Модель приобретения на основе виртуальных ядер (Управляемый экземпляр SQL Azure)

Область применения: Управляемый экземпляр SQL Azure

В этой статье рассматривается модель приобретения виртуальных ядер для Управляемый экземпляр SQL Azure.

Обзор

Виртуальное ядро (vCore) представляет логический ЦП с возможностью выбора физических характеристик оборудования (например, количество ядер, память и размер хранилища). Модель приобретения на основе виртуальных ядер обеспечивает гибкость, контроль и прозрачность потребления отдельных ресурсов. Это эффективный способ удовлетворить свои требования к локальной рабочей нагрузке в облаке. Эта модель оптимизирует стоимость и позволяет выбирать вычислительные ресурсы, память и хранилище с учетом потребностей рабочих нагрузок.

В модели приобретения на основе виртуальных ядер расходы зависят от выбора и использования:

• Уровень служб
• Настройка оборудования
• Вычислительные ресурсы (число виртуальных ядер и объем памяти)
• Зарезервированное хранилище базы данных
• Фактическое хранилище резервных копий

Модель приобретения на основе виртуальных ядер, используемая Управляемым экземпляром SQL Azure, обеспечивает следующие преимущества.

• Управление конфигурацией оборудования для лучшего соответствия требованиям рабочей нагрузки к вычислениям и памяти.
• Скидки за счет Преимущества гибридного использования Azure (AHB) и зарезервированного экземпляра (RI).
• Более прозрачные сведения об оборудовании, обеспечивающем вычисления, что полезно при планировании миграции из локальных развертываний.
• Более высокая точность масштабирования благодаря наличию нескольких объемов вычислительных ресурсов.

Службы вычислений

Вычисление Управляемого экземпляра SQL Azure предоставляет определенный объем вычислительных ресурсов, которые подготовлены постоянно, независимо от активности рабочей нагрузки, а счета выставляются за подготовленный объем вычислительных ресурсов по фиксированной цене за час.

Так как на уровне служб "Критически важный для бизнеса" автоматически выделяются три дополнительные реплики, цена для этого уровня будет примерно в 2,7 раза выше, чем для уровня "Общего назначения". По той же причине более высокая стоимость хранения за ГБ для уровня служб "Критически важный для бизнеса" отражает высокую производительность операций ввода-вывода и низкий уровень задержек для локального SSD-хранилища.

Для экземпляров уровня служб общего назначения можно сэкономить на затратах на вычисления и лицензирование, остановив экземпляр, если вы не используете его. Проверьте остановку и запустите экземпляр , чтобы узнать больше.

Хранилище данных и журналов

Объем хранилища, используемого для данных и файлов журналов, на уровнях служб "Общего назначения" и "Критически важный для бизнеса" зависит от указанных ниже факторов.

• При использовании уровня служб "Общего назначения" tempdb использует локальное хранилище SSD, а затраты на хранилище входят в стоимость виртуального ядра.
• При использовании уровня служб "Критически важный для бизнеса" tempdb использует локальное хранилище SSD как для данных, так и для файлов журналов, а затраты на хранилище tempdb входят в стоимость виртуального ядра.
• Для Управляемого экземпляра SQL следует указывать максимальный размер хранилища, кратный 32 ГБ.

Чтобы отслеживать общий используемый размер хранилища экземпляра для Управляемого экземпляра SQL, используйте метрику storage_space_used_mb. Чтобы отслеживать текущий выделенный и используемый размер хранилища для отдельных файлов данных и журналов в базе данных T-SQL, используйте представление sys.database_files и функцию FILEPROPERTY(... , 'SpaceUsed').

Хранилище резервных копий

Хранилище резервных копий базы данных выделяется для поддержки возможностей Управляемый экземпляр SQL. Это отдельное хранилище, не связанное с хранилищем файлов данных и журналов, и оплачивается оно отдельно.

• Восстановление на определенный момент времени (PITR): потребление хранилища зависит от скорости изменения базы данных и периода хранения, настроенного для резервного копирования. Вы можете настроить отдельный период хранения для каждой базы данных от 1 до 35 дней в течение Управляемый экземпляр SQL. Объем хранилища резервных копий, равный настроенному максимальному размеру данных, предоставляется без дополнительной оплаты.
• Долгосрочное хранение (LTR): у вас есть возможность настроить долгосрочное хранение полных резервных копий до 10 лет. Выбранная конфигурация определяет, какой объем хранилища будет использоваться для резервных копий с долгосрочным хранением.

Уровни службы

Уровень служб в целом определяет архитектуру хранилища, его емкость и ограничения операций ввода-вывода, а также параметры непрерывности бизнес-процессов, связанные с доступностью и аварийным восстановлением.

Управляемый экземпляр SQL Azure имеет два уровня служб:

• Общего назначения. Вы можете использовать обновленный уровень служб общего назначения следующего поколения (предварительная версия).
• критически важный для бизнеса.

Для подробного сравнения уровней служб просмотрите ограничения ресурсов, но используйте следующую таблицу для краткого обзора:

Общего назначения

Архитектурная модель для уровня служб "Общего назначения" основана на разделении вычислений и хранилища. Эта архитектурная модель зависит от высокой доступности и надежности хранилища BLOB-объектов Azure, который прозрачно реплицирует файлы базы данных и гарантирует отсутствие потери данных в случае сбоя базовой инфраструктуры.

На следующем рисунке показано четыре узла в стандартной архитектурной модели с разделенными уровнями вычислений и хранения.

В архитектурной модели для уровня служб "Общего назначения" существует два уровня:

• Уровень вычислений без отслеживания состояния, выполняющий sqlservr.exe процесс и содержащий только временные и кэшированные данные (например, кэш планов, буферный пул, пул columnstore). Этим узлом без отслеживания состояния управляет платформа Azure Service Fabric, которая инициализирует процесс, контролирует работоспособность узла и при необходимости выполняет переход на другой ресурс.
• Уровень данных с отслеживанием состояния, где файлы базы данных (MDF/LDF) хранятся в хранилище BLOB-объектов Azure. Хранилище BLOB-объектов Azure гарантирует, что ни одна из записей, размещенных в любом файле базы данных, не будет потеряна. Благодаря встроенной доступности и избыточности этого хранилища каждая запись в файле журнала или страница в файле данных будут сохранены даже в случае отказа процесса.

Каждый раз, когда обновляется ядро СУБД или операционная система, некоторые компоненты базовой инфраструктуры выдают ошибку, или если в процессе sqlservr.exe обнаруживается критическая проблема, Azure Service Fabric перемещает процесс без отслеживания состояния на другой узел вычислений без отслеживания состояния. Существует набор резервных узлов, на которых можно запустить новую службу вычислений в случае отработки отказа, чтобы свести к минимуму время отработки отказа. Это не влияет на данные на уровне хранилища Azure, а файлы данных и журнала присоединяются к только что инициализированному процессу. Этот процесс гарантирует доступность 99,99 % по умолчанию. Производительность может повлиять на тяжелые рабочие нагрузки, которые выполняются во время перехода, и тот факт, что новый узел начинается с холодного кэша.

Когда нужно выбирать этот уровень служб?

Уровень служб общего назначения — это уровень служб по умолчанию в Управляемый экземпляр SQL Azure предназначен для большинства универсальных рабочих нагрузок. Если вам нужен полностью управляемое ядро СУБД с поддержкой стандартного Соглашения об уровне обслуживания и задержкой при обращении к хранилищу в пределах от 5 до 10 мс, вам может подойти уровень служб "общего назначения".

Общего назначения следующего поколения

Уровень служб общего назначения next-gen — это обновление архитектуры существующего уровня служб общего назначения, которое предлагает следующие ключевые характеристики:

• Предназначен для предприятий с более высокими требованиями к производительности, предлагая те же базовые затраты, что и уровень служб общего назначения
• Значительные обновления до производительности, масштабируемости и гибкости ресурсов на уровне служб общего назначения
• Использует управляемые диски вместо страничных BLOB-объектов, что значительно повышает производительность хранилища.
• 3 бесплатных операций ввода-вывода в секунду для каждого гб зарезервированного хранилища
• Поддержка до 500 баз данных на экземпляр и максимальный размер хранилища размером 32 ТБ

Так как уровень служб общего назначения next-gen является обновлением до существующего уровня служб общего назначения, независимо от того, какой уровень служб используется экземпляром, инструкция выставления счетов отражает уровень служб общего назначения .

Архитектурная модель

Уровень служб общего назначения next-gen — это обновление до существующего уровня служб общего назначения, который использует обновленный уровень удаленного хранилища для хранения данных экземпляров и файлов журналов на управляемых дисках вместо страничных BLOB-объектов. Это означает, что обновление уровня служб общего назначения следующего поколения обеспечивает более быструю задержку хранения, операций ввода-вывода в секунду и пропускную способность, чем существующий уровень служб общего назначения, с повышенными ограничениями на хранение, число виртуальных ядер и максимальное количество баз данных. Кроме того, так как квоты производительности совместно используются всем экземпляром, вам больше не нужно изменять размер отдельных файлов для повышения производительности. Базовая стоимость уровня служб общего назначения следующего поколения совпадает с уровнем служб общего назначения, но вы можете использовать ползунки для повышения производительности операций ввода-вывода, которая затем взимается отдельно.

Уровень служб общего назначения next-gen помогает сократить затраты, предлагая бесплатные операции ввода-вывода в секунду на три операции ввода-вывода в секунду для каждого зарезервированного хранилища. Цена хранилища включает минимальный объем операций ввода-вывода в секунду. Если вы идете выше минимального, плата взимается следующим образом: 1 операций ввода-вывода в секунду = цена на хранилище (по регионам), разделенная на три.

Например:

• Если 1 ГБ хранилища стоит 0,115, то 1 операций ввода-вывода в секунду = 0,115/3 = 0,038 для операций ввода-вывода в секунду.
• Экземпляр размером 1024 ГБ бесплатно получает 3072 операций ввода-вывода в секунду. Вы можете увеличить количество операций ввода-вывода в секунду до ограничения виртуальной машины для дополнительной стоимости.

Когда нужно выбирать этот уровень служб?

Выберите этот уровень служб, если бизнес ориентирован на бюджет, но метрики производительности и ограничения уровня служб общего назначения недостаточно.

Основные причины, по которым следует выбрать уровень служб общего назначения следующего поколения, а не уровень общего назначения:

• Повышение производительности для одной базовой стоимости
• Улучшена задержка, пропускная способность и операции ввода-вывода в секунду
• Больше емкости хранилища
• Больше гибкости для вычислений
• Для одного экземпляра требуется более 100 баз данных
• Требуется более 16 ТБ зарезервированного хранилища

Критически важный для бизнеса

Модель уровня служб "критически важный для бизнеса" основана на кластере процессов ядра СУБД. Эта архитектурная модель использует кворум всегда доступных узлов ядра СУБД, чтобы свести к минимуму влияние производительности на рабочую нагрузку даже во время действий по обслуживанию. Azure обновляет и обновляет базовую операционную систему, драйверы и ядро СУБД SQL Server прозрачно с минимальным временем простоя для конечных пользователей.

В модели критически важный для бизнеса вычислительные ресурсы и хранилище интегрируются на каждом узле. Репликация данных между процессами ядра СУБД на каждом узле кластера с четырьмя узлами обеспечивает высокую доступность, при этом каждый узел использует локально подключенный SSD в качестве хранилища данных.

Процесс ядра СУБД SQL Server и базовые файлы MDF и LDF размещаются на одном узле с локально подключенным хранилищем SSD, что обеспечивает малую задержку рабочей нагрузки. Высокий уровень готовности реализуется с помощью технологии, аналогичной группам доступности Always On SQL Server.

Каждый экземпляр — это кластер узлов ядра СУБД, содержащих копии всех баз данных на экземпляре, с базой данных-источником, доступной для рабочих нагрузок клиентов, и три базы данных-получатели, содержащие копии данных, готовые к отработке отказа. Основной узел постоянно отправляет изменения вторичным узлам, чтобы обеспечить доступность данных на вторичных репликах, если основной узел завершается ошибкой по какой-либо причине.

Отработку отказа выполняет ядро СУБД SQL Server — одна вторичная реплика становится основным узлом, и создается новая вторичная реплика, чтобы обеспечить достаточное количество узлов в кластере. Рабочая нагрузка автоматически перенаправляется на новый основной узел.

Кроме того, в кластере критически важный для бизнеса есть встроенная возможность масштабирования чтения, которая предоставляет бесплатную реплику только для чтения, используемую для выполнения запросов только для чтения (например, отчетов), которые не влияют на производительность рабочей нагрузки на первичной реплике.

Когда нужно выбирать этот уровень служб?

Уровень служб критически важный для бизнеса предназначен для приложений, требующих ответов с низкой задержкой от базового хранилища SSD (в среднем 1–2 мс), ускорения восстановления, если базовая инфраструктура завершается сбоем, или требуется отключить отчеты, аналитику и запросы только для чтения в бесплатную удобочитаемую вторичную реплику базы данных-источника.

Ниже приведены основные причины, по которым следует выбрать критически важный для бизнеса уровень служб вместо уровня общего назначения.

• Высокие требования к задержкам ввода-вывода — рабочие нагрузки, требующие быстрого ответа от уровня хранилища (1–2 миллисекунд в среднем), должны использовать уровень "критически важный для бизнеса".
• Рабочая нагрузка с отчетами и аналитическими запросами, которые можно перенаправить на бесплатную вторичную реплику только для чтения.
• Повышение устойчивости и более быстрое восстановление после сбоев. В случае сбоя системы базы данных на основном экземпляре выполняются в автономном режиме, а одна из вторичных реплик сразу же станет новым первичным экземпляром для чтения и записи, готовым к обработке запросов. Ядро СУБД не требуется анализировать и повторять транзакции из файла журнала или загружать данные в буферы памяти.
• Расширенная защита от повреждений данных. Так как уровень критически важный для бизнеса использует реплики баз данных за кулисами, служба использует автоматическое восстановление страниц, доступное с зеркальным отображением и группами доступности для устранения повреждения данных. Если реплика не может считывать страницу из-за проблемы целостности данных, новая копия страницы извлекается из другой реплики, заменив нечитаемую страницу без потери данных или простоя клиента. Эта функция доступна на уровне общего назначения, если у управляемого экземпляра есть гео-вторичная реплика.
• Более высокий уровень доступности — уровень критически важный для бизнеса в конфигурации зоны с несколькими доступностью обеспечивает устойчивость к зональным сбоям и более высокой доступности.
• Быстрое геовосстановленное восстановление . Если настроена группа отработки отказа, уровень критически важный для бизнеса имеет гарантированную целевую точку восстановления (RPO) в 5 секунд и целевой момент времени восстановления (RTO) в течение 100 % развернутых часов.

При указании уровня служб в шаблонах или сценариях уровень предоставляется с помощью его имени. Применяется следующая таблица:

Конфигурации оборудования

Варианты конфигурации оборудования в модели на основе виртуальных ядер включают в себя серию Standard (поколение Gen5), серию Premium и серию Premium, оптимизированную для операций в памяти. Конфигурация оборудования в общем случае определяет ограничения вычислительных ресурсов и памяти и другие характеристики, влияющие на производительность рабочей нагрузки.

Дополнительные сведения об особенностях и ограничениях конфигураций оборудования см. в разделе "Характеристики конфигураций оборудования".

В динамическом административном представлении sys.dm_user_db_resource_governance поколение оборудования для экземпляров, использующих процессоры Intel® SP-8160 (Skylake), отображается как Gen6, а поколение оборудования для экземпляров, использующих процессоры Intel® 8272CL (Cascade Lake), отображается как Gen7. Процессоры Intel® 8370C (Ice Lake), используемые серией Premium и серией Premium, оптимизированной для операций в памяти, отображаются как Gen8. Ограничения ресурсов для всех экземпляров серии Standard (поколение Gen5) одинаковы, независимо от типа процессора (Broadwell, Skylake или Cascade Lake).

Выбор конфигурации оборудования

Вы можете выбрать конфигурацию оборудования во время создания экземпляра или изменить оборудование существующего экземпляра.

Выбор поколения оборудования при создании Управляемого экземпляра SQL

Дополнительные сведения см. в статье Краткое руководство. Создание Управляемого экземпляра SQL Azure.

На вкладке "Основное" в разделе "Вычисления и хранилище" щелкните ссылку "Настройка базы данных", а затем выберите соответствующее оборудование:

Изменение оборудования существующего Управляемого экземпляра SQL

Set-AzSqlInstance -Name "managedinstance1" -ResourceGroupName "ResourceGroup01" -ComputeGeneration Gen5

az sql mi update -g mygroup -n myinstance --family Gen5

При указании параметра оборудования в шаблонах или сценариях оборудование предоставляется с помощью его имени. Применяется следующая таблица:

Имена SKU

Доступность оборудования

Серия Standard (поколение Gen5) и серия Premium

Оборудование серии "Стандартный" (5-го поколения) и "Премиум" доступно во всех общедоступных регионах по всему миру.

Оптимизированное для памяти оборудование ценовой категории "Премиум" находится в предварительной версии и имеет ограниченную региональную доступность. Дополнительные сведения см. в разделе Управляемый экземпляр SQL Azure ограничениях ресурсов.

Связанный контент

• Создание Управляемого экземпляра SQL с помощью портала Azure
• Страница цен на Управляемый экземпляр SQL Azure (один экземпляр)
• Страница цен на Управляемый экземпляр SQL Azure (пулы)
• Ограничения ресурсов на основе виртуальных ядер для Управляемый экземпляр SQL Azure