概述

“數(shù)據(jù)庫鏡像”是一種針對數(shù)據(jù)庫高可用性的基于軟件的解決方案。其維護(hù)著一個數(shù)據(jù)庫的兩個相同的副本，這兩個副本分別放置在不同的SQL Server數(shù)據(jù)庫實例中。建議使用不同位置的兩臺服務(wù)器來承載。在同一時刻，其中一臺上的數(shù)據(jù)庫用于客戶端訪問，充當(dāng)“主體服務(wù)器”角色；而另一臺則根據(jù)鏡像會話的配置和狀態(tài)，充當(dāng)熱備份服務(wù)器，即“鏡像服務(wù)器角色”，這兩種角色不是絕對的。

優(yōu)點

l 增強(qiáng)了數(shù)據(jù)保護(hù)功能

l 提高了數(shù)據(jù)庫的可用性

l 提高了生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫在升級期間的可用性

工作方式

在“數(shù)據(jù)庫鏡像會話”中，主體服務(wù)器和鏡像服務(wù)器是相互通信和協(xié)作，并雙方互補(bǔ)。主體服務(wù)器角色上的數(shù)據(jù)庫副本為生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫鏡像會盡快將主體數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行的每一項操作（如：插入、更新和刪除等）在鏡像數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行重新執(zhí)行。這一過程是通過將活動事務(wù)日志記錄的流發(fā)送到鏡像服務(wù)器來完成，這可以盡快將日志記錄按順序應(yīng)用到鏡像數(shù)據(jù)庫中。而且數(shù)據(jù)庫鏡像是在物理日志記錄級別執(zhí)行這一“重做”操作的。SQL Server 2008 R2（以下簡稱：SQL08R2）中，為了減少網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，主體服務(wù)器會將事務(wù)日志記錄壓縮后進(jìn)行發(fā)送。

運(yùn)行模式

l 高性能模式（異步運(yùn)行）：事務(wù)不需要等待鏡像服務(wù)器將日志寫入磁盤便可提交，這樣可最大程度地提高性能。這意味著事務(wù)不需要等待鏡像服務(wù)器將日志寫入磁盤便可提交，而此操作允許主體服務(wù)器在事務(wù)滯后時間最小的條件下運(yùn)行，但可能會丟失某些數(shù)據(jù)。

l 高安全模式（同步運(yùn)行）：當(dāng)會話開始時，鏡像服務(wù)器使鏡像數(shù)據(jù)庫盡快與主體數(shù)據(jù)庫同步。一旦同步了數(shù)據(jù)庫，事務(wù)將在雙方提交，這會延長事務(wù)滯后時間。

圖1

l 具有故障轉(zhuǎn)移功能的高安全性模式（見證服務(wù)器）：這種模式最大的優(yōu)點就是主體服務(wù)器斷線時，鏡像服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫副本會自動啟用，作為生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫為客戶端提供服務(wù)。在這一結(jié)構(gòu)中見證服務(wù)器并不能用于數(shù)據(jù)庫，其主要作用是通過驗證主體服務(wù)器是否已啟用并運(yùn)行來支持自動故障轉(zhuǎn)移。

注意：只有在與主體服務(wù)器斷開連接之后，鏡像服務(wù)器仍和見證服務(wù)器保持相互連接時，鏡像服務(wù)器才啟動自動故障轉(zhuǎn)移。

見證服務(wù)器的作用是驗證指定的伙伴服務(wù)器是否已啟動并正常運(yùn)行。如果鏡像服務(wù)器與主體服務(wù)器斷開，但見證服務(wù)器仍與主體服務(wù)器保持連接，則鏡像服務(wù)器無法啟動故障轉(zhuǎn)移。所以要實現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移的條件是主體服務(wù)器與鏡像服務(wù)器斷線，同時也與見證服務(wù)器斷線；鏡像服務(wù)器與見證服務(wù)器連線的情況。

圖2

角色切換

自動切換：在使用見證服務(wù)器的情況下，數(shù)據(jù)庫必須已經(jīng)同步，并且見證服務(wù)器必須和鏡像服務(wù)器連接正常。

手動切換：在高安全性模式下，主體服務(wù)器和鏡像服務(wù)器必須保持互聯(lián)，并且數(shù)據(jù)庫必須已經(jīng)同步。

強(qiáng)制服務(wù)：在高性能模式和不帶自動故障轉(zhuǎn)移功能的高安全性模式下，如果主體服務(wù)器出現(xiàn)故障而鏡像服務(wù)器可用，則可以強(qiáng)制服務(wù)運(yùn)行。這種方式可能導(dǎo)致某些數(shù)據(jù)庫丟失。

實現(xiàn)

一、條件

SQL08R2的“數(shù)據(jù)庫鏡像”必須基于每個使用完整恢復(fù)模式的數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。對于SQL08R2不支持簡單恢復(fù)模式和大容量日志恢復(fù)模式的數(shù)據(jù)庫鏡像。另外，不能鏡像“master”、“msdb”、“model”和“tempdb”等系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

二、環(huán)境

測試環(huán)境為一個LAN內(nèi)，IP地址是192.168.0.0/24段，域名是punwar.cn。

DC：192.168.0.110/24——域控制器和DNS服務(wù)器；

SQL-1:192.168.0.111/24——SQL08R2主體服務(wù)器；

SQL-1:192.168.0.112/24——SQL08R2鏡像服務(wù)器；

SQL-1:192.168.0.113/24——SQL08R2見證服務(wù)器。

拓?fù)洌ㄈ鐖D3）所示：

圖3

三、基本環(huán)境的準(zhǔn)備

由于系統(tǒng)平臺使用WIN08R2，而且啟用了防火墻設(shè)置，因此為了SQL08R2能夠正常工作，需要在防火墻上打開相應(yīng)的端口。本文中介紹數(shù)據(jù)庫鏡像需要打開的端口是TCP-1433和TCP-5022端口。打開方式非常多，但是此處可以結(jié)合基于域的組策略為三臺SQL08R2服務(wù)器同時進(jìn)行整體配置。

將三臺服務(wù)器放置在同一個OU中（如圖4）

圖4

通過DC的組策略管理器，為其OU單獨創(chuàng)建一個GPO，并定位其“計算機(jī)配置”——“管理模板”——“網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)連接/Windows防火墻/域配置文件”，啟用“定義入站端口例外”（如圖5），分別定義兩條：

1433:TCP:192.168.0.0/24:enabled:SQL Server

5022:TCP:192.168.0.0/24:enabled:SQL Server DBM

圖5

此外，對于SQL08R2來講，默認(rèn)情況下，SQL服務(wù)的TCP/IP訪問是禁用的，所以需要通過SQL Server Configuration Manager將其啟用（如圖6）。

圖6

四、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)庫

在登錄將作為主體服務(wù)器的SQL-1服務(wù)器（如圖7），定位需要鏡像的數(shù)據(jù)庫（本文中是mydb數(shù)據(jù)庫），右擊選擇其“屬性”（如圖8）。

圖7

圖8

在其屬性窗口中，選擇“選項”頁，確認(rèn)其恢復(fù)模式為“完整”（如圖9）。

圖9

關(guān)閉該窗口，然后對該數(shù)據(jù)進(jìn)行完整備份和事務(wù)日志備份。選擇mydb數(shù)據(jù)庫節(jié)點，右擊選擇任務(wù)——備份（如圖10）。

在備份窗口中選擇備份類型為“完整”，并指定目標(biāo)備份包的路徑（如圖11），點擊“確定”進(jìn)行備份。

相同步驟，打開備份窗口，選擇備份類型為“完整”，并指定目標(biāo)備份包的路徑（如圖12），點擊“確定”進(jìn)行備份。這里為了方便可以選擇與完整備份相同的備份包。

圖12

將備份包復(fù)制到鏡像服務(wù)器SQL-2上（如圖13），并且從SQL管理控制臺登錄到SQL-2（如圖14）。

圖13

圖14

創(chuàng)建與主體服務(wù)器上需要鏡像的數(shù)據(jù)庫相同名稱的數(shù)據(jù)庫——mydb（如圖15）。同時，數(shù)據(jù)庫文件放置的位置應(yīng)該相同，各屬性也應(yīng)該配置相同。

圖15

在SQL-2上對新建的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行還原操作，即將從SQL-1上對數(shù)據(jù)庫的備份針對SQL-2上新建的mydb進(jìn)行還原操作。右擊mydb數(shù)據(jù)庫選擇任務(wù)——還原——數(shù)據(jù)庫（如圖16）打開還原數(shù)據(jù)庫窗口。

圖16

選擇“原設(shè)備”，通過瀏覽添加從SQL-1復(fù)制的備份包（如圖17）。

圖17

再選擇頁中選擇“選項”，勾選“覆蓋現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫”，同時選擇“不對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行任何操作，不回滾未提交的事務(wù)。可以還原其他事務(wù)日志。（RESTORE WITH NORECOVERY）”（如圖18）。

圖18

點擊“確定”，完成數(shù)據(jù)庫還原操作（如圖19）

圖19

五、配置主體/鏡像服務(wù)器

在SQL-1上，右擊mydb，選擇任務(wù)——鏡像（如圖20），打開鏡像數(shù)據(jù)庫配置窗口，點擊“配置安全性”按鈕（如圖21）。

圖20

圖21

在“包括見證服務(wù)器”頁中選擇“是”（如圖22），這樣可以在之后實現(xiàn)自動故障轉(zhuǎn)移。單擊下一步。

圖22

在“選擇要配置的服務(wù)器”頁面中，可以不勾選“見證服務(wù)器實例”（如圖23），因為見證服務(wù)器可以在之后來進(jìn)行配置。

圖23

點擊下一步，指定主體服務(wù)器監(jiān)聽端口和端點名稱（如圖24），默認(rèn)的端口為TCP-5022端口，端點名稱自定義。

圖24

單擊下一步，指定鏡像服務(wù)器，在下拉菜單中選擇“瀏覽更多”（如圖25），在“連接到服務(wù)器”對話框中指定登錄到SQL-2（如圖26）。

圖25

圖26

仍然需要指定鏡像服務(wù)器的偵聽器端口和端點名稱，這里的端口仍然使用默認(rèn)的TCP-5022（如圖27）。

圖27

單擊下一步，指定服務(wù)器實例的服務(wù)賬戶，在此測試環(huán)境中統(tǒng)一使用管理員賬戶，但是在生產(chǎn)環(huán)境中建議專門為其創(chuàng)建一個賬戶（如圖28）。

圖28

單擊下一步，顯示摘要，確認(rèn)無誤，點擊“完成”（如圖29）進(jìn)行端點配置。

圖29

成功完成配置后，系統(tǒng)提示是否立刻進(jìn)行“開始鏡像”（如圖30），單擊開始鏡像。

圖30

完成數(shù)據(jù)庫同步后，鏡像狀態(tài)會顯示為“已同步：數(shù)據(jù)庫已完全同步”（如圖31）。由此，主體服務(wù)器和鏡像服務(wù)器的部署已經(jīng)完成。

圖31

注：在最后一個步驟中，進(jìn)行鏡像同步時，需要在每一臺SQL08R2服務(wù)器上啟用“Remote DAC”，否則可能會收到錯誤提示（如圖32）

圖32

在SQL08R2中啟用遠(yuǎn)程管理員連接的方法如下：

右擊服務(wù)器節(jié)點，選擇“方面”（如圖33）

圖33

打開“查看方面”窗口，在“方面”下拉菜單中選擇“外圍應(yīng)用配置器”（如圖34），指定“方面屬性”的“RemoteDacEnabled”值為“True”（如圖35）。

圖34

圖35

六、實現(xiàn)手動故障轉(zhuǎn)移

首先，確定目前主體服務(wù)器和鏡像服務(wù)器工作均正常，并且連接正常。目前在SQL-1上，mydb的狀態(tài)是“主體，已同步”（如圖36）

圖36

在SQL-1上打開mydb的“鏡像”配置窗口，確認(rèn)運(yùn)行模式為“高安全”模式，然后點擊“故障轉(zhuǎn)移”按鈕（如圖37）。系統(tǒng)提示是否進(jìn)行轉(zhuǎn)移（如圖38），單擊“是”進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

圖37

圖38

成功完成操作后，在SQL-1上數(shù)據(jù)庫mydb的狀態(tài)變?yōu)榱恕扮R像，已同步/正在還原……”（如圖39）；

圖39

而在SQL-2上，mydb的狀態(tài)變?yōu)椤爸黧w，已同步”了（如圖40）。由此可見進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移的結(jié)果是使其主體/鏡像角色互換了。

圖40

七、實現(xiàn)自動故障轉(zhuǎn)移

自動故障轉(zhuǎn)移需要配置見證服務(wù)器，由于此前在實現(xiàn)主體/鏡像服務(wù)器的過程中，略過了見證服務(wù)器的配置，所以，現(xiàn)在需要手動重新配置見證服務(wù)器。

在主體服務(wù)器SQL-1上，右擊數(shù)據(jù)庫mydb，選擇任務(wù)——鏡像（如圖41），打開“鏡像”配置窗口，選擇“配置安全性”按鈕（如圖42）

圖41

圖42

將安全性配置為包括見證服務(wù)器實例（如圖43）

圖43

單擊下一步，勾選“見證服務(wù)器實例”（如圖44）。

圖44

單擊下一步，確認(rèn)主體服務(wù)器配置（如圖45），

單擊下一步，配置見證服務(wù)器，在下拉菜單中選擇“瀏覽更多”（如圖46）。連接并登錄到SQL-3（如圖47）

圖46

圖47

指定“偵聽器端口”為默認(rèn)的TCP-502和端點名稱（如圖48）

圖48

單擊下一步，指定域管理員作為主體/鏡像/見證的服務(wù)賬戶（如圖49）

圖49

單擊下一步，確認(rèn)摘要信息無誤，點擊“完成”（如圖50）。

圖50

成功完成配置后，在“鏡像”配置窗口中會顯示“見證服務(wù)器”信息，并自動選中“帶自動故障轉(zhuǎn)移功能的高安全（同步）”（如圖51）。

圖51

注：此時“不帶自動故障轉(zhuǎn)移功能的高安全（同步）”將不可使用

斷開SQL-1的網(wǎng)絡(luò)連接，模擬主體服務(wù)器，即生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器出現(xiàn)故障。如：拔去SQL-1的網(wǎng)線。SQL-1上的mydb狀態(tài)將自動變?yōu)椤爸黧w，已斷開連接/正在恢復(fù)”（如圖52）

圖52

而此時，在SQL-2上查看mydb狀態(tài)將自動變?yōu)椤爸黧w，已斷開連接”（如圖53）。

圖53

八、驗證鏡像數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步。

在各角色都正常工作的情況下，定位到主體服務(wù)器SQL-1上mydb數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建表t1。并在其中插入數(shù)據(jù)（如圖54）。

圖54

完成建表和插入數(shù)據(jù)后，拔掉SQL-1的網(wǎng)線，模擬故障。然后，登錄鏡像服務(wù)器SQL-2，定位到mydb數(shù)據(jù)庫，展開可以看到鏡像同步過來的t1表，打開表可以看到表中的數(shù)據(jù)也是同步過來的（如圖55）。

圖55

由此可以看出，“數(shù)據(jù)庫鏡像”技術(shù)可以成功對數(shù)據(jù)進(jìn)行熱備，使SQL08R2的可用性得以大大提高。此外，需要注意的是，出現(xiàn)故障后的服務(wù)器訪問定位需要在SQL語句級別進(jìn)行設(shè)計，在此將不再進(jìn)行敘述。

參考文章：

《微軟技術(shù)資源庫SQL Server 2008 R2數(shù)據(jù)庫鏡像》
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/bb934127.aspx

本文出自 “胖哥技術(shù)堂” 博客