Azure MySQL Flexible Server: Architektur, Skalierbarkeit und Tipps

Azure Database for MySQL Flexible Server ist der verwaltete MySQL-Dienst von Microsoft für moderne, datengesteuerte Anwendungen, die hohe Leistung, Skalierbarkeit und Kontrolle brauchen. Es bietet eine anpassungsfähigere Architektur als die ältere Einzel-Server-Bereitstellung und ermöglicht dir eine genauere Feinabstimmung in Bezug auf Rechenleistung, Speicherplatz, Verfügbarkeitszonen und Wartungsfenster.

Für neue Projekte auf Azure empfiehlt Microsoft jetzt Flexible Server. Es bietet eine bessere Leistung, eine kostenoptimierte Skalierung und verbesserte Hochverfügbarkeitskonfigurationen. Flexible Server bietet Datenwissenschaftlern und Ingenieuren die perfekte Balance zwischen verwaltetem Komfort und operativer Flexibilität, egal ob sie Analyse-Pipelines aufbauen, große Transaktions-Workloads verarbeiten oder Echtzeit-Dashboards erstellen.

In diesem Artikel erkläre ich die Architektur des Flexible Servers, gehe auf die verfügbaren Skalierbarkeitsoptionen ein und gebe Tipps für die optimale Nutzung der Datenbank. Wenn du neu bei MySQL bist, empfehle ich dir, unser MySQL-Tutorial, um zu verstehen, wie man mit der MySQL-Datenbank Datenbanken erstellt und SQL-Abfragen ausführt.

Grundlegende Konzepte des flexiblen MySQL-Servers

Azure Database for MySQL Flexible Server trennt Rechenleistung von Speicher, sodass du beides unabhängig voneinander skalieren kannst, was bei der Optimierung von Kosten und Leistung hilft. Hier sind die wichtigsten Punkte:

Bereitstellungsmodell

Azure Database for MySQL Flexible Server hat drei Rechenstufen, die auf unterschiedliche Workload-Anforderungen zugeschnitten sind:

• Burstable: Für kostengünstige Entwicklung, Tests oder Aufgaben mit geringem CPU-Bedarf, die keine ständige volle Rechenleistung brauchen. Es nutzt virtuelle Maschinen der B-Serie mit Burstable-Funktion und bietet einen günstigen Einstieg für Anwendungen, die noch am Anfang stehen oder nicht so viel Leistung brauchen.
• Allgemeiner Zweck: Perfekt für die meisten geschäftskritischen Aufgaben, die eine ausgewogene CPU- und Speicherleistung mit skalierbarem E/A-Durchsatz brauchen. Es nutzt virtuelle Maschinen der D-Serie und unterstützt Produktionsanwendungen wie Web- und Mobil-Apps mit vorhersehbarer Leistung und Skalierbarkeit.
• Geschäftskritisch: Für leistungsstarke Datenbank-Workloads, die In-Memory-Performance brauchen, um Transaktionen schneller zu verarbeiten, mehr Parallelität zu schaffen und die Latenz zu senken. Es nutzt VMs der E-Serie und ist super für Echtzeit-Datenverarbeitung und anspruchsvolle Transaktions- oder Analyse-Workloads.

Überblick über die Architektur

Flexible Server bietet diese beiden Hochverfügbarkeitsarchitekturen (HA), um die Verfügbarkeit und Datenredundanz sicherzustellen:

• Einzelne Verfügbarkeitszone (AZ): In diesem Modell sind Rechenleistung und Speicher im selben physischen Rechenzentrum untergebracht. Diese Option hat eine geringere Latenz, aber weniger Redundanz.
• Hochverfügbarkeit in mehreren Zonen: Rechenleistung und Speicher sind auf verschiedene AZs innerhalb derselben Azure-Region verteilt. Das schützt vor Ausfällen im Rechenzentrum und sorgt für automatisches Failover mit minimalen Ausfallzeiten.

Flexible Server macht automatisch Standby-Replikate für hohe Verfügbarkeit mit automatischem Failover bereit und verwaltet sie. Hinter den Kulissen macht Flexible Server Folgendes:

• Automatische Backups mit Point-in-Time-Wiederherstellung (Aufbewahrungsdauer bis zu 35 Tage).
• Man kann Wartungsfenster für Patches und Upgrades planen.
• Automatisches Patchen des zugrunde liegenden Betriebssystems und der MySQL-Engine.
• Flexible Skalierungs- und Kostenoptimierungsfunktionen, wie zum Beispiel eine burstfähige Rechenebene und die Möglichkeit, Server anzuhalten und zu starten, um Kosten zu sparen.
• Sicherheit auf Unternehmensniveau, einschließlich VNet-Integration und privaten Endpunkten.

Datenfluss zwischen Clients, MySQL Flexible Server und Azure-Diensten. Bild von OpenAI.

Im obigen Diagramm haben wir Folgendes:

• Anwendungskunden: Das können Web-Apps, mobile Apps oder andere Dienste sein, die auf Azure laufen, wie zum Beispiel Azure App Service, Azure Kubernetes Service oder externe Umgebungen. Die Clients verbinden sich über Standard-MySQL-Protokolle über TLS/SSL, um die Kommunikation sicher zu machen.
• MySQL Flexible Server: Der Server kümmert sich um die Verarbeitung von SQL-Abfragen, das Transaktionsmanagement und den Speicherzugriff. Es sorgt mit seiner Standby-Replik für Failover-Szenarien für eine transparente Datenverfügbarkeit.
• Azure-Infrastrukturdienste: Der Flexible Server nutzt die Rechen-, Speicher- und Netzwerkinfrastruktur von Azure, wie virtuelle Maschinen (VMs), Premium-Speicherlaufwerke (SSD-basiert), ein virtuelles Azure-Netzwerk für die Netzwerkisolierung und Azure Backup-Dienste, die Backups organisieren.
• Azure Monitor: Azure Monitor und die dazugehörigen Tools sammeln Leistungsmetriken, Protokolle und Warnmeldungen, um die Beobachtbarkeit zu unterstützen und Verwaltungsaufgaben wie automatische Skalierung oder Wartungsbenachrichtigungen zu automatisieren.

Die wichtigsten Funktionen von MySQL Flexible Server

Azure Database for MySQL Flexible Server hat Funktionen, die Datenwissenschaftlern und App-Entwicklern eine optimierte Steuerung, hohe Leistung und Kosteneffizienz bieten. Schauen wir uns mal ein paar dieser Funktionen an:

1. Hohe Verfügbarkeit

Wie wir bei der Architektur gesehen haben, hat Flexible Server eingebaute Hochverfügbarkeitsoptionen (HA), um Ausfallzeiten und Datenverluste zu minimieren. Bei der zonenredundanten Hochverfügbarkeit wird die Standby-Replik in einer anderen Verfügbarkeitszone abgelegt, was vor kompletten Zonenausfällen schützt und die höchste Verfügbarkeit im Rahmen der SLA bietet. Andererseits setzt Same-Zone-HA die primären und Standby-Replikate in derselben Verfügbarkeitszone ein und bietet so Redundanz mit geringerer Latenz. 

Als Nutzer musst du für die Rechenleistung und den Speicherplatz der primären und der Standby-Replik bezahlen. Der Standby-Server ist kein aktiver Server für Lese- oder Schreibvorgänge; er ist nur für schnelle Failover da.

Deshalb ist zonenredundante Hochverfügbarkeit die beste Wahl für Produktions-Workloads, die eine SLA von 99,99 % brauchen und vor vielen verschiedenen Ausfällen geschützt sein müssen. HA innerhalb derselben Zone ist eine kostengünstigere Option für Entwicklungs-/Testumgebungen oder Anwendungen, bei denen eine sehr geringe Latenz wichtiger ist als der Schutz vor einem Ausfall der gesamten Zone. 

Ab September 2025 hat Microsoft auch eine spezielle SLB-basierte HA-Option in der öffentlichen Vorschau eingeführt, die eine zusätzliche, optionale Möglichkeit bietet, Hochverfügbarkeit für bestimmte Szenarien zu konfigurieren.

2. Skalierbarkeit

Mit Flexible Server kannst du deine Datenbankressourcen mit diesen Funktionen an die Anforderungen deiner Arbeitslast anpassen:

• Rechenskalierung: Du kannst deine Rechenressourcen zwischen den Stufen „Burstable“, „General Purpose“ und „Business Critical“ hoch- oder runterfahren. Bei diesem Vorgang gibt's eine kurze Ausfallzeit, weil ein neuer Server mit der aktualisierten Rechnerkonfiguration bereitgestellt wird.
• Automatische Speichererweiterung und IOPS-Bereitstellung: Der Speicherplatz wird bei Bedarf automatisch auf bis zu 16 TB erweitert. Der Service hat ein cooles IO-Modell namens „Autoscale IOPS” (nach Verbrauch bezahlen), das die IOPS automatisch je nach Workload-Verbrauch anpasst.  Für eine vorhersehbare Leistung kannst du auch vorab bereitgestellte IOPS (fest und vorhersehbar) wählen, um bestimmte Leistungsanforderungen zu erfüllen.
• Repliken lesen: Du kannst bis zu 10 Lesereplikate für leseintensive Anwendungen erstellen. Diese asynchronen Kopien deines Hauptservers kümmern sich um den schreibgeschützten Datenverkehr, entlasten die Hauptinstanz und verbessern die Anwendungsleistung.

3. Kostenoptimierung

Um die Kosten besser im Griff zu haben, hat Flexible Server diese Funktionen:

• Stopp-/Start-Funktion: Du kannst deinen Server nach Bedarf starten und stoppen. Wenn der Server ausgeschaltet ist, zahlst du nur für Speicherplatz, nicht für Rechenleistung. Das ist besonders praktisch für Nicht-Produktionsumgebungen, die nicht rund um die Uhr gebraucht werden.
• Burstable-Stufe: Die Burstable-Rechenebene ist eine günstige Option für Entwicklung, Tests und andere Aufgaben, die keine ständig hohe Rechenleistung brauchen.
• Reservierte Instanzen: Bei vorhersehbaren Produktions-Workloads kannst du bis zu 67 % der Rechenkosten sparen, indem du eine reservierte Instanz für 1 oder 3 Jahre kaufst, bei der du im Voraus für eine bestimmte Menge an Rechenressourcen bezahlst.

4. Sicherheit und Einhaltung von Vorschriften

Azure MySQL Flexible Server hat diese Sicherheitsfunktionen: 

• Verschlüsselung von Daten im Ruhezustand: Alle Daten werden im Ruhezustand nach Branchenstandards verschlüsselt, einschließlich FIPS 140-2-konformer Module und AES-256-Bit-Verschlüsselung.
• Verschlüsselung von Daten während der Übertragung: Die Verbindungen zum Server sind mit TLS 1.2-Verschlüsselung gesichert, damit die Daten während der Übertragung geschützt sind.
• Private Endpunkte und Firewall-Regeln: Durch die Integration mit Azure Virtual Network kannst du private Endpunkte für einen sicheren und privaten Zugriff einrichten. Die Firewall-Regeln lassen nur vertrauenswürdige IP-Adressen rein.
• Azure Key Vault-Integration: Für noch mehr Sicherheit und Compliance kannst du deinen Server mit Azure Key Vault verbinden. Damit kannst du Geheimnisse und Verschlüsselungsschlüssel für deine Datenbank zentral und sicher verwalten.

5. Automatische Wartung

Um den Verwaltungsaufwand zu reduzieren, hat Microsoft die Wartung von MySQL Flexible Server auf folgende Weise automatisiert:

• System- versus benutzerdefinierte Wartungsfenster: Um zu steuern, wann Updates passieren, kannst du zwischen vom System verwalteten oder selbst definierten Zeitfenstern wählen.
• Kleine Versions-Updates und Patches: Die Plattform macht automatisch kleinere Versions-Upgrades und Patches für MySQL und das zugrunde liegende Betriebssystem, um Sicherheit und Stabilität zu gewährleisten, ohne dass manuell eingegriffen werden muss.
• Automatische Backups und zeitpunktgenaue Wiederherstellung: Der Dienst macht automatisch tägliche Backups und sichert die Transaktionsprotokolle ständig. Du kannst deinen Server auf jeden Zeitpunkt innerhalb der Aufbewahrungsfrist zurücksetzen, die zwischen 1 und 35 Tagen eingestellt werden kann. Die Backups werden in einem sicheren, lokal redundanten Speicher innerhalb derselben Verfügbarkeitszone gespeichert.

Flexibler Server für Data-Science-Workflows

Flexible Server sind super, um skalierbare Lösungen für Data-Science-Workflows zu bieten. In diesem Abschnitt schauen wir uns die verschiedenen Anwendungen in den Bereichen Advanced Analytics und Leistungsüberwachung an.

Anwendungsfälle für fortgeschrittene Analysen

Dank seiner Skalierbarkeit und der Integration mit anderen Azure-Diensten eignet sich MySQL Flexible Server für anspruchsvolle Analyseanwendungen wie zum Beispiel:

• Replikate für Analysen und ML lesen: Für umfangreiche Berichte und maschinelles Lernen kannst du leseintensive Aufgaben wie Feature-Extraktion und Modellbewertung auf Lese-Replikaten machen. Dadurch wird verhindert, dass diese rechenintensiven Abfragen die Leistung des Primärservers beeinträchtigen, der die Kernaufgaben des OLTP (Online Transaction Processing) übernimmt. Diese Architektur sorgt dafür, dass deine Anwendung schnell bleibt, auch wenn im Hintergrund komplexe Analysen laufen.
• Integration mit Azure-Diensten: Flexible Server lässt sich super in das Azure-Umfeld einbinden. Du kannst zum Beispiel Azure Data Factory nutzen, um ETL/ELT-Pipelines zu entwerfen. Genauso kannst du den Flexible Server mit Azure Synapse Analytics verbinden, um umfangreiches Data Warehousing zu machen, indem du deine relationalen Daten mit Daten aus anderen Quellen für erweiterte Analysen kombinierst.

MySQL Flexible Server für Datenwissenschafts-Workflows. Bild von OpenAI.

Daten-In-Replikation

Flexible Server unterstützt die eingehende Replikation für Hybrid- und Migrationsszenarien.

• Hybrid-/Multi-Cloud-Datensynchronisation: Mit dieser Funktion kannst du Daten von einem externen MySQL-Server, egal ob vor Ort oder bei einem anderen Cloud, in deine Azure Database for MySQL Flexible Server kopieren. Damit eignet es sich super, um hybride Datenlösungen zu erstellen oder Daten über verschiedene Cloud-Umgebungen hinweg zu synchronisieren, sodass du eine einheitliche Datenansicht für deine Anwendungen und Analysen bekommst.
• Migrationen mit minimalen Ausfallzeiten: Mit der Daten-In-Replikation kannst du eine Migration einrichten, bei der der externe Quellserver der Primärserver und der Azure Flexible Server der Replikatserver ist. Die Anwendung läuft weiter auf der Quelle, während die Daten nach Azure kopiert werden. Sobald die Azure-Instanz komplett synchronisiert ist, machst du eine kurze Umstellung, um den Datenverkehr der Anwendung umzuleiten, und erreichst so eine Migration mit minimaler Ausfallzeit.

Leistungsüberwachung für ML/Analytik

MySQL Flexible Server hat coole Tools, um Data-Science-Workflows zu überwachen und zu optimieren. Das geht über die folgenden Methoden:

• Azure Monitor und Protokolle für langsame Abfragen: Du kannst Azure Monitor nutzen, um Metriken und Protokolle aus deiner Datenbank anzusehen und zu analysieren. Wenn du das Protokoll für langsame Abfragen aktivierst, kannst du Abfragen erkennen, deren Ausführung viel Zeit in Anspruch nimmt und die einen Engpass für Datenpipelines und Analyseprozesse darstellen können. Du kannst diese Infos dann nutzen, um deine Abfragen zu optimieren, zum Beispiel durch Hinzufügen von Indizes oder Umschreiben der Abfragelogik.
• Arbeitsmappe „Einblicke in die Abfrageperformance“: Diese integrierte Arbeitsmappe in Azure Monitor bietet eine clevere Analyse der Leistung deiner Datenbank. Damit kannst du schnell die längsten Abfragen, ihre Ausführungstrends und die Ressourcennutzung (CPU, Speicher und Speicherplatz) erkennen. Als Datenwissenschaftler kannst du dieses Tool nutzen, um Arbeitslastmuster zu verstehen und Abfragen zu optimieren, die in maschinellen Lern- und Analyseprozessen verwendet werden, um Effizienz zu gewährleisten und Kosten zu senken.

Umzug und Einarbeitung

Die Migration zu Azure Database for MySQL Flexible Server kann offline oder online erfolgen, je nachdem, wie viel Ausfallzeit deine Anwendung verträgt. Schauen wir uns diese Methoden an und lernen wir, die beste für deine Bedürfnisse auszuwählen.

Offline-Migration

Offline-Migrationen sind eine gute Wahl, wenn du dir eine Ausfallzeit leisten kannst, zum Beispiel bei einer nicht kritischen Anwendung oder während eines geplanten Wartungsfensters.

Der Azure Database Migration Service (DMS) ist ein komplett verwalteter Dienst, der deinen Migrationsprozess übernimmt. Bei Offline-Migrationen wird eine komplette Sicherung deiner Quelldatenbank gemacht und dann auf deinem Ziel-Flexible-Server wiederhergestellt.

Bei der Migration großer Datenbanken kannst du das Befehlszeilentool „ mydumper “ nutzen, das eine Multithread-Datensicherung durchführt. Das Tool „ myloader “ stellt es dann mit mehreren gleichzeitigen Verbindungen wieder her. Diese Methode ist super für die Migration großer Datenbanken, weil sie die Gesamtmigrationszeit im Vergleich zu herkömmlichen Single-Thread-Tools wie mysqldump deutlich verkürzen kann.

Online-Migrationen (mit minimalen Ausfallzeiten)

Wenn du mit Daten in einer super produktiven Umgebung arbeitest, solltest du eine Online-Migration in Betracht ziehen, wenn du möglichst wenig Unterbrechungen willst.

In diesem Fall nutzt du die Daten-In-Replikation, um deine Azure-Datenbank für MySQL Flexible Server als Replik eines externen MySQL-Servers einzurichten. Die Daten werden nach Azure kopiert, während der Quellserver weiter Transaktionen verarbeitet. Das führt zu minimalen Ausfallzeiten, normalerweise nur ein paar Sekunden bis ein paar Minuten.

Diese Methode funktioniert in Hybrid- oder Multi-Cloud-Architekturen. Du kannst von lokalen Systemen, VMs, AWS RDS, Google Cloud SQL und sogar älteren Azure Single Server-Bereitstellungen migrieren.

Tipps und bewährte Vorgehensweisen

Wenn du diese Tipps befolgst, kannst du sicher sein, dass der Wechsel reibungslos und erfolgreich läuft, egal für welche Migrationsmethode du dich entscheidest:

• Umgebung vor dem Check: Überprüfe die Netzwerkverbindung und die Firewalls auf der Quell- und Zielseite und stell sicher, dass die nötigen Ports offen sind. Überprüfe die Größe der Azure-VM, wenn du Zwischen-VMs verwendest, und stell sicher, dass die Bandbreite zwischen Quelle und Ziel ausreicht.
• Test in Dev: Mach immer erst einen Testlauf in einer Entwicklungs- oder Staging-Umgebung, bevor du eine Migration in der Produktionsumgebung machst. So kannst du mögliche Probleme erkennen und beheben, ohne dass deine Live-Anwendung davon betroffen ist.
• Stell sicher, dass du die richtigen MySQL-Versionen hast: Die MySQL-Version auf dem Ziel-Flexible-Server muss mindestens so hoch sein wie die Version auf dem Quellserver. Wenn du zum Beispiel MySQL 5.7 als Quelle hast, kannst du auf einen Flexible Server mit 5.7 oder 8.0 umziehen, aber nicht auf 5.6.
• Sicherung und Wiederherstellung: Mach immer Backups auf Abruf, bevor du Migrationen und größere Upgrades machst, damit du bei Bedarf einen Plan für die Rückgängigmachung hast.

Bitte beachte, dass ab dem 1. September 2025 alle neuen Flexible Server mit der neuesten Version vom September 2025 bereitgestellt werden, die Upgrades auf MySQL 8.0.42 (für bestehende 8.0-Server), die allgemeine Verfügbarkeit von MySQL 8.4 und verbesserte Sicherheit (TLS 1.2-Durchsetzung und CA-Rotation) beinhaltet. Du kannst deine aktuelle Engine-Version mit SELECT VERSION() checken.

Erste Schritte und nächste Schritte

Jetzt, wo du die Funktionen von MySQL Flexible Server kennengelernt hast, empfehle ich dir, dich mit der Nutzung der Plattform vertraut zu machen.

Microsoft bietet ein kostenloses 12-monatiges Azure-Konto mit monatlichem Kontingent an, um Azure Database for MySQL Flexible Server kostenlos auszuprobieren. Das beinhaltet 750 Stunden pro Monat für die Burstable B1ms-Instanz, genug, um eine einzelne Instanz ohne Unterbrechung laufen zu lassen. Du bekommst außerdem 32 GB Speicherplatz und 32 GB Backup-Speicherplatz. Dieses kostenlose Angebot ist super zum Testen, Lernen und für die erste Entwicklungsphase, bevor du richtig loslegst.

Microsoft hat auch Schnellstart-Tutorials, mit denen du deinen ersten Server in wenigen Minuten einrichten kannst. Du kannst dir die Azure MySQL Flexible Server Quickstart Docs, um zu erfahren, wie du einen MySQL Flexible Server erstellenerstellen, eine Verbindung von deiner Anwendung herstellen und ihn in Azure-Dienste integrieren kannst.

Du kannst dich auch über die neuesten Funktionen, Tipps und Best Practices auf dem Laufenden halten, indem du dem Azure Database for MySQL-Blogzu folgen.

Fazit

Azure Database for MySQL Flexible Server ist eine robuste, skalierbare und kostengünstige Lösung für moderne Data Science-Workflows und groß angelegte Anwendungen. Es macht die Datenbankverwaltung einfacher, indem es Rechenleistung und Speicher trennt, eine detaillierte Kontrolle ermöglicht und sich in das breitere Azure-Ökosystem einfügt.

Die hohe Verfügbarkeit, die flexible Skalierbarkeit und die cleveren Tools zur Leistungsüberwachung machen den Dienst zu einer super Wahl für OLTP-Anwendungen und intensive Analysen.

Probier diese Funktionen doch einfach mal aus, indem du das 12-monatige Gratisangebot nutzt, um zu sehen, wie Flexible Server deine Datenoperationen optimieren und neue Projektmöglichkeiten eröffnen kann. Und vergiss nicht, dich für unseren Kurs „Microsoft Azure verstehen“ anzumelden. Kurs „Microsoft Azure verstehen“, um die nötigen Erfahrungen zu sammeln, damit du Azure Flexible Server bei deiner Arbeit optimal nutzen kannst.