艾銻知識 | SQLserver Alwayson技術要點
2020-02-17 11:58 作者：艾銻無限 瀏覽量：
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艾銻知識 | SQLserver Alwayson技術要點
很多人其實并沒有完全理解Alwayson的原理，包括可用組的概念，集群的架構是怎么樣的，故障轉移是如何實現的，讀寫分離是如何實現的，故障轉移和可用組群的關系
總結出幾個最重要的結論：
1、標準的AlwaysOn方案提供讀寫分離的是統一的listener（包括虛擬IP、連接地址和端口，由WSFC機制在配置時創建）；但實際通信通過重定向完成，即客戶端實際通信不是和listener而是與真正的某個副本通信。
2、讀寫分離需要應用感知是否只讀請求，需要數據庫驅動支持并包含在請求中表明是Readonly還是Readwrite
3、故障切換是實例級別，多個主備實例提供同一個的浮動IP地址，客戶端無感知；可用組是數據庫級別，客戶端有感知（通過listener重定向）。
一、集群架構
實現alwayson需要部署SQLServer集群，而實際上所謂SQLServer集群其實是部署在Windows集群上的一個應用程序，本質上是需要部署一個Windows故障轉移集群（WSFC）。SQLServer集群則是部署在Windows集群每個節點上的SQLServer應用，最多有個16個節點。按照官方的架構，實際上有三個層次：
層次一：Windows集群，Windows集群本身也有底層服務器的故障轉移功能；
層次二：AlwaysOn高可用組，一個高可用組包含了一個主副本（讀寫副本）和多個輔助副本（只讀副本，2014版最多8個），每個副本可以可以是單個SQLServer節點，也可以是多個（2個？）SQLServer節點組成的故障轉移集群。一個高可用組對應了一個偵聽器，偵聽器通過的浮動IP來實現。
層次三：AlwaysOn故障轉移集群，這個集群需要共享存儲。
1、Alwayson高可用組對外是提供了一個統一的訪問連接，即偵聽器，客戶端任何時候都是連接這個Windows集群上配置的SQLserver集群專用偵聽器而不是某個節點，偵聽器需要事先配置好IP地址、連接串（hostname）和端口（默認1433）。前面提到這個地址是浮動地址。
listener的IP、連接串和端口是WSFC集群配置的，即配置了以后就增加了相應AG的浮動IP、DNS了。
2、高可用組同時配置了一個router，這個router存儲了高可用組中每個副本（SQLServer實例）的數據庫hostname和端口；當listener發現請求是只讀請求時，將在router中查找只讀副本的hostname，并通過重定向響應給client，client按照返回的hostname和端口訪問只讀副本。
上面有兩個問題需要解決：
**1）listener如何知道是只讀請求？**在client請求中增加當然，這個涉及客戶端請求增加相應內容，需要客戶端有對應版本才能支持。請求具體見下面ApplicationIntent字段，只有ReadOnly和ReadWrite 兩個選項。
Server=tcp:MyAgListener,1433;Database=Db1;IntegratedSecurity=SSPI;ApplicationIntent=ReadOnly;MultiSubnetFailover
**2）如何實現重定向？**在數據庫驅動層面實現，比如JDBC/ODBC可以識別重定向消息和需要重新連接的hostname和端口。
3、故障轉移集群（FCI）和可用組（AG）的區別
最核心的差異，**FCI是SQLServer實例級別（可以認為是物理級別），AG是數據庫級別（邏輯級別）。**因此兩者關系就比較清楚了。訪問者對實例是無感的，只看到數據庫對象（地址、端口、hostname），庫的層級在實例上面。對于某個AG中的數據庫，它在AG中有多個副本，每個副本都可以是FCI集群，因為副本是邏輯層，它并不了解也不關心底層是單節點還是FCI。副本使用FCI的好處就是增加了這個副本自身的可用性，即單節點down了這個副本并沒有不可用，同時FCI的多個實例不能部署在同一個節點（服務器）上。
從AG的概念可以理解：一個AG的所有可用性副本必須運行在Windows群集的不同節點上。運行在同一個節點上的兩個不同實例不能用作同一個AG的副本。
故障轉移群集是用于獲得高可用性的，而非用于實現負載平衡。SQL Server 沒有任何內置的、自動負載平衡功能。必須通過應用程序的物理設計來實現負載平衡。
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