◆陳海瓊 趙覓

SQL Server基于Linux系統(tǒng)的可用性組安裝與部署

◆陳海瓊 趙覓

（貴州廣播電視臺 貴州 550002）

隨著互聯(lián)網(wǎng)云計算的發(fā)展，以Linux操作系統(tǒng)為核心的開源生態(tài)逐漸成為云計算服務的主流，微軟公司發(fā)布了Linux版McroSoft SQL Server，提供數(shù)據(jù)同步的可用性組。本文詳細闡述了SQL Server數(shù)據(jù)庫如何基于Linux系統(tǒng)安裝和配置可用性組。

Linux；SQL Server；可用性組

互聯(lián)網(wǎng)云計算的發(fā)展，以Linux操作系統(tǒng)為核心的開源生態(tài)逐漸成為云計算服務的主流，免費開源的Linux服務器系統(tǒng)如centos、ubuntu server，能為企業(yè)節(jié)約一筆可觀的操作系統(tǒng)購置經(jīng)費。近年來微軟逐漸把自己的業(yè)務重心轉向云計算市場，微軟也發(fā)布提供Linux版本的McroSoft SQL Server（以下簡稱MSSQL），包括rpm、deb包安裝，還提供了官方的Docker容器鏡像。

Linux平臺的MSSQL與Windows平臺擁有相同的數(shù)據(jù)庫引擎，具有相似的功能與服務。其中就有支持數(shù)據(jù)業(yè)務安全、讀取擴展的Always On 可用性組（Availability Group 以下簡稱AG）。AG可以實現(xiàn)High Availability（高可用性）或read-scale（讀取縮放）。本文將介紹基于Linux的MSSQL安裝配置read-scale可用性組。

1 read-scale可用性組的介紹

read-scale可用性組可以不使用群集管理器的情況下使用，提供了只讀副本橫向擴展，read-scale可用性組可以做到多個數(shù)據(jù)庫的同步，但并不提供高可用性。在構建可用性組之前，需要了解兩個概念。

1.1 可用性副本

每個可用性組包含兩個或多個可用性副本的集合。每個可用性副本都承載可用性組中的可用性數(shù)據(jù)庫的一個副本。每個可用性副本都被分配一個初始角色（“主角色”或“輔助角色”），角色由該副本的可用性數(shù)據(jù)庫繼承。給定副本的角色確定它承載的是讀寫數(shù)據(jù)庫還是只讀數(shù)據(jù)庫。其中一個主要副本被分配主角色，它承載讀寫數(shù)據(jù)庫（稱為“主數(shù)據(jù)庫” ）。至少一個輔助副本被分配輔助角色，輔助副本承載只讀數(shù)據(jù)庫（稱為“輔助數(shù)據(jù)庫”）。

1.2 可用性模式AVAILABILITY_MODE

可用性模式是可用性副本的一個屬性，決定主副本是否在輔助副本將事務日志記錄寫入磁盤之前，等待提交數(shù)據(jù)庫上的事務。共有兩種可用性模式：

（1）異步提交模式（ASYNCHRONOUS_COMMIT）：主副本無需等待確認異步提交輔助副本已硬化日志，便可提交事務。異步提交模式可最大限度地減少輔助數(shù)據(jù)庫上的事務滯后時間，但允許它們滯后于主數(shù)據(jù)庫，因此可能會導致某些數(shù)據(jù)丟失。

（2）同步提交模式（SYNCHRONOUS_COMMIT）：在提交事務之前，同步提交主副本要等待同步提交輔助副本確認它已完成硬化日志。同步提交模式可確保在給定的輔助數(shù)據(jù)庫與主數(shù)據(jù)庫同步時，充分保護已提交的事務。這種保護的代價是延長事務滯后時間。

2 Linux安裝MSSQL并配置AlwaysOn高可用組

Linux服務器通常使用非圖形界面的命令行模式，因此安裝過程只能采用命令輸入的方式。本文安裝過程，是連接互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下進行在線安裝，如果在非聯(lián)網(wǎng)環(huán)境安裝，可以提前下載離線安裝包。數(shù)據(jù)庫程序安裝完畢后，可以用數(shù)據(jù)庫控制客戶端遠程連接MSSQL數(shù)據(jù)庫，進行后續(xù)數(shù)據(jù)庫配置流程。整個安裝配置流程如圖1所示。

圖1 安裝配置流程圖

2.1 安裝Linux版本MSSQL2019

準備兩臺centos7系統(tǒng)服務器，分別命名并分配IP地址為mssql1（172.17.0.201）和mssql2（172.17.0.202），把命名和IP地址分別加入他們的hosts文件中。然后分別在兩臺服務器上安裝MSSQL2019數(shù)據(jù)庫服務端程序。

2.1.1安裝官方源

運行以下命令，下載MSSQL2019官方源到本機源倉庫。

2.1.2安裝MSSQL

運行以下命令，安裝MSSQL程序。

2.1.3配置MSSQL

運行以下命令，選擇要安裝功能版本，并設置SA賬戶密碼。

MSSQL提供了多個功能個版本，Express Edition、Standard、Enterpirise、Developer。

（1）Express Edition：入門級的免費數(shù)據(jù)庫，用于學習和構建小型服務器數(shù)據(jù)庫，不支持AG。

（2）Standard：付費標準版本，支持本地和云部署。AG 可擁有的副本總數(shù)為兩個：一個主要副本以及一個僅能用作可用性目的的次要副本。次要副本不能用于任何其他目的，例如可讀查詢。

（3）Enterprise：付費，提供了全面的高端數(shù)據(jù)中心功能，可為關鍵任務工作負荷提供較高服務級別。 AG 最多可擁有的副本總數(shù)為九個：一個主要副本，以及最多八個次要副本，并且最多可以對其中3個副本（包括主要副本）進行同步。

（4）Developer：允許開發(fā)人員在MSSQL之上構建任何類型的應用程序。它包括Enterprise版本的所有功能，但是僅被許可作為開發(fā)和測試系統(tǒng)使用，而不是作為生產(chǎn)服務器使用。如果要用于正式正產(chǎn)系統(tǒng)，請根據(jù)功能需求選擇購買對應的版本。

實驗測試環(huán)境可安裝Developer版本，如果要在生產(chǎn)環(huán)境使用可用性組，請根據(jù)實際需求，購買并安裝Standard或者Enterpise版本。

2.1.4系統(tǒng)配置防火墻

配置系統(tǒng)防火墻，將兩臺Linux服務器的TCP的1433和5022端口開放。1433端口是MSSQL默認端口；5022端口是可用性組端點默認端口。

2.1.5安裝控制客戶端

在一臺PC機上安裝數(shù)據(jù)庫控制客戶端SQL Server Management Studio（以下簡稱SSMS），使用SSMS的查詢編輯器，編寫執(zhí)行Transact-SQL（以下簡稱T-SQL）腳本語句與數(shù)據(jù)庫交互。

2.2 配置可用性組

2.2.1開啟可用性組

運行命令，開啟MSSQL可用性組，重啟MSSQL服務，該設置才能生效。

2.2.2啟用Alwayson_health事件會話

運行以下T-SQL腳本，啟用Alwayson_health事件會話，可對可用性組進行故障排查時幫助診原因。

2.2.3創(chuàng)建證書

Linux需要使用證書驗證各個鏡像節(jié)點之間的通信。在主數(shù)據(jù)庫運行以下T-SQL腳本創(chuàng)建密鑰和證書，然后備份證書，并使用私鑰保護文件。

dbm_certificate.cer是主副本的證書，dbm_certificate.pvk私鑰。將這兩個文件復制到其他輔助數(shù)據(jù)庫的服務器同一位置，并且賦予MSSQL用戶訪問權限。在所有輔助數(shù)據(jù)庫運行以下T-SQL腳本，創(chuàng)建證書。

2.2.4在所有副本上創(chuàng)建鏡像端點和監(jiān)聽端口

數(shù)據(jù)庫鏡像端點是可用性組的重要組成部分，它的主要作用有兩個：主副本和輔助副本之間通過端點傳送日志塊和消息，同步數(shù)據(jù)；主副本和每個輔助副本通過端點互相發(fā)送ping來確定彼此是否互相連通。端點使用TCP協(xié)議，監(jiān)聽端口一般默認為5022。在所有副本服務器上運行以下T-SQL腳本創(chuàng)建端點。

2.2.5新建read-scale可用性組群集

在主數(shù)據(jù)庫運行以下T-SQL腳本創(chuàng)建一個可用性組“Linux_ag”。請注意，群集類型CLUSTER_TYPE為 NONE，，創(chuàng)建read-scale可用性組?？捎眯阅Ｊ紸VAILABILITY_MODE選擇同步模式，確保數(shù)據(jù)庫事務的一致性。

2.2.6把輔助副本加入可用性組中

在輔助數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行以下T-SQL腳本，將輔助副本加入剛才創(chuàng)建的可用性組“Linux_ag”。

2.2.7添加數(shù)據(jù)庫到可用性組

在主數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行以下T-SQL 腳本，將名為test1的數(shù)據(jù)庫添加到名為Linux_ag的可用性組?？捎眯越M配置完成。

用SSMS客戶端查看數(shù)據(jù)庫服務器可用性組面板狀態(tài)，如圖2，可用性組Linux_ag中有兩個可用性副本，mssql1（主要副本）和mssql2（輔助副本），mssql1的test1數(shù)據(jù)庫與mssql2的test1數(shù)據(jù)庫實時主從同步。

2.3 切換主節(jié)點

當需要切換主角色所在服務器時，可在執(zhí)行以下T-SQL腳本，切換主節(jié)點。

3 使用Docker安裝MSSQL并配置AlwaysOn高可用組

Docker是一個開源的應用容器引擎，基于golang語言開發(fā)，并遵從Apache2.0協(xié)議開源。Docker是一種新型虛擬化方式，和傳統(tǒng)虛擬機技術相比，有很多優(yōu)勢。Docker采用進程隔離技術，無需消耗額外模擬系統(tǒng)的資源，容器部署啟動速度快，遷移擴展便利，利用k8s進行多臺服務器批量集群部署。

3.1 安裝與配置

3.1.1拉取鏡像

運行以下命令，拉取官方MSSQL2019的Docker鏡像。

3.1.2運行容器

運行以下命令，運行Docker容器。環(huán)境變量“SA_PASSWORD=your_password”，表示SA賬戶的密碼。環(huán)境變量“MSSQL_PID=Developer”，表示要指定的版本。環(huán)境變量“ACCEPT_EULA=Y”，表示在Docker容器映像中運行的MSSQL的使用將受MSSQL許可證條款的約束，你同意并使用它。

3.3.3 Always On可用性組群集配置

用SSMS連接Docker運行的MSSQL服務，可用性組的配置操作與之前普通安裝的可用性組配置一致。

3.2 注意事項

Docker運行數(shù)據(jù)庫，需要volume外掛數(shù)據(jù)卷，才能長期保存數(shù)據(jù)，但是如果容器突然崩潰，導致數(shù)據(jù)庫非正常關閉，有可能會損壞數(shù)據(jù)。所以用Docker部署數(shù)據(jù)庫，適合對與數(shù)據(jù)丟失不敏感的業(yè)務，且對分布式橫向擴展部署有需求的場景。

4 結束語

本文詳細闡述了SQL Server數(shù)據(jù)庫在Linux系統(tǒng)中高可用組的安裝配置，增強了數(shù)據(jù)庫讀取橫向擴展能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在線安全備份，同時增加系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫業(yè)務的讀取服務器節(jié)點。如果原本在Windows平臺的業(yè)務需要遷移到Linux上，這個方案可以避免更換數(shù)據(jù)庫廠家，避免一些不必要的代碼改動與兼容性問題。對于數(shù)據(jù)庫業(yè)務訪問和數(shù)據(jù)安全的探討，本文也只是涉及部分內(nèi)容，希望能與各位同行共同探討與借鑒。

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