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
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
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
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
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
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
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
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
Démonstration
Premiers pas avec SQL Azure

10. 10
Haute disponibilité
Replica 1
Replica 2
Replica 3
LB
SQL Azure
Noeud maître
Replica 4
!

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
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
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
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
Démonstration
Scale-out avec SQL Azure

16. 16
Le partitionnement
• Scale-Out => Création de partitions
• Plusieurs types de partitions :
• Vertical
• Horizontal
• Hybride
• …
• QUOI ????

17. 17
Partitionnement vertical

18. 18
Partitionnement horizontal

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
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
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
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
Impacts applicatifs (2/2)
• Adapter le modèle de Sharding à la logique applicative
• Requêtes uni-shard  !
• Requêtes multi-shards  ?
App

24. 24
Démonstration
SQL Sharding

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
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
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
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
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
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
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
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
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://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)