Samouczek: implementowanie rozproszonej geograficznie bazy danych (Azure SQL Database)

Artykuł
12/17/2023

Skonfiguruj bazę danych w usłudze SQL Database i aplikację kliencką na potrzeby trybu failover w regionie zdalnym i przetestuj plan trybu failover. Dowiedz się, jak odbywa się:

Tworzenie grupy trybu failover
Uruchamianie aplikacji Java w celu wykonywania zapytań dotyczących bazy danych w usłudze SQL Database
Testowanie pracy w trybie failover

Jeśli nie masz subskrypcji platformy Azure, przed rozpoczęciem utwórz bezpłatne konto.

Wymagania wstępne

Uwaga

W tym artykule użyto modułu Azure Az programu PowerShell, który jest zalecanym modułem programu PowerShell do interakcji z platformą Azure. Aby rozpocząć pracę z modułem Azure PowerShell, zobacz Instalowanie programu Azure PowerShell. Aby dowiedzieć się, jak przeprowadzić migrację do modułu Az PowerShell, zobacz Migracja programu Azure PowerShell z modułu AzureRM do modułu Az.

Ważne

Moduł Azure Resource Manager programu PowerShell jest nadal obsługiwany przez usługę Azure SQL Database, ale wszystkie przyszłe programowanie dotyczy modułu Az.Sql. Aby uzyskać te polecenia cmdlet, zobacz AzureRM.Sql. Argumenty poleceń w module Az i modułach AzureRm są zasadniczo identyczne.

Aby ukończyć samouczek, upewnij się, że zainstalowano następujące elementy:

Azure PowerShell
Pojedyncza baza danych w usłudze Azure SQL Database. Aby utworzyć jedno użycie,
Uwaga

W tym samouczku jest używana przykładowa baza danych AdventureWorksLT .

Ważne

Pamiętaj, aby skonfigurować reguły zapory do korzystania z publicznego adresu IP komputera, na którym wykonujesz kroki opisane w tym samouczku. Reguły zapory na poziomie bazy danych będą automatycznie replikowane do serwera pomocniczego.

Aby uzyskać informacje, zobacz Tworzenie reguły zapory na poziomie bazy danych lub określenie adresu IP używanego dla reguły zapory na poziomie serwera dla komputera, zobacz Tworzenie zapory na poziomie serwera.

Tworzenie grupy trybu failover

Za pomocą programu Azure PowerShell utwórz grupy trybu failover między istniejącym serwerem a nowym serwerem w innym regionie. Następnie dodaj przykładową bazę danych do grupy trybu failover.

Program PowerShell
Interfejs wiersza polecenia platformy Azure

Ważne

Ten przykład wymaga modułu Az programu Azure PowerShell w wersji 1.0 lub nowszej. Uruchom polecenie Get-Module -ListAvailable Az , aby zobaczyć, które wersje są zainstalowane. Jeśli musisz zainstalować, zobacz Instalowanie modułu programu Azure PowerShell.

Uruchom polecenie Połączenie-AzAccount, aby zalogować się na platformie Azure.

Aby utworzyć grupę trybu failover, uruchom następujący skrypt:

$admin = "<adminName>"
$password = "<password>"
$resourceGroup = "<resourceGroupName>"
$location = "<resourceGroupLocation>"
$server = "<serverName>"
$database = "<databaseName>"
$drLocation = "<disasterRecoveryLocation>"
$drServer = "<disasterRecoveryServerName>"
$failoverGroup = "<globallyUniqueFailoverGroupName>"

# create a backup server in the failover region
New-AzSqlServer -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $drServer `
    -Location $drLocation -SqlAdministratorCredentials $(New-Object -TypeName System.Management.Automation.PSCredential `
    -ArgumentList $admin, $(ConvertTo-SecureString -String $password -AsPlainText -Force))

# create a failover group between the servers
New-AzSqlDatabaseFailoverGroup –ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server `
    -PartnerServerName $drServer –FailoverGroupName $failoverGroup –FailoverPolicy Automatic -GracePeriodWithDataLossHours 2

# add the database to the failover group
Get-AzSqlDatabase -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server -DatabaseName $database | `
    Add-AzSqlDatabaseToFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server -FailoverGroupName $failoverGroup

Ważne

Uruchom polecenie az login , aby zalogować się na platformie Azure.

$admin = "<adminName>"
$password = "<password>"
$resourceGroup = "<resourceGroupName>"
$location = "<resourceGroupLocation>"
$server = "<serverName>"
$database = "<databaseName>"
$drLocation = "<disasterRecoveryLocation>" # must be different then $location
$drServer = "<disasterRecoveryServerName>"
$failoverGroup = "<globallyUniqueFailoverGroupName>"

# create a backup server in the failover region
az sql server create --admin-password $password --admin-user $admin `
    --name $drServer --resource-group $resourceGroup --location $drLocation

# create a failover group between the servers
az sql failover-group create --name $failoverGroup --partner-server $drServer `
    --resource-group $resourceGroup --server $server --add-db $database `
    --failover-policy Automatic --grace-period 2

Ustawienia replikacji geograficznej można również zmienić w witrynie Azure Portal, wybierając bazę danych, a następnie Ustawienia> Geo-Replication.

Geo-replication settings

Uruchamianie przykładowego projektu

W konsoli programu utwórz projekt Maven za pomocą następującego polecenia:

mvn archetype:generate "-DgroupId=com.sqldbsamples" "-DartifactId=SqlDbSample" "-DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart" "-Dversion=1.0.0"

Wpisz Y i naciśnij klawisz Enter.
Zmień katalogi na nowy projekt.
```
cd SqlDbSample
```
Za pomocą ulubionego edytora otwórz plik pom.xml w folderze projektu.
Dodaj zależność sterownika JDBC firmy Microsoft dla programu SQL Server, dodając następującą dependency sekcję. Zależność musi być wklejona w większej dependencies sekcji.
```
<dependency>
  <groupId>com.microsoft.sqlserver</groupId>
  <artifactId>mssql-jdbc</artifactId>
 <version>6.1.0.jre8</version>
</dependency>
```

Określ wersję języka Java, dodając sekcję properties po dependencies sekcji:

<properties>
  <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
  <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
</properties>

Obsługa plików manifestu build przez dodanie sekcji po properties sekcji:

<build>
  <plugins>
    <plugin>
      <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
      <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
      <version>3.0.0</version>
      <configuration>
        <archive>
          <manifest>
            <mainClass>com.sqldbsamples.App</mainClass>
          </manifest>
        </archive>
     </configuration>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

Zapisz i zamknij plik pom.xml.

Otwórz plik App.java znajdujący się w pliku .. \SqlDbSample\src\main\java\com\sqldbsamples i zastąp zawartość następującym kodem:

package com.sqldbsamples;

import java.sql.Connection;
import java.sql.Statement;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Timestamp;
import java.sql.DriverManager;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class App {

   private static final String FAILOVER_GROUP_NAME = "<your failover group name>";  // add failover group name

   private static final String DB_NAME = "<your database>";  // add database name
   private static final String USER = "<your admin>";  // add database user
   private static final String PASSWORD = "<your password>";  // add database password

   private static final String READ_WRITE_URL = String.format("jdbc:" +
      "sqlserver://%s.database.windows.net:1433;database=%s;user=%s;password=%s;encrypt=true;" +
      "hostNameInCertificate=*.database.windows.net;loginTimeout=30;",
      FAILOVER_GROUP_NAME, DB_NAME, USER, PASSWORD);
   private static final String READ_ONLY_URL = String.format("jdbc:" +
      "sqlserver://%s.secondary.database.windows.net:1433;database=%s;user=%s;password=%s;encrypt=true;" +
      "hostNameInCertificate=*.database.windows.net;loginTimeout=30;",
      FAILOVER_GROUP_NAME, DB_NAME, USER, PASSWORD);

   public static void main(String[] args) {
      System.out.println("#######################################");
      System.out.println("## GEO DISTRIBUTED DATABASE TUTORIAL ##");
      System.out.println("#######################################");
      System.out.println("");

      int highWaterMark = getHighWaterMarkId();

      try {
         for(int i = 1; i < 1000; i++) {
             //  loop will run for about 1 hour
             System.out.print(i + ": insert on primary " +
                (insertData((highWaterMark + i)) ? "successful" : "failed"));
             TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
             System.out.print(", read from secondary " +
                (selectData((highWaterMark + i)) ? "successful" : "failed") + "\n");
             TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
         }
      } catch(Exception e) {
         e.printStackTrace();
   }
}

private static boolean insertData(int id) {
   // Insert data into the product table with a unique product name so we can find the product again
   String sql = "INSERT INTO SalesLT.Product " +
      "(Name, ProductNumber, Color, StandardCost, ListPrice, SellStartDate) VALUES (?,?,?,?,?,?);";

   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_WRITE_URL);
           PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql)) {
      pstmt.setString(1, "BrandNewProduct" + id);
      pstmt.setInt(2, 200989 + id + 10000);
      pstmt.setString(3, "Blue");
      pstmt.setDouble(4, 75.00);
      pstmt.setDouble(5, 89.99);
      pstmt.setTimestamp(6, new Timestamp(new Date().getTime()));
      return (1 == pstmt.executeUpdate());
   } catch (Exception e) {
      return false;
   }
}

private static boolean selectData(int id) {
   // Query the data previously inserted into the primary database from the geo replicated database
   String sql = "SELECT Name, Color, ListPrice FROM SalesLT.Product WHERE Name = ?";

   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_ONLY_URL);
           PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql)) {
      pstmt.setString(1, "BrandNewProduct" + id);
      try (ResultSet resultSet = pstmt.executeQuery()) {
         return resultSet.next();
      }
   } catch (Exception e) {
      return false;
   }
}

private static int getHighWaterMarkId() {
   // Query the high water mark id stored in the table to be able to make unique inserts
   String sql = "SELECT MAX(ProductId) FROM SalesLT.Product";
   int result = 1;
   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_WRITE_URL);
           Statement stmt = connection.createStatement();
           ResultSet resultSet = stmt.executeQuery(sql)) {
      if (resultSet.next()) {
          result =  resultSet.getInt(1);
         }
      } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
      }
      return result;
   }
}

Zapisz i zamknij plik App.java .
W konsoli poleceń uruchom następujące polecenie:
```
mvn package
```

Uruchom aplikację, która będzie uruchamiana przez około 1 godzinę do czasu ręcznego zatrzymania, co pozwala na uruchomienie testu trybu failover.

mvn -q -e exec:java "-Dexec.mainClass=com.sqldbsamples.App"

#######################################
## GEO DISTRIBUTED DATABASE TUTORIAL ##
#######################################

1. insert on primary successful, read from secondary successful
2. insert on primary successful, read from secondary successful
3. insert on primary successful, read from secondary successful
...

Testowanie pracy w trybie failover

Uruchom następujące skrypty, aby symulować tryb failover i obserwować wyniki aplikacji. Zwróć uwagę, że podczas migracji bazy danych niektóre wstawki i wybrane opcje kończą się niepowodzeniem.

Program PowerShell
Interfejs wiersza polecenia platformy Azure

Rolę serwera odzyskiwania po awarii można sprawdzić podczas testu za pomocą następującego polecenia:

(Get-AzSqlDatabaseFailoverGroup -FailoverGroupName $failoverGroup `
    -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $drServer).ReplicationRole

Aby przetestować tryb failover:

Uruchom ręczne przejście w tryb failover grupy trybu failover:

Switch-AzSqlDatabaseFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup `
 -ServerName $drServer -FailoverGroupName $failoverGroup

Przywróć grupę trybu failover z powrotem do serwera podstawowego:

Switch-AzSqlDatabaseFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup `
 -ServerName $server -FailoverGroupName $failoverGroup

Rolę serwera odzyskiwania po awarii można sprawdzić podczas testu za pomocą następującego polecenia:

az sql failover-group show --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $drServer

Aby przetestować tryb failover:

Uruchom ręczne przejście w tryb failover grupy trybu failover:

az sql failover-group set-primary --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $drServer

Przywróć grupę trybu failover z powrotem do serwera podstawowego:

az sql failover-group set-primary --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $server

Następne kroki

Przejrzyj listę kontrolną wysokiej dostępności i odzyskiwania po awarii.

Powiązana zawartość usługi Azure SQL Database:

Samouczek: implementowanie rozproszonej geograficznie bazy danych (Azure SQL Database)

Wymagania wstępne

Tworzenie grupy trybu failover

Uruchamianie przykładowego projektu

Testowanie pracy w trybie failover

Następne kroki

Opinia

Opinia

Dodatkowe zasoby