データベースミラーリングの概要

[アーティクル]
12/16/2008

更新 : 2005 年 12 月 5 日

データベースミラーリングは、データベースの可用性を高めるための、主要なソフトウェアソリューションです。ミラーリングはデータベースごとに実装され、完全復旧モデルを使用するデータベースでのみ機能します。単純復旧モデルと一括ログ復旧モデルでは、データベースミラーリングがサポートされていません。そのため、常にすべての一括操作が完全にログに記録されます。データベースミラーリングは、サポートされているすべてのデータベース互換性レベルで動作します。

メモ :
master、msdb、tempdb、model の各データベースはミラー化できません。

データベースミラーリングでは、データベースのコピーが 2 つ保持されます。2 つのコピーは、SQL Server データベースエンジンの異なるインスタンス (サーバーインスタンス) に配置する必要があります。通常、これらのサーバーインスタンスは、別の場所のコンピュータに存在します。ミラーリングセッションの構成と状態に応じて、一方のサーバーインスタンスはクライアントにデータベースを提供し (プリンシパルサーバー)、もう一方のサーバーインスタンスはホットスタンバイサーバーまたはウォームスタンバイサーバーとして動作します (ミラーサーバー)。データベースミラーリングセッションが同期される場合、データベースミラーリングにより、高速のフェールオーバーをサポートするホットスタンバイサーバーが提供され、コミット済みのトランザクションのデータが失われることはありません。セッションが同期されない場合、ミラーサーバーは通常ウォームスタンバイサーバーとして使用できます (データ損失の可能性があります)。

データベースミラーリングの利点

データベースミラーリングは単純なストラテジで、次に示す利点があります。

データの保護が強化されます。
データベースミラーリングを使用すると、動作モードが高い安全性モードであるか高パフォーマンスモードであるかに応じて、データの冗長化が完全に、またはほぼ完全に行われます。詳細については、このトピックの「動作モード」を参照してください。
データベースの可用性が向上します。
障害が発生した場合、自動フェールオーバーを伴う高い安全性モードでは、フェールオーバーによりデータベースのスタンバイコピーが即座にオンラインになります (データ損失の可能性はありません)。他の動作モードでは、データベース管理者はデータベースのスタンバイコピーにサービスを強制する代替の方法 (データ損失の可能性あり) を使用できます。詳細については、このトピックの「役割の交代」を参照してください。
アップグレード中の実稼働データベースの可用性が向上します。
ミラー化されたデータベースのダウンタイムを最小限に抑えるために、データベースミラーリングセッションに参加している SQL Server のインスタンスを順番にアップグレードし、単一のフェールオーバーのダウンタイムのみを発生させることができます。この形式のアップグレードを、ローリングアップグレードといいます。詳細については、「ミラー化されたデータベースのダウンタイムを最小限に抑えてシステムに Service Pack をインストールする方法」を参照してください。

データベースミラーリングのしくみ

プリンシパルサーバーとミラーサーバーは、データベースミラーリングセッションの中でパートナーとして相互に通信および連携します。2 つのパートナーは、セッション内でプリンシパルおよびミラーという相互に補完する役割を担います。任意の時点で、一方のパートナーがプリンシパルの役割を担い、もう一方のパートナーがミラーの役割を担います。それぞれのパートナーは現在の役割を所有しているといいます。プリンシパルの役割を所有するパートナーをプリンシパルサーバーといい、このパートナーのデータベースのコピーが現在のプリンシパルデータベースになります。ミラーの役割を所有するパートナーをミラーサーバーといい、このパートナーのデータベースのコピーが現在のミラーデータベースになります。データベースミラーリングを実稼働環境に配置した場合、プリンシパルデータベースが実稼働データベースとなります。

データベースミラーリングでは、プリンシパルデータベースで発生したすべての挿入、更新、および削除操作が、できるだけ早くミラーデータベースで再実行されます。再実行は、アクティブなすべてのトランザクションログレコードをミラーサーバーに送信することにより行われます。ログレコードは、できるだけ早く順番にミラーデータベースに適用されます。論理レベルで機能するレプリケーションとは異なり、データベースミラーリングは物理ログレコードのレベルで機能します。

動作モード

データベースミラーリングセッションは、同期動作または非同期動作のどちらかで実行されます。非同期動作では、ミラーサーバーでログがディスクに書き込まれるのを待機することなくトランザクションがコミットされるので、パフォーマンスが最大限に高められます。同期動作では、コミットしたトランザクションが両方のパートナーでコミットされる反面、トランザクションの遅延が大きくなるというデメリットがあります。

ミラーリングには、2 つの動作モードがあります。1 つ目の動作モードである高い安全性モードでは、同期操作がサポートされています。このモードでは、セッションが開始すると、できるだけ早くミラーサーバーのミラーデータベースとプリンシパルデータベースが同期されます。これらのデータベースが同期されると、コミットしたトランザクションが両方のパートナーでコミットされる反面、トランザクションの遅延が大きくなるというデメリットがあります。

2 つ目の動作モードである高パフォーマンスモードは、非同期で実行されます。ミラーサーバーはプリンシパルサーバーから送信されるログレコードとの時間差を埋めようとします。ミラーデータベースは、プリンシパルデータベースよりやや遅れることがありますが、データベース間の時間差は通常小さくなります。ただし、プリンシパルサーバーのワークロードが高い場合やミラーサーバーのシステムの負荷が過剰に高い場合は、この時間差が大きくなることがあります。

高パフォーマンスモードでは、プリンシパルサーバーはミラーサーバーにログレコードを送信すると、その直後に、ミラーサーバーからの受信確認を待機することなくクライアントに確認を送信します。これは、ミラーサーバーでログがディスクに書き込まれるのを待機することなくトランザクションがコミットされることを意味します。このような非同期動作では、トランザクションの遅延を最小限に抑えてプリンシパルサーバーを実行できますが、データが損失する可能性があります。

すべてのデータベースミラーリングセッションでは、1 つのプリンシパルサーバーと 1 つのミラーサーバーだけがサポートされます。次の図は、この構成を示しています。

データベースミラーリングセッションのパートナー

自動フェールオーバーを伴う高い安全性モードでは、ミラーリング監視サーバーと呼ばれる第 3 のサーバーインスタンスが必要です。2 つのパートナーとは異なり、ミラーリング監視サーバーではデータベースの操作は行いません。ミラーリング監視サーバーは、プリンシパルサーバーが正常に動作しているかどうかを確認することにより、自動フェールオーバーをサポートするだけです。ミラーサーバーが自動フェールオーバーを開始するのは、ミラーサーバーとミラーリング監視サーバーの両方がプリンシパルサーバーから切断された後、そのまま相互に接続されている場合だけです。

下図に、ミラーリング監視サーバーを含めた構成を示します。

ミラーリング監視サーバーを含むミラーリングセッション

詳細については、このトピックの「役割の交代」を参照してください。

トランザクションの安全性と動作モード

動作モードは、トランザクションの安全性の設定によって、同期または非同期のいずれかになります。SQL Server Management Studio だけを使用してデータベースミラーリングを構成する場合、動作モードを選択するとトランザクションの安全性の設定が自動的に構成されます。

Transact-SQL を使用してデータベースミラーリングを構成する場合は、トランザクションの安全性の設定方法を理解しておく必要があります。トランザクションの安全性は、ALTER DATABASE ステートメントの SAFETY プロパティにより制御されます。ミラー化されるデータベースでは、SAFETY は FULL または OFF になります。

SAFETY オプションが FULL に設定されている場合、初期同期フェーズの後、データベースミラーリング動作が同期されます。ミラーリング監視サーバーが高い安全性モードに設定されている場合、セッションでは自動フェールオーバーがサポートされます。
SAFETY オプションを OFF に設定している場合、データベースミラーリング動作は非同期になります。セッションは高パフォーマンスモードで実行され、WITNESS オプションを OFF にする必要があります。

詳細については、「Transact-SQL の設定とデータベースミラーリングの動作モード」を参照してください。

役割の交代

データベースミラーリングセッションでは、役割の交代という処理により、一般的にプリンシパルとミラーの役割を相互交換できます。役割の交代では、プリンシパルの役割がミラーサーバーに移行されます。役割の交代では、ミラーサーバーがプリンシパルサーバーのフェールオーバーパートナーとして動作します。役割の交代が発生すると、ミラーサーバーがプリンシパルの役割を継承し、データベースのコピーがプリンシパルデータベースとしてオンラインになります。以前のプリンシパルサーバーは利用可能であればミラーの役割を担い、サーバー内のデータベースを新しいミラーデータベースにします。場合によっては、役割を何度も交代できます。

役割の交代には次の 3 つの形態があります。

自動フェールオーバー
これには高い安全性モードが必要で、ミラーサーバーとミラーリング監視サーバーが存在している必要があります。データベースは既に同期されている必要があり、ミラーリング監視サーバーはミラーサーバーに接続している必要があります。
ミラーリング監視サーバーの役割は、特定のパートナーサーバーが稼働しているかどうかを確認することです。ミラーサーバーがプリンシパルサーバーへの接続を失っても、ミラーリング監視サーバーがそのままプリンシパルサーバーに接続している場合、ミラーサーバーはフェールオーバーを開始しません。詳細については、「データベースミラーリング監視サーバー」を参照してください。
手動フェールオーバー
これには高い安全性モードが必要です。パートナーは互いに接続されている必要があり、データベースは既に同期されている必要があります。

サービスの強制 (データ損失の可能性あり)
自動フェールオーバーを伴わない高パフォーマンスモードと高い安全性モードでは、プリンシパルサーバーで障害が発生し、ミラーサーバーが使用可能な場合、サービスの強制が可能です。

重要 :
高パフォーマンスモードは、ミラーリング監視サーバーなしでの実行を想定しています。ミラーリング監視サーバーが存在する場合、サービスの強制を行うにはミラーリング監視サーバーがミラーサーバーに接続している必要があります。

どの役割の交代シナリオでも、新しいプリンシパルデータベースがオンラインになると、クライアントアプリケーションはデータベースに再接続することにより即座に復旧できます。

データベースミラーリングのサポート

データベースミラーリングパートナーおよびミラーリング監視サーバーは SQL Server 2005 Standard Edition SP1 以降のバージョンおよび SQL Server 2005 Enterprise Edition SP1 以降のバージョンでのみサポートされます。ただし、パートナーは同じエディションを使用する必要があり、非同期データベースミラーリング (高パフォーマンスモード) は SQL Server 2005 Enterprise Edition SP1 以降のバージョンでのみサポートされます。ミラーリング監視サーバーは、SQL Server 2005 Workgroup Edition SP1 以降のバージョンおよび SQL Server 2005 Express Edition SP1 以降のバージョンでもサポートされます。

データベースミラーリング関連のトピック

参照

その他の技術情報

ミラー化されたデータベースへのクライアント接続
 データベースミラーリングとその他の機能およびコンポーネント
 sp_dbcmptlevel (Transact-SQL)

ヘルプおよび情報

SQL Server 2005 の参考資料の入手

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