高可用MS SQL Server数据库解决方案
建设目标
减少硬件或软件故障造成的影响保持业务连续性从而将用户可以察觉到的停机时间减至最小确保数据库服务7*24小时RTO为99.9%运转建设一套完整的高可用性MS SQL Server数据库系统。
需求分析
服务器宕机造成的影响
服务器宕机时间使得丢失客户收益并降低员工生产效率为了避免对业务造成影响从两个方面采取预防措施
一、计划宕机时的可用性
?补丁或补丁包安装
?软硬件升级
?更改系统配臵
?数据库维护
?应用程序升级
二、防止非计划性宕机
?人为错误导致的失败
?站点灾难
?硬件故障
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?数据损毁
?软件故障
现有状况
?服务器存在单点故障
?数据库未做高可用性配臵
?数据库版本为MS SQL Server2008
?服务器配臵为CPU E7540 2.0 24G存
?数据库容量约800G
技术解决方案
解决思路
考虑到本项目的需求和最佳性能为了达到最佳可用性方案采用两台数据库服务器做故障转移集群连接同一台存储做数据库的共享存储实现故障自动转移。同时将旧服务器作为镜像数据库采用SQL Server 2012的alwayson功能来再次完成自动故障转移并可以分担查询的负载。
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架构拓扑
新数据库承担数据库主体计算功能用于生产数据采用双机集群实现自动
故障转移。
旧数据库通过镜像功能存储数据库副本用于发生故障时的转移。也可配置为只读承担备份的负载。
存储存储采用双控制器双FC连接两台服务器避免单点故障。
主/辅域控制器采用双机模式 SQL Server 2012实现高可用的必备基础设施。
高可靠性技术方案
SQL Server的企业版支持所有的高可用性功能这些功能包括
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故障转移集群
故障转移集群为整个SQL Server实例提供高可用性支持这意味着在集群上某个节点的SQL Server实例发生了硬件错误、操作系统错误等会故障转移到该集群上的其它节点。通过多个服务器节点共享一个或多个磁盘来实现高可用性故障转移集群在网络中出现的方式就像单台计算机一样但是具有高可用特性。值得注意的是 由于故障转移集群是基于共享磁盘因此会存在磁盘单点故障 因此需要在磁盘层面部署SAN复制等额外的保护措施。最常见的故障转移集群是双节点的故障转移集群包括主主节点和主从节点。
事务日志传送
事务日志传送提供了数据库级别的高可用性保护。日志传送可用来维护相应生产数据库称为“主数据库”的一个或多个备用数据库称为“辅助数据库”。发生故障转移之前必须通过手动应用全部未还原的日志备份来完全更新辅助数据库。 日志传送具有支持多个备用数据库的灵活性。如果需要多个备用数据库可以单独使用日志传送或将其作为数据库镜像的补充。当这些解决方案一起使用时 当前数据库镜像配置的主体数据库同时也是当前日志传送配置的主数据库。事务日志传送可用于做冷备份和暖备份的方式。
数据库镜像
数据库镜像实际上是个软件解决方案同样提供了数据库级别的保护可提供几乎是瞬时的故障转移以提高数据库的可用性。数据库镜像可以用来维护相应生产数据库称为“主体数据库”的单个备用数据库或“镜像数据库”。专业资料word
因为镜像数据库一直处于还原状态但并不会恢复数据库因此无法直接访问镜像数据库。但是为了用于报表等只读的负载可创建镜像数据库的数据库快照来间接地使用镜像数据库。数据库快照为客户端提供了快照创建时对数据库中数据的只读访问。每个数据库镜像配置都涉及包含主体数据库的“主体服务器”并且还涉及包含镜像数据库的镜像服务器。镜像服务器不断地使镜像数据库随主体数据库一起更新。
数据库镜像在高安全性模式下以同步操作运行或在高性能模式下以异步操作运行。在高性能模式下事务不需要等待镜像服务器将日志写入磁盘便可提交这样可最大程度地提高性能。在高安全性模式下已提交的事务将由伙伴双方提交但会延长事务滞后时间。数据库镜像的最简单配置仅涉及主体服务器和镜像服务器。在该配置中如果主体服务器丢失则该镜像服务器可以用作备用服务器但可能会造成数据丢失。高安全性模式支持具有自动故障转移功能的备用配置高安全性模式。这种配置涉及到称为“见证服务器”的第三方服务器实例它能够使镜像服务器用作热备份服务器。从主体数据库至镜像数据库的故障转移通常要用几秒钟的时间。数据库镜像可用于做暖备份和热备份。
复制
复制严格来说并不算是一个为高可用性设计的功能但的确可以被应用于高可用性。复制提供了数据库对象级别的保护。复制使用的是发布-订阅模式 即由主服务器称为发布服务器向一个或多个辅助服务器或订阅服务器发布数据。复制可在这些服务器间提供实时的可用性和可伸缩性。它支持筛选以便为订阅服务器提供数据子集 同时还支持分区更新。订阅服务器处于联机状态并且可专业资料word
用于报表或其他功能而无需进行查询恢复。 SQL Server提供四种复制类型快照复制、事务复制、对等复制以及合并复制。
AlwaysOn
AlwaysOn故障转移群集实例利用Windows Server故障转移群集(WSFC)功能通过冗余在服务器实例级别故障转移群集实例(FCI) 提供了本地高可用性。 FCI是在Windows Server故障转移群集(WSFC)节点上和可能多个子网中安装的单个SQL Server实例。在网络上 FCI表现得好像是在单台计算机上运行的SQL Server实例但它提供了从一个WSFC节点到另一个WSFC节点的故障转移如果当前节点不可用。当服务器上出现硬件或软件故障时连接到该服务器的应用程序或客户端将会停机。在将SQL Server
实例配置为FCI 而非独立实例时该SQL Server实例的高可用性受到FCI 中提供的冗余节点的保护。在FCI 中一次只能有一个节点拥有WSFC资源组。 在出现故障硬件故障、操作系统故障、应用程序或服务故障或进行计划的升级时该资源组的所有权就会转移至另一个WSFC节点。此过程对于连接到SQLServer的客户端或应用程序是透明的可以最大限度地缩短出现故障时应用程序或客户端的停机时间。
故障转移群集实例提供的一些主要优点
?通过冗余提供实例级的保护
?在出现故障硬件故障、操作系统故障、应用程序或服务故障时自动进行故障转移
?支持多种存储解决方案包括WSFC群集磁盘iSCSI、光纤信道等和服专业资料word
务器消息块(S MB)文件共享
?使用多子网FCI或在AlwaysOn可用性组中运行FCI托管数据库的灾难恢复解决方案。利用Microsoft SQL Server 2012 中的新的多子网支持功能多子网FCI不再需要虚拟LAN因此可提高多子网FCI的可管理性和安全性
?故障转移过程中无需重新配臵应用程序和客户端
?用于实现自动故障转移的针对具体触发器事件的灵活的故障转移策略?通过使用专用和持久的连接执行定期的详细运行状况检测实现可靠的故障转移
?通过间接后台检查点在故障转移期间实现可配臵性和可预测性
?故障转移期间限制对资源的使用
AlwaysOn可用性组基于数据库(组)级别是将一组用户数据库(可以是一个或多个)划到一个组中。每组可用性数据库都由一个可用性副本承载。可用性副本包括一个主副本和一到四个辅助副本。 主副本用于承载主数据库辅助副本则承载一组辅助数据库并作为可用性组的潜在故障转移目标。主副本使主数据库可用于客户端的读写连接实现对数据库的更改操作。 同时在数据库级别进行同步。主副本将每个主数据库的事务日志记录发送到每个辅助数据库。 每个辅助副本缓存事务日志记录然后将它们还原到相应的辅助数据库。 主数据库与每个连接的辅助数据库独立进行数据同步。因此一个辅助数据库可以挂起或失败而不会影响其他辅助数据库一个主数据库可以挂起或失败而不会影响其他主数据库。此外用户可以借助辅助数据库来实现近实时的报表查询将查询的负载分担到只读副本。相对于数据库群集及镜像来说可以更好的利用硬件资源 专业资料word
从而提高IT效率并降低成本。
实施部署步骤
第一步 SQL Server故障转移群集
故障转移集群的前提条件
?使用Windows域帐户
?基于Windows Server Fail-over Cluster
?共享存储至少提供一个LUN数据库文件mdf/ndf/ldf将安装在该LUN?SQL Server标准版/商业智能版仅直接2个节点 或者企业版/数据中心版本最多16个节点
部署SQL Server群集的步骤
?确认Windows Fail-over Cluster
?安装MSDTC 推荐
?安装单节点的SQL Server Fail-over Cluster?向SQL Server Fail-over Cluster添加节点专业资料word
第二步 AlwaysOn可用性组
AlwaysOn可用组的先决条件
?使用Windows域环境
?安装了Windows Server Fail-Over Cluster
?SQL Server数据库必须是完整恢复模式事务日志备份?共享网络文件夹
?SQL Server实例需要启用“可用性组”功能
部署AlwaysOn的步骤
?完整备份
?共享文件夹
?配臵节点、数据库以及侦听器
?验证
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设备软硬件清单类别名称说明数量
4 windows2008 R2 SP2或者以上版本操作系统软件2数据库软件SQL Server 2012Enterprise
2
数据库服务器CPU≥12线程、L3缓存≥18MB、≥6核、主频≥2.0GHz双CPU存 32GB硬盘 300GB SAS*2 6GBSASHBA卡*2 硬件存储传输率 6GB/s高速缓存2GB 600GSAS*8 RAID5 1
2
域控制器300GB
CPU硬盘 8GB2.0GHz≥ 存
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