Руководство. Реализация географически распределенной базы данных (база данных SQL Azure)

Статья
12/17/2023

Настройка базы данных в облачной службе базы данных SQL и клиентских приложений для отработки отказов в удаленном регионе, а также плана тестирования отработки отказов. Узнайте следующие темы:

создавать группу отработки отказа;
Запускать Java-приложения, чтобы формировать запросы для базы данных, размещенной в облачной службе базы данных SQL
Тестовая отработка отказа

Если у вас нет подписки Azure, создайте бесплатную учетную запись, прежде чем приступить к работе.

Предварительные требования

Примечание.

В этой статье предусмотрено использование модуля Azure Az PowerShell, который является рекомендуемым модулем PowerShell для взаимодействия с Azure. Чтобы начать работу с модулем Az PowerShell, ознакомьтесь со статьей Установка Azure PowerShell. Дополнительные сведения см. в статье Перенос Azure PowerShell с AzureRM на Az.

Важно!

Модуль PowerShell Azure Resource Manager по-прежнему поддерживается базой данных SQL Azure, но вся будущая разработка сосредоточена на модуле Az.Sql. Сведения об этих командлетах см. в разделе AzureRM.Sql. Аргументы команд в модулях Az и AzureRm практически идентичны.

Для работы с этим руководством необходимо убедиться, что установлены следующие компоненты:

Azure PowerShell
Единственная база данных в базе данных SQL Azure. Чтобы создать ее, можно использовать:
Примечание.

В этом руководстве используется пример базы данных AdventureWorksLT.

Важно!

Убедитесь, что правила брандмауэра настроены для использования общедоступного IP-адреса компьютера, на котором выполняются действия из этого руководства. Правила брандмауэра уровня базы данных автоматически реплицируются на сервер-получатель.

Дополнительные сведения см. в статье sp_set_database_firewall_rule (Azure SQL Database) (sp_set_database_firewall_rule (база данных SQL Azure)). Чтобы определить IP-адрес, используемый для правила брандмауэра уровня сервера для компьютера, обратитесь к статье Краткое руководство. Создание правила брандмауэра на уровне сервера для базы данных SQL с помощью портала Azure.

создавать группу отработки отказа;

С помощью Azure PowerShell создайте группы отработки отказов между имеющимся сервером и новым сервером в другом регионе. Затем добавьте пример базы данных в группу отработки отказа.

PowerShell
CLI Azure.

Важно!

Для этого примера требуется Azure PowerShell Az 1.0 или более поздней версии. Запустите Get-Module -ListAvailable Az для просмотра установленных версий. Если необходимо выполнить установку, см. статью об установке модуля Azure PowerShell.

Запустите Connect AzAccount для входа Azure.

Чтобы создать группу отработки отказа, выполните следующий сценарий:

$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

Важно!

Запустите az login, чтобы выполнить вход в 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

Параметры георепликации можно также изменить на портале Azure, выбрав нужную базу данных и щелкнув Параметры>Георепликация.

Geo-replication settings

Запуск примера проекта

В консоли создайте проект Maven с помощью следующей команды:

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

Введите Y и нажмите клавишу ВВОД.
Перейдите в каталог с новым проектом.
```
cd SqlDbSample
```
Используя любой удобный редактор, откройте файл pom.xml в папке проекта.
Добавьте Microsoft JDBC Driver для зависимости SQL Server, добавив следующий раздел dependency. Эту зависимость необходимо вставить в рамках большего раздела dependencies.
```
<dependency>
  <groupId>com.microsoft.sqlserver</groupId>
  <artifactId>mssql-jdbc</artifactId>
 <version>6.1.0.jre8</version>
</dependency>
```

Укажите версию Java, добавив раздел properties после раздела dependencies:

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

Поддержите файлы манифеста, добавив раздел build после раздела properties:

<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>

Сохраните и закройте файл pom.xml.

Откройте файл App.java, расположенный в ..\SqlDbSample\src\main\java\com\sqldbsamples, и замените его содержимое кодом ниже.

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;
   }
}

Сохраните и закройте файл App.java.
В командной консоли выполните следующую команду:
```
mvn package
```

Запустите приложение, которое будет выполняться около часа до остановки вручную. Таким образом у вас будет время для выполнения теста отработки отказа.

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
...

Тестовая отработка отказа

Запустите следующие скрипты для имитации отработки отказа и просмотрите результаты приложения. Обратите внимание, как некоторые операции вставки и выбора завершатся ошибкой во время миграции базы данных.

PowerShell
CLI Azure.

Во время теста вы можете проверить роль сервера аварийного восстановления с помощью следующей команды:

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

Чтобы проверить отработку отказа, выполните следующие действия.

Запустите ручную отработку отказа группы отработки отказа.

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

Восстановите группу отработки отказа на основной сервер:

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

Во время теста вы можете проверить роль сервера аварийного восстановления с помощью следующей команды:

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

Чтобы проверить отработку отказа, выполните следующие действия.

Запустите ручную отработку отказа группы отработки отказа.
```
az sql failover-group set-primary --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $drServer
```

Восстановите группу отработки отказа на основной сервер:

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

Следующие шаги

Просмотрите список проверка высокого уровня доступности и аварийного восстановления.

Связанное База данных SQL Azure содержимое:

Руководство. Реализация географически распределенной базы данных (база данных SQL Azure)

Предварительные требования

создавать группу отработки отказа;

Запуск примера проекта

Тестовая отработка отказа

Следующие шаги

Обратная связь

Обратная связь

Дополнительные ресурсы