Windows AzureテーブルストレージとWindows Azure SQLデータベースの比較と対照

この記事では、Windows Azureでサポートされる2つの構造化ストレージサービスを比較します。WindowsAzureテーブルストレージとWindows Azure SQLデータベース（以前はSQL Azureと呼ばれていました）。 この記事の目的は、これらのテクノロジーを比較して、それらの一般的およびさまざまな特性を理解できるようにすることです。 この比較は、どのテクノロジーがシナリオに適しているかについて、より情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。

はじめに

Windows Azureの永続的なデータストレージに関しては、2つのクラウドオプションがあります。WindowsAzure SQLデータベースとWindows Azureテーブルストレージです。



Windows Azure SQL Databaseは、SQL Serverのコア機能をクラウドに拡張するリレーショナルデータベースサービスです。 SQL Databaseを使用すると、リレーショナルデータベースソリューションをクラウドに展開できます。このアプローチの利点には、管理インフラストラクチャ、高可用性、スケーラビリティ、使い慣れた開発モデル、さまざまなデータアクセスフレームワークとユーティリティが含まれます。 SQL Server環境。 SQL Databaseは、ローカルSQL ServerデータベースをWindows Azure SQLのデータベースと移行、エクスポート、およびリアルタイムで同期する機能も提供します（ SQL Data Syncを使用）。



Windows Azureテーブルストレージは、追加の構造を必要とする大量の非リレーショナルデータを保存するアプリケーションに役立つ、フェールセーフ、ISO 27001認定のNoSQLキー値ストレージサービスです。 このサービスは、スキーマを持たないデータへのキーベースのアクセスを提供します。 ただし、スキーマなしで構造化データを保存すると、データ間の関係を作成できません。



顕著な違いにもかかわらず、両方のサービスは非常にアクセスしやすいマネージドサービスであり、月間99.9％のSLAが提供されます。

テーブルストレージと SQLデータベース

SQL Databaseと同様に、Windows Azureテーブルストレージには構造化データが格納されます。 2つのサービスの主な違いは、SQL DatabaseはSQL Serverエンジンに基づくリレーショナルデータベース管理システムであり、標準の原則とリレーショナルの基礎に基づいて構築されているため、Transact-SQLクエリ、ACIDトランザクション、ストアドプロシージャ、実行可能プロシージャなどの機能を提供することですサーバー側。



Windows Azureテーブルストレージは、アプリケーションデータモデルを特定のスキーマセットにロックすることなく、クラウドベースのアプリケーションをすばやく作成できる柔軟なキーと値のエンティティストアです。 このサービスはリレーショナルデータのリポジトリではなく、SQLデータベースなどのリレーショナルデータを管理する機能（結合やストアドプロシージャなど）を提供しません。 Windows Azureテーブルストレージでは、サーバー側のクエリサポートが制限されていますが、トランザクション機能があります。 さらに、同じテーブル内の異なるレコードは異なる構造を持つことができ、Windows Azureテーブルストレージのこのアプローチにより、単純なリレーショナルデータを効率的に保存および操作できます。



アプリケーションが、リレーショナル関数を使用する必要のない大量のデータを保存および操作する場合、Windows Azureテーブルストレージの方が適している可能性があります。 アプリケーションがスキーマで接続されたデータセットを処理する必要がある場合、SQL DatabaseはWindows Azureテーブルストレージよりも適切なオプションのように見えます。 SQLデータベースを使用するかWindows Azureテーブルストレージを使用するかを決定する前に、考慮すべき要素が他にもいくつかあります。その一部を以下に示します。



技術的な考慮事項



特定のソリューションに適したストレージテクノロジを決定する場合、アーキテクトと開発者は次の推奨事項を考慮する必要があります。



次の場合には、 Windows Azureテーブルストレージの使用を検討してください。



・アプリケーションは、大量のデータ（たとえば、数テラバイト）を安価なストレージに保存する必要があります。



・アプリケーションは、複雑な関係関係のない大きなデータセットを格納および操作します。そのため、サーバー側で結合を使用するか、セカンダリインデックスまたはサーバー側で実行される何らかの複雑なロジックを使用する必要があります。



・アプリケーションには、その構造が異種であるオブジェクトを格納するための柔軟なデータスキームが必要であり、その構造は設計段階で決定するのが困難です。



・ビジネスには、地理的多様性を使用した壊滅的な状況の場合にデータを保存する機能が必要です。 Windows Azureテーブルは、数百マイル離れた同じ大陸にある2つのデータセンターに地理的に複製されます。これにより、災害発生時のデータの安全性がさらに向上します。



・シャーディングやパーティション分割を使用せずに150 GBを超えるデータを保存する必要があります。



・データを手動でシャーディングせずに、高度なスケーリングが必要です。



次の場合には、 Windows Azure SQLデータベースの使用を検討してください。



・アプリケーションは、高度な構造化された関係と関係を持つデータ処理を処理します。



・データは本質的にリレーショナルであり、データの一意性、制限、さまざまな種類のキーのルールによるデータの整合性を確保するために、リレーショナルデータのソフトウェアモデルの主要な原則を実装する必要があります。



・データの量は、割り当てられたストレージユニット（データベース）ごとに150 GBを超えることはできませんが、この制限を超えた場合はデータを複数のデータベースに分割できます。



・既存のデータ指向アプリケーションは既にSQL Serverを使用していますが、既存のフレームワークを使用してクラウドストレージにアクセスし、オンプレミスインフラストラクチャとWindows Azureの間を透過的に移行する機能が必要です。



・アプリケーションでT-SQLストアドプロシージャを使用してデータレイヤー内で計算を実行し、それによってアプリケーションとデータストア間のラウンドトリップの回数を最小限に抑える予定です。



・アプリケーションは、空間データ、さまざまなデータ型、およびユニオン、集計、複雑な述語を含むデータアクセスパターンを使用する必要があります。



・アプリケーションは、ユーティリティを使用して視覚化とBIデータモデルを提供します。

ご注意

Windows Azureの多くのアプリケーションは両方のテクノロジーを利用できますが、これらを組み合わせて使用​​することをお勧めします。

Windows AzureテーブルストレージとSQLデータベースの比較

以下の表は、両方のサービスの比較要因をまとめたものです。

主な機能

このセクションでは、Windows AzureテーブルストレージとSQLデータベースが提供する主要な機能を比較します。

比較基準	Windows Azureテーブルストレージ	SQLデータベース
データ間の関係	いや Windows Azureテーブルストレージは、データ間の関係を作成する方法を提供しません。 代わりに、ダイアグラムのないテーブルプロパティと特定の形式のデータの構造化を使用して、単純な関係を実装できます。	はい SQL Serverと同様に、SQL Databaseでは、外部キーを使用して異なるテーブルに格納されたデータ間の関係を決定できます。
サーバー側の処理	いや サポートされる操作： insert 、 update 、 delete 、 select 、サポートされない：結合、外部キー、ストアドプロシージャ、トリガー、サーバー側の処理。	はい SQL Server関数の標準セットは、ストアドプロシージャ、ビュー、複合インデックス、結合、集計です。
トランザクションサポート	限定 トランザクションは、1つのトランザクションで同じテーブルと1つのパーティション内でサポートされます-最大100の操作、オプティミスティックな同時実行性がサポートされます。	はい 従来のACIDトランザクションは同じデータベース内でサポートされていますが、データベース間ではサポートされていません。 楽観的並行性がサポートされています。
地理的複製	はい デフォルトでは、テーブルはリージョン内の他のデータセンターに複製されます。	いや 現在、SQL Databaseは地域内の他のデータセンターに複製されていません。
表のスキーム	リラックスした 各レコードは、独自のプロパティセットを持つことができます。	マネージド スキームは定義されていますが、いつでも変更できます。すべてのレコードはこのスキームに準拠する必要があります。 柔軟性を高めるために、XMLタイプまたはスパース列の使用を検討してください。
既存のローカルデータウェアハウジングと同等	いや クラウドストレージに代わるローカルの選択肢はありません。	はい 特定の制限があるSQL Serverに相当するものは、 一般的なガイドラインと制限です。
垂直スケーリング	自動 PartitionKeyプロパティに基づいてパーティション分割されます。 テーブルは異なるデバイスの異なるパーティションに保存でき、これによりクライアントは並列アクセスを実行できます。	マニュアル SQLフェデレーションまたは独自の手法によるシャーディングを使用したデータベースグループ間のシャーディング。
データ型	シンプル 「詳細」の表を参照してください。	シンプルで複雑なユーザー定義 SQL Databaseは、ユーザーが型を定義する機能など、幅広いデータ型をサポートしています。

追加情報

・テーブルを作成するとき、単一の列はなく、テーブル自体は構造化されておらず、スキーマもありません。 列名はテーブルに保存されているレコードの一部であり、同じテーブル内の異なるレコードでは異なる場合があります。 テーブルは、プロパティ名が同じでタイプが異なる2つのエンティティで構成することもできますが、プロパティ名は同じレコード内で一意である必要があります。



・Windows Azureテーブルストレージは、リレーショナル（クエリとトランザクションの結合と集計）をサポートしていません。 単一のパーティションキーを持つエンティティは、単一のリポジトリでまとめて提供されます。このデータを効率的に操作し、 エンティティグループトランザクションを使用して同じクエリ内で変更することもできます。



・エンティティグループトランザクションを使用する場合に考慮しなければならない制限がいくつかあります。たとえば、最大パケットサイズは4 MBであり、パッケージ内のすべてのエンティティには1つのパーティションキーが必要です。



・Windows Azureテーブルストレージは1つのクラスター化インデックスを提供し、結果は常にPartitionKeyとRowKeyによって昇順で並べ替えられます。 PartitionKeyとRowKeyの値は、テーブル内の各レコードを一意に識別します。これらのプロパティに同じ値を持つ2つのレコードを作成しようとすると、例外がスローされます。



・帯域幅の基準は、クエリの種類とその複雑さ、データアクセスパターン、結果セットのサイズ、ストレージインフラストラクチャまでの距離、ネットワーク遅延など、多くの変数を含む複雑な方程式です。特定のアプリケーションの機能。 テーブルのベストプラクティスの詳細： post



・次の表は、プロパティのテーブルでサポートされているデータ型をまとめたものです。 SQLデータベースでサポートされているデータ型： データ型（Windows Azure SQLデータベース） 。

種類	詳細
バイナリ	最大64 KBのバイトの配列。
ブール	ブール。
日時	64ビットUTC時間。 値の範囲は1/1/1601〜12/31/9999です。
ダブル	64ビットの浮動小数点値。
GUID	128ビットGUID。
Int	32ビット整数。
Int64	64ビット整数。
ひも	UTF-16の値は最大64 KBです。

高度な機能

比較基準	Windows Azureテーブルストレージ	SQLデータベース
ローカルアプリケーションまたは他のプラットフォームから利用可能（Windows Azureを除く）	はい	はい
一貫性モデル	厳しい	厳しい
Windows Communication Foundation（WCF）データサービスのサポート	はい	はい
RESTサポート	はい デフォルトのサポート。	はい データベースの上にODataレイヤーを追加することによるRESTベースのアクセスのサポート。
ファイアウォール保護（IP制限）	いや	はい ポータルまたはコンソールから構成されたWindows Azureファイアウォールを使用します。
トランザクション調整動作	はい 詳細- ブログ投稿 。	はい 詳細- 記事 。
許容誤差	はい 高レベルのフォールトトレランスを確保するために、保存されたデータはリージョン内の3つのコピーで複製され、さらに3つのコピーが同じリージョン内の別のデータセンターに複製されます。	はい データセンターには、SQL Databaseの各インスタンスの3つのコピーが保存されます。
ロギングとメトリック	はい 詳細- ブログ投稿 。	いや
トランザクションログ	いや	はい トランザクションログのサイズは10 GBに制限され、トランザクションあたり1 GBの制限があります。

追加情報

・ビルトインファイアウォールを使用して、管理ポータルでルールを構成することにより、ネットワークレベルでSQLデータベースのインスタンスへのアクセスを制限できます。 任意のクライアントがテーブルに接続でき、テーブルはHTTP / HTTPSを介してWindows Azureストレージに接続できます。



・Windows Azureテーブルストレージは、単一レコードおよびエンティティグループトランザクションのすべての挿入、更新、削除トランザクションを保証します。 リクエストごとにスナップショット分離が提供されます。 要求は、要求の実行の開始時からトランザクションの実行中にパーティションの表示を制御します。 複数のテーブル間の一貫性については、アプリケーション開発者が責任を負います。



・Windows Azureテーブルはログをサポートしており、実行中のすべてのクエリを表示できます。 ロギングは、クエリの集約メトリックも提供します。



・現在、Windows Azure SQL Databaseはログとメトリックを提供していませんが、クエリパフォーマンスの問題の診断、データベース接続の監視、アクティブなトランザクションの表示、クエリ実行プランの調査に役立つ動的管理ビュー （DMV）のセットを備えています。



・Windows Azure SQLデータベースはSQL Serverエンジンに基づいているため、TempDBやトランザクションログなど、いくつかの概念を使用できます。 トランザクションログの無制限な増大を防ぐために、SQLデータベースはログのサイズに10 GBの制限を課しています。 SQLデータベースインフラストラクチャはこれらのログを管理しますが、直接アクセスすることはできません。 Windows Azureテーブルストレージには、これらのログに相当するものはありません。代わりに、変更可能なデータではなく、リクエストを追跡するロギングとメトリックがあります。



・マルチテナント環境でのリソースの過剰な使用を防ぐために、両方のサービスは調整メカニズムを使用しますが、これらのサービスの動作原理によって異なります。 たとえば、SQLデータベースでは、 ソフト調整とハード調整の 2つの調整戦略が使用されます 。これらについては、 こちらで確認できます 。

容量とクォータ

比較基準	Windows Azureテーブルストレージ	SQLデータベース
最大レコードサイズ	1 Mb 次の3つの必須プロパティを含む255個以下のプロパティ： PartitionKey 、 RowKey 、 Timestamp 。	2 GB 最大1024列（スパース列が使用される場合は30,000）。 varchar（max） 、 varbinary（max） 、 xml 、 text 、およびimageを使用すると、追加の2 GBを使用できます。
最大データサイズ	テーブルあたり100 TB 1つのストレージアカウント（テーブル、BLOB、およびキューを含む）のサイズは最大100 TBで、テーブルの最大サイズは100 TBです。	DBあたり150 GB 将来的にデータベースの上限サイズを増やす可能性はありますが、SQLフェデレーションに注意してください。
単一のクエリで返されるレコードの最大数	1,000 1つの要求で1000レコードを超えない。 結果がこの量を超える場合、継続トークンが返されます。	無制限 正しく構成されていない場合、要求と接続のタイムアウトが原因で数量制限に問題がある可能性があります。

追加情報

・Windows Azureテーブルストレージは、応答ヘッダーで継続トークンを使用して、データセットに1000を超えるレコードがあることを示します。 このトークンを使用して、残りのデータを取得できます。 リクエストごとにスナップショットの一貫性がありますが、トークンを含むリクエストの場合、継続はありません。



・テーブルレコード内のすべてのプロパティの合計サイズは1 Mbを超えることはできません。この制限には、プロパティ名とその値のサイズが含まれます。これには、PartitionKeyおよびRowKeyの必須プロパティも含まれます。



・SQL Databaseは現在、5 GB（Webエディション）から150 GB（Businessエディション）までのサイズのデータ​​ベースをサポートしています。 データ量が増加しても構成されたデータベースのサイズは増加しないため、開発者はこれらの制限内に収まるようにデータのサイズを制御する必要があります。



・単純なSQLデータベーステーブルの列数は1024（ローカルSQL Serverに類似）に制限され、列はスパースで、テーブルには最大30,000の列を含めることができます。そのうちの1023はスパースではなく、28976はスパースである必要があります

運営管理

比較基準	Windows Azureテーブルストレージ	SQLデータベース
管理プロトコルとユーティリティ	REST over HTTP / HTTPS Windows Azure Storage ExplorerまたはCloud Storage Studioなどのサードパーティユーティリティを使用できます。	ODBC / JDBC REST over HTTP / HTTPS 管理ポータルまたはSQL Server Management Studioを使用できます。
データアクセス	OData HTTP（S）REST APIまたはWindows Azure SDKの一部であるWCF Data Services用の.NETクライアントライブラリを使用してデータにアクセスできます。	ODBC / JDBC ADO.NETやODBCなどの従来のデータアクセステクノロジを使用して作成されたアプリケーションを使用できます。これらのテクノロジは、SQL Serverと通信して、コードへの最小限の変更でSQLデータベースのインスタンスにアクセスできます。
Java APIサポート	はい	はい
サポート Node.js API	はい	はい
サポート PHP API	はい	はい
サポート LINQ	はい	はい
サポート Python	はい	いや
オフライン開発	はい Windows Azure SDKからのローカルストレージエミュレーターの存在。	いや SQL ExpressおよびSQL Serverの他のエディションは、Windows Azure SQL Databaseクラウド環境を完全にエミュレートしない他の製品です。

追加情報

・SQL ServerをローカルにインストールすることでSQLデータベースをエミュレートできますが、この方法では、調整やその他の制限など、クラウドサービスに固有の状況をシミュレートできません。



・Windows Azure SQLデータベースは、インタラクティブなクエリ実行環境を提供します。 また、SSMSやODBCをサポートするサードパーティユーティリティなどのコンソールユーティリティからSQLデータベースにアクセスすることもできます。



・SQL ServerとSQL Databaseには異なるT-SQL機能があります-一部の機能は制限されているか、まったくサポートされていません。一部には大きな違いがあります（データベースとフェデレーションの作成など）。

認証と承認

比較基準	Windows Azureテーブルストレージ	SQLデータベース
認証	対称キー 共有アクセス署名 ユーザー認証には、512ビットのHMACキーが使用されます。	SQL認証 ユーザー認証では、標準のSQL認証が使用されます。
役割ベースのアクセス	いや	はい SQLの標準データベースロールとアプリケーションがサポートされています。
Windows Azure Active Directory（以前のACS）	いや	いや
IDプロバイダーとのフェデレーション	いや	いや

追加情報

・SQL Databaseがサポートするロールベースのアクセスモデルは、読み取り専用、書き込み専用、読み取り/書き込みなどのさまざまなモードを設定するための幅広いオプションを提供します。



・証明書またはActive Directoryに基づくフェデレーション認証を現在サポートしているサービスはないため、資格情報が十分に保護されていること、たとえば暗号化されていることを確認する必要があります。



Windows Azureテーブルは、 テーブルSAS （共有アクセス署名）を使用してURLに署名する機能を提供します。 SASでは、アカウントに秘密鍵を発行せずに一時的なアクセスを発行できます。

費用

比較基準	Windows Azureテーブルストレージ	SQLデータベース
保管費用	0.125ドル 1日あたりの負荷に基づいて計算される1か月あたりのギガバイトあたり。	データベースのサイズに基づいて計算されます。
取引費用	0.01ドル 100,000トランザクション。	0.00ドル SQL Databaseでは、トランザクションは支払われません。
有料取引	全部 トランザクションコストはストレージコストに追加されます。	なし コストはトランザクションの数に依存せず、データベースのサイズにのみ依存します。
アウトバウンドコスト	0.12ドル-0.19ドル ギガバイトごと、地域による	0.12ドル-0.19ドル ギガバイトごと、地域による

追加情報

・発信トラフィックのコストは、インターネット上のデータセンターの制限を超えるデータの合計量に基づいて計算されます。 数量は一定期間考慮されます。



・SQL Databaseとは異なり、Windows Azureテーブルストレージは追加のトランザクションコストを課します。 この支払いモデルでは、トランザクションの頻度を総コストに影響する要因として考慮する必要があります。

おわりに

Windows AzureテーブルストレージとWindows Azure SQLデータベースのどちらを使用するかは、多くの要因に依存します。これらの要因は、アプリケーションの特定の特性、そのアーキテクチャ、負荷の種類、データアクセスパターンに大きく依存します。



Windows Azureテーブルストレージは、最大数テラバイトおよび数十億レコードのスケーラブルなクラウドストレージに大量のデータを保存する機能をサポートしています。 このレベルのスケーリングを実装するために、Windows Azureテーブルストレージは、垂直スケーリングモデルを使用して複数のストレージノード間でレコードを分散します。サービスは、NoSQLモデルを使用してこのレベルのスケーリングを厳密な一貫性でサポートします。 大量の非リレーショナルデータまたは単純なデータを格納できる安価なストレージが必要な場合は、 Windows Azureテーブルストレージの 使用を検討してください 。



使い慣れたツール、さまざまな分離レベルでのACIDトランザクションサポート、高度なデータ処理機能を提供しながら、オンプレミスのSQL Serverをクラウドに拡張するWindows Azure SQLデータベースの使用を検討してください。 データがリレーショナルであり、データを管理する際にこれを考慮する必要がある場合、SQL Databaseを使用するのが最適なオプションです。



解決策は1つのテクノロジーを選択することではないことに注意してください。特定のシナリオで両方のテクノロジーを最適な方法で使用する方法を決定できます。