sqlserver實現資料庫讀寫分離介紹

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對於負載平衡，筆者經常接觸的當屬Oracle的負載平衡機制。下面我們重點介紹Sql Server 2005是如何?負載平衡的，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網站“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升級，必將造成現有資源的浪費，而且下一次業務量的提升，又將導致再一次硬體升級的高額成本投入。於是，負載平衡機制應運而生。

對於負載平衡，筆者經常接觸的當屬Oracle的負載平衡機制。下面，我們先簡單瞭解Oracle的負載平衡的實現方案。

Real Application Clusters是雙機並行伺服器(8i及以前版本稱作Oracle Parallel Server，OPS)，用來在叢集環境下實現多機共用資料庫，以保證應用的高可用性，同時可以自動實現平行處理及均分負載，還能實現資料庫在故障時的排錯和無斷點恢複。它可以自動進行Server Load Balancer、損毀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運行，應用程式在使用者沒有察覺的情況下繼續執行。這使周期性和非周期性發生故障的系統增大了連續可用性。進程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用戶端進行緩衝，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?負載平衡的。

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行伺服器，它們彼此之間可以互相交換事務。

P2P拓撲是SQL Server的一個巨大進步。現在，多端點伺服器可以更改資料，並且向其他的發行者複製事務。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用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添加伺服器即可。

除了將負載分布之外，這個拓撲結構還增加了可用性。如果任何一個點的伺服器不可達，則池中其他伺服器就會共用這個負載，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。

資料庫鏡像和快照

SQL Server 2005引入了資料庫鏡像的概念，來協助獲得高可用性。特別提醒的是，只要它正式發布了，資料庫鏡像就可以在SQL Server 2005上使用。然而，只有到SQL Server 2005 Service Pack 1才會支援鏡像。

資料庫快照集是SQL Server 2005中引入的另一項特性。快照是某一個時間點上的資料庫的複製。只要對鏡像資料庫進行了快照，就可以讓使用者查詢快照。快照的產生通常只需要幾秒鐘，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待命伺服器上，就可以將資料庫做鏡像，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的負載平衡

中介層

實現資料庫的負載平衡技術，首先要有一個可以控制串連資料庫的控制端。在這裡，它截斷了資料庫和程式的直接連接，由所有的程式來訪問這個中介層，然後再由中介層來訪問資料庫。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串連到哪個資料庫。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連接埠是很容易被攻擊的，所以要保護資料庫與之的串連，就用到了中介層。它可以將資料庫更加好地保護在內網。其次，串連資料庫的所有串連都可以控制，更方便DBA對資料的管理，看哪些串連更耗費資料庫資源，以便更好地最佳化代碼。

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，如果以一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，必須要使用多個中介層。從中介層的作用可以看出，它承接了資料庫的所有串連，所以，一旦出了問題，就會導致整個系統癱瘓。所以做多個中介層是必要的，這樣，如果一個壞了可以登入到另一個。

實現多據庫資料同步

中介層有了，下一步的工作是設定構建資料庫叢集。對於負載平衡，最重要的就是所有伺服器的資料都是同步的。這是一個叢集所必需的，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。所以必須實現一個資料庫的資料同步。這裡設定一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，在寫入資料庫上做一個發行伺服器，主要基於SQL Server 2005的複製技術，將即將用到的表都選上。注意，在串連上要選用類比使用者，然後共用時選擇sa使用者，這樣就可以將資料共用了。

其次，在兩個讀伺服器上做訂閱服務，要注意同樣的事項，這樣一個“一寫兩讀”的資料庫叢集就完成了。

資料庫的安全備份

在一個大的系統中，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。

資料庫鏡像是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，將完全鏡像寫入該伺服器，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，在這種鏡像的體系中，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，整體的機器叢集架構已經構建，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一個監控程式，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、網卡流量和當前資料庫狀態等資訊發送回來。在這裡需要設定一個權值，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。

中介層實現的負載平衡

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，中介層的位置，下面所作的就是用軟體來實現這個負載平衡。

首先，當一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，當遇到一個讀的請求時，根據監控返回來的資料判斷，根據剛才的權值返回一個當前最閒置機器。需要注意的是，這時最好做一個記錄器，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，然後做一個警示系統，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運行，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平衡，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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