SQLserver AlwaysOn 提交模式與節點的可用性

来源:https://www.cnblogs.com/wy123/archive/2023/12/18/17912370.html
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接上文:https://www.cnblogs.com/wy123/p/17905118.html,關於AlwaysOn主副本與輔助副本之間提交模式與安全故障轉移的話題 參考AlwaysOn屬性面板中的信息 1,主節點非同步提交模式:如果主要副本配置為“非同步提交模式” ,則從節點不管是同步或者非同步,主 ...


接上文:https://www.cnblogs.com/wy123/p/17905118.html,關於AlwaysOn主副本與輔助副本之間提交模式與安全故障轉移的話題 參考AlwaysOn屬性面板中的信息

1,主節點非同步提交模式:如果主要副本配置為“非同步提交模式” ,則從節點不管是同步或者非同步,主節點提交事務都無須等待從節點(永遠是非同步模式)。  2,主節點同步提交模式:需要分兩種情況   2.1 如果從節點是同步模式,則主節點與從節點同步提交(同步模式)   2.2 如果從節點是非同步模式,則主節點提交事務都無須等待從節點(非同步模式) 3,上面截圖備註中的備註:   當一輔助副本超過了主副本的會話超時期限,則主副本將暫時切換到該輔助副本的非同步提交模式。 在該輔助副本重新與主副本連接後,它們將恢復同步提交模式。   上述第2.1中的情況,也就是同步提交模式,主結點提交事務等從提交同步提交,如果對應的從超時或者從節點自身宕機,同步模式將會自動退化為非同步模式。   此時同步提交模式退化為非同步提交(這一點跟MySQL的半同步複製如出一轍,都存在主從同步模式退化的問題)。   那麼這裡先引出幾個問題: 1,即便是同步模式,在某些條件下會自動“退化”為非同步模式,此時主節點其實是在裸奔,最嚴重的是從節點直接宕機,主節點還可以正常讀寫,在某些高安全模式下是不允許單點運行的,這是可以被接受的嗎,又如何破解? 2,上面截圖中的Session Timeout是什麼作用,可以理解成一個普通的連接超時時間嗎? 3,截圖中的參數REQUIRED_SYNCHRONIZED_SECONDARIES_TO_COMMIT,與節點之間的同步和非同步模式有什麼關係,該參數該如何理解?忽略此參數的情況下,所謂“自動故障轉移”真的可靠嗎?

同步提交模式退化為非同步模式

如上截圖,將SQL1和SQL2兩個節點設置為同步模式,SQL1上執行的事務性操作,將會等待日誌傳送到SQL2節點之後再反饋給客戶端提交成功的信息,這一點沒有問題
select 
    r.replica_server_name,
    r.availability_mode,
    r.availability_mode_desc,
    r.failover_mode_desc,
    r.session_timeout,
    s.connected_state_desc
from sys.availability_replicas r inner join sys.dm_hadr_availability_replica_states s on s.replica_id = r.replica_id

數據已同步到SQL1和SQL2兩個節點

目前SQL1和SQL2兩個節點是同步模式,現在簡單粗暴,直接關閉SQL2節點,模擬同步模式的輔助副本宕機的情況

此時會發現,SQL1節點仍舊可以正常讀寫,這就是同步模式的退化機制,就是同步模式的輔助副本,不管是同步模式(這裡SQL1和SQL2就是同步模式)或者非同步模式,都不會影響主副本的讀寫。

其實此時主副本已經處於裸奔了,因為與他同步模式的輔助副本實際上已經下線。

這種情況下,主副本和輔助副本之間所謂的“同步提交”模式實際上形同虛設,實際上完整的數據實際上只有SQL1上的一份(SQL3是一步提交模式),極端情況下如果SQL1再宕機,存在數據丟失的風險。

 

AlwaysOn節點中Session Timeout的作用

參考這裡:https://learn.microsoft.com/zh-cn/sql/database-engine/availability-groups/windows/availability-modes-always-on-availability-groups?view=sql-server-ver15&redirectedfrom=MSDN

備註里提到的“如果某一輔助副本超過了主副本的會話超時期限,則主副本將暫時切換到該輔助副本的非同步提交模式。 在該輔助副本重新與主副本連接後,它們將恢復同步提交模式。”

如果同步提交模式在祝福本會話超時之前,主節點在寫入數據時時什麼情況?再次實驗,把SQL2節點正常啟動,恢復同步提交模式,同時修改Session Timeout為一個較大的值,這裡修改為600(預設是10秒)

此時再次關閉SQL2節點,然後在SQL1節點上寫入數據,會出現什麼情況?參考截圖,實際上這個insert語句的執行會一直等下去,直到超出上面設置的session timeout的值。

因此這裡就有一個選擇,在某些高安全的模式下,如果跟主副本同步提交的輔助副本宕機,主副本可選選擇一會等待,直到輔助副本上線

實際上這個SQL會一直執行到上面設置的Session Timeout,也就是600秒(讀操作不受影響),這裡執行到9分52秒是因為設置完這個時間,從關閉SQL2節點的MSSQL服務到SQL開始執行有幾秒鐘時間,超時時間是SQL1最早探測到SQL2下線開始計算

令筆者意外的是,在上面這個SQL執行期間,啟動SQL2上的服務,發現主副本(SQL1)上可以正常連接到SQL2,但是SQL2無法加入AG group,直至這個insert語句執行完成,SQL2才正常加入到AG Group中來。

 

REQUIRED_SYNCHRONIZED_SECONDARIES_TO_COMMIT

正如這個參數名字上的含義,主副本在寫入數據時,要求同步提交到(N個)輔助副本,聯繫上面提交模式的選擇,如果節點之間本身是非同步提交模式,那麼設置同步提交到N個節點是沒有意義的,這裡嘗試將所有節點設置為非同步提交模式,同時REQUIRED_SYNCHRONIZED_SECONDARIES_TO_COMMIT設置為1,嘗試保持會發現直接報錯:

“The Alter operation is not allowed by the current availability-group configuration. The required_synchronized_secondaries_to_commit 1 is greater than the 0 possible secondary synchronous-commit availability replicas in availability group 'ag1'. Change one of the existing asynchronous-commit replicas to the synchronous-commit availability mode, and retry the operation. (.Net SqlClient Data Provider)”

其實不難理解:既然要求同步提交打一個節點,那麼節點之間必然是同步模式,如果是非同步提交模式,就相互矛盾了。

按照正常模式,設置SQL1和SQL2之間為同步提交模式,設置REQUIRED_SYNCHRONIZED_SECONDARIES_TO_COMMIT為1,可以正常保存。

此時AG節點正常同步數據,如果目前再次關閉SQL2節點,會發生什麼?

同樣地,SQL1上的寫操作會等待SQL2響應(SQL1上的讀操作不受影響),此時SQL2已經宕機,然後等待超時(session timeout)之後會發生什麼?

可以看到此時SQL1上並沒有像第二個case的“自動退化”為非同步模式,而是給出了一個插入失敗的錯誤提示

Remote harden of transaction 'INSERT' (ID 0x000000000000ddc6 0000:000003c4) started at Dec 18 2023  9:34PM in database 'DB01' at LSN (37:2080:3) failed.

(1 row affected)
Msg 596, Level 21, State 1, Line 35
Cannot continue the execution because the session is in the kill state.
Msg 0, Level 20, State 0, Line 35
A severe error occurred on the current command.  The results, if any, should be discarded.

此時再嘗試訪問DB01會給出一個如下錯誤提示:

Msg 988, Level 14, State 1, Line 34
Unable to access database 'DB01' because it lacks a quorum of nodes for high availability. Try the operation again later.

也就是DB01連讀操作都不允許了,參考這裡:https://learn.microsoft.com/zh-cn/sql/linux/sql-server-linux-availability-group-ha?view=sql-server-ver15

在完成故障轉移之前,主要副本拒絕所有連接。

可見,AlwaysOn節點之間,如果在忽略REQUIRED_SYNCHRONIZED_SECONDARIES_TO_COMMIT參數的情況下,因為主副本存在一個退化為非同步的情況,

不管是同步或者非同步模式,實際上都是不完全“安全”的。只有在要求強一致(兩個或者多個節點同步提交)且設置REQUIRED_SYNCHRONIZED_SECONDARIES_TO_COMMIT大於1的時候,主節點才能完全安全模式。

 
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