Optimización de las estrategias de copia de seguridad de SQL Server
Descripción general
La mayoría de las organizaciones buscan la solución adecuada para proteger sus datos de SQL Server en Amazon EC2 para cumplir los requisitos actuales de objetivo de punto de recuperación (RPO), que es el tiempo máximo aceptable desde la última copia de seguridad, y el objetivo de tiempo de recuperación (RTO), que es el tiempo máximo aceptable entre la interrupción y la restauración del servicio. Cuando usa SQL Server en instancias de EC2, tiene varias opciones para crear copias de seguridad de los datos y también para restaurarlos. Algunas estrategias de copia de seguridad para proteger los datos de SQL Server en Amazon EC2 incluyen las siguientes:
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Copia de seguridad a nivel del servidor mediante instantáneas de Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS)
habilitadas para Windows Volume Shadow Copy Service (VSS) o AWS Backup -
Copia de seguridad de bases de datos mediante las capacidades de copia de seguridad y restauración nativas
de SQL Server
Dispone de las siguientes opciones de almacenamiento para realizar copias de seguridad nativas de las bases de datos:
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Una copia de seguridad local con un volumen de Amazon EBS
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Una copia de seguridad del sistema de archivos de red con Amazon FSx para Windows File Server o Amazon FSx para NetApp ONTAP
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Una copia de seguridad de red en Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) mediante AWS Storage Gateway
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Copia de seguridad directa en Amazon S3 para SQL Server 2022
Esta sección hace lo siguiente:
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Destaca las características que le permiten ahorrar espacio de almacenamiento.
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Compara los costos entre las diferentes opciones de almacenamiento de backend.
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Proporciona enlaces a documentación detallada para que pueda implementar estas recomendaciones.
Copia de seguridad de servidores con instantáneas compatibles con VSS
Una arquitectura de instantáneas compatibles con VSS usa el comando Run de AWS Systems Manager para el agente de VSS en sus instancias de SQL Server. También puede utilizar Run Command para invocar todo el flujo de trabajo consistente en vaciar búferes del sistema operativo y aplicaciones en el disco, pausar las operaciones de E/S, tomar una instantánea puntual de los volúmenes de EBS y, a continuación, reanudar la E/S.
Run Command crea instantáneas automatizadas de todos los volúmenes de EBS conectados a una instancia de destino. También tiene la opción de excluir el volumen raíz, ya que los archivos de bases de datos de usuarios suelen almacenarse en otros volúmenes. Si divide varios volúmenes de EBS para crear un único sistema de archivos para los archivos de SQL Server, Amazon EBS también admite instantáneas de varios volúmenes coherentes ante bloqueos mediante un único comando de API. Para obtener más información sobre las instantáneas de EBS compatibles con VSS
El siguiente diagrama muestra una arquitectura para realizar copias de seguridad de servidores mediante instantáneas compatibles con VSS.
Tenga en cuenta las siguientes ventajas del uso de instantáneas compatibles con VSS:
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La primera instantánea de una instancia de base de datos contiene los datos de la instantánea de base de datos completa. Las instantáneas posteriores de la misma instancia de base de datos son graduales, lo que significa que solo se guardan los datos que han cambiado después de guardar la última instantánea.
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Las instantáneas de EBS proporcionan recuperación a un momento dado.
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Puede restaurar a una nueva instancia de EC2 de SQL Server a partir de una instantánea.
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Si una instancia se cifra con Amazon EBS o si se cifra una base de datos en la instancia mediante un cifrado de datos transparente (TDE), esa instancia o base de datos se restaura de forma automática con el mismo cifrado.
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Puede copiar copias de seguridad automatizadas entre regiones.
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Al restaurar un volumen de EBS a partir de una instantánea, las aplicaciones pueden acceder a él. Esto significa que puede poner SQL Server en línea de forma inmediata después de restaurar uno o más de sus volúmenes de EBS subyacentes a partir de instantáneas.
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De forma predeterminada, los volúmenes restaurados obtienen bloques subyacentes de Amazon S3 la primera vez que una aplicación intenta leerlos. Esto significa que puede haber un retraso en el rendimiento después de restaurar un volumen de EBS a partir de una instantánea. Con el tiempo, el volumen alcanza el rendimiento nominal. Sin embargo, puede evitar ese retraso mediante la restauración rápida de instantáneas (FSR).
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Puede utilizar la administración del ciclo de vida de las instantáneas de EBS
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Tenga en cuenta las siguientes limitaciones del uso de instantáneas compatibles con VSS:
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No puede realizar una recuperación en un momento dado entre regiones con una instantánea cifrada para una instancia de SQL Server.
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No puede crear una instantánea cifrada de una instancia sin cifrar.
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No puede restaurar una base de datos individual, ya que la instantánea se crea a partir del volumen de EBS.
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No puede restaurar la instancia en sí misma.
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Una instantánea de una instancia de bases de datos debe cifrarse con la misma clave de AWS Key Management Service (AWS KMS) que la instancia de bases de datos.
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La E/S del almacenamiento se suspende durante una fracción de segundo (aproximadamente 10 milisegundos) durante el proceso de copia de seguridad de la instantánea.
Copia de seguridad de SQL Server con AWS Backup
Puede utilizar AWS Backup
En el siguiente diagrama, se muestra la arquitectura de una solución de copia de seguridad y restauración para SQL Server en EC2 con AWS Backup.
Tenga en cuenta las siguientes ventajas de realizar copias de seguridad de SQL Server mediante AWS Backup:
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Puede automatizar la programación de copias de seguridad, la administración de la retención y la administración del ciclo de vida.
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Puede centralizar la estrategia de copia de seguridad en toda la organización y abarcar varias cuentas y Regiones de AWS.
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Puede centralizar la supervisión de la actividad de copia de seguridad y las alertas en todos los Servicios de AWS.
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Puede implementar copias de seguridad entre regiones para planificar la recuperación de desastres.
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La solución es compatible con las copias de seguridad entre cuentas.
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Puede realizar copias de seguridad seguras con un cifrado de copias de seguridad secundario.
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Todas las copias de seguridad admiten el cifrado mediante claves de cifrado de AWS KMS.
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La solución funciona con TDE.
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Puede restaurar a un punto de recuperación específico desde la consola de AWS Backup.
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Puede hacer una copia de seguridad de una instancia completa de SQL Server, que incluye todas las bases de datos de SQL Server.
Copia de seguridad a nivel de la base de datos
Estos enfoques utilizan la funcionalidad de copia de seguridad nativa de Microsoft SQL Server. Puede realizar copias de seguridad de bases de datos individuales en la instancia de SQL Server y restaurar una base de datos individual.
Cada una de estas opciones de copia de seguridad y restauración nativas de SQL Server también admite lo siguiente:
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Compresión y copia de seguridad de varios archivos
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Copias de seguridad completas, diferenciales y de registros T
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Bases de datos cifradas con TDE
Copia de seguridad y restauración nativas de SQL Server en Amazon S3
SQL Server en Amazon EC2 admite la copia de seguridad y la restauración nativas para las bases de datos de SQL Server. Puede realizar una copia de seguridad de la base de datos de SQL Server y, a continuación, restaurar la copia de seguridad de archivos en una base de datos existente o en una nueva instancia EC2 de SQL Server, Amazon RDS para SQL Server o un servidor en las instalaciones.
Storage Gateway es un servicio de almacenamiento de nube híbrida que brinda acceso a las aplicaciones en las instalaciones a un almacenamiento en la nube prácticamente ilimitado. Puede utilizar Storage Gateway para realizar copias de seguridad de las bases de datos de Microsoft SQL Server directamente en Amazon S3, lo que reduce el espacio de almacenamiento en las instalaciones y utiliza el almacenamiento duradero, escalable y rentable de Amazon S3.
En el siguiente diagrama, se muestra la arquitectura de una solución de copia de seguridad y restauración nativas con Storage Gateway y Amazon S3.
Tenga en cuenta los siguientes beneficios de usar las capacidades de copia de seguridad nativas de SQL Server con Storage Gateway:
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Puede asignar una puerta de enlace de almacenamiento como un recurso compartido de archivos del bloque de mensajes del servidor (SMB) en la instancia EC2 y enviar la copia de seguridad a Amazon S3.
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La copia de seguridad se envía directamente del bucket de S3 o a través de la memoria caché de archivos de Storage Gateway.
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Se admiten copias de seguridad de varios archivos.
Tenga en cuenta las siguientes limitaciones de las capacidades de copia de seguridad nativas con Storage Gateway:
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Debe configurar la copia de seguridad y la restauración para cada base de datos individual.
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Debe administrar la Política de ciclo de vida de Amazon S3 para los archivos de copia de seguridad.
Para obtener más información sobre cómo configurar Storage Gateway, consulte la publicación Store SQL Server backups in Amazon S3 using AWS Storage Gateway
Copias de seguridad nativas de SQL Server en volúmenes de EBS
Puede realizar una copia de seguridad nativa de la base de datos de SQL Server y almacenar el archivo en un volumen de Amazon EBS. Amazon EBS es un servicio de almacenamiento en bloques de alto rendimiento. Los volúmenes de EBS son elásticos, lo que permite el cifrado. Se pueden conectar a una instancia de EC2, así como también desconectarse. Puede hacer una copia de seguridad de SQL Server en una instancia de EC2 en el mismo tipo de volumen de EBS o en un tipo de volumen de EBS diferente. Una ventaja de realizar copias de seguridad en un volumen de EBS diferente es el ahorro de costos.
En el siguiente diagrama, se muestra la arquitectura de una copia de seguridad nativa en un volumen de EBS.
Tenga en cuenta los siguientes beneficios de usar las copias de seguridad nativas de SQL Server en volúmenes de EBS:
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Puede realizar copias de seguridad de bases de datos individuales en una instancia de EC2 de SQL Server y restaurar una base de datos individual, en lugar de tener que restaurar la instancia completa.
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Se admiten copias de seguridad de varios archivos.
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Puede programar trabajos de copia de seguridad mediante el agente de SQL Server y el motor de trabajos de SQL Server.
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Puede obtener beneficios de rendimiento a través de las opciones de equipos. Por ejemplo, puede utilizar los volúmenes de almacenamiento st1 para lograr un mayor rendimiento.
Tenga en cuenta las siguientes limitaciones de usar copias de seguridad nativas en volúmenes de EBS:
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Debe mover de forma manual las copias de seguridad a Amazon S3 desde el volumen de EBS.
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En el caso de las copias de seguridad de gran tamaño, debe administrar el espacio en disco de Amazon EC2.
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En la instancia de EC2, el rendimiento de Amazon EBS puede suponer un cuello de botella.
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Se requiere almacenamiento adicional para almacenar copias de seguridad en Amazon EBS.
Copia de seguridad nativa de SQL Server en Amazon FSx para Windows File Server
Amazon FSx para Windows File Server
En el siguiente diagrama, se muestra la arquitectura de una copia de seguridad nativa de SQL Server en FSx para Windows File Server.
Tenga en cuenta las siguientes ventajas de utilizar copias de seguridad nativas de SQL Server en FSx para Windows File Server:
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Puede hacer una copia de seguridad de la base de datos de SQL Server en un recurso compartido de archivos de Amazon FSx.
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Puede realizar copias de seguridad de bases de datos individuales en una instancia de SQL Server y restaurar una base de datos individual, en lugar de tener que restaurar la instancia completa.
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Se admiten copias de seguridad de varias partes.
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Puede programar trabajos de copia de seguridad mediante el agente de SQL Server y el motor de trabajos.
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Las instancias tienen un mayor ancho de banda de la red, en comparación con Amazon EBS.
Tenga en cuenta las siguientes limitaciones de utilizar copias de seguridad nativas de SQL Server en FSx para Windows File Server:
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Debe mover las copias de seguridad a Amazon S3 de forma manual desde Amazon FSx mediante AWS Backup o AWS DataSync.
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Las copias de seguridad de gran tamaño pueden requerir una sobrecarga adicional para la administración del espacio en disco en Amazon FSx.
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En la instancia de EC2, el rendimiento de la red puede suponer un cuello de botella.
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Se necesita almacenamiento adicional para almacenar las copias de seguridad en FSx para Windows File Server.
Copia de seguridad de SQL Server en Amazon FSx para NetApp ONTAP
Las instantáneas con FSx para ONTAP siempre son coherentes ante bloqueos, pero requieren que ponga en modo inactivo (o detenga la E/S de) la base de datos para crear una instantánea coherente con la aplicación. Puede utilizar SnapCenter de NetApp (una herramienta de orquestación con complementos para aplicaciones específicas, como SQL Server) con FSx para ONTAP para crear instantáneas coherentes con las aplicaciones y proteger, replicar y clonar sus bases de datos sin costo adicional.
SnapCenter de NetApp
SnapCenter de NetApp es una plataforma unificada para proteger los datos de una forma coherente con las aplicaciones. SnapCenter denomina “copias de seguridad” a las instantáneas. Esta guía adopta la misma convención de nomenclatura. SnapCenter proporciona un panel único para administrar las copias de seguridad, las restauraciones y los clones coherentes con las aplicaciones. Agregue un complemento de SnapCenter para su aplicación de base de datos específica a fin de crear copias de seguridad coherentes con las aplicaciones. El complemento de SnapCenter para SQL Server proporciona las siguientes funciones que simplifican el flujo de trabajo de protección de datos.
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Opciones de copia de seguridad y restauración con granularidad para copias de seguridad completas y de registros
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Restauración in situ y restauración en una ubicación alternativa
Para obtener más información sobre SnapCenter, consulte la publicación Protect your SQL Server workloads using NetApp SnapCenter with Amazon FSx for NetApp ONTAP
Optimización de costos de las copias de seguridad
Las siguientes opciones pueden ser útiles para reducir el costo de almacenar las copias de seguridad de SQL Server en AWS.
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Active la compresión de SQL Server
al crear el archivo de copia de seguridad y envíe el archivo más pequeño posible al almacenamiento. Por ejemplo, una relación de compresión de 3:1 indica que está ahorrando alrededor del 66 % de espacio en disco. Para realizar consultas en estas columnas, puede usar la siguiente instrucción de Transact-SQL: SELECT backup_size/compressed_backup_size FROM msdb..backupset;. -
En el caso de las copias de seguridad que enviadas a buckets de S3, active la clase de almacenamiento Amazon S3 Intelligent-Tiering
para reducir los costos de almacenamiento en un 30 %. -
En el caso de las copias de seguridad enviadas a FSx para Windows File Server o FSx para ONTAP, utilice una única zona de disponibilidad para ahorrar un 50 % en los costos (en comparación con el uso de varias zonas de disponibilidad). Para obtener más información sobre los precios, consulte Precios de Amazon FSx para Windows File Server
y Amazon FSx for NetApp ONTAP Pricing . -
La opción más eficaz para SQL Server 2022 es hacer una copia de seguridad directa en Amazon S3. Puede ahorrar costos adicionales si evita usar Storage Gateway.
Resultados de las pruebas de rendimiento de las copias de seguridad
En esta sección, se comparan las siguientes opciones en términos de costos y rendimiento de una base de datos de ejemplo de 1 TB, según los resultados de las pruebas comparativas de rendimiento de las soluciones de copia de seguridad explicadas en esta guía.
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Especificaciones de la instancia de EC2: r5d.8xlarge con Windows Server 2019 y la edición Developer de SQL Server 2019
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Especificaciones de la base de datos: 1 TB de tamaño con el TDE desactivado
Las pruebas se realizaron con una instancia r5d.8xlarge y una base de datos de SQL Server de 1 TB como origen. El sistema de origen se configuró de acuerdo con las prácticas recomendadas; la base de datos de origen contenía 4 archivos de datos (250 GB cada uno) y un archivo de registro (50 GB) repartidos en volúmenes gp3 independientes. El comando BACKUP nativo de SQL Server incluye la escritura en 10 archivos de copia de seguridad mediante la compresión, con el fin de optimizar el rendimiento de las copias de seguridad y reducir la cantidad de datos enviados a través de la red y escritos en el destino. En todos los casos de prueba, el rendimiento del almacenamiento fue el factor limitante.
Existe una variedad casi infinita de configuraciones posibles para este tipo de pruebas. Esta prueba se centró en optimizar el rendimiento, el costo, la escalabilidad y los casos de uso reales. En la siguiente tabla se muestran las métricas de rendimiento que se capturaron para las opciones de copia de seguridad en el destino.
| Opciones de copia de seguridad | Nivel | Duración de la puesta en marcha (aproximación) | Velocidad de la copia de seguridad | Costo en USD al mes* |
|---|---|---|---|---|
| Copia de seguridad nativa en el volumen st1 basado en HDD de EBS, 2 TB | Database | 00:30:46 min | 554.7 Mbps | 92,16 USD |
| Copia de seguridad nativa en el volumen gp3 basado en SSD de EBS, 2 TB | Database | 00:22:00 min | 512 Mbps | 193,84 USD |
| Copia de seguridad nativa en la HDD de FSx para Windows File Server, rendimiento de 2 TB a 512 Mbps | Database | 00:20:58 min | 814,0 Mbps | 1146 USD |
| Copia de seguridad nativa en la SDD de FSx para Windows File Server, rendimiento de 2 TB a 512 Mbps | Database | 00:20:00 min | 814,0 Mbps | 1326 USD |
| Copia de seguridad nativa en una instancia m6i.4xlarge de S3 File Gateway (16 vCPU, 64 GB) con un volumen gp3 de 2 TB | Database | 00:23:20 min | 731,5 Mbps | 470,42 USD |
| Instantánea de EBS con VSS | Volumen de EBS | 00:00:02 s 00:00:53 s |
N/D (instantánea) | 51 USD |
| AWS Backup (copia de seguridad de AMI) | AMI | 00:00:04 s 00:08:00 min |
N/D (instantánea) | $75 |
| Copia de seguridad nativa de SQL Server directamente en Amazon S3 (SQL Server 2022) | Database | 00:12:00 min | 731,5 Mbps | Primeros 50 TB al mes, 0,023 USB por GB (23,55 USB al mes) |
| Copia de seguridad nativa en FSx para ONTAP (mediante SnapCenter) | Database | – | – | 440,20 USD |
La tabla anterior se basa en los siguientes supuestos:
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Los costos de transferencia de datos y Amazon S3 no están incluidos.
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El precio del almacenamiento está incluido en el precio de la instancia.
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Los costos se calculan en función de la región
us-east-1. -
El rendimiento y las IOPS aumentan un 10 %, mientras que las copias de seguridad múltiples tienen una tasa general de cambio del 10 % a lo largo del mes.
Los resultados de las pruebas muestran que la opción más rápida es realizar una copia de seguridad nativa de la base de datos de SQL Server en FSx para Windows File Server. Una copia de seguridad en Storage Gateway y en volúmenes de EBS conectados localmente es la opción más rentable, pero tiene un rendimiento más lento. En el caso de las copias de seguridad del servidor (AMI), recomendamos utilizar AWS Backup para obtener un rendimiento, un costo y una capacidad de administración óptimos.
Recomendaciones de optimización de costos
Comprender las posibles soluciones para hacer copias de seguridad de SQL Server en Amazon EC2 es fundamental para proteger los datos y asegurarse de que cumple con las necesidades de copias de seguridad, así como para implementar un plan que le permita recuperarse de eventos críticos. Las diferentes formas de realizar copias de seguridad y restaurar las instancias y bases de datos de SQL Server que se exploran en esta sección pueden ser de ayuda para diseñar una estrategia de copia de seguridad y restauración que proteja los datos y cumpla con los requisitos de su organización.
Esta sección abarca las siguientes opciones de copia de seguridad:
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Compresión
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Amazon S3 Intelligent-Tiering
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Una sola zona de disponibilidad
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Copia de seguridad en URL
La orientación proporcionada para cada una de estas opciones es de carácter general. Si desea implementar alguna de estas recomendaciones en su organización, le recomendamos que se ponga en contacto con su equipo de cuentas. A continuación, el equipo puede contactar con un especialista en SA de Microsoft para que dirija la conversación. También puede contactarnos enviando un correo electrónico a optimize-microsoft@amazon.com.
En resumen, recomendamos lo siguiente:
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Si utiliza SQL Server 2022, la opción más rentable es realizar copias de seguridad en Amazon S3.
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Si utiliza SQL Server 2019 y ediciones anteriores de SQL Server, considere la posibilidad de realizar copias de seguridad en Storage Gateway con el respaldo de Amazon S3 como la opción más rentable.
Compresión
El objetivo de la compresión es que cada copia de seguridad consuma menos espacio de almacenamiento, lo que resulta beneficioso para varias opciones de almacenamiento. Debe activar la compresión de una copia de seguridad de SQL Server para las instancias de SQL Server
BACKUP DATABASE <database_name> TO DISK WITH COMPRESSION
(ALGORITHM = QAT_DEFLATE)
Amazon S3 Intelligent-Tiering
En el caso de las copias de seguridad enviadas a buckets de Amazon S3, puede activar Amazon S3 Intelligent-Tiering
En el siguiente diagrama, se muestra una arquitectura para una solución basada en S3 Intelligent-Tiering.
De forma predeterminada, los archivos de copia de seguridad escritos en el bucket de S3 utilizan el nivel Standard. Para convertir los archivos de copia de seguridad del nivel Standard al nivel S3 Intelligent-Tiering, debe crear una regla de ciclo de vida. También puede utilizar la Consola de administración de AWS para activar S3 Intelligent-Tiering. Para obtener más información, consulte Introducción al uso de Amazon S3 Intelligent-Tiering
Una sola zona de disponibilidad
Para crear un sistema de archivos de zona de disponibilidad única, elija la opción Single-AZ al crear un sistema de archivos de FSx para Windows File Server. Amazon FSx también realiza copias de seguridad muy duraderas (almacenadas en Amazon S3) de su sistema de archivos a diario mediante Windows Volume Shadow Copy Service, y le permite realizar copias de seguridad adicionales en cualquier momento. Tenga en cuenta algunos de los problemas relacionados con el uso de una zona de disponibilidad única. Por ejemplo, el recurso compartido de archivos SMB deja de estar accesible si una zona de disponibilidad afectada en la que se aprovisiona el sistema de archivos deja de funcionar durante horas seguidas. Si necesita acceder a los datos, debe restaurarlos a partir de las copias de seguridad de una zona de disponibilidad disponible dentro de la región de origen. Para obtener más información, consulte la sección Uso de una única zona de disponibilidad de esta guía.
Copia de seguridad en URL
En el caso de SQL Server 2022, la característica de copia de seguridad en URL
Recursos adicionales
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Backup and restore options for SQL Server on Amazon EC2 (Guía prescriptiva de AWS)
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Point-in-time recovery and continuous backup for Amazon RDS with AWS Backup
(blog de almacenamiento de AWS) -
Protect your SQL Server workloads using NetApp SnapCenter with Amazon FSx for NetApp ONTAP
(blog de almacenamiento de AWS) -
Introducción al uso de Amazon S3 Intelligent-Tiering
(Centro de recursos introductorios de AWS) -
Backup and Restore Strategies for Amazon RDS for SQL Server
(blog de bases de datos de AWS) -
Migrate an on-premises Microsoft SQL Server database to Amazon EC2 (Guía prescriptiva de AWS)
-
Best Practices for Deploying Microsoft SQL Server on Amazon EC2 (documento técnico de AWS)