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Construire des applications supportant la
montée en charge avec SQL Azure
Simon Ferquel
Access it IDF
Adrien Siffermann
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Access It IdF en quelques mots…
• Société de services, conseil / expertise, et formation,
exclusivement sur les technolo...
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Agenda
• Rappel plateforme Azure
• SQL Azure
• Montée en charge
• Scale Up vs Scale-Out
• Aujourd’hui : SQL Sharding
• D...
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Windows Azure est une plateforme de services à l'échelle
d'Internet hébergée et opérée par Microsoft dans des centres
de...
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SQL Azure
Concepts familiers
Modèle relationnel
T-SQL classique
Support de librairies
et protocoles
existants
SQL Server...
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Etendre SQL Server au Cloud
Database
Data SyncReporting
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Intelligence
Modèle de programmation et outils communs
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Scénarios d’utilisation
On Premise Mixte Azure Sync
SQL Azure
Microsoft
Datacenter
SQL
Code / Outils
Hybride
Microsoft
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Modèle de provisionnement
• Chaque Compte représente
• Un compte de facturation
• Un Serveur virtuel
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Démonstration
Premiers pas avec SQL Azure
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Haute disponibilité
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Connectivité SQL Standard:
ODBC, ADO.Net, PHP, …
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Partitionnement
• Problématiques « traditionnelles »
• Volume des données
• Trop d’octets ( > 50 GO)
• Charge de travai...
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Elasticité / montée en charge : 2 stratégies !
• Scale Up
• Acheter un serveur suffisamment puissant
• Mais les gros se...
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Scale-Out avec SQL Azure
• Souplesse dans la création de bases de données
• CREATE DATABASE…et hop !
• Pas de VMs, pas ...
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Démonstration
Scale-out avec SQL Azure
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Le partitionnement
• Scale-Out => Création de partitions
• Plusieurs types de partitions :
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Partitionnement vertical
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• Combine le partitionnement horizontal et vertical
• Ex. ci-dessus :
– Données volumineuses réparties dans Windows Azu...
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Scale-Out dans un contexte
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• Tout mettre dans une BDD ? Trop gros…
• Créer une base par ‘loc...
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Distribution des données
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• Chaque partie est sur une machine
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Logique de répartition des
données sur le bon serveur
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Impacts applicatifs (1/2)
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Impacts applicatifs (2/2)
• Adapter le modèle de Sharding à la logique applicative
• Requêtes uni-shard  !
• Requêtes ...
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Démonstration
SQL Sharding
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• Routing
• Où est le référentiel ?
• Comment le dimensionner et l’utiliser ?
• Gestion des partitions
• Fractionner et...
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SQL Azure Federation
• Une Federation représente les
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• La clé d’une Federation est la
valeur déterm...
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Création d’une Federation
• Création de la base racine/référentielle
• CREATE DATABASE SalesDB
• Emplacement de la cart...
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Création du schéma
• Tables de la Fédération
• CREATE TABLE orders (…)
FEDERATE ON (customerId)
• La valeur de la clé d...
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Fractionner et fusionner
• Fractionner un membre
• Quand trop gros ou trop sensible !
• ALTER FEDERATION Orders_Fed
SPL...
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Récapitulons !
Scénario “up and down” !
• Jour 2 => Mon business croît ! 
 ALTER FEDERATION Orders_Fed SPLIT AT(1000)...
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Connexion à la Federation
• Se connecter à l’unité atomique
• USE FEDERATION Orders_Fed (56)
WITH FILTERING=ON
• Se con...
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Le futur du futur ! (houla)
• Administration de schéma
• Déploiement de schéma multi-versions et administration au
sein...
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Le mot de la fin
« Scale Up,
Scale-Out,
Scale-Out for more writes ! »
Bob Mar-laid, Kingston, 1976
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Quelques pointeurs…
• Site produit : http://www.microsoft.com/en-
us/sqlazure/default.aspx
• Blog SQL Azure Team : http...
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Construire des applications supportant la montée en charge avec SQL Azure (300)

  1. 1. 1 Construire des applications supportant la montée en charge avec SQL Azure Simon Ferquel Access it IDF Adrien Siffermann Imajin Pascal Laforest Access it IDF
  2. 2. 2 Access It IdF en quelques mots… • Société de services, conseil / expertise, et formation, exclusivement sur les technologies Microsoft • 20+ collaborateurs spécialisés sur les techno MS, dont 11 MVP • Interventions en mode :  Conseil, expertise, coaching et formation  Réalisation, au forfait ou en Assistance Technique .NET Plateforme Applicative Framework et langages .Net, AZURE, Silverlight, WPF/Surface, VS/TFS, Windows Phone 7,… SQL Server (SSIS, SQL, SSAS, SSRS), PowerPivot, SharePoint & on-line, Office 365,… .NET Collab. BI
  3. 3. 3 Agenda • Rappel plateforme Azure • SQL Azure • Montée en charge • Scale Up vs Scale-Out • Aujourd’hui : SQL Sharding • Demain : les Federations de base de données
  4. 4. 4 Windows Azure est une plateforme de services à l'échelle d'Internet hébergée et opérée par Microsoft dans des centres de données à travers le monde. Il s'agit d'une plateforme simple, fiable et performante pour créer des applications et services Web. Introduction
  5. 5. 5 SQL Azure Concepts familiers Modèle relationnel T-SQL classique Support de librairies et protocoles existants SQL Server Management Studio Valeur différentiée Mutualisé Paiement à la consommation Pas d’administration physique Gestion automatisée Provisionnement simple Haute disponibilité
  6. 6. 6 Etendre SQL Server au Cloud Database Data SyncReporting Business Intelligence Modèle de programmation et outils communs SGBD-R basé sur SQL Server 2008 Limité à 50 GB, tailles par paliers Index clustered obligatoire Full-Text Search non-supporté SQL CLR non-supporté Procédures systèmes non- supportées Bientôt • Capacité additionnelle • Services additionnels : • Reporting / BI • Synchronisation de données • Sauvegarde applicative
  7. 7. 7 Scénarios d’utilisation On Premise Mixte Azure Sync SQL Azure Microsoft Datacenter SQL Code / Outils Hybride Microsoft Datacenter Windows Azure Application / Navigateur Windows Azure SQL Azure Azure Microsoft Datacenter Code/ Outils SQL Azure Windows Azure SQL Azure Data Sync Microsoft Datacenter
  8. 8. 8 Utilisation / Modèle de provisionnement • Chaque Compte représente • Un compte de facturation • Un Serveur virtuel • Chaque Serveur dispose • D’une ou plusieurs bases limitées en taille (1 à 50 Gb) • D’une base maître • D’un ou plusieurs logins • Chaque base a • Un ou plusieurs SQL users Compte Serveur Database Server=server1.data.database.windows.net Database=testDB Login=nigele[@server1] (maps to testuser)
  9. 9. 9 Démonstration Premiers pas avec SQL Azure
  10. 10. 10 Haute disponibilité Replica 1 Replica 2 Replica 3 LB SQL Azure Noeud maître Replica 4 !
  11. 11. 11 Application Internet LB TDS (tcp) TDS (tcp) TDS (tcp) Connectivité SQL Standard: ODBC, ADO.Net, PHP, … Répartition de charge ! Zone de sécurité Gateway Gateway Gateway Gateway Gateway Gateway Scalabilité et haute disponibilité, reprise en cas d’incident, réplication et répartition de charge SQL SQL SQL SQL SQLSQL Sous le capot…
  12. 12. 12 Partitionnement • Problématiques « traditionnelles » • Volume des données • Trop d’octets ( > 50 GO) • Charge de travail • Trop de transactions / seconde • Nouvelles problématiques liées au Cloud • Coût • Type de stockage en fonction de son prix • Elasticité / extensibilité • Partitionnement ponctuel pour supporter des périodes de forte charge
  13. 13. 13 Elasticité / montée en charge : 2 stratégies ! • Scale Up • Acheter un serveur suffisamment puissant • Mais les gros serveurs sont chers ! • Essayer de le charger autant que possible • Quid si la charge change subitement ? • Prévoir les pics de charge est coûteux ! • Scale-Out • Partitionner les données et charger plusieurs serveurs • Les petits serveurs sont bon marché ! • Bénéficier de ressources de calcul distribuées • Grande performance de 800 petits serveurs… • Les pics de charge sont mieux maîtrisés ! • Load balancing sur tout le Data Center
  14. 14. 14 Scale-Out avec SQL Azure • Souplesse dans la création de bases de données • CREATE DATABASE…et hop ! • Pas de VMs, pas de serveurs • Paiement à la consommation • Plus besoin d’une BDD ? => DROP ! • Aucune administration « physique » • Haute disponibilité, mises à jour, maintenance… • Copie de bases & SQL Azure Data Sync CREATE DATABASE abc.prod2clone AS COPY OF xyz.prod2
  15. 15. 15 Démonstration Scale-out avec SQL Azure
  16. 16. 16 Le partitionnement • Scale-Out => Création de partitions • Plusieurs types de partitions : • Vertical • Horizontal • Hybride • … • QUOI ????
  17. 17. 17 Partitionnement vertical
  18. 18. 18 Partitionnement horizontal
  19. 19. 19 • Combine le partitionnement horizontal et vertical • Ex. ci-dessus : – Données volumineuses réparties dans Windows Azure Storage (vertical) – Données restantes partitionnées horizontalement dans SQL Azure Partitionnement hybride
  20. 20. 20 Scale-Out dans un contexte d’applications mutualisées • Tout mettre dans une BDD ? Trop gros… • Créer une base par ‘locataire’ ? Pas mal… • Sharding Pattern : mieux !! T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 Toutes mes données sont dans une seule BDD
  21. 21. 21 Distribution des données • Partitionnées • Réparties sur les différentes machines • Chaque partie est sur une machine • Concerne la plupart des données ! • Centralisées • Accessibles depuis un endroit unique • Accès lecture / écriture… mais pas trop ! • Répliquées • Copiées sur toutes les machines • Accès en lecture depuis n’importe où • Accès en écriture à limiter… Data1 Config Data2 Data3 Data4 Data5
  22. 22. 22 Code applicatif Logique de répartition des données sur le bon serveur SQL Azure Impacts applicatifs (1/2) Objet A Objet B Objet C Objet D Base 1 Base 2 Base 3
  23. 23. 23 Impacts applicatifs (2/2) • Adapter le modèle de Sharding à la logique applicative • Requêtes uni-shard  ! • Requêtes multi-shards  ? App
  24. 24. 24 Démonstration SQL Sharding
  25. 25. 25 • Routing • Où est le référentiel ? • Comment le dimensionner et l’utiliser ? • Gestion des partitions • Fractionner et fusionner sans baisse de disponibilité • Répartition auto des requêtes sur les différents Shards (membres) • Provisionnement • Elasticité / croissance & diminution • Administration • Haute disponibilité, mises à jour, maintenance… Sharding : aujourd’hui et demain… SQL Azure aujourd’hui Demain ! SQL Azure Federations
  26. 26. 26 SQL Azure Federation • Une Federation représente les données fragmentées • La clé d’une Federation est la valeur déterminant l’acheminement d’un bloc de données • Unité atomique: toutes les lignes avec la même clé de fédération, toujours ensemble ! • Un Membre d’une Federation (Shard) • Containeur physique pour un ensemble d’unités atomiques • La Federation Root correspond à la BDD hébergeant le référentiel de la Fédération Root Federation “CustData” Member: [min, 100] AU PK=5 AU PK=25 AU PK=35 Member: [100, 488] AU PK=105 AU PK=235 AU PK=365 Member: [488, max] AU PK=555 AU PK=2545 AU PK=3565 (Federation Key: CustID)
  27. 27. 27 Création d’une Federation • Création de la base racine/référentielle • CREATE DATABASE SalesDB • Emplacement de la cartographie des partitions • Héberge les données centralisées • Création de la fédération dans SalesDB • CREATE FEDERATION Orders_Fed (RANGE BIGINT) • Spécifier le nom et la clé de fédération • Crée le 1er membre, couvrant l’intégralité des champs SalesDB Federation “Orders_Fed” (Federation Key: CustID) Member: [min, max]
  28. 28. 28 Création du schéma • Tables de la Fédération • CREATE TABLE orders (…) FEDERATE ON (customerId) • La valeur de la clé déterminera le membre (shard) • Tables de référence • CREATE TABLE zipcodes (…) • L’absence d’instruction FEDERATE ON indique qu’il s’agit d’une référence • Tables centralisées • Créées dans la DB référentielle Federation “Orders_Fed” (Federation Key: CustID) Member: [min, max) SalesDB orders Products zipcode
  29. 29. 29 Fractionner et fusionner • Fractionner un membre • Quand trop gros ou trop sensible ! • ALTER FEDERATION Orders_Fed SPLIT (100) • Crée 2 nouveaux membres • Fait à chaud / en ligne ! • Fusionner des membres • Quand trop petit ! • ALTER FEDERATION Orders_Fed MERGE (200) • Créé un nouveau membre et supprime les anciens Federation “Orders_Fed” (Federation Key: CustID) Member: [min, max] SalesDB orders Products zipcode Member: [min, 100] zipcode Member: [100, max] zipcode orders orders
  30. 30. 30 Récapitulons ! Scénario “up and down” ! • Jour 2 => Mon business croît !   ALTER FEDERATION Orders_Fed SPLIT AT(1000) • Jour 3 => Passage à Télématin : GO GO GO !    ALTER FEDERATION Orders_Fed SPLIT AT(100)  ALTER FEDERATION Orders_Fed SPLIT AT(200,300,400…) • Jour 4 => Là c’est sûr, c’est la crise !!   ALTER FEDERATION Orders_Fed MERGE AT(100) • Jour 5 => Encore une baisse : le début de la fin...??   (Rez combat plz)  ALTER FEDERATION Orders_Fed MERGE AT(200,300,400…)
  31. 31. 31 Connexion à la Federation • Se connecter à l’unité atomique • USE FEDERATION Orders_Fed (56) WITH FILTERING=ON • Se connecter au membre entier de la federation • USE FEDERATION Orders_Fed (56) WITH FILTERING=OFF Member: [min, 100) zipcode AU PK=5 AU PK=25 AU PK=35 App
  32. 32. 32 Le futur du futur ! (houla) • Administration de schéma • Déploiement de schéma multi-versions et administration au sein de membres de la fédération • Requêtes réparties (fan-out) • Requête unique renvoyant des résultats sur un nombre important de membres d’une fédération • Répartitionnement automatique • SQL Azure auto-administre les BD fédérées en les fractionnant/fusionnant sur la base de règles prédéfinies (temps de réponse des requêtes, taille de la base etc.) • Clés multi-colonnes
  33. 33. 33 Le mot de la fin « Scale Up, Scale-Out, Scale-Out for more writes ! » Bob Mar-laid, Kingston, 1976
  34. 34. 34 Quelques pointeurs… • Site produit : http://www.microsoft.com/en- us/sqlazure/default.aspx • Blog SQL Azure Team : http://blogs.msdn.com/b/sqlazure • MSDN / SQL Azure : http://msdn.microsoft.com/en- us/windowsazure/sqlazure/default • « Pro SQL Azure » - Scott Klein & Herve Roggero (Apress, 2010)

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