SQL Server på Azure Virtual Machines med Azure NetApp Files

Azure NetApp Files
Azure SQL Server on Virtual Machines
Azure Virtual Machines
Azure Virtual Network

De mest krävande SQL Server databasarbetsbelastningarna kräver mycket hög I/O-kapacitet. De behöver också åtkomst till lagring med kort svarstid. Det här dokumentet beskriver en lösning med hög bandbredd och låg svarstid för SQL Server arbetsbelastningar.

Lösningen ger delad filåtkomst med SMB-protokollet (Server Message Block). Arkitekturen använder SQL Server i Azure Virtual Machines. Den använder också Azure NetApp Files, en delad fillagringstjänst. Azure NetApp Files ger fördelar:

  • Disk-I/O-gränser för åtkomstfrekvenser som gäller på nivån för den virtuella datorn (VM) påverkar inte Azure NetApp Files. Därför kan du använda mindre virtuella datorer än med disklagring utan att försämra prestandan. Den här metoden minskar kostnaderna avsevärt.
  • Azure NetApp Files ger flexibilitet. Du kan förstora eller minska distributioner på begäran för att göra konfigurationen kostnadseffektiv.

Potentiella användningsfall

Den här lösningen har många användningsområden:

  • Köra nya SQL Server instanser som kräver hög tillgänglighet (HA) och har höga prestandastandarder.
  • Migrera högpresterande, högtillgängliga SQL Server-instanser från lokal infrastruktur till Azure Virtual Machines.
  • Använda tillgänglighetsuppsättningar och delad SMB-lagring för att distribuera kostnadseffektiva klusterinstanser i företagsskala med hög tillgänglighet SQL Server Always On-redundansklusterinstanser.
  • Distribuera haveriberedskapsarkitekturer i företagsskala för hybrid- eller Azure-system med hjälp av SQL Server AlwaysOn-tillgänglighetsgrupper.
  • Kloning av SQL Server system i företagsskala för användning i test- och utvecklingsmiljöer. Lösningen är särskilt lämplig för fall som kräver avancerade datahanteringsfunktioner. Det kan hjälpa dessa fall att uppfylla aggressiva serviceavtal för dataskydd (SLA).

Arkitektur

Arkitekturdiagram som visar hur SQL Server och Azure NetApp Files fungerar i olika undernät i samma virtuella nätverk och använder S M B 3 för att kommunicera.

En stor rektangel med etiketten SQL-resursgrupp fyller det mesta av diagrammet. Inuti den är en annan rektangel märkt sql virtual network. Den innehåller två mindre rektanglar sida vid sida, en för SQL-undernätet och en för Azure NetApp Files undernät. SQL-undernätsrektangeln innehåller en ikon för SQL Server i Azure Virtual Machines. Rektangeln Azure NetApp Files undernät innehåller ikoner för Azure NetApp Files- och databasfiler. En pil med etiketten S M B 3 ansluter de två undernätsrektanglarna. En färgad nyckel anger att SQL-data i databasfilsystemet kräver höga prestanda. Databasloggfilerna har ett krav på medelhög prestanda.

Ladda ned en SVG för den här arkitekturen.

Arbetsflöde

Komponenterna interagerar på följande sätt:

  • Den här arkitekturen använder SQL Server i Azure Virtual Machines. Med den här Azure-tjänsten körs SQL Server på virtuella Azure-datorer i SQL-undernätet.
  • I Azure NetApp Files undernät ger Azure NetApp Files SMB 3 åtkomst till databasen och loggfilerna.
  • Azure NetApp Files har alternativet för SMB-resurser för kontinuerlig tillgänglighet aktiverat. Den här funktionen gör SMB transparent redundans möjligt, så att du kan observera händelser för tjänstunderhåll på Azure NetApp Files icke-störande för din SQL Server-distribution.

Komponenter

Lösningen använder följande komponenter:

  • Azure NetApp Files gör det enkelt att migrera och köra filbaserade program utan kodändringar. Den här delade fillagringstjänsten är en gemensam utveckling från Microsoft och NetApp, en Microsoft-partner.
  • Virtual Machines är ett IaaS-erbjudande (infrastruktur som en tjänst). Du kan använda Virtual Machines för att distribuera skalbara beräkningsresurser på begäran. Virtual Machines ger flexibiliteten i virtualisering men eliminerar underhållskraven för fysisk maskinvara. Den här lösningen använder virtuella Windows-datorer.
  • SQL Server i Azure Virtual Machines är ett sätt att migrera SQL Server arbetsbelastningar till molnet med 100 procent kodkompatibilitet. Som en del av Azure SQL familjen körs den här databaslösningen SQL Server på virtuella datorer. SQL Server i Azure Virtual Machines erbjuder flexibilitet och hybridanslutning för Azure. Men den här lösningen ger också prestanda, säkerhet och analys av SQL Server. Du kan fortsätta att använda din aktuella SQL Server version. Du kan också komma åt de senaste SQL Server uppdateringar och versioner.
  • Azure Virtual Network är en nätverkstjänst som hanterar virtuella privata nätverk i Azure. Via Virtual Network kan Azure-resurser som virtuella datorer kommunicera säkert med varandra, internet och lokala nätverk. Ett virtuellt Azure-nätverk fungerar som ett traditionellt nätverk som körs i ett datacenter. Men ett virtuellt Azure-nätverk ger också skalbarhet, tillgänglighet, isolering och andra fördelar med Azure-infrastrukturen.

Alternativ

Den här lösningen använder AlwaysOn-tillgänglighetsgrupper för DR. Alternativt ger replikering mellan regioner effektiv dr över regioner i Azure. Replikering mellan regioner använder lagringsbaserad replikering. Den använder inte vm-resurser. Mer information finns i Skapa volymreplikering för Azure NetApp Files.

Scenarioinformation

Viktiga fördelar

Den här bilden visar fördelarna med att använda SQL Server med Azure NetApp Files.

Arkitekturdiagram med funktioner och fördelar med Azure NetApp Files. Diagrammet visar också de olika lagren i ett system som använder den här tjänsten.

Diagrammet innehåller två avsnitt. Till vänster visar fyra rutor funktioner och fördelar med Azure NetApp Files. Höger innehåller rutor. En ruta har etiketten Produktion och en med etiketten Testning och utveckling i stor skala. Båda innehåller databas- och V M-ikoner. En tredje ruta är märkt Lagringslager. Den innehåller ikoner för databasdata och för Azure NetApp Files. En färgad nyckel anger att databasdata och loggar kräver höga prestanda. Klonade databasdata och loggar har ett medelhögt krav. Kopior av kloner har ett lågt krav, liksom alla binärfiler för databaser.

Ladda ned en SVG för den här arkitekturen.

Enkel och tillförlitlig tjänst

Som en enkel azure-intern tjänst körs Azure NetApp Files i Azure-datacentermiljön. Du kan etablera, använda och skala Azure NetApp Files precis som andra Azure-lagringsalternativ. Azure NetApp Files använder tillförlitlighetsfunktioner som NetApp-datahanteringsprogrammet ONTAP tillhandahåller. Med den här programvaran kan du snabbt och tillförlitligt etablera SMB-volymer i företagsklass för SQL Server och andra arbetsbelastningar.

System med hög prestanda

Azure NetApp Files använder en bare metal-flotta med flashlagring. Förutom att använda delad och mycket skalbar lagring ger Azure NetApp Files svarstider på mindre än 1 millisekunder. Dessa faktorer gör att den här tjänsten passar bra för att använda SMB-protokollet för att köra SQL Server arbetsbelastningar över nätverk.

Virtuella Datorer i Azure DCsv2-serien har inbyggda högpresterande ONTAP-företagssystem med alla flash-prestanda. Dessa system är också integrerade i azures programvarudefinierade nätverk (SDN) och Azure Resource Manager ramverk. Därför får du delad lagring med hög bandbredd och låg svarstid som är jämförbar med en lokal lösning. Prestandan i den här arkitekturen uppfyller kraven för de mest krävande, affärskritiska företagsarbetsbelastningarna.

Azure NetApp Files erbjuder skalbarhet på begäran. Du kan förstora eller minska distributioner för att optimera varje arbetsbelastnings konfiguration.

Som prissättningen förklarar minskar användningen av Azure NetApp Files i stället för blocklagring SQL Server totala ägandekostnaden (TCO).

Datahantering i företagsskala

Den här lösningen kan hantera arbetsbelastningar som kräver avancerade datahanteringsfunktioner. ONTAP tillhandahåller funktioner på det här området som är oöverträffad i branschen:

  • Utrymmeseffektiv, omedelbar kloning förbättrar utvecklings- och testmiljöerna.

  • Kapacitet på begäran och prestandaskalning utnyttjar resurser effektivt.

  • Ögonblicksbilder ger konsekvenspunkter för databasen. Du kan använda Verktyget NetApp SQL Server Database Quiesce för att skapa programkonsekventa ögonblicksbilder. De ger följande fördelar:

    • De är lagringseffektiva. Du behöver bara begränsad kapacitet för att skapa ögonblicksbilder.
    • Du kan snabbt skapa, replikera, återställa eller klona dem. Därför tillhandahåller de säkerhetskopierings- och återställningslösningar som uppnår aggressiva mål för återställningstid (RTO) och mål för återställningspunkt (RPO).
    • De påverkar inte volymprestanda.
    • De ger skalbarhet. Du kan skapa dem ofta och lagra många samtidigt.

Hybrid-DR

Kombinationen av AlwaysOn-tillgänglighetsgrupper och Azure NetApp Files tillhandahåller dr för den här arkitekturen. Dessa DR-lösningar är lämpliga för moln- och hybridsystem. Deras planer fungerar i flera regioner och med lokala datacenter.

Överväganden

Följande överväganden gäller för den här lösningen:

Tillgänglighet

För Azure NetApp Files:

För SQL Server i Azure Virtual Machines implementerar du en lösning för hög tillgänglighet och haverifritt haverifritt system för att undvika driftstopp:

  • Använd en instans av AlwaysOn-redundansklusterinstanser med två databaser på två separata virtuella datorer.

  • Placera båda de virtuella datorerna i samma virtuella nätverk. Sedan kan de komma åt varandra via den privata beständiga IP-adressen.

  • Placera de virtuella datorerna i samma tillgänglighetsuppsättning. Sedan kan Azure placera dem i separata feldomäner och uppgradera domäner.

  • För geo-redundans:

Arkitekturdiagram som visar hur SQL Server AlwaysOn-redundansklusterinstanser skyddar data i ett virtuellt nätverk som innehåller Azure NetApp Files.

En stor rektangel med etiketten SQL-resursgrupp fyller det mesta av diagrammet. Inuti den märks en annan rektangel med etiketten virtuellt SQL-nätverk. Den innehåller två mindre rektanglar, en för ett SQL-undernät och en för ett Azure NetApp Files undernät. SQL-undernätets rektangel innehåller ikoner för SQL Server i Azure Virtual Machines och SQL Server AlwaysOn-redundansklusterinstanser. Rektangeln Azure NetApp Files undernät innehåller ikoner för Azure NetApp Files- och databasfiler. En pil med etiketten S M B 3 ansluter de två undernätsrektanglarna. En färgad nyckel anger att SQL-data i databasfilsystemet kräver höga prestanda. Databasloggfilerna har ett medelhögt prestandakrav.

Ladda ned en SVG för den här arkitekturen.

Skalbarhet

Säkerhet

Kostnadsoptimering

Om du använder Azure NetApp Files i stället för blocklagring kan du minska kostnaderna:

  • Du kan göra konfigurationen kostnadseffektiv. Traditionella lokala konfigurationer är storleksanpassade för maximala arbetsbelastningskrav. Därför är dessa konfigurationer mest kostnadseffektiva vid maximal användning. En Azure NetApp Files distribution är däremot skalbar. Du kan optimera konfigurationen för det aktuella arbetsbelastningskravet för att minska kostnaderna.

  • Du kan använda mindre virtuella datorer:

    • Azure NetApp Files ger lagringsåtkomst med kort svarstid. Med mindre virtuella datorer får du samma prestanda som större virtuella datorer levererar med ultradisklagring.
    • Molnresurser begränsar vanligtvis I/O-åtgärder. Den här metoden förhindrar plötsliga fördröjningar som resursöverbelastning eller oväntade avbrott kan orsaka. Därför har virtuella datorer begränsningar för diskgenomflöde och begränsningar av nätverksbandbredden. Nätverksbegränsningarna är vanligtvis högre än diskens dataflödesbegränsningar. Med nätverksansluten lagring är endast gränser för nätverksbandbredd relevanta och de gäller endast för utgående data. Diskens I/O-gränser på VM-nivå påverkar med andra ord inte Azure NetApp Files. På grund av dessa faktorer kan nätverksansluten lagring uppnå bättre prestanda än disk-I/O. Detta gäller även när Azure NetApp Files körs på mindre virtuella datorer.

    Mindre virtuella datorer erbjuder dessa prisfördelar jämfört med större:

    • De kostar mindre.
    • De har en lägre licenskostnad SQL Server.
    • Den nätverksanslutna lagringen har ingen I/O-kostnadskomponent.

Dessa faktorer gör Azure NetApp Files mindre kostsamma än disklagringslösningar. En detaljerad TCO-analys finns i Fördelar med att använda Azure NetApp Files för SQL Server distribution.

Distribuera det här scenariot

  • Resurser för att distribuera SQL Server på Azure NetApp Files finns i Lösningsarkitekturer med hjälp av Azure NetApp Files.

  • Information om hur du distribuerar och får åtkomst till Azure NetApp Files volymer finns i Azure NetApp Files dokumentationen.

  • Överväg databasstorleken:

    • För små databaser kan du distribuera databas- och loggfiler till en enda volym. Sådana förenklade konfigurationer är enkla att hantera.
    • För stora databaser kan det vara mer effektivt att konfigurera flera volymer. Du kan också använda en manuell QoS-kapacitetspool (Quality of Service). Den här typen ger mer detaljerad kontroll över prestandakraven.
  • Installera SQL Server med SMB-filresurslagring. SQL Server 2012 (11.x) och senare versioner stöder SMB-filserver som ett lagringsalternativ. Databasmotorn har användardatabaser och systemdatabaser som Master, Model, MSDB och TempDB. Den här punkten gäller för SQL Server fristående och SQL Server redundansklusterinstallationer (FCI). Mer information finns i Installera SQL Server med SMB-filresurslagring.

Deltagare

Den här artikeln underhålls av Microsoft. Den skrevs ursprungligen av följande deltagare.

Huvudförfattare:

Nästa steg

Fullständigt distribuerbara arkitekturer som använder Azure NetApp Files: