Failover-Cluster-Instanzen mit SQL Server auf Azure Virtual Machines

Gilt für:SQL Server auf Azure VM

In diesem Artikel werden die Unterschiede bei den Features vorgestellt, wenn Sie mit Failoverclusterinstanzen (FCI) für SQL Server auf Azure Virtual Machines (VMs) arbeiten.

Bereiten Sie zunächst Ihren virtuellen Computer vor.

Übersicht

SQL Server auf Azure VMs verwendet Windows Server Failoverclustering (WSFC) Funktionalität, um lokale hohe Verfügbarkeit über Redundanz auf Serverinstanzebene bereitzustellen: eine Failoverclusterinstanz. Eine FCI ist eine einzelne Instanz von SQL Server, die über WSFC-Knoten (oder einfach den Cluster) und möglicherweise über mehrere Subnetze hinweg installiert ist. Im Netzwerk erscheint eine FCI als eine einzelne Instanz von SQL Server, die auf einem einzelnen Computer ausgeführt wird. Die FCI bietet jedoch Failover von einem WSFC-Knoten auf einen anderen Knoten, wenn der aktuelle Knoten nicht mehr verfügbar ist.

Der Rest dieses Artikels konzentriert sich auf die Unterschiede bei Failoverclusterinstanzen, wenn sie mit SQL Server für Azure VMs verwendet werden. Weitere Informationen zur Failover-Clustering-Technologie finden Sie unter:

• Windows Clustertechnologien
• SQL Server Failoverclusterinstanzen

Quorum

Failover-Cluster-Instanzen mit SQL Server auf Azure Virtual Machines unterstützen die Verwendung eines Datenträgerzeugen, eines Cloudzeugen oder eines Dateifreigabezeugen für das Cluster-Quorum.

Weitere Informationen finden Sie unter Quorum best practices with SQL Server VMs in Azure.

Speicher

In herkömmlichen lokalen Clusterumgebungen verwendet ein Windows Failovercluster ein Speicherbereichsnetzwerk (SAN), auf das alle Knoten zugreifen können und das als freigegebener Speicher dient. SQL Server Dateien werden auf dem freigegebenen Speicher gehostet, und nur der aktive Knoten kann zu einem Zeitpunkt auf die Dateien zugreifen.

SQL Server auf Azure VMs bietet verschiedene Optionen als gemeinsam genutzte Speicherlösung für eine Bereitstellung von SQL Server Failoverclusterinstanzen:

Im restlichen Abschnitt werden die Vorteile und Einschränkungen der einzelnen Speicheroptionen aufgeführt, die für SQL Server für Azure VMs verfügbar sind.

Azure freigegebene Datenträger

Azure freigegebene Laufwerke sind ein Feature von Azure Managed Disks. Windows Server Failoverclustering unterstützt die Verwendung von Azure gemeinsam genutzten Datenträgern mit einer Failoverclusterinstanz.

Unterstütztes Betriebssystem: All
Unterstützte SQL-Version: All

Vorteile:

• Nützlich für Anwendungen, die nach Azure migrieren möchten, während die Architektur mit hoher Verfügbarkeit und Notfallwiederherstellung (HADR) wie folgt beibehalten wird.
• Kann gruppierte Anwendungen direkt auf Azure migrieren, da SCSI Persistent Reservations (SCSI PR) unterstützt werden.
• Unterstützt gemeinsam genutzte Azure Premium SSD, Premium SSD v2 und Azure Ultra Disk-Speicher.
• Kann einen einzelnen freigegebenen Datenträger oder Striping für mehrere freigegebene Datenträger verwenden, um einen freigegebenen Speicherpool zu erstellen.
• Unterstützt FILESTREAM.
• SSD Premium-Instanzen unterstützen Verfügbarkeitsgruppen.
• Zonenredundanter Speicher (ZRS) mit SSD Premium unterstützt Verfügbarkeitszonen. VMs, die Teil der FCI sind, können in verschiedenen Verfügbarkeitszonen platziert werden.
• Unterstützt Microsoft Distributed Transaction Coordinator (MSDTC) beginnend mit Windows Server 2019.

Einschränkungen:

• Premium-SSD-Zwischenspeicherung wird nicht unterstützt.
• Ultra Disks unterstützen keine Verfügbarkeitssätze oder zonenredundanten Speicher (Zone Redundant Storage, ZRS).
• Verfügbarkeitszonen werden für Ultra Disks unterstützt, aber die VMs müssen sich in derselben Verfügbarkeitszone befinden, was die Verfügbarkeit des virtuellen Computers auf 99,9 % reduziert.

Informationen zu den ersten Schritten finden Sie unter Configure failover cluster instance with Azure shared disks.

Storage Spaces Direct

Storage Spaces Direct ist ein Windows Server Feature, das beim Failoverclustering auf Azure Virtual Machines unterstützt wird. Sie bietet ein softwarebasiertes virtuelles SAN.

Supported OS: Windows Server 2016 und höher
Supported SQL version: SQL Server 2016 und höher

Vorteile:

• Ausreichende Netzwerkbandbreite ermöglicht eine robuste und leistungsstarke freigegebene Speicherlösung.
• Unterstützt Azure BLOB-Cache, sodass Lesevorgänge lokal aus dem Cache bereitgestellt werden können. (Aktualisierungen werden gleichzeitig auf beide Knoten repliziert.)
• Unterstützt FileStream.

Einschränkungen:

• Nur für Windows Server 2016 und höher verfügbar.
• Verfügbarkeitszonen werden nicht unterstützt.
• Erfordert, dass die gleiche Datenträgerkapazität an beide virtuelle Computer angefügt wird.
• Hohe Netzwerkbandbreite ist erforderlich, um eine hohe Leistung aufgrund der laufenden Datenträgerreplikation zu erzielen.
• Erfordert eine größere VM-Größe und doppelte Speicherkapazität, da der Speicher an jede VM angefügt wird.
• Microsoft Distributed Transaction Coordinator (MSDTC) wird nicht unterstützt.

Um anzufangen, sehen Sie sich Konfigurieren der Failover-Clusterinstanz mit Storage Spaces Direct an.

Premium-Dateifreigabe

Premium-Dateifreigaben sind ein Feature von Azure Files. Premium-Dateifreigaben sind SSD-gestützt und weisen konsistent niedrige Latenz auf. Sie werden vollständig für die Verwendung mit Failover-Cluster-Instanzen für SQL Server 2012 oder höher auf Windows Server 2012 oder höher unterstützt. Premium-Dateifreigaben bieten Ihnen mehr Flexibilität, weil Sie ohne Ausfallzeiten die Größe der Dateifreigabe ändern und diese skalieren können.

Supported OS: Windows Server 2012 und höher
Supported SQL version: SQL Server 2012 und höher

Vorteile:

• Gemeinsame Speicherlösung für virtuelle Maschinen, die in mehreren Verfügbarkeitszonen verteilt sind
• Vollständig verwaltetes Dateisystem mit einstelligen Latenzzeiten und burstfähiger E/A-Leistung.
• Nicht alle SQL Server Features werden unterstützt – z. B. Datenbankmomentaufnahmen, Dateistream und CHECKDB ohne TABLOCK. Ausführliche Informationen finden Sie unter Einschränkungen.

Einschränkungen:

• Nur für Windows Server 2012 und höher verfügbar.
• FileStream wird nicht unterstützt.
• Microsoft Distributed Transaction Coordinator (MSDTC) wird nicht unterstützt.

Informationen zu den ersten Schritten finden Sie unter Konfigurieren von Failoverclusterinstanz mit Premium-Dateifreigabe.

Azure Elastic SAN

Azure Elastic SAN ist ein Netzwerkspeicherangebot, das Kunden eine flexible und skalierbare Lösung mit dem Potenzial bietet, die Kosten durch Speicherkonsolidierung zu senken. Azure Elastic SAN bietet eine kostengünstige, leistungsfähige und zuverlässige Blockspeicherlösung, die eine Verbindung mit einer Vielzahl von Azure Computediensten über das iSCSI-Protokoll herstellt. Elastic SAN ermöglicht einen nahtlosen Übergang von einer vorhandenen SAN-Speicherfläche zur Cloud, ohne die Anwendungsarchitektur umgestalten zu müssen.

Supported OS: Windows Server 2019 und höher
Unterstützte SQL-Version: SQL Server 2022 und höher

Vorteile:

• Elastic SAN ist nicht durch Grenzwerte des VM-Datenträgerdurchsatzes begrenzt. Dies bedeutet, dass Sie Kosten sparen können, indem Sie einen gewünschten Durchsatz mit kleineren virtuellen Computern erzielen.
• Speicherkonsolidierung und dynamische Leistungsfreigabe – es ist möglich, Kosten zu sparen, indem low-to-mid-tier performant Workloads mit SQL Server Workloads konsolidiert werden, da der Speicherpool auf SAN-Ebene bereitgestellt wird und die Leistung über Workloads hinweg freigegeben wird.
• Unterstützt SCSI Persistent Reservations (SCSI PR), was bedeutet, dass Sie gruppierte Anwendungen unverändert nach Azure migrieren können.
• Kann ein einzelnes freigegebenes Volume verwenden oder mehrere freigegebene Volumes entfernen, um einen freigegebenen Speicherpool zu erstellen.
• Der zonenredundanter Speicher von Elastic SAN unterstützt Verfügbarkeitszonen. VMs, die Teil der Failoverclusterinstanz sind, können in verschiedenen Verfügbarkeitszonen platziert werden.

Einschränkungen:

• Cloudzeuge wird derzeit nicht unterstützt.
• Unterstützt keine Latenzworkloads in Submillisekunden.
• Filestream wird nicht unterstützt.
• Microsoft Distributed Transaction Coordinator (MSDTC) wird nicht unterstützt.

Partner

Es gibt Partnerclusteringlösungen mit unterstütztem Speicher.

Unterstütztes Betriebssystem: All
Unterstützte SQL-Version: All

In einem Beispiel wird SIOS DataKeeper als Speicher verwendet. Weitere Informationen finden Sie im Blogbeitrag Failover-Clustering und SIOS DataKeeper.

iSCSI und ExpressRoute

Sie können auch einen freigegebenen iSCSI-Blockspeicher über Azure ExpressRoute verfügbar machen.

Unterstütztes Betriebssystem: All
Unterstützte SQL-Version: All

Beispielsweise macht NetApp Private Storage (NPS) ein iSCSI-Ziel über ExpressRoute mit Equinix für Azure VMs verfügbar.

Für gemeinsame Speichernutzungs- und Datenreplikationslösungen von Microsoft-Partnern sollten Sie sich an den Hersteller wenden, falls beim Failover Probleme in Bezug auf den Datenzugriff auftreten.

Konnektivität

Stellen Sie Ihre SQL Server VMs innerhalb desselben virtuellen Netzwerks für mehrere Subnetze bereit, um der lokalen Umgebung beim Verbinden mit Ihrer Failover-Clusterinstanz zu entsprechen. Wenn Sie mehrere Subnetze haben, entfällt die zusätzliche Abhängigkeit von einem Azure Load Balancer oder einem Distributed Network Name (DNN), um den Datenverkehr an Ihre FCI weiterzuleiten.

Wenn Sie Ihre SQL Server VMs in einem einzigen Subnetz bereitstellen, können Sie einen virtuellen Netzwerknamen (Virtual Network Name, VNN) und eine Azure Load Balancer oder einen verteilten Netzwerknamen (Distributed Network Name, DNN) konfigurieren, um den Datenverkehr an Ihre Failoverclusterinstanz weiterzuleiten. Machen Sie sich mit den Unterschieden zwischen den beiden Optionen vertraut, und stellen Sie dann entweder einen Namen eines verteilten Netzwerks oder einen Namen eines virtuellen Netzwerks für Ihre Failoverclusterinstanz bereit.

Verwenden Sie nach Möglichkeit den Namen eines verteilten Netzwerks, da das Failover schneller ist und der Mehraufwand sowie die Kosten für die Verwaltung des Load Balancers wegfallen.

Die meisten SQL Server Features funktionieren bei Verwendung des DNN transparent mit FCIs, aber es gibt bestimmte Features, die möglicherweise besondere Beachtung erfordern. Weitere Informationen finden Sie unter FCI und DNN-Interoperabilität.

Begrenzungen

Eingeschränkte Erweiterungsunterstützung

Derzeit unterstützen SQL Server Failoverclusterinstanzen auf Azure virtuellen Computern, die bei der Erweiterung SQL IaaS Agent registriert sind nur eine begrenzte Anzahl von Features, die über die grundlegende Registrierung verfügbar sind, und nicht die Funktionen, die den Agent erfordern, z. B. automatisierte Sicherung, Patching, Microsoft Entra Authentifizierung und erweiterte Portalverwaltung. Weitere Informationen finden Sie in der Tabelle mit den Vorteilen.

Wenn Ihre SQL Server-VM bereits bei der SQL IaaS-Agent-Erweiterung registriert wurde und Sie Features aktiviert haben, die den Agent erfordern, müssen Sie die Erweiterung von der SQL Server-VM entfernen, indem Sie die SQL-Virtual-Machine-Ressource für die entsprechenden virtuellen Computer löschen, und dann erneut bei der SQL IaaS-Agent-Erweiterung registrieren. Wenn Sie die SQL-virtuelle Maschine mithilfe des Azure-Portals löschen, entfernen Sie das Häkchen bei dem richtigen virtuellen Computer, um das versehentliche Löschen zu vermeiden.

MSDTC

Azure Virtual Machines unterstützt Microsoft Distributed Transaction Coordinator (MSDTC) auf Windows Server 2019 mit Speicher auf Clustered Shared Volumes (CSVs) und Azure Standard Load Balancer oder auf SQL Server VMs, die Azure freigegebene Datenträger verwenden.

Auf Azure Virtual Machines wird MSDTC für Windows Server 2016 oder frühere Versionen mit freigegebenen Clustervolumes nicht unterstützt, da:

• Die MSDTC-Clusterressource kann nicht für die Verwendung von freigegebenem Speicher konfiguriert werden. Wenn Sie eine MSDTC-Ressource erstellen, wird bei Windows Server 2016 kein freigegebener Speicher angezeigt, der zur Verwendung verfügbar ist, auch wenn Speicher verfügbar ist. Dieses Problem wurde in Windows Server 2019 behoben.

Zugehöriger Inhalt

• HADR-Konfiguration bewährte Methoden (SQL Server für Azure VMs)
• Virtuelle Maschinen für ein FCI (SQL Server auf Azure-VMs) vorbereiten
• Windows Server Failovercluster mit SQL Server auf Azure VMs
• Überblick über Failover-Clusterinstanzen