sqlserver實現資料庫讀寫分離介紹

2022-02-25 17:43:23 字數 3687 閱讀 4392

對於負載均衡,筆者經常接觸的當屬oracle的負載均衡機制。下面我們重點介紹sql server 2005是如何實現負載均衡的,感興趣的朋友可以參考下哈

internet的規模每一百天就會增長一倍,客戶希望獲得7天×24小時的不間斷可用性及較快的系統反應時間,而不願屢次看到某個站點「server too busy」及頻繁的系統故障。

隨著業務量的提高,以及訪問量和資料流量的快速增長,網路各個核心部分的處理效能和計算強度也相應增大,使得單一裝置根本無法承擔。在此情況下,如果扔掉現

有裝置去做大量的硬體公升級,必將造成現有資源的浪費,而且下一次業務量的提公升,又將導致再一次硬體公升級的高額成本投入。於是,負載均衡機制應運而生。

對於負載均衡,筆者經常接觸的當屬oracle的負載均衡機制。下面,我們先簡單了解oracle的負載均衡的實現方案。

real

server,ops),用來在集群環境下實現多機共享資料庫,以保證應用的高可用性,同時可以自動實現並行處理及均分負載,還能實現資料庫在故障時的排

錯和無斷點恢復。它可以自動進行負載平衡、故障修復和規劃停機時間,以支援高可用性應用程式。若並行伺服器中某節點失效,透明的應用程式容錯能夠把使用者自

動轉接到另一節點上繼續執行,應用程式在使用者沒有察覺的情況下繼續執行。這使週期性和非週期性發生故障的系統增大了連續可用性。程序的失效可以完全透明地

轉移到另一節點上去,通過適當地配置,可以指定所有查詢都在客戶端進行快取,這樣它們便可以在轉移後的節點上重新設定。

下面我們重點介紹sql server 2005是如何實現負載均衡的。

sql server 2005的新特性

端到端拓撲的事務性複製

sql server 2005對端到端(p2p)拓撲結構上事務性的複製加強了支援。p2p的拓撲結構支援無限的發布伺服器,它們彼此之間可以互相交換事務。

p2p拓撲是sql

server的乙個巨大進步。現在,多端點伺服器可以更改資料,並且向其他的發布者複製事務。這就是說,訂閱伺服器不再被限制在主要的報告環境中,可以通

過事務性負載全球共享的方式將伺服器分布開來。當使用者的數量增加的時候,只要簡單地向這個群體中新增伺服器即可。

除了將負載分布之外,這個拓撲結構還增加了可用性。如果任何乙個點的伺服器不可達,則池中其他伺服器就會共享這個負載,因為每個伺服器都有其他所有伺服器上可獲得的全部資料集合。

資料庫映象和快照

sql server 2005引入了資料庫映象的概念,來幫助獲得高可用性。特別提醒的是,只要它正式發布了,資料庫映象就可以在sql server 2005上使用。然而,只有到sql server 2005 service pack 1才會支援映象。

資料庫快照是sql server

2005中引入的另一項特性。快照是某乙個時間點上的資料庫的轉殖。只要對映象資料庫進行了快照,就可以讓使用者查詢快照。快照的生成通常只需要幾秒鐘,因

為它實際上在這個過程中並沒有拷貝任何資料。因此,要把負載分布到主伺服器和備用伺服器上,就可以將資料庫做映象,然後階段性地對備份伺服器進行快照。而

且還可以使用快照在主伺服器上進行報告。

軟體實現sql server 2005的負載均衡

中間層

實現資料庫的負載均衡技術,首先要有乙個可以控制連線資料庫的控制端。在這裡,它截斷了資料庫和程式的直接連線,由所有的程式來訪問這個中間層,然後再由中

間層來訪問資料庫。這樣,我們就可以具體控制訪問某個資料庫了,然後還可以根據資料庫的當前負載來調整每次連線到哪個資料庫。好處在兩個方面:首先,它成

功地將資料庫放到了內網之中,更好地保護了資料庫的安全性。如果資料庫也在公網上,1433埠是很容易被攻擊的,所以要保護資料庫與之的連線,就用到了

中間層。它可以將資料庫更加好地保護在內網。其次,連線資料庫的所有連線都可以控制,更方便dba對資料的管理,看哪些連線更耗費資料庫資源,以便更好地

優化**。

但是,也有兩點要注意:第一,必須要做成windows的服務程式。windows發展到今天,如果以乙個整合的大系統來

講,做成服務程式更加穩定,也更加安全,這樣做即使使用者不登入機器,也可以使用。第二,必須要使用多個中間層。從中間層的作用可以看出,它承接了資料庫的

所有連線,所以,一旦出了問題,就會導致整個系統癱瘓。所以做多個中間層是必要的,這樣,如果乙個壞了可以登入到另乙個。

實現多據庫資料同步

中間層有了,下一步的工作是設定構建資料庫集群。對於負載均衡,最重要的就是所有伺服器的資料都是同步的。這是乙個集群所必需的,因為,如果資料不同步,那

麼使用者從一台伺服器讀出的資料,就有別於從另一台伺服器讀出的資料,這是不能允許的。所以必須實現乙個資料庫的資料同步。這裡設定乙個用於寫入的資料庫,

設定兩個用於讀出的資料庫,因為據統計,一般來講,70%的資料庫操作為讀操作。

首先,在寫入資料庫上做乙個發布伺服器,主要基於sql server 2005的複製技術,將即將用到的表都選上。注意,在連線上要選用模擬使用者,然後共享時選擇sa使用者,這樣就可以將資料共享了。

其次,在兩個讀伺服器上做訂閱服務,要注意同樣的事項,這樣乙個「一寫兩讀」的資料庫集群就完成了。

資料庫的安全備份

在乙個大的系統中,系統的無故障性是很重要的,但是在剛才的系統下,如果用於寫的伺服器突然壞了,整個系統就會出現問題,所以,再做個備份是必要的。

資料庫映象是sql server 2005大力推出的,它就是要實現資料庫的安全轉移,所以需要再單獨拿出一台機器來做備份伺服器,將完全映象寫入該伺服器,這樣,即使寫入伺服器壞了,它也可以自動轉移到備份伺服器上來,保證不影響使用者。

這實際上就相當於實現了對伺服器的容災管理,但是有一點需要注意,在這種映象的體系中,必須要有一台伺服器作為監視伺服器,以便察看哪台伺服器壞了,用以在機器出錯之後迅速調整。

回傳資料庫的狀態

資料庫伺服器均已配完,整體的機器集群架構已經構建,接下來的工作就是配置程式。

首先,在讀和寫的伺服器都放上乙個監控程式,它同樣必須是windows的服務,這樣更穩定;其次,它可以設定成每隔30秒或者一定時間,將伺服器的

cpu、記憶體、網絡卡流量和當前資料庫狀態等資訊傳送回來。在這裡需要設定乙個權值,用以衡量cpu、記憶體利用率等資訊的各自比例。在這個系統中,建議以

cpu利用率為準。

中間層實現的負載均衡

到此為止,所有的準備工作都已完成,包括資料庫的建立和配置,中間層的位置,下面所作的就是用軟體來實現這個負載均衡。

首先,當乙個使用者有資料庫請求時,先判斷是讀還是寫,如果是寫的話,就直接返回寫入伺服器,這樣當寫伺服器寫完資料以後,差不多可以在3秒內返回其他兩台機器。

其次,當遇到乙個讀的請求時,根據監控返回來的資料判斷,根據剛才的權值返回乙個當前最空閒的機器。需要注意的是,這時最好做乙個記錄器,用以保持一段時間的數值,可以讓管理員自行設定,更好地做到幾台資料庫的壓力平衡。

最後,如果為主的寫入伺服器突然壞掉,程式可以自動把備份的伺服器切換過來,用剛才的備份伺服器當作寫伺服器,然後做乙個報警系統,用以通知管理員。同樣,

當監控伺服器發現其他兩台讀伺服器壞掉時,也會自動通知管理員,來處理伺服器的異常情況,這樣就可以保證系統的穩定執行,而且易於管理和維護。

總之,用軟體和微軟sql server 2005的一些新技術,可以很輕鬆地實現負載均衡,這樣不但可以不用硬體來實現,方便管理員的操控,更有利於dba管理資料庫,及時發現問題。

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