两日一概念之Azure篇 —— 云上的SQL数据库,你看明白了吗


与 SQL Server 数据库的传统印象不同,如果想在 Azure 上申请一台 SQL Server 数据库,你可能会被导航到以下三种产品:

  • SQL 数据库(SQL databases)
  • SQL 托管实例(SQL managed instances)
  • 虚拟机上的 SQL Server(SQL Server on VM)

用一幅图简单说明这三个产品的不同:

SQL databases 是 serverless, SQL managed instances 是 PaaS,SQL Server on VM 是在VM 上自维护 SQL Server。
对 SQL Server 不怎么熟悉的小伙伴可以将 Database 想象成 MySQL 的 schema, 而 instance 则是 MySQL 的 Database Server
因此,图上三种产品按从左往右的顺序,用户接触到的底层的配置和维护工作量就越大,但可以使用的原版 SQL Server 的功能就越多、定制的自由度就越高。架构设计时,一般可按照功能需求,从左往右依次排除和筛选。

1. SQL databases

Azure SQL databases,是一种 serverless 服务 —— 它面向用户时,抽离了操作系统和数据库服务器实例的概念,因此用户:

  • 无需处理复杂的数据库任务,例如配置和管理高可用性、优化和备份
  • 不能指定 SQL Server 实例的版本,Azure 会自动升级每个 SQL database 底层的 SQL Server 的版本到最新版

数据库弹性池(elastic database pools)

SQL databases 提供了一种动态的纵向可伸缩方案 —— 弹性池,用于管理和缩放负载不断变化且不可预测的多个数据库。
同一弹性池中的所有数据库位于单个服务器上,并以固定价格共享固定数量的资源,每个数据库可设定最小/最大的资源使用量。

2. SQL managed instances

与 SQL databases 一样,SQL managed instances 也是针对 SQL Server 的 PaaS 服务。
不同的是,不像 SQL databases 那样剥离了数据库实例的概念和运维,SQL managed instances 为用户提供了 SQL Server instance,但依然是省去了大量虚拟机管理的开销。

提供了 SQL Server instance 也就意味着,相比 SQL databases 额外拥有以下关键功能:

  • 同一个 Instance 上、跨不同 databases 的查询和分布式事务功能
  • 可以使用SQL Server Agent、CLR(公共语言运行时,与.net framework 语言集成开发相关)、数据库虚拟化(与机器学习服务相关)等

更详细 Azure SQL databases 与 Azure SQL managed instances 的对比,见官方表格

实例池(Instance Pool)

可能借鉴于Azure SQL databases 的弹性池,SQL managed instances 创建了实例池的纵向伸缩方案,同样是将多个 instances 部署在同一个服务器上。此功能目前仅标记为 preview(预览版)

3. SQL Server on VM

使用 SQL Server on VM 服务,可以访问完整版本的 SQL Server 功能,而无需在本地管理计算机服务器。与 SQL databases 和 SQL managed instances 相比,拥有以下关键特征:

  • 为 SQL Server 和操作系统版本提供了广泛的支持 —— 可以在不同的操作系统上选择不同版本的 SQL Server 进行安装和使用。SQL databases 和 SQL managed instance 始终只能使用最新的 SQL Server 版本。
  • 可以使用原版 SQL Server 的所有功能,比如 SSAS(SQL Server Analysis Services, OLAP 工具)、SSRS(SQL Server Reporting Services)等。
  • 需要用户自己负责 VM 操作系统和 SQL Server 版本的更新操作。

4. Azure SQL 的横向缩放方案

前面的弹性池、实例池都只是针对纵向缩放的 Azure 解决方案。在横向上,是否也有方案呢?

  • Sharding(分片)
    Azure 仅针对 SQL databases 提供了弹性数据库客户端库,以支持进行数据分片。从名称描述上来看,有点像 Sharding-JDBC 这种客户端分片的方案,但实际上这个工具客户端的底层还创建了一个称为分片映射管理器的特殊数据库。
    同时注意,弹性数据库客户端库目前只有 .net 和 Java 版本。

  • Read scale-out(读取扩展)
    相比于分片和传统的读写分离,Azure SQL 在实现读取扩展架构方案上也有支持。SQL databases 和 SQL managed instances 的 Business CriticalPremium 这两个高级 SKU 中提供了 Always On availability group 的功能( Basic, Standard, General Purpose 这些低中级 SKU 不提供)。借助此功能,SQL databases 和 SQL managed instances 可以较为轻松的实现读取扩展架构。

注意:相比于纵向的弹性池、实例池,Azure 的横向伸缩方案对客户的透明度和易用性没有那么高,特别是需要注意一些有客户端库的场景(比如弹性数据库客户端库仅支持 .net 和 Java 语言,弹性事务仅支持 .net)。因此,横向伸缩方案,如果不考虑 Azure 上 OLAP 产品和机器学习的集成因素影响,个人觉得可以参考和采用一些更广泛和成熟的开源方案。

5. 自动备份

SQL databases 和 SQL managed instances 支持自动备份。用户了解备份的频率,可以用来衡量 RPO(Recovery Point Objective)。
备份的频率:


文章作者: Ellen Dan
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