詳解數據庫鏡像

SQL Server 2012熱備技術簡介

目前最新的SQL Server 2012主要提供兩種熱備技術，分別是最為強大的AlwaysOn實時熱備架構，以及數據庫鏡像熱備架構。

前者需部署在以Windows Server容錯移動群集（WSFC）的基礎上，并且只有SQL Server 2012企業版才支持。

而后者則只要針對個別需要啟用鏡像的數據庫進行設置即可，并且無論是企業版還是標準版皆有支持，不過若采用標準版則僅能夠以手動方式來進行容錯切換，主要是因為在架構上少了第三部見證服務器(Witness)的SQL Server角色。

關于數據庫鏡像熱備架構的設計，若是搭配前端的Web應用程序來規劃，在實務上有兩種作法可以來實踐。

首先第一種是最簡單的方法，將Web應用程序同時安裝在兩部SQL Server的主機上，不過缺點是一旦Web程序需要更新時，則兩部主機都必須一起進行更新才行，但部署成本最低廉。

至于第二種作法，則是將前端Web應用程序主機與后端的兩部SQL Server主機分開部署，此時前端Web應用程序中的聯機字符串，必須設置好主要與熱備的SQL Server聯機，如此一來才能夠在主要的SQL Server主機服務停止運作時，自動切換到熱備的SQL Server主機服務，但這種規劃方式也需要后端的SQL Server容錯熱備的速度夠快才行，因此肯定較適合應用在以企業版SQL Server 2012為主的數據庫鏡像架構中，整體來看這樣的規劃成本，也會高出第一種作法許多。

SQL Server 2012熱備的作法

針對SQL Server 2012的熱備容錯設計其實做法有很多種，這必須根據實際的應用需求來決定，并且不一定得要使用SQL Server 2012本身所提供的功能來完成，必要的話也可在結合虛擬化技術或其它第三方解決方案來處理。在此筆者歸類以下幾種常見的作法供大家參考：

1.最新結合Windows Server容錯移動群集（WSFC）的SQL Server 2012 AlwaysOn技術。

2.SQL Server 2012可獨立完成的數據庫鏡像熱備架構。可選擇采用企業版或標準版的架構設計，前者可做到全自動化熱備，后者可以手動進行容錯切換。

3.采 用Hyper-v 3.0或Hyper-v 3.0 R2虛 擬機的快速移動(Quicker Migration)架構。

4.采 用Hyper-v 3.0或Hyper-v 3.0 R2虛擬機的復寫熱備(HVR，Hyper-v Replica)架構。

5.采用第三方廠商的虛擬平臺或其它儲存端熱備方案，這包含了以軟件或硬件的熱備機制。

SQL Server 2012試用版變成標準版

如果您尚未購買SQL Server 2012的標準版授權，則您可以到官方網站來下載簡體中文的試用版。未來如果要轉換成正式版，只要再一次執行安裝程序，然后在[SQL Server安裝中心]的[維護]節點頁面中，通過版本升級功能來完成更新與轉換即可。下面學習SQL Server 2012標準版的安裝與設置技巧。

當執行了SQL Server 2012的安裝程序時，系統會先檢查是否已安裝了.NET Framework和Windows Installer，如果還沒有安裝則會自動安裝，然而.NET Framework的安裝需要重新啟動操作系統。

如果Windows Installer安裝也需要重新啟動，則安裝程序會等 到.NET Framework和Windows Installer組件安裝之后才會重新啟動。

完成兩個預先的組件安裝之后，接下來您必須在SQL Server安裝中心頁面中點擊至[安裝]的頁面，然后便可以在[安裝]的頁面中點擊[添加SQL Server獨立安裝或將功能加入到現有安裝]的連接。

接下來在[產品密鑰]的頁面中，如果您還在測試階段，可以在選定免費版本的下拉選單中，選擇安裝Enterprise Evaluation、Express或是Express with Advanced Services。如果是已購買正式的版本，當然可以直接輸入25碼合法的產品密鑰。點擊[下一步]繼續。

在[安裝程序支持規則]的頁面中，只要檢查結果的清單中沒有出現錯誤的訊息，那么表示仍然是可以繼續完成安裝的。假設您將SQL Server 2012安裝在域控制器的主機，便會出現警告訊息，

注意：當SQL Server 2012安裝到此計算器上以后，您便不能夠將此計算器從域控制器變成網域成員服務器，除非您在將主機計算器變更為網域成員服務器之前，先完成卸載SQL Server 2012。

此外，由于SQL Server 2012安裝程序，無法在Windows Server只讀的域控制器角色上，來創建安全性組或提供SQL Server服務賬戶，因此在這種狀況下安裝程序將會發生失敗。

在[安裝程序角色]頁面中，一般我們都會選取[SQL Server功能安裝]，來自定義所要安裝的細部功能項目，如果想要快速安裝所有功能，則可以選取[所有功能皆使用默認值]。點擊[下一步]。

在[特征選取]頁面中，可以勾選所要安裝的功能項目。一般來說如果只需要使用到數據庫的管理功能，只要將[Database Engine Services]與其下子項目勾選，然后再勾選所有共享功能項目即可，其中[管理工具]請務必安裝，以便于后續進行本地的聯機管理。點擊[下一步]。

接下來在[實例配置]頁面中，對于在本地所安裝的第一個SQL Server，建議采用默認的實例名稱即可，往后如果需要加裝第二個以上的實例，則必須額外命名新的實例名稱。點擊[下一步]繼續。

何謂SQL Server實例？所謂的實例（Instance）擁有它們自己專屬的目錄結構、登錄結構以及服務名稱，因此可以管理各自旗下的數據庫、權限配置、安全設置以及資源分配的配置，在相同一部計算器的操作系統中最多可以有50個實例，并且皆可以是不同版本的實例，在系統默認的安裝下第一個實例微計算器名稱本身，而后續所安裝的實例則需要而外命名。

在[磁盤空間需求]的頁面中，便會根據您前面所勾選的功能項目，來決定所需要準備的磁盤空間。在[服務器配置]的頁面中，必須設置不同服務所相對的啟動帳戶與密碼以及啟動類型。

如果想要快速完成設置可以點擊[所有SQL Server服務都使用相同的帳戶]按鈕。這一些設置后續都是可以自行變更的。

注意：您無法以本地服務賬戶或網絡服務賬戶，來執行域控制器上的SQL Server服務。

在[數據庫引擎配置]頁面中，首先在[服務器配置]的頁簽中，必須分別設置所要采用的驗證模式，并且選定SQL Server管理員。

舉例來說，如果您現在是以網域管理員的身分登錄此 Windows Server，那么當您點擊[加入目前的用戶]按鈕時，此用戶便會成為SQL Server的管理員，當然您也可以點擊[加入]按鈕繼續其他用戶來成為SQL Server管理員。

接著在[數據目錄]的頁面中，建議您將系統數據庫目錄與用戶數據庫、備份目錄，分開選定在不同的磁盤路徑中。點擊[下一步]。在 [準備安裝]頁面中，可以看到準備進行安裝的所有組件以及功能，確認無誤之后點擊[安裝]即可。

至于后續對于現有SQL Server實例的功能添加或移除，只要從[控制面板]中的[程序和功能]界面來完成即可。

當成功完成全新SQL Server 2012實例，以及所需要的功能安裝后，請點擊[關閉]。緊接著可能會出現[必須重新啟動計算器]的訊息，請點擊[確定]并且完成重新啟動。

在SQL Server 2012成功完成安裝后，首先讓請開啟位在[開始][所有程 序][ Microsoft SQL Server 2012 ]下的[SQL Server Management Studio]繼續。接著可分別輸入所要聯機的服務器名稱與驗證方式。

注意：如果是其它額外的實例名稱而非默認值，可輸入[服務器名稱實例名稱]格式在服務器名稱字段中。

配置鏡像數據庫熱備前的重要任務

想要開始來創建數據庫鏡像的熱備機制，首先必須將準備鏡像的來源數據庫進行備份。

然后將此備份還原到擔任第二部鏡像主機的SQL Server實例之中。在來源主機的SQL Server 2012數據庫項目節點上按下鼠標右鍵點擊[工作][備份]繼續。

在[備份數據庫]頁面中設置[備份類型]為[完整]，然后在目的地設置中，點擊[加入]按鈕來輸入準備用來存放備份文件的路徑與文件名。最后在[選項]的頁面中選取[覆寫所有現有的備份集]。

接著在擔任SQL Server 2012鏡像主機的實例上的[數據庫]項目上，按下鼠標右鍵點擊[還原數據庫]。在[一般]頁面中，先在[來源]區域中選取[裝置]。

然后點擊瀏覽按鈕來加載前面步驟中的備份文件，并且將它的還原備份集項目勾選。

在讀取備份裝置時的設置頁面時，請記得在[備份媒體類型]中必須選取[文件]，然后再點擊[加入]按鈕來選取備份文件，完成加入后點擊[確定]。在[文件]的頁面中，可采用默認的數據庫還原路徑，或是選擇自定義的還原路徑。

在[選項]的頁簽中，將復原狀態的設置選項變更為[RESTORE WITH NORECOVERY]后再進行還原即可。當成功將完整備份的數據庫，還原至另一部擔任鏡像的SQL Server 2012主機后，便可發現該數據庫的狀態是顯示為[正在還原...]。

如果狀態不是顯示如此，那么即表示在前面步驟中，您沒有將復原狀態選項設置為[RESTORE WITH NORECOVERY]。

開始配置數據庫鏡像

在確認已準備好網域中的兩部SQL Server 2012實例，并且也完成了選定數據庫的相關備份與設置作業之后。接著請回到主要服務器的SQL Server 2012實例中，在準備進行鏡像熱備的數據庫項目上，按下鼠標右鍵點擊[工作][鏡像]繼續。

圖1 鏡像設置

如圖1所示便是SQL Server 2012數據庫鏡像的管理頁面，在默認的狀態下是沒有任何設置的，我們可以從狀態區位中檢視到目前數據庫鏡像的信息，請點擊[設置安全性]按鈕繼續。

執行[設置安全性]之后如果出現"這個數據庫未使用完整恢復模式，所以無法鏡像"的錯誤訊息，即表示這個數據庫在當初設置完整備份時，沒有事先設置好恢復模式為[完整]，該如何解決這個問題呢？請繼續往下閱讀。

想要修改數據庫的恢復模式，請開啟數據庫的屬性內容頁面。接著點擊至[選項]頁面，然后從[恢復模式]下拉選單中挑選[完整]即可。

完成來源數據庫的恢復模式設置之后，請重新備份此數據庫并且還原至準備擔任鏡像服務器的SQL Server 2012。

在成功執行[設置安全性]后，接下來將會開啟[設置數據庫安全性向導]頁面，我們將會通過此向導完成有關于在數據庫鏡像中的三種服務器的基本聯機配置。點擊[下一步]繼續。

在[包含見證服務器]的頁面中，您可以決定是否要在數據庫鏡像的架構當中包含見證服務器的使用。

然而，有沒有見證服務器的差別主要是在自動容錯移動的機制上，換句話說當您只需要以手動方式，來進行容錯移動的操作時，此角色是可以選擇不用設置的。

由于在我們實作講解的環境中，SQL Server 2012是標準版而非企業版，因此在接下來范例中我們以選取[否]設置來繼續。

在[主體服務器實例]頁面中，系統會預先選取好SQL Server的實例，而我們則可以確認接聽程序端口號碼與端點名稱，其中端點的名稱是可以輸入中文或英文。點擊[下一步]。

在[鏡像服務器實例]頁面中，您必須先手動設置好正確的SQL Server實例聯機，接著系統會自動偵測到它正確的端口號碼，在正常的情況下應該也是5022，在此如果您因測試需要，而想要讓所有SQL Server實例在同一部主機上，那么端口就不能夠設置為5022。點擊[下一步]來繼續同樣完成見證服務器的聯機設置。

在[服務賬戶]的頁面中，如果需要使用不同網域與賬號的聯機登錄，則可以在此分別針對主體與鏡像進行設置，否則請直接點擊[下一步]完成設置即可。

當成功完成數據庫鏡像安全性設置后，便在此可以檢視到不同SQL Server實例所擔任的角色，以及各自所使用的套接字口。點擊[完成]。

我們可以在[正在設置端點]的頁面中，檢視到目前每一個鏡像端點是否已經設置成功。點擊[關閉]。

啟動數據庫鏡像功能

緊接著將會出現數據庫屬性警示訊息，主要詢問我們是否要立即啟動鏡像，您也可以不要啟動鏡像，等到之后再來手動啟動即可。

此外，在這個警示訊息中，我們也可以檢視到此作業模式為[不具有自動容錯移動的高安全性(同步)]，這也正是符合SQL Server 2012標準版的鏡像架構。當系統在啟動鏡像功能的過程中，偵測到目前兩部SQL Server中的此數據庫恢復模式狀態，如果不是處于完整恢復模式，便會出現錯誤訊息。

再一次又回到了數據庫鏡像設置的頁面了，如果尚未啟動鏡像功能，請點擊[啟動鏡像]按鈕即可正式進行數據庫鏡像作業。在[作業模式]區域中，目前是設置在[不具有自動容錯移動的高安全性(同步)]，而在[狀態]列中則是顯示了[已同步處理：數據庫已完全同步]，因此當發生主要的SQL Server實例服務停擺，鏡像數據庫便需要手動接替才能夠恢復正常運作。

在所設置數據庫鏡像的數據庫名稱中，對于來源數據庫將顯示"主體，已同步處理"。而對于另一部SQL Server的目標數據庫，則是顯示會"主體，已同步處理/正在還原"。未來如果有進行容錯切換，則兩個數據庫的狀態信息也會跟著對調。

如何知道端口在接聽的狀態下？在Windows Server操作系統上只要是想查看目前本地有哪一些端口(Port)正在進行接聽，都可以通過命令行的netstat命令工具搭配-an|find":5022"參數來完成檢查。

數據庫故障熱備仿真測試

為確保未來如果真的發生主體數據庫主機故障時，可快速手動切換至熱備的鏡像數據庫來繼續運作，我們可以先來自行嘗試一下模擬主要這部SQL Server故障的狀況，以便演練進行手動的容錯切換方法。

首先您可在[SQL Server Management Studio]管理界面中，針對主要的SQL Server實例，按下鼠標右鍵點擊[停止]。緊接著便會出現MSSQLSERVER服務停止的確認訊息，請點擊[是]。

在SQL Server 2012鏡像的實例數據庫上，按下鼠標右鍵點擊[添加查詢]。在查詢的窗口中，請輸入以下用以切換SQL Server鏡像服務器角色的命令參數，然后點擊[執行]按鈕，執行后如果在輸出頁面中沒有出現錯誤或失敗的訊息，即表示成功。

ALTER DATABASE [數據庫名稱] SET PARTNER

FORCE_SERVICE_ALLOW_DATA_LOSS

在成功執行上述SQL命令后，您將會發現原本在第二部SQL Server主機中的鏡像數據庫，目前已經變成了[主體]數據庫了，并且是呈現[已中斷連接]的狀態。

到目前為止，實際上您的前端如果有連接的應用程序，便已經可以正常存取所成功切換鏡像角色的SQL Server數據庫了。

接下來假設原先的第一部SQL Server又恢復正常了，因此請在它的[服務]管理員界面中，將它的相關服務啟動即可。

您將可以發現目前第一部與第二部的SQL Server 2012，其服務皆是正常啟動的，不過兩者的鏡像角色是對調的，在這樣的狀態下我們如何讓他們可以繼續進行鏡像的同步呢。請在目前擔任主體的數據庫上，按下鼠標右鍵點擊[工作][鏡像]繼續。

在[鏡像]的頁面中，您將會發現目前數據庫鏡像的狀態是暫停的，必須點擊[繼續]按鈕來恢復運作即可。除了以上方法之外，您也可以在SQL查詢窗口中，執行ALTER DATABASE [數據庫名稱] SET PARTNER RESUME，讓數據庫鏡像繼續同步。

在我們點擊[繼續]按鈕時，將會出現“數據庫屬性”的訊息頁面，主要是提示我們會發生此類事件的可能原因，并且提醒我們對于一些尚未傳送的事務歷史記錄將會發生遺失，因此需要特別注意。如果發生數據庫鏡像同步失敗，極有可能是網絡連接問題所造成的。