SQL-verbindingen automatisch omgeleid naar het nieuwe primaire knoop punt.Once failover is complete, SQL connections are automatically redirected to the new primary node.

Een extra voor deel is dat het Premium-beschikbaarheids model de mogelijkheid biedt om alleen-lezen SQL-verbindingen om te leiden naar een van de secundaire replica's.As an extra benefit, the premium availability model includes the ability to redirect read-only SQL connections to one of the secondary replicas. Deze functie heet Uitschalen lezen. Het biedt 100% extra reken capaciteit zonder extra kosten voor het laden van alleen-lezen bewerkingen, zoals analytische werk belastingen, van de primaire replica.This feature is called Read Scale-Out. It provides 100% additional compute capacity at no extra charge to off-load read-only operations, such as analytical workloads, from the primary replica.

Beschik baarheid van grootschalige-servicelaagHyperscale service tier availability

De grootschalige is een beschrijving van de architectuur van gedistribueerde functies.The Hyperscale service tier architecture is described in Distributed functions architecture.

Functionele architectuur grootschalige

Het beschikbaarheids model in grootschalige bevat vier lagen:The availability model in Hyperscale includes four layers:

  • Een stateless Compute-laag die de sqlservr.exe processen uitvoert en alleen tijdelijke en in de cache opgeslagen gegevens bevat, zoals niet-bedekkende RBPEX-cache, TempDB, model database, enzovoort, op de gekoppelde SSD en de plannings cache, buffer groep en de column Store-groep in het geheugen.A stateless compute layer that runs the sqlservr.exe processes and contains only transient and cached data, such as non-covering RBPEX cache, TempDB, model database, etc. on the attached SSD, and plan cache, buffer pool, and columnstore pool in memory. Deze stateless laag bevat de primaire Compute-replica en optioneel een aantal secundaire Compute-replica's die als failover-doelen kunnen fungeren.This stateless layer includes the primary compute replica and optionally a number of secondary compute replicas that can serve as failover targets.
  • Een stateless opslagbus gevormd door pagina servers.A stateless storage layer formed by page servers. Deze laag is de gedistribueerde opslag engine voor de sqlservr.exe processen die worden uitgevoerd op de reken replica's.This layer is the distributed storage engine for the sqlservr.exe processes running on the compute replicas. Elke pagina Server bevat alleen tijdelijke en in de cache opgeslagen gegevens, zoals het bedekken van RBPEX cache op de gekoppelde SSD en gegevens pagina's in het cache geheugen.Each page server contains only transient and cached data, such as covering RBPEX cache on the attached SSD, and data pages cached in memory. Elke pagina Server heeft een gekoppelde pagina server in een actief/actief-configuratie om taak verdeling, redundantie en hoge Beschik baarheid te bieden.Each page server has a paired page server in an active-active configuration to provide load balancing, redundancy, and high availability.
  • Een stateful opslag laag voor transactie logboeken, gevormd door het reken knooppunt waarop het logboek service proces wordt uitgevoerd, de overloop zone voor het transactie logboek en de lange termijn opslag van transactie Logboeken.A stateful transaction log storage layer formed by the compute node running the Log service process, the transaction log landing zone, and transaction log long term storage. Voor de opslag zone en de lange termijn wordt Azure Storage gebruikt. Dit biedt Beschik baarheid en Redundantie voor het transactie logboek en zorgt voor de duurzaamheid van gegevens voor doorgevoerde trans acties.Landing zone and long term storage use Azure Storage, which provides availability and redundancy for transaction log, ensuring data durability for committed transactions.
  • Een stateful gegevensopslag laag met de database bestanden (. MDF/. ndf) die zijn opgeslagen in Azure Storage en worden bijgewerkt door pagina servers.A stateful data storage layer with the database files (.mdf/.ndf) that are stored in Azure Storage and are updated by page servers. Deze laag maakt gebruik van de functies voor Beschik baarheid en Redundantie van gegevens van Azure Storage.This layer uses data availability and redundancy features of Azure Storage. Hiermee wordt gegarandeerd dat elke pagina in een gegevens bestand blijft behouden, zelfs als processen in andere lagen van de grootschalige-architectuur vastlopen of als reken knooppunten mislukken.It guarantees that every page in a data file will be preserved even if processes in other layers of Hyperscale architecture crash, or if compute nodes fail.

Reken knooppunten in alle grootschalige-lagen worden uitgevoerd op Azure Service Fabric, waarmee de status van elk knoop punt wordt gecontroleerd en waar nodig failovers worden uitgevoerd naar beschik bare, gezonde knoop punten.Compute nodes in all Hyperscale layers run on Azure Service Fabric, which controls health of each node and performs failovers to available healthy nodes as necessary.

Zie voor meer informatie over hoge Beschik baarheid in grootschalige Data Base hoge Beschik baarheid in grootschalige.For more information on high availability in Hyperscale, see Database High Availability in Hyperscale.

Zone redundante configuratieZone redundant configuration

Het cluster met knoop punten voor het Premium-beschikbaarheids model wordt standaard in hetzelfde Data Center gemaakt.By default, the cluster of nodes for the premium availability model is created in the same datacenter. Met de introductie van Azure-beschikbaarheidszoneskan SQL database verschillende replica's van de bedrijfskritiek-data base plaatsen in verschillende beschikbaarheids zones in dezelfde regio.With the introduction of Azure Availability Zones, SQL Database can place different replicas of the Business Critical database to different availability zones in the same region. Om een Single Point of Failure te elimineren, wordt de controle ring ook gedupliceerd over meerdere zones als drie gateway ringen (GW).To eliminate a single point of failure, the control ring is also duplicated across multiple zones as three gateway rings (GW). De route ring naar een specifieke gateway ring wordt beheerd door Azure Traffic Manager (ATM).The routing to a specific gateway ring is controlled by Azure Traffic Manager (ATM). Omdat de zone redundante configuratie in de service lagen van Premium of Bedrijfskritiek geen extra database redundantie maakt, kunt u deze zonder extra kosten inschakelen.Because the zone redundant configuration in the Premium or Business Critical service tiers does not create additional database redundancy, you can enable it at no extra cost. Als u een zone redundante configuratie selecteert, kunt u uw Premium-of Bedrijfskritiek-data bases tot een veel grotere set storingen leiden, inclusief een onherstelbare uitval van het Data Center, zonder dat u de toepassings logica hoeft te wijzigen.By selecting a zone redundant configuration, you can make your Premium or Business Critical databases resilient to a much larger set of failures, including catastrophic datacenter outages, without any changes to the application logic. U kunt ook bestaande Premium-of Bedrijfskritiek-data bases of-groepen converteren naar de zone redundante configuratie.You can also convert any existing Premium or Business Critical databases or pools to the zone redundant configuration.

Omdat de redundante data bases van de zone replica's hebben in verschillende data centers met een aantal onderlinge afstanden, kan de verhoogde netwerk latentie de doorvoer tijd verhogen en de prestaties van bepaalde OLTP-workloads beïnvloeden.Because the zone redundant databases have replicas in different datacenters with some distance between them, the increased network latency may increase the commit time and thus impact the performance of some OLTP workloads. U kunt altijd terugkeren naar de configuratie met één zone door de instelling voor zone redundantie uit te scha kelen.You can always return to the single-zone configuration by disabling the zone redundancy setting. Dit proces is een online bewerking die vergelijkbaar is met de normale upgrade van de servicelaag.This process is an online operation similar to the regular service tier upgrade. Aan het einde van het proces wordt de data base of groep gemigreerd van een redundante ring zone naar een enkele zone ring of andersom.At the end of the process, the database or pool is migrated from a zone redundant ring to a single zone ring or vice versa.

Belangrijk

Zone redundante data bases en elastische Pools worden momenteel alleen ondersteund in de service lagen Premium en Bedrijfskritiek in regio's selecteren.Zone redundant databases and elastic pools are currently only supported in the Premium and Business Critical service tiers in select regions. Wanneer u de laag Bedrijfskritiek gebruikt, is de redundante configuratie van de zone alleen beschikbaar wanneer de GEN5 Compute-hardware is geselecteerd.When using the Business Critical tier, zone redundant configuration is only available when the Gen5 compute hardware is selected. Zie Services ondersteunen per regiovoor actuele informatie over de regio's die zone redundante data bases ondersteunen.For up to date information about the regions that support zone redundant databases, see Services support by region.
Deze functie is niet beschikbaar in een beheerd exemplaar.This feature is not available in Managed instance.

De zone redundante versie van de architectuur met hoge Beschik baarheid wordt geïllustreerd in het volgende diagram:The zone redundant version of the high availability architecture is illustrated by the following diagram:

architectuur zone met hoge Beschik baarheid, redundant

Versneld database herstel (ADR)Accelerated Database Recovery (ADR)

Versneld database herstel (ADR) is een nieuwe functie van SQL database engine waarmee de beschik baarheid van de data base aanzienlijk wordt verbeterd, met name in de aanwezigheid van langlopende trans acties.Accelerated Database Recovery (ADR) is a new SQL database engine feature that greatly improves database availability, especially in the presence of long running transactions. ADR is momenteel beschikbaar voor afzonderlijke data bases, elastische Pools en Azure SQL Data Warehouse.ADR is currently available for single databases, elastic pools, and Azure SQL Data Warehouse.

Toepassings fout tolerantie testenTesting application fault resiliency

Hoge Beschik baarheid is een fundamenteel onderdeel van Azure SQL Database platform dat transparant werkt voor uw database toepassing.High availability is a fundamental part of Azure SQL Database platform that works transparently for your database application. We erkennen echter dat u wellicht wilt testen hoe de automatische failover-bewerkingen die worden geïnitieerd tijdens geplande of niet-geplande gebeurtenissen, van invloed zijn op de toepassing voordat u deze implementeert voor productie.However, we recognize that you may want to test how the automatic failover operations initiated during planned or unplanned events would impact the application before you deploy it to production. U kunt een speciale API aanroepen om een Data Base of een elastische pool opnieuw op te starten, waardoor een failover wordt geactiveerd.You can call a special API to restart a database or an elastic pool, which will in turn trigger a failover. In het geval van een zone redundante data base of elastische pool zou de API-aanroep ertoe leiden dat client verbindingen worden omgeleid naar de nieuwe primaire in een beschikbaarheids zone die afwijkt van de beschikbaarheids zone van de oude primaire.In the case of a zone redundant database or elastic pool, the API call would result in redirecting client connections to the new primary in an Availability Zone different from the Availability Zone of the old primary. Naast het testen van de manier waarop failover van invloed is op bestaande database sessies, kunt u ook controleren of de end-to-end-prestaties worden gewijzigd vanwege wijzigingen in de netwerk latentie.So in addition to testing how failover impacts existing database sessions, you can also verify if it changes the end-to-end performance due to changes in network latency. Omdat de computer opnieuw moet worden opgestart, is er voor elke Data Base of elastische pool slechts één failover-aanroep elke 30 minuten toegestaan.Because the restart operation is intrusive and a large number of them could stress the platform, only one failover call is allowed every 30 minutes for each database or elastic pool.

Een failover kan worden gestart met behulp van REST API of Power shell.A failover can be initiated using REST API or PowerShell. Zie failover van een Data Base en een elastische poolvoor rest API.For REST API, see Database failover and Elastic pool failover. Zie invoke-AzSqlDatabaseFailover en invoke-AzSqlElasticPoolFailovervoor Power shell.For PowerShell, see Invoke-AzSqlDatabaseFailover and Invoke-AzSqlElasticPoolFailover. De REST API-aanroepen kunnen ook vanuit Azure CLI worden gemaakt met behulp van AZ rest Command.The REST API calls can also be made from Azure CLI using az rest command.

Belangrijk

De opdracht failover is momenteel niet beschikbaar in de grootschalige en voor het beheerde exemplaar.The Failover command is currently not available in the Hyperscale service tier and for Managed Instance.

ConclusieConclusion

Azure SQL Database bevat een ingebouwde oplossing voor hoge Beschik baarheid, die nauw is geïntegreerd met het Azure-platform.Azure SQL Database features a built-in high availability solution, that is deeply integrated with the Azure platform. Het is afhankelijk van Service Fabric voor fout detectie en herstel, in Azure Blob-opslag voor gegevens beveiliging en op Beschikbaarheidszones voor hogere fout tolerantie.It is dependent on Service Fabric for failure detection and recovery, on Azure Blob storage for data protection, and on Availability Zones for higher fault tolerance. Bovendien maakt Azure SQL database gebruik van de technologie van de AlwaysOn-beschikbaarheids groep van SQL Server voor replicatie en failover.In addition, Azure SQL database leverages the Always On Availability Group technology from SQL Server for replication and failover. De combi natie van deze technologieën stelt toepassingen in staat om de voor delen van een gemengd opslag model volledig te benutten en de meest veeleisende Sla's te ondersteunen.The combination of these technologies enables applications to fully realize the benefits of a mixed storage model and support the most demanding SLAs.

Volgende stappenNext steps