最近幫客戶實施的基於SQL Server AlwaysOn跨機房切換項目

来源:http://www.cnblogs.com/lyhabc/archive/2016/12/04/6131034.html
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最近幫客戶實施的基於SQL Server AlwaysOn跨機房切換項目 最近一個來自重慶的客戶找到走起君，客戶的業務是做移動互聯網支付，是微信支付收單渠道合作伙伴，資料庫里存儲的是支付流水和交易流水。 由於客戶那邊沒有DBA，所以找到走起君商量一個資料庫伺服器搬遷項目。 項目背景 客戶需要把在10 ...


最近幫客戶實施的基於SQL Server AlwaysOn跨機房切換項目

 

最近一個來自重慶的客戶找到走起君，客戶的業務是做移動互聯網支付，是微信支付收單渠道合作伙伴，資料庫里存儲的是支付流水和交易流水。

由於客戶那邊沒有DBA，所以找到走起君商量一個資料庫伺服器搬遷項目。

 

 

項目背景

客戶需要把在10樓的伺服器全部搬到15樓，而且需要在有限的停機時間之內，客戶使用的資料庫是SQL Server2008R2，Windows2008R2

 

客戶的兩個重要要求

1、總停機時間少於10分鐘

2、數據不能有任何丟失

 

 

 

出方案

針對這兩個要求，SQL Server有哪些可以選擇的方案呢？

 

方案一 複製

使用複製，當前客戶環境已經有一套資料庫複製在跑，10樓的發佈庫不動，在15樓增加一個訂閱庫，數據複製到15樓，但是複製有一個致命點：不保證數據一致性，因為複製是非同步的

複製只能滿足要求一，不能滿足要求二，只能拋棄這個方案

 

方案二 日誌備份

在15樓增加一臺資料庫伺服器，10樓的發佈庫做完整備份還原到15樓的資料庫，然後在搬遷的時候追加一個日誌備份，並還原到15樓的資料庫伺服器

日誌備份保存的數據是完整備份到日誌備份這個時間段的數據，由於每天寫入的變更數據量比較大，導致ldf文件也比較大，達到40G+，在測試過程中

發現，kill掉資料庫所有連接-》設置資料庫為只讀模式-》備份-》移動日誌備份文件-》還原日誌備份文件-》設置資料庫為讀寫模式 ，整個過程花費時間超過15分鐘

只能滿足要求二，不能滿足要求一，並且一旦遷移過程出錯，回滾時間+遷移時間>要求的停機時間

回滾：一旦15樓的資料庫有數據寫入，要回滾需要完整備份資料庫或分離資料庫然後還原到10樓或附加到10樓的資料庫，回滾時間無法滿足小於10分鐘的要求

 

方案三 AlwaysOn

跟客戶商量溝通之後，最終選定SQL Server的AlwaysOn

從示意圖可以看出，目前的架構需要做如何升級

增加一個成都機房

所有資料庫升級到SQL Server2014 SP2

所有操作系統升級到Windows2012R2

回滾：一旦15樓的資料庫有數據寫入，要回滾可以先kill掉資料庫所有連接，禁用資料庫帳號不讓連接資料庫，等成都從庫同步完數據之後，重新手動故障轉移回去成都機房

整個回滾過程10分鐘之內可以搞定

 

 

 

然後嗶哩吧啦嗶哩吧啦過了一個月，客戶說軟體和硬體環境都已經準備好了，當中資料庫升級過程走起君也有參與在內

升級完畢之後的環境

操作系統：Windows2012R2

資料庫：SQL Server2014 SP2

兩邊機房帶寬：各10M   沒有拉專線

VPN：使用華為防火牆內置的VPN功能

資料庫大小：100G+

AlwaysOn節點數：5個  重慶機房3個  成都機房2個

 

升級之後的示意圖

 

到目前為止，大家可能已經猜到走起君做了這個架構之後要怎麼做了

由於是點對點VPN，所以切換過程涉及拆除VPN和重建VPN的過程

切換過程

（1）主庫切換到成都機房

（2）拆除10樓到成都機房的VPN

（3）10樓所有伺服器關機搬到15樓

（4）15樓所有伺服器開機

（5）重建15樓到成都的VPN，建好VPN之後，成都機房的主庫和域控會自動與重慶機房的域控和從庫通信，主庫會把差異數據發回重慶，無須人工介入

（6）成都機房主庫切換回去重慶機房15樓

 

 

這裡有一個比較嚴重的問題

客戶沒有使用專線，兩邊機房只有10M帶寬！

客戶沒有使用專線，兩邊機房只有10M帶寬！

客戶沒有使用專線，兩邊機房只有10M帶寬！

重要的問題說三遍！

 

這樣一個低成本的架構，沒有專線，帶寬不高，只用硬體防火牆的VPN搭建起來的內網，SQL Server可以做得到嗎？？？

答案是：沒問題，SQL Server完全做得到！！！

 

這裡軟體環境需要滿足下麵要求

1、操作系統必須是Windows2012R2或以上版本

2、資料庫必須是SQL Server2012或以上版本

 

 

再次用文字描述一下切換過程

第一步：kill掉所有資料庫連接並設置程式用資料庫帳號設置為禁用，禁止連接資料庫
第二步：打開AlwaysOn的AG的屬性界面，將成都異地節點改為同步提交模式
第三步：打開AlwaysOn的顯示面板，查看成都機房節點數據同步情況，如果已經追上主庫的日誌那麼實施故障轉移
第四步：手動進行故障轉移
第五步：在成都機房節點查看AlwaysOn的轉移情況
第六步：在成都機房節點打開AlwaysOn的AG的屬性界面，將所有的輔助副本都改為非同步提交模式
第七步：拆除10樓到成都的VPN
第八步：重慶機房所有資料庫伺服器關閉SQL服務然後關機
第九步：所有伺服器搬到15樓並開機
第十步：重建15樓到成都的VPN
第十一步：在成都機房節點打開AlwaysOn的AG的屬性界面，將原來重慶機房的主副本節點改為同步提交模式
第十二步：打開AlwaysOn的顯示面板，查看重慶機房節點數據同步情況，如果已經追上主庫的日誌那麼實施故障轉移
第十三步：手動進行故障轉移
第十四步：在重慶機房節點查看AlwaysOn的轉移情況
第十五步：在重慶機房節點打開AlwaysOn的AG的屬性界面，將成都節點副本改為非同步提交模式

 

 

整個過程非常順利，沒有數據丟失，停機時間控制在10分鐘之內

 

 

原理

相信不少人都用過SQL Server的AlwaysOn集群，AlwaysOn集群真的是非常方便，隨意切換

數據做了加密和壓縮 ，資料庫塊級別的傳輸
數據自動補償
切換和回切不需要重建集群
操作傻瓜化
數據0丟失

 

重慶機房關機時間段數據自動補償，避免數據丟失

 

 

兩個停機時間點，每個時間點大約5分鐘

時間點1

時間點2

 

最後一個，之所以要使用Windows2012R2操作系統，是因為Windows2012R2引入了動態仲裁機制，也就是說當前WSFC集群只有一個節點的情況下

整個WSFC集群也會不會掛掉

 

利用這個機制，當重慶機房所有伺服器關機的情況下，成都機房的資料庫節點依然能working，這個相比Windows2008R2是一個相當大的進步

 

這裡有一個註意點

在Windows2008R2時代，因為沒有動態仲裁機制，所以需要將異地節點的投票權去掉，這裡有幾個原因

1、當異地節點掛掉之後，整個WSFC集群節點湊不夠基數，導致整個WSFC集群失去仲裁掛掉

2、主庫無故切換到異地節點（設置為手動故障轉移防止這種情況發生）

3、SQL2012異地節點無故變為正在解析狀態（重啟異地節點資料庫伺服器的SQL Server服務解決這個問題，現在SQL2014 SP2沒出現過這個問題）

 

 

而到了Windows2012R2時代，有些老司機依然會繼續使用這種做法，把異地節點的投票權去掉，這樣做的話，當前整個WSFC集群沒有一個節點擁有投票的情況下整個WSFC集群就會掛掉，成都機房的AG就會顯示“正在解析”，這是因為當前整個WSFC集群裡面沒有一個節點擁有投票權，即使成都這個節點在開機狀態，所以提醒一下大家，如果操作系統是Windows2012R2，不需要把異地節點投票權去掉，因為到目前為止，在上面的三種情況下，第二和第三種情況通過方法可以解決，第一種情況因為Windows2012R2引入了動態仲裁機制也不會發生

 

如上圖，在只有成都節點的情況下，整個WSFC也不會掛掉

總結

 

到目前為止，走起君發現身邊使用SQL Server的朋友大多只在本地機房部署AlwaysOn，而沒有部署AlwaysOn異地節點

只在本地機房部署AlwaysOn是不利於應對風險的，做AlwaysOn異地容災其實還有很多好處

 

 

使用場景

機房斷網斷電：之前有一個新聞《脈脈失聯的15個小時》，聯通凈網行動把機房斷網了，如果做了AlwaysOn異地節點那麼可以把主庫先切換到別的機房，應用也一併切換過去

那麼就可以規避這種風險了

http://mt.sohu.com/20160730/n461773714.shtml

 

BI：BI抽取大量數據會影響線上的網路穩定性，部署AlwaysOn異地節點，BI從異地節點抽取業務數據，可以減少對業務的影響

 

資料庫備份集中保存：因為線上伺服器的磁碟容量一般都很有限，一般只保留幾天或者一個星期的資料庫備份，部署AlwaysOn異地，對異地節點資料庫做完整備份

然後拷貝到備份伺服器或磁帶庫，這樣就可以保存比較長時間的資料庫備份，即使開發要找回半年甚至一年之前的那個數據也是可以的

 

 

 


最後這次項目的整個切換過程還有很多細節，就不寫在文章里了，有興趣的朋友可以發站短跟我交流^_^

 

 

參考文章：http://www.tech-coffee.net/understand-failover-cluster-quorum/

 

如有不對的地方，歡迎大家拍磚o(∩_∩)o 

本文版權歸作者所有，未經作者同意不得轉載。


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