Когда вы используете платформу электронной коммерции, финансовое учреждение или логистическую компанию, важна каждая секунда, и поддерживать доступность услуг крайне важно. С помощью SQL Server вы можете гарантировать, что критически важные базы данных вашей организации всегда доступны. Эта надежная и широко используемая система управления реляционными базами данных лежит в основе многих приложений корпоративного уровня, определяющих современную быстро меняющуюся бизнес-среду. Однако для обеспечения стабильности операций может потребоваться высокая доступность.
SQL Server предлагает несколько вариантов настройки производительности, каждый из которых обладает уникальными преимуществами и недостатками. Однако сделать правильный выбор непросто. Вы должны учитывать свой бюджет, ресурсы и цели производительности, прежде чем принимать решение о зеркальном отображении базы данных, кластеризации или группах постоянной доступности.
В этой статье рассматриваются различные варианты, которые помогут вам понять, какой вариант подходит для вашего варианта использования, являетесь ли вы опытным администратором базы данных или только начинаете работать с SQL. В нем рассматриваются преимущества внедрения высокой доступности в SQL, включая повышение производительности, сокращение времени простоя и улучшение аварийного восстановления.
Достижение высокой доступности в SQL Server
Обеспечение высокой доступности SQL Server имеет важное значение для предприятий, которым требуется непрерывный доступ к своим данным для принятия обоснованных решений, удовлетворения требований клиентов и опережения конкурентов. Это обеспечивает вашим заинтересованным сторонам круглосуточный доступ к критически важным бизнес-данным без простоев, потери данных или снижения производительности. Давайте обсудим некоторые из наиболее популярных методов.
Зеркальное отображение базы данных
Технология зеркального отображения базы данных создает и поддерживает точную копию базы данных основного сервера на сервере-получателе, называемом зеркальным сервером. Процесс зеркального отображения базы данных непрерывно отправляет журналы транзакций с основного сервера на зеркальный сервер, применяя эти изменения к копии базы данных в режиме реального времени.
В случае сбоя на основном сервере зеркальный сервер автоматически переходит на работу в качестве основного сервера с минимальной потерей данных или вообще без нее. Этот автоматический переход на другой ресурс выполняется в течение нескольких секунд. После перехода на другой ресурс бывший зеркальный сервер становится новым основным сервером и принимает клиентские подключения.
Зеркальное отображение баз данных было популярным выбором для небольших сред из-за простоты настройки и управления. Администраторы настраивают эту функцию с помощью SQL Server Management Studio и используют ее с другими функциями обеспечения высокой доступности SQL Server для дополнительной защиты.
Однако накладные расходы на зеркальное отображение транзакций увеличивают рабочую нагрузку сервера. Следовательно, зеркальное отображение базы данных обеспечивает ограниченную масштабируемость и может вызывать проблемы с производительностью. Кроме того, начиная с SQL Server 2012, Корпорация Майкрософт отошла от зеркального отображения базы данных, что делает его недоступным в последних версиях. Корпорация Майкрософт рекомендует вместо этого использовать группы постоянной доступности или базовые группы доступности.
Кластеризация
Кластеризация объединяет несколько серверов в единое целое для повышения доступности и производительности. Этот метод обеспечивает высокую доступность и балансировку нагрузки в SQL Server. Хотя внедрение кластеризации может быть сложным, в более крупных средах, где возможен доступ к общему хранилищу, результат того стоит.
В SQL Server существует два типа кластеризации: отказоустойчивая кластеризация и кластеризация с балансировкой нагрузки.
Отказоустойчивый кластер
Отказоустойчивый кластер обеспечивает высокую доступность за счет использования нескольких серверов для размещения экземпляра SQL Server. При этом методе эти серверы работают вместе как кластер для запуска одного экземпляра SQL Server.
Если один сервер в кластере выходит из строя, другой сервер автоматически переходит на его место для продолжения обслуживания. Следовательно, экземпляр SQL Server всегда доступен клиентам.
Кластеризация с балансировкой нагрузки
Кластеризация с балансировкой нагрузки распределяет рабочую нагрузку между несколькими серверами. Этот метод настраивает несколько серверов для размещения нескольких экземпляров SQL Server, а средство балансировки нагрузки распределяет рабочую нагрузку между экземплярами. Балансировщик нагрузки отслеживает рабочую нагрузку и перенаправляет входящие запросы экземпляру с наименьшей рабочей нагрузкой. Это повышает производительность и масштабируемость.
Всегда в режиме доступности
В SQL Server 2012 представлены группы постоянной доступности. Эта функция обеспечивает высокую доступность и аварийное восстановление пользовательских баз данных, называемых базами данных доступности.
При включенном режиме “Всегда” пользователи могут создавать группу из восьми баз данных, которые в случае аппаратных, программных или сетевых сбоев совместно передаются во вторичную реплику.
Эти группы постоянной доступности объединяют синхронную и асинхронную репликацию данных для синхронизации первичной и вторичной реплик. Режим синхронной репликации гарантирует, что данные будут переданы первичной и вторичной репликам до того, как транзакция будет считаться завершенной. Этот подход обеспечивает высокую степень защиты данных и минимальную потерю данных.
Однако синхронный режим может приводить к задержкам, влияющим на производительность приложения.
Асинхронный режим обеспечивает более высокую производительность, но может привести к потере данных, если произойдет сбой до репликации данных во вторичную реплику.
В дополнение к высокой доступности SQL Server, группы постоянной доступности позволяют масштабировать рабочие нагрузки для чтения с помощью читаемых вторичных реплик. Читаемые вторичные реплики предоставляют доступ только для чтения к базам данных пользователей для таких задач, как отчетность или аналитика. Вторичные реплики в географически удаленных центрах обработки данных позволяют пользователям получать доступ к данным в разных регионах, повышая производительность приложений и сокращая задержку передачи данных.
Хотя группы постоянной доступности обеспечивают высокую доступность и масштабируемость, для них требуется корпоративный SQL Server. Администраторам требуются специальные знания для настройки этих сложных групп. Они должны использовать отказоустойчивый кластер Windows Server для управления группой доступности и общим хранилищем данных кворума. В некоторых средах это ограничение. Однако среда SQL Server Management Studio упрощает процесс, предоставляя графический пользовательский интерфейс для настройки группы доступности.
Рекомендации
Реализация высокой доступности в SQL Server требует тщательного планирования и выполнения. Рекомендуемые методы включают:
- Планируйте обеспечение высокой доступности: сначала оцените бизнес-требования и определите наиболее важные базы данных, которые должны быть высокодоступными. Такой подход помогает определить, какой метод обеспечения высокой доступности подходит вашей организации, и позволяет избежать ненужных сложностей.
- Выберите правильный метод обеспечения высокой доступности: SQL Server поддерживает различные методы обеспечения высокой доступности. Выберите подходящий в зависимости от потребностей вашего бизнеса, бюджета и ИТ-инфраструктуры.
- Протестируйте свое решение для обеспечения высокой доступности: Регулярное тестирование вашего решения для обеспечения высокой доступности помогает выявлять и устранять проблемы до того, как они приведут к сбою. Чтобы инициировать тестирование отработки отказа, используйте такие инструменты, как SQLIOSim для имитации операций ввода-вывода SQL Server (I / O) или SQL Server Management Studio.
- Мониторинг вашего решения с высокой доступностью: Мониторинг вашего решения с высокой доступностью помогает обнаруживать проблемы и предотвращать простои. Вы можете отслеживать работоспособность и производительность своей среды SQL Server с помощью SQL Server Management Studio, панели мониторинга производительности SQL Server или более надежных сторонних средств мониторинга.
- Поддерживайте актуальность решения для обеспечения высокой доступности: Важно обновлять среду SQL Server последними пакетами обновления, накопительными обновлениями и исправлениями. Эти обновления помогут вам избежать известных проблем и повысить стабильность вашего решения для обеспечения высокой доступности. Кроме того, все серверы в вашей конфигурации должны работать под управлением одной и той же версии SQL Server, чтобы избежать осложнений.
- Поддерживайте план аварийного восстановления: Несмотря на меры по обеспечению высокой доступности, сбои все еще могут происходить. План аварийного восстановления, включающий регулярные резервные копии и удаленное хранилище, помогает восстановиться после катастрофического события и минимизировать потерю данных.
Выводы
Использование методов обеспечения высокой доступности в SQL Server помогает повысить надежность критически важных производственных баз данных. Зеркальное отображение базы данных — первый вариант – прост в настройке, но имеет ограниченную масштабируемость. Кроме того, корпорация Майкрософт устарела от этой опции. Кластеризация — второй вариант – обеспечивает высокую доступность и балансировку нагрузки, но настройка сложна. Для этого также требуется общее хранилище.
Третий вариант, всегда в группах доступности, обеспечивает высокую доступность и аварийное восстановление для группы баз данных. Этот метод предлагает синхронную и асинхронную репликацию данных и возможность масштабирования рабочих нагрузок чтения с помощью вторичных реплик. Однако эти группы доступности сложны в настройке и требуют корпоративного программного обеспечения SQL Server.
Высокая доступность помогает гарантировать, что ваши данные всегда будут в наличии, когда это необходимо, повышая надежность вашего сервиса и обеспечивая вам душевное спокойствие.