了解微軟Azure PaaS方案簡化部署擴展的實現方法
微軟Azure云的平臺即服務解決方案（PaaS）主要優點之一就是簡化了部署的擴展實現。這里的擴展既包括縱向擴展，也包括橫向擴展。它支持你分別調整當前的報價層次（還包括相應的性能目標和相關輔助功能特性）和運行實例的并發數量。雖然SQL Database支持兩種擴展方式，但是橫向擴容一般更具有挑戰性，這里討論的是與其他Azure服務相比。在本文中，我們將簡單介紹Azure SQL Database實現縱向擴展和橫向擴展的方法。
我們先從縱向擴展功能開始介紹。因為涉及到在報價層次和性能層次的切換，我們首先需要識別用來區分層次的標準。為了簡化差異，微軟引入了一種新的度量方式，稱為數據庫吞吐量單元（簡稱DTU），它的意圖是代表一般的Azure SQL Database性能級別，會結合考慮處理器功率，可用內存量和I/O吞吐量。每個報價版本（以及其對應的性能級別）都會分配有一定數量的DTU。每種版本都有指定***數據庫容量限制，大小從2GB到500GB。此外，值得注意的是更高報價版本還提供額外的便利，支持異步復制已提交事務到4個Azure區，包括選擇保留用于讀訪問的二級在線復制（這對報表和數據分析應用非常有用）。另一個區別項目是恢復能力。雖然所有的SQL Database都會定期自動備份（每周做全備份，每天做差異備份，每5分鐘做增量備份），但是相應的恢復時間點能達到多久遠就取決于報價級別了。
Azure非常有效地提供給SQL數據庫以下三種報價層次（取代了web層和業務層），每種結構都有不同的性能效果和彈性變化功能：
- 基礎版。該版本在預覽門戶中指定代號為“B”（Basic首字母），主要面向小規模的單用戶數據庫，通常對于開發和測試用戶比較理想。性能指標限制在5DTU，空間不超過2GB，窗口恢復時點限制是7天。
- 標準版。它是生產環境數據庫最常見的選擇，支持工作組和web應用。它可以擴展到250GB大小，支持標準Geo復制，窗口恢復時點可以達到14天。它還提供了三個性能級別，在預覽門戶中的代號是S0、S1和S2（S意為Standard首字母），分別提供10DTU、20DTU和50DTU的性能級別。
- 增強版。主要針對高并發需求的企業級應用。空間可以擴展到500GB，支持活動Geo復制和35天的時點恢復。它的性能級別分為P1、P2和P3（預覽門戶可以看到，P為Premium首字母），分別對應100DTU、200DTU和800DTU性能級別。
報價層次和性能級別可以在Azure管理門戶和預覽門戶中更改（盡管用戶在切換期間可能會感受到短暫的連接斷開，但你可以在應用程序中處理一下讓體驗變得更友好）。這個過程可以利用“Set-AzureSqlDatabase PowerShell”命令行帶上“-ServiceObjective 和-Edition”參數（代表性能級別和報價級別）自動完成。在收縮調整時，要記得確保數據庫在新目標報價層的限制環境下不受影響（尤其是注意***容量和復制范圍）。
除了縱向擴展（可以理解為受報價層次和性能級別影響的專項限制），你還可以選擇橫向擴展，把目標表分隔放到多個數據庫實例中（也可以稱為分區）。這種做法也被稱為分片，如果不通過Azure平臺的便利操作實現是非常有技術挑戰的，但是在Azure平臺中就簡單多了，不需要定制設計和開發，頻繁修改現有數據庫結構和數據庫結合的應用。通常有以下幾種實現分片的方法：
- 聯邦。它定義了一種聯合結構。其中包括聯合分發主鍵，它又包含分區中使用的數據類型值的差異（比如客戶ID和產品ID）。該主鍵決定了具體數據記錄應該被分配到哪一個分區。聯邦主鍵是聯邦表主鍵的組成部分，聯邦表拆分為獨立數據庫，它們構成了聯邦。聯邦元數據存儲在聯邦根數據庫中，它作為應用訪問聯邦數據的邏輯終點（順便說一下，一個根數據庫就可以包含多個聯邦的元數據）。實際數據的定位非常高效，從應用角度看是不受連帶影響的。要注意，聯邦成員個體數據庫也包含非聯邦表（也可以稱為引用），它們不是聯邦的組成部分。這些表通常存儲聯邦內容需要的其它數據。我們應該認識到基于Azure的聯邦取消了傳統的報價層次（Web層和業務層），這一點很重要。這樣我們可以把另外兩種橫向擴展解決方案用于其它新部署的情況。
- 定制分片。與聯邦形式類似，它需要考慮設計和開發工作量，以便為數據分區、分發和連接路由實施定制的方法。你可以在微軟Azure博客找到關于本話題的更多信息。
- 彈性擴展。目前還在預覽階段，它利用模板納入.NET庫實現數據庫管理基礎設施，幫助你簡化了數據分區流程（橫向縱向兩種都有效）和請求路由。實施方面可以通過PowerShell腳本和Azure自動服務自動完成。綁定數據的應用可以利用彈性擴展API訪問分片數據庫。該解決方案還包含有遷移工具，支持你從現有聯邦部署遷移過去。
