Росс Мистри(ross.mistry@microsoft.com) – работал архитектором корпоративных решений в Microsoft, имеет звание SQL Server MVP, проектирует решения для крупных компаний в Кремниевой долине

«Облачные» вычисления позволяют уменьшить затраты и оптимизировать капиталовложения компаний, стремящихся сохранить конкурентоспособность на рынке. В условиях лавинообразного роста данных в устройствах, приложениях и службах рабочие приложения SQL Server — первые кандидаты для развертывания в «облаке».

Существует много «облачных» решений для SQL Server, в том числе Infrastructure as a Service (инфраструктура как служба — IaaS), Platform as a Service (платформа как служба — PaaS) и Software as a Service (программное обеспечение как служба — SaaS), и у каждой компании свой путь в «облако». Для предприятий, использующих SQL Server для важнейших производственных приложений, дорога к «облачным» вычислениям начинается с реализации частного «облака», такого как Microsoft Private Cloud.

.

  1. Каковы основные атрибуты «облачного» решения?
  2. Какие существуют ключевые компоненты Microsoft Private Cloud?
  3. Как оптимизировать SQL Server для Microsoft Private Cloud?
  4. Как приобрести специализированное устройство Microsoft Private Cloud для SQL Server?

Основные атрибуты «облачного» решения

Как показано на рисунке, развертывание как общедоступного, так и частного и гибридного «облака» определяется четырьмя основными атрибутами.

 

Определение атрибутов в «облачном» решении
Рисунок. Определение атрибутов в «облачном» решении

* Общая инфраструктура. «Облачное» решение функционирует на общей виртуальной инфраструктуре и обеспечивает полную оптимизацию, стандартизацию и высокую доступность ресурсов, связанных с общей виртуальной инфраструктурой. Общие ресурсы, обычно составляющие «облачное» решение, представлены компьютерами, а также ресурсами сети и памяти. «Облако» — многоарендное, и обеспечивает размещение нескольких приложений и служб при соблюдении требований безопасности и конфиденциальности.

* Масштабируемость и гибкость. Инфраструктура «облака» может динамически расти или сокращаться в зависимости от бизнес-требований приложения, службы или организации.

* Самообслуживание. «Облачное» решение пригодно для самообслуживания, поэтому владельцы приложений и служб могут осуществлять быстрое развертывание приложений или служб в режиме реального времени.

* Оплата за использование. Характеристики «облака» измеряются таким образом, чтобы внедрить систему взимания платы с клиентов или владельцев бизнеса за потребление ресурсов. Если компания не берет с клиентов или владельцев бизнеса платы за использование, информацию можно задействовать для мониторинга.

Ключевые компоненты Microsoft Private Cloud

В модели IaaS частные «облака» построены на фундаменте виртуализации и располагают дополнительными уровнями для интерфейсов автоматизации, управления, оркестрации, администрирования и аренды. В основе Microsoft Private Cloud — фундамент Hyper-V, а дополнительные уровни управления обеспечиваются семейством продуктов Microsoft System Center. Ниже приводится краткий обзор ключевых компонентов.

Windows Server 2008 R2 Hyper-V. Hyper-V обеспечивает платформу виртуализации для развертывания Microsoft Private Cloud и в конечном итоге, при необходимости, переноса рабочих приложений в общедоступное «облако». Возможности Hyper-V широки, в том числе многоарендность, повышенная масштабируемость и поддержка 64 логических процессоров и 1 Тбайт оперативной памяти на каждом узле. Кроме того, функции динамической миграции и динамической памяти полезны для развертывания Microsoft Private Cloud для SQL Server.

Динамическая миграция обеспечивает высокую доступность путем перемещения виртуальных машин с одного физического узла Hyper-V на другой без заметных простоев или потери службы. Поэтому при переносе рабочих приложений SQL Server в Microsoft Private Cloud можно воспользоваться этой функцией для повышения доступности и уменьшения плановых простоев баз данных SQL Server.

Динамическая память — новый компонент Hyper-V, добавленный в Windows Server 2008 R2 SP1. С его помощью можно более эффективно использовать ресурсы памяти узлов Hyper-V. Память рассматривается как общий ресурс и динамически добавляется или удаляется из виртуальной машины в зависимости от особенностей использования и изменяющихся рабочих нагрузок каждой машины. Таким образом, динамическая память позволяет эффективнее расходовать память для виртуальных машин SQL Server, поддерживая стабильную производительность и масштабируемость приложений. Результат — повышение плотности виртуальных машин для SQL Server.

System Center Virtual Machine Manager. VMM — централизованное решение для управления виртуальными машинами и узлами Hyper-V. Оно повышает коэффициент использования ресурсов сервера и оптимизирует размещение виртуальных машин с помощью интеллектуальных алгоритмов. В состав VMM входит инструментарий для быстрой подготовки, библиотека для хранения шаблонов виртуальных машин и программа для развертывания Microsoft Private Cloud. VMM также располагает средствами миграции для преобразования физических серверов в виртуальные. Это удобно при переносе физических компьютеров с SQL Server в «облако» Microsoft Private Cloud.

System Center Virtual Machine Manager Self-Service Portal 2.0 с пакетом обновления SP1. Данный портал обеспечивает возможности самообслуживания и быстрой подготовки решения Microsoft Private Cloud. В результате компании могут задействовать SQL Server через IaaS.

System Center Operations Manager. Ops Manager обеспечивает сквозное управление службой, настраиваемое и расширяемое для повышения уровней обслуживания для всех виртуальных машин или узлов Hyper-V в «облаке» Microsoft Private Cloud. С его помощью администраторы могут обнаруживать и устранять неполадки, отражающиеся на состоянии частного «облака» и распределенных ИТ-служб (например, SQL Server) внутри «облака». В состав Ops Manager входит пакет SQL Server Management Pack для контроля SQL Server и выдачи предупреждений. Обнаружив предупреждение, Ops Manager отправляет оповещение по электронной почте или запускает сценарий, реагируя на предупреждение. Ops Manager также можно применять для управления физическими серверами и приложениями в центре обработки данных компании.

System Center Configuration Manager. SCCM обеспечивает целый ряд возможностей для реализации частного «облака».

* Можно использовать SCCM для управления ресурсами, выполнив инвентаризацию всех ресурсов частного «облака», в том числе виртуальных машин, узлов Hyper-V, служб и приложений. Это особенно удобно для компаний, которым доставляет неудобства чрезмерное увеличение количества виртуальных машин и приложений. Иначе можно задействовать SCCM для инвентаризации всех экземпляров SQL Server в физической инфраструктуре, предназначенной для миграции в «облако» Microsoft Private Cloud.

* С помощью SCCM можно быстро развертывать службы и приложения. Например, развернуть Windows Server 2008 R2 и базу данных SQL Server 2012 или SQL Server 2008 R2 на виртуальных машинах.

* С помощью SCCM можно автоматически обновлять виртуальные машины с использованием новейших критических обновлений и пакетов обновления. Это удобно для компаний с очень большим частным «облаком», поскольку своевременное обновление всех виртуальных машин с SQL Server — долгий и утомительный процесс.

System Center Data Protection Manager. DPM обеспечивает непрерывную защиту данных для виртуальных машин, размещенных на серверах, работающих в Microsoft Private Cloud. Среди мер защиты: резервное копирование в Интернете поддерживаемых гостевых виртуальных машин, размещенных на кластерных или автономных системах, защита виртуальных машин в процессе динамической миграции и восстановление на уровне элементов из резервных копий уровня узла. DPM 2010 располагает компонентом для архивации и восстановления баз данных SQL Server. Кроме того, DPM 2010 обеспечивает варианты резервного копирования с диска на диск, с диска на ленту, с диска на диск и ленту. Все эти возможности гарантируют, что частное «облако» защищено и всегда доступно.

System Center Orchestrator. Orchestrator, пришедший на смену Opalis Integration Server, оркестрирует, объединяет и автоматизирует ИТ-процессы путем создания последовательностей заданий runbook, позволяющих определить и стандартизировать оптимальные методы работы и повысить эффективность работы в частном «облаке». Например, с помощью Orchestrator можно автоматизировать бизнес-процесс, выполняющий последовательное применение пакета обновления на экземпляре отказоустойчивого кластера SQL Server. Бизнес-процесс применяет пакеты обновления к подходящим пассивным узлам, запускает тесты, проверяя, насколько успешной была установка на каждом пассивном узле, выполняет переключение на другой узел, и в конечном итоге осуществляет установку на активном узле.

System Center Service Manager. Service Manager обеспечивает интегрированную платформу для автоматизации и применения оптимальных методов управления ИТ-службами в компании. В состав продукта входят базовые пакеты управления процессами для устранения аварий и неполадок, контроля изменений и управления конфигурацией и знаниями.

Оптимизация SQL Server для Microsoft Private Cloud

Одна из основных целей развертывания частного «облака» — снижение общей стоимости владения (TCO), связанной с капитальными и производственными издержками компании, при одновременном полном и оптимальном использовании ресурсов компьютеров, сети и хранилищ данных. Ниже показано, как оптимизировать Microsoft Private Cloud для SQL Server.

Группирование ресурсов. Благодаря группированию ресурсов в частном «облаке» можно сократить затраты на оборудование и площадь центра обработки данных. Основные шаги при группировании ресурсов SQL Server — обнаружение экземпляров и баз данных SQL Server в физической инфраструктуре, планирование загрузки производственных мощностей и перемещение соответствующих экземпляров и баз данных SQL Server в частное «облако».

Обнаружить экземпляры и базы данных SQL Server в физической инфраструктуре можно с помощью набора инструментов Microsoft Assessment and Planning (MAP). Этот инструмент инвентаризации, оценки и подготовки отчетов, функционирующий без агентов, располагает многими мастерами, проводящими администратора по процессам инвентаризации и оценки. Благодаря полученной информации можно определить подходящие экземпляры и базы данных SQL Server для переноса в частное «облако».

После того, как выбраны экземпляры и базы данных SQL Server для перемещения в частное «облако», можно использовать инструменты VMM для преобразования физических серверов SQL Server в виртуальные серверы, размещенные в частном «облаке». Иначе можно использовать собственные инструменты SQL Server Management Studio (SSMS) (например, мастер копирования баз данных) для миграции только баз данных с физических серверов на новые виртуальные машины с SQL Server.

Гибкость и масштабируемость. Развертывая SQL Server в частном «облаке», можно повысить масштабируемость компании, эффективно размещая больше баз данных в одном решении. Стратегии для достижения гибкости и масштабируемости баз данных SQL Server в «облаке» Microsoft Private Cloud:

* балансирование нагрузки виртуальных машин SQL Server между узлами Hyper-V с помощью VMM;

* масштабирование ресурсов частного «облака» путем размещения 16 узлов Hyper-V в одном кластере частного «облака»;

* масштабирование путем первоначальной установки максимального количества процессоров и памяти внутри каждого узла Hyper-V с последующим использованием динамической памяти Hyper-V с целью увеличения плотности виртуальных машин SQL Server.

Высокая доступность. Частное «облако» обеспечивает высокую доступность важнейших производственных приложений благодаря динамической миграции и возможностям отказоустойчивой кластеризации гостей. Можно использовать динамическую миграцию, чтобы перемещать активные виртуальные машины SQL Server с одного узла Hyper-V на другой без простоев и прерывания обслуживания. Отказоустойчивую кластеризацию гостей можно задействовать, если требуется дополнительная защита от неплановых простоев. Отказоустойчивый кластер для гостей — просто отказоустойчивый кластер SQL Server. Однако каждый узел, связанный с отказоустойчивым кластером SQL Server, виртуализуется в частном «облаке».

В предстоящем выпуске SQL Server 2012 можно использовать группы доступности AlwaysOn для обеспечения как высокой готовности, так и восстановления после аварии для баз данных, работающих на экземплярах SQL Server 2012 в «облаке» Microsoft Private Cloud. Можно также задействовать отказоустойчивую кластеризацию AlwaysOn для создания гостевого кластера с несколькими подсетями между двумя центрами обработки данных.

Самостоятельная подготовка и быстрое развертывание. Windows Server 2008 R2, SQL Server 2012 и SQL Server 2008 R2 совместимы с инструментом Sysprep, с помощью которого можно создавать шаблоны виртуальных машин SQL Server и сохранять их в библиотеке VMM. Затем новую виртуальную машину SQL Server можно развернуть из библиотеки по требованию. В настоящее время инструмент SQL Server Sysprep поддерживает только ядро базы данных и службы SQL Server Reporting Services (SSRS). Однако с помощью VMM и выполняемых после развертывания сценариев SCCM можно автоматизировать установку других компонентов SQL Server.

Другой вариант: использовать интерфейс рабочего процесса Self-Service Portal 2.0 для быстрой подготовки виртуальных машин. Например, если нужно развернуть новый экземпляр SQL Server, поддерживающий новое приложение. Разместив в портале запрос самообслуживания, можно выбрать экземпляр SQL Server, соответствующий заранее определенному списку конфигураций. Виртуальная машина SQL Server развертывается в «облаке» Microsoft Private Cloud в течение нескольких минут после одобрения запроса администратором «облака». Более того, в запросе самообслуживания можно указать время, в течение которого требуется виртуальная машина. Затем решение Microsoft Private Cloud автоматически устраняет виртуальную машину, когда она становится ненужной и возвращает ресурсы частного «облака».

Отчеты об измерениях и использовании. С помощью отчетов об измерениях и использовании, связанных с System Center, можно отслеживать расходование ресурсов и неоплаченные издержки. Можно даже использовать информацию в отчетах для назначения цены за работу виртуальных машин SQL Server в «облаке» Microsoft Private Cloud.

Специализированные устройства Private Cloud для SQL Server

Некоторые компании не желают строить собственные решения частного «облака» с использованием эталонной архитектуры Microsoft Private Cloud, поскольку не располагают подходящим оборудованием или квалифицированным персоналом. Эти компании могут приобрести заранее настроенные устройства Microsoft Private Cloud у поставщика Microsoft. Например, HP Enterprise Database Consolidation (DBC) Appliance представляет собой заранее настроенное устройство Microsoft Private Cloud, оптимизированное для SQL Server. Оно поставляется вместе с Windows Server 2008 R2 Hyper-V, компонентами System Center и шаблонами виртуальных машин SQL Server. Устройство построено на основе серверов со сверхплотной компоновкой HP ProLiant, HP StorageWorks P2000 и коммутаторов HP ProCurve.

Консолидация и виртуализация SQL Server

Одной из ключевых тенденций в развитии баз данных в течение последних пяти лет была консолидация. Консолидация повлекла за собой виртуализацию. Для SQL Server может быть выгодным развертывание в частном «облаке», таком как Microsoft Private Cloud, поскольку при данном подходе решаются проблемы как консолидации, так и виртуализации, и предоставляются уровни управления и инструменты подготовки для SQL Server. Решение на основе частного «облака» для SQL Server поможет компаниям снизить затраты на оборудование и уменьшить площадь центров обработки данных, одновременно повышая динамизм, уровень стандартизации и управления.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF