微软Azure云的平台即服务解决方案（PaaS）主要优点之一就是简化了部署的扩展实现。这里的扩展既包括纵向扩展，也包括横向扩展。它支持你分别调整当前的报价层次（还包括相应的性能目标和相关辅助功能特性）和运行实例的并发数量。虽然SQL Database支持两种扩展方式，但是横向扩容一般更具有挑战性，这里讨论的是与其他Azure服务相比。在本文中，我们将简单介绍Azure SQL Database实现纵向扩展和横向扩展的方法。

我们先从纵向扩展功能开始介绍。因为涉及到在报价层次和性能层次的切换，我们首先需要识别用来区分层次的标准。为了简化差异，微软引入了一种新的度量方式，称为数据库吞吐量单元（简称DTU），它的意图是代表一般的Azure SQL Database性能级别，会结合考虑处理器功率，可用内存量和I/O吞吐量。每个报价版本（以及其对应的性能级别）都会分配有一定数量的DTU。每种版本都有指定最大数据库容量限制，大小从2GB到500GB。此外，值得注意的是更高报价版本还提供额外的便利，支持异步复制已提交事务到4个Azure区，包括选择保留用于读访问的二级在线复制（这对报表和数据分析应用非常有用）。另一个区别项目是恢复能力。虽然所有的SQL Database都会定期自动备份（每周做全备份，每天做差异备份，每5分钟做增量备份），但是相应的恢复时间点能达到多久远就取决于报价级别了。

Azure非常有效地提供给SQL数据库以下三种报价层次（取代了web层和业务层），每种结构都有不同的性能效果和弹性变化功能：

• 基础版。该版本在预览门户中指定代号为“B”（Basic首字母），主要面向小规模的单用户数据库，通常对于开发和测试用户比较理想。性能指标限制在5DTU，空间不超过2GB，窗口恢复时点限制是7天。
• 标准版。它是生产环境数据库最常见的选择，支持工作组和web应用。它可以扩展到250GB大小，支持标准Geo复制，窗口恢复时点可以达到14天。它还提供了三个性能级别，在预览门户中的代号是S0、S1和S2（S意为Standard首字母），分别提供10DTU、20DTU和50DTU的性能级别。
• 增强版。主要针对高并发需求的企业级应用。空间可以扩展到500GB，支持活动Geo复制和35天的时点恢复。它的性能级别分为P1、P2和P3（预览门户可以看到，P为Premium首字母），分别对应100DTU、200DTU和800DTU性能级别。

报价层次和性能级别可以在Azure管理门户和预览门户中更改（尽管用户在切换期间可能会感受到短暂的连接断开，但你可以在应用程序中处理一下让体验变得更友好）。这个过程可以利用“Set-AzureSqlDatabase PowerShell”命令行带上“-ServiceObjective 和-Edition”参数（代表性能级别和报价级别）自动完成。在收缩调整时，要记得确保数据库在新目标报价层的限制环境下不受影响（尤其是注意最大容量和复制范围）。

除了纵向扩展（可以理解为受报价层次和性能级别影响的专项限制），你还可以选择横向扩展，把目标表分隔放到多个数据库实例中（也可以称为分区）。这种做法也被称为分片，如果不通过Azure平台的便利操作实现是非常有技术挑战的，但是在Azure平台中就简单多了，不需要定制设计和开发，频繁修改现有数据库结构和数据库结合的应用。通常有以下几种实现分片的方法：

• 联邦。它定义了一种联合结构。其中包括联合分发主键，它又包含分区中使用的数据类型值的差异（比如客户ID和产品ID）。该主键决定了具体数据记录应该被分配到哪一个分区。联邦主键是联邦表主键的组成部分，联邦表拆分为独立数据库，它们构成了联邦。联邦元数据存储在联邦根数据库中，它作为应用访问联邦数据的逻辑终点（顺便说一下，一个根数据库就可以包含多个联邦的元数据）。实际数据的定位非常高效，从应用角度看是不受连带影响的。要注意，联邦成员个体数据库也包含非联邦表（也可以称为引用），它们不是联邦的组成部分。这些表通常存储联邦内容需要的其它数据。我们应该认识到基于Azure的联邦取消了传统的报价层次（Web层和业务层），这一点很重要。这样我们可以把另外两种横向扩展解决方案用于其它新部署的情况。
• 定制分片。与联邦形式类似，它需要考虑设计和开发工作量，以便为数据分区、分发和连接路由实施定制的方法。你可以在微软Azure博客找到关于本话题的更多信息。
• 弹性扩展。目前还在预览阶段，它利用模板纳入.NET库实现数据库管理基础设施，帮助你简化了数据分区流程（横向纵向两种都有效）和请求路由。实施方面可以通过PowerShell脚本和Azure自动服务自动完成。绑定数据的应用可以利用弹性扩展API访问分片数据库。该解决方案还包含有迁移工具，支持你从现有联邦部署迁移过去。