解析SQL Server日志傳送機制

引言：在SQL Server早期版本中，便出現了日志傳送（即Log Shipping）技術。日志傳送擁有獨特的功能，在SQL Server災難恢復技術中扮演著重要的角色。其工作機制主要是通過事務日志備份和還原任務，來保持多臺SQL Server主機之間的數據同步。

日志傳送的工作機制

在日志傳送機制中，主服務器可以同時對應多臺輔助服務器，即可以存在多個主數據庫的副本。

例如，當存在三臺輔助服務器的情況下，前兩臺服務器上的輔助數據庫設置為無恢復模式，提供冗余的災備功能，即使其中一臺服務器出現故障，另外一臺也可以提供災難恢復功能。第三臺服務器上的輔助數據庫可以設置為備用模式，將諸如報表讀查詢請求之類的操作交由其處理。

此外，還可以為日志傳送機制配置監視服務器，主要用來記錄備份/還原作業的歷史和狀態信息，可以在作業失敗時生成警報。

日志傳送機制的運作并不復雜，首先日志傳送組件在主服務器上對主數據庫進行日志備份.

然后將日志備份文件復制到所有的輔助服務器上，輔助服務器對備份日志進行還原，這樣的一系列過程不斷進行重復，實現主服務器和輔助服務器上數據的同步。

當然，需要在主服務器，輔助服務器和監視服務器上創建相應的Job作業（例如備份作業，復制作業，還原作業，監視作業等），并通過每臺服務器上的SQL Server代理服務來觸發這些作業，實現上述備份，復制和還原動作。

在主服務器上存在一個共享目錄，日志備份作業將備份日志存放到該目錄中。通過復制作業，將備份日志文件復制到輔助服務器上的本地目錄中，同時創建相應的記錄信息，利用還原作業，將日志備份文件還原到輔助數據庫中。

如果在預設的時間內，無法完成以上備份，復制和還原作業，就會在監視服務器上觸發監視作業，創建狀態和歷史記錄以及警報信息。

日志傳送的故障轉移

當主數據出現異常，可以將應用切換到輔助服務器上。在一般情況下，當發生故障時，主數據庫和輔助數據庫是不同步的，如果主數據庫還可以訪問，就需要手工對其進行日志備份（即備份主數據庫的尾日志），這樣就獲得了最后一次備份作業觸發后所有的數據更新。

然后將主服務器上的共享目錄中的所有未被復制的備份文件，連同尾日志備份，全部復制到所有的輔助服務器上。

在輔助服務器上，將所有未還原的事物日志備份按照順序還原到輔助數據庫中，完成數據同步工作。可以通過查看還原作業的歷史信息，來清晰的了解究竟需要還原哪些日志備份。

接下來對輔助數據庫執行恢復操作，使數據庫處于一致的狀態。執行“Restore Database”等T-SQL語句，使其上線并處于聯機狀態。這樣，就完成了故障轉移操作。

日志傳送其實只是同步數據庫的內容，并不會同步Logging登錄信息，這些信息保存在Master數據庫中，之后必須通過手動操作，將登錄賬號從原始的服務器實例遷移到輔助服務器上，使其變成新的主服務器實例。

在該主服務器實例上要保證登錄名和密碼以及登錄名對應的SID與和原始數據庫一致，修改應用程序的連接字符串，使之重定向到新的主服務器上。

日志傳送是利用SQL Server Agent來執行備份還原作業，從而達到主副數據庫同步的目的。

因為作業是每隔一段時間才被SQL Server Agent觸發，所以主副數據庫的同步并非實時進行，其最大數據損失量僅僅是由備份作業運行的時間間隔決定的。

因此，盡可能的減小備份作業的間隔時間，可以將數據損失盡可能的減低。注意，SQL Server允許的最小間隔時間為10秒。當然，過小的備份間隔也會給主服務器造成額外的負擔。

當然，日志傳送操作起來有些繁瑣，并不適用于高可用環境，只能作為廉價的災備方案使用。為主數據庫提供一個或者多個副本作為保證。例如，可以在群集環境中使用日志傳送功能，來提高其應對故障的能力。

注意，對于啟用了日志傳送任務的數據庫來說，不能在維護計劃中創建事務日志備份，但是可以創建完整的數據庫備份和差異備份，而無需擔心和日志傳送產生沖突。因為任何的手動的日志備份，都會破壞日志傳送的工作。如果找不到手工備份的日志文件，就會導致日志傳送鏈條的中斷，只能重建整個日志傳送鏈條。

實例分析日志傳送機制

這里舉例來說明日志傳送功能的實現方法。例如，SQLnode1為 主 服 務器，SQLnode2為輔助服務器。在SQLnode1中針對名為“chanpin”的數據庫進行日志傳送配置操作，將該數據庫設置為完全恢復模式，方法是在Microsoft SQL Server Management Studio窗口中打開該數據庫屬性窗口，在左側點擊“選項”項，在右側的“恢復模式”列表中選擇“完整”項。

并 執 行“BACKUP DATABASE [chanpin]TO DISK = N′D：akchanpin.bak′ WITH NOFORMAT，NOINIT，NAME = N′CHANPIN-完 整 數 據 庫 備 份′，SKIP， NOREWIND，NOUNLOAD， STATS= 10′”，“Go”之類的語句，對其執行一次全備份。事先需要在SQLnode1服務器上建議一個共享文件夾，路徑為“D：ak”，用來存儲日志備份文件。必須讓SQL Server Service賬戶擁有對該目錄的完全控制權限，讓輔助服務器上的SQL Server Agent代理賬戶有權讀取該文件夾內容。

在“CHANPIN”數 據庫的右鍵菜單上點擊“任務”-“傳送事物日志”項，在彈出窗口（如圖1）中選擇“將此數據庫啟用為日志傳送配置中的主數據庫”項，點擊“備份設置”按鈕，在事務日志備份設置窗口中的“備份文件夾的網絡路徑”欄中輸入共享路徑。

例 如“\sqlnode1ak”。也可以在其下編輯欄中輸入其本地路徑。又例如“D：ak”，這要求備份文件夾存儲在主服務器上。可以根據需要，調整備份文件保留時間和報警時間。

在默認情況下，備份文件經過72小時會被自動刪除，如果在一個小時的間隔內沒有觸發備份作業，將會觸發報警動作。為了控制備份文件的體積，可以在“設置備份壓縮”列表中選擇“壓縮備份”項，在“作業名稱”欄中可以更改其名稱，點擊“計劃”按鈕，在計劃屬性窗口（如圖2）中的“執行間隔”欄中可以設置備份的頻率。默認為每隔15分鐘執行一次備份。

圖1 傳輸日志配置界面

圖2 設置計劃屬性參數

點擊確定按鈕保存配置，在上級窗口中的“輔助數據庫”欄中點擊“添加”按鈕，在輔助數據庫設置窗口中點擊“連接”按鈕，在連接到服務器窗口中的“服務器名稱”列表中選擇“SQLnode2”。

選擇合適的身份驗證方式，點擊“連接”按鈕，來添加輔助服務器實例，日志傳送機制可以不依賴于AD域環境，只要服務器之間可以正常通訊即可。

在“輔助數據庫”欄中輸入“CHANPIN”。因為事先已經執行了主數據庫的完整備份操作，所以在“初始化輔助數據庫”面板中選擇“是，將主數據庫的現有備份還原到輔助數據庫中”項，在“備份文件”欄中輸入備份文件路徑，例如“\sqlnode1akchanpin.bak”。在“復制文件”面板中的“復制文件的目標文件夾”欄中輸入合適的網絡路徑。

例如“d：ak”，注意該文件夾位于SQLnode2服務器上。您可以根據需要，設置復制作業的名稱以及刪除復制文件的周期（默認為72小時）。這樣，當觸發復制作業后，就可以將SQLnode1上的共享目錄中的備份文件復制到該文件夾中。

點擊“計劃”按鈕，在彈出窗口中的“執行間隔”欄中可以更改復制作業的時間間隔，默認為15分鐘。在“還原事物日志”面板中選擇“備份模式”和“在還原備份時斷開數據庫中的用戶連接”項，可以保證還原動作順利進行。

點擊“計劃”按鈕，可以修改還原作業的執行間隔。其余設置保持默認，點擊確定按鈕，保存配置信息，這樣，就創建了備份，復制和還原作業。在數據庫屬性窗口中選擇“使用監視服務器實例”項，可以配置監視服務器。在保存日志傳送設置窗口中點擊按鈕“報告”→“查看報告”項，顯示配置成功的信息。在SQLnode2上打開Microsoft SQL Server Management Studio窗口，在數據庫節點上執行刷新操作，可以看到“chanpin（備用/只讀）”的數據庫名稱，說明日志傳送已經配置完畢。

在SQLnode1和SQLnode2上 選 擇“SQL Server代理”項，在其右鍵菜單上點擊“啟動”項，啟動SQLServer代理服務。在 SQLnode1上 點 擊“SQl Server代理”→“作業”項，可以看到創建的備份作業項目。在SQLnode2上點擊“SQl Server代 理”→“作業”項，可以看到創建的復制和還原作業項目。這樣，當達到預設的時間間隔后，SQLnode1上的代理服務就會觸發備份作業，在上述共享目錄中可以看到生成的日志備份文件。

在SQLnode2上同樣可以在預設的時間內執行復制和還原作業，在對應的目錄中可以看到復制過來的日志備份文件。在SQLnode2上的“數據庫實例名稱”節點的右鍵菜單上點擊“報表”→“標準報表”→“事物日志傳送狀態”項，可以查看相關的報表，來了解日志傳送的具體信息。