【摘 要】本文首先分析了應(yīng)用層數(shù)據(jù)庫的高可用性，之后介紹關(guān)于SQL Server服務(wù)器故障轉(zhuǎn)移群集方面理論。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用層數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng)災(zāi)備 高可用性

一、應(yīng)用層數(shù)據(jù)庫高可用性方式分析

（一）主從方式（非對稱方式）。主機工作，備機處于監(jiān)控準備狀況；當主機宕機時，備機接管主機的一切工作，待主機恢復(fù)正常后，按使用者的設(shè)定以自動或手動方式將服務(wù)切換到主機上運行，數(shù)據(jù)的一致性通過共享存儲系統(tǒng)解決。采用這種方式實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性是一個比較穩(wěn)妥的方案。因為采用這種方式實現(xiàn)高可用性，只有一臺主服務(wù)器在工作，另一臺備份服務(wù)器只是通過心跳線進行簡單的監(jiān)視，負載并不高，所以當主備服務(wù)器進行切換后，備份服務(wù)器只是簡單的承接了主服務(wù)器上的負載，不會對備份服務(wù)器的負載造成很大的沖擊。因此采用這種方式實現(xiàn)高可能用性是一個相對穩(wěn)妥的方案，但是在使用過程中就會造成一臺服務(wù)器一直處于低負載的狀態(tài)，無法實現(xiàn)均衡負載，實現(xiàn)成本比較高。操作系統(tǒng)采用這種方式實現(xiàn)高可用性的應(yīng)用比較多，數(shù)據(jù)庫采用這種方式實現(xiàn)高可用性的應(yīng)用比較少。數(shù)據(jù)庫會在操作系統(tǒng)中成為一個被監(jiān)視的服務(wù)或進程，實現(xiàn)操作系統(tǒng)級的高可用性。

（二）雙機雙工方式（互備互援）。兩臺主機同時運行各自的服務(wù)工作且相互監(jiān)測情況，當任一臺主機宕機時，另一臺主機立即接管它的一切工作，保證工作實時。采用這種方式實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的容災(zāi)，還可以實現(xiàn)均衡負載的功能。但是如果服務(wù)器1出現(xiàn)異常，服務(wù)器2接管服務(wù)器1的服務(wù)，就會對服務(wù)器2的負載造成很大的沖擊。操作系統(tǒng)很少采用這種方式實現(xiàn)高可用性，但是數(shù)據(jù)庫卻有這樣的產(chǎn)品會采用這種方式實現(xiàn)高可用性。

（三）集群工作方式（多服務(wù)器互備方式）。多臺主機一起工作，各自運行一個或幾個服務(wù)，各為服務(wù)定義一個或多個備用主機，當某個主機故障時，運行在其上的服務(wù)就可以被其它主機接管。集群工作方式就是由兩臺機器的互備互援擴展成多臺服務(wù)器的互備互援。這種工作方式也有Share Disk和Share Nothing的模式區(qū)分。這種集群工作方式結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，隨著服務(wù)器的增加，數(shù)據(jù)復(fù)制，內(nèi)存同步等操作都會對系統(tǒng)負載及網(wǎng)絡(luò)造成很大的沖擊。

二、應(yīng)用層數(shù)據(jù)庫災(zāi)備分析及解決方案

（一）災(zāi)備分析。備份是容錯的補充，合適的災(zāi)備方案會使數(shù)據(jù)更加安全。備份又分為冷備份和熱備份。冷備份就是指系統(tǒng)在關(guān)閉狀態(tài)下，不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)交互的情況下進行的備份。因為冷備份需要停止應(yīng)用，所以目前冷備份的應(yīng)用越來越少，只有在系統(tǒng)建立初期或進行系統(tǒng)的大規(guī)模改造時，進行冷備份作為系統(tǒng)運行的一個基線。熱備份與之相對，就是在系統(tǒng)運行的情況下對數(shù)據(jù)進行備份，因為無需停止應(yīng)用，所以熱備份被廣泛應(yīng)用。備份數(shù)據(jù)的過程中對系統(tǒng)資源的消耗比較少，但是恢復(fù)數(shù)據(jù)將是一個相對漫長的過程。所以在制定災(zāi)備方案的時候，一定要考慮備份對系統(tǒng)資源的消耗以及數(shù)據(jù)恢復(fù)造成宕機的時間是否可以接受。在制定備份方案時，還應(yīng)該考慮備份數(shù)據(jù)的存放問題。數(shù)據(jù)備份到本地，效率高，易于維護和管理，但是數(shù)據(jù)的安全性不高，如果本地存儲出現(xiàn)問題，備份數(shù)據(jù)也有可能受到破壞，即使備份數(shù)據(jù)沒有被破壞，系統(tǒng)恢復(fù)將非常麻煩，恢復(fù)時間將會很漫長。所以在制定備份方案時，還應(yīng)該考慮異地備份的問題，以及備份數(shù)據(jù)異地恢復(fù)的問題。

（二）數(shù)據(jù)庫災(zāi)備的解決方案。根據(jù)上面的數(shù)據(jù)庫災(zāi)備分析本文認為應(yīng)采取以下方案來解決應(yīng)用層數(shù)據(jù)庫災(zāi)備問題：

1.首先要制定本地備份的備份計劃，然后再完成異地備用機器的建設(shè)。就數(shù)據(jù)庫而言，本地備份的技術(shù)已經(jīng)相當完善，我們需要考慮的就是備份對系統(tǒng)資源的消耗，所以在制定本地備份計劃時，首先要考慮備份時間，盡量是在系統(tǒng)相對比較空閑的時間進行備份。其次要考慮備份時長，長時間的備份不僅消耗系統(tǒng)資源，而且在備份期間出現(xiàn)災(zāi)難的概率也相應(yīng)的增加了，所以要盡量縮短備份時長。

2.根據(jù)不同的備份方式選擇不同的解決方案。各個數(shù)據(jù)庫異地備份的實現(xiàn)方式有所不同，第一是分析數(shù)據(jù)庫日志進行數(shù)據(jù)同步，第二是傳送日志文件到備份服務(wù)器上，在備份機器上恢復(fù)日志文件實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。第一種方式數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)實時同步，但是因為要實現(xiàn)在主備機器上都要成功的寫入數(shù)據(jù)，這就造成數(shù)據(jù)寫入效率相應(yīng)的降低。

第二種方式只傳送日志文件，所以對數(shù)據(jù)的寫入效率影響不大，但是備份數(shù)據(jù)庫需要恢復(fù)這些日志文件才能使用，做不到數(shù)據(jù)的實時同步。SQL Server 故障轉(zhuǎn)移群集構(gòu)建于 Windows Server 故障轉(zhuǎn)移群集之上。Windows服務(wù)器故障轉(zhuǎn)移集群旨在提供高可用性服務(wù)或應(yīng)用程序集群內(nèi)運行故障轉(zhuǎn)移。它包含一組獨立運行的服務(wù)器來提高應(yīng)用程序和服務(wù)的可用性。

故障轉(zhuǎn)移集群可以防止硬件和軟件故障， 將故障資源從一個服務(wù)器 （或集群節(jié)點） 轉(zhuǎn)移到另一個的節(jié)點。故障轉(zhuǎn)移是一個過程， 以一個集群服務(wù)或應(yīng)用程序在一個節(jié)點上離線，并將它重新聯(lián)機在另一個節(jié)點。整個過程對用戶是透明的。SQL Server 故障轉(zhuǎn)移群集又稱為故障轉(zhuǎn)移群集實例，它包括：一個或多個 Windows Server 故障轉(zhuǎn)移群集節(jié)點；SQL Server 故障轉(zhuǎn)移群集專用群集資源組，其中包含：（1）用來訪問 SQL Server 故障轉(zhuǎn)移群集的網(wǎng)絡(luò)名稱（2）IP 地址（3）用于 SQL Server 數(shù)據(jù)庫和日志存儲的共享磁盤（4）在所有故障轉(zhuǎn)移群集節(jié)點中自動保持同步的檢查點注冊表項。

SQL Server 故障轉(zhuǎn)移群集在網(wǎng)絡(luò)上顯示為一臺計算機上的單個 SQL Server 實例。在群集內(nèi)部，一次只有一個節(jié)點擁有群集資源組，滿足針對該故障轉(zhuǎn)移群集實例的所有客戶端請求。在出現(xiàn)故障（硬件故障、操作系統(tǒng)故障、應(yīng)用程序或服務(wù)故障）或進行計劃升級時，組所有權(quán)就轉(zhuǎn)移至故障轉(zhuǎn)移群集內(nèi)的其他節(jié)點。此過程稱為故障轉(zhuǎn)移。通過利用 Windows Server 故障轉(zhuǎn)移群集功能，SQL Server 故障轉(zhuǎn)移群集通過冗余在實例級別提供了高可用性。

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