Решения КРОК для повышения доступности систем обработки

Решения КРОК для повышения
доступности систем обработки данных
с применением Microsoft SQL 2005
Емельянов Дмитрий
Руководитель направления СУБД,
Департамент информационных
технологий
Основные технологии
• Новые технологии повышения отказоустойчивости в
SQL Server 2005:
– Database Mirroring
– Database Snapshots
Различия между этими технологиями
• Решения КРОК на основе MS SQL 2005
• Отказоустойчивые решения
– Database Mirroring / Failover Clusters
– Log Shipping / Replication
Основные цели бизнеса
• Уменьшение времени простоя системы
• Сокращение стоимости владения ИТ
инфраструктурой
• Защита данных от потерь в результате сбоев
• Защита данных от кражи
• Создание масштабируемой системы, отвечающей
темпам роста бизнеса
Доступность информации и
SQL Server 2005
• Требования бизнеса по постоянной доступности
данных
• Преодоление барьеров для обеспечения постоянной
доступности данных
• Многогранность задачи обеспечения постоянной
доступности данных
Решения КРОК для обеспечения постоянной
доступности данных
с использованием MS SQL Server 2005
•
Автоматическая отказоустойчивость и невозможность утраты
данных
•
•
•
Повышенная
доступность
Доступность
Ручная отказоустойчивость и потенциальная возможность потери
данных
•
•
•
Database Mirroring
Failover Clustering
Репликация транзакций
Log Shipping
Отсутствие отказоустойчивости и потенциальная возможность
потери данных
•
•
Backup / Restore
Detach / Copy / Attach
Решения КРОК с использованием
зеркалирования MS SQL 2005
• Резервный экземпляр
• Отказоустойчивый сервер
– Компоновочный блок для сложных топологий
• Отказоустойчивая БД
– Высокая скорость
– Невозможность потери данных
• Аппаратное обеспечение
– Работает на стандартных серверах,
дисковых подсистемах
– Неразделяемое хранилище
Database Mirroring
Технология Failover Clustering
Microsoft Cluster Services
– Горячий резерв
– Построен на базе Microsoft Cluster Services (MSCS)
• Доступность обеспечивают множество узлов,
прозрачных для клиента
• Автоматическое обнаружение и восстановление сбоя
• Требует сертифицированного аппаратного обеспечения
• Поддержка разных сценариев: Active/Active, Failover Cluster
N+1, N+I
– Нет потери данных, нет влияния
на пропускную способность
– Одна копия баз данных
– Отказоустойчивый экземпляр –
система работает как единый модуль
Технология Log Shipping
«Теплый резерв»
•
•
•
•
•
Основная идея: архивирование, копирование и
восстановление лога на другом сервере
Не требует дополнительных вложений в
написание «скриптов»
Работает на уровне базы данных
Log Shipping
База данных доступна в режиме
«только для чтения»
Для обработки следующей порции
лога пользователи должны
отключаться
Репликация
«Теплый резерв»
•
•
•
•
•
Используется когда необходима доступность в
сочетании с возможностью чтения информации с
разных серверов
Возможность отказоустойчивости; требуется
собственное решение
Нет ограничения на использование всей БД
Копия базы данных постоянно
Репликация
доступна в режиме
«только для чтения»
Задержка между источником и копией
несколько секунд
Отказоустойчивые решения КРОК
Два решения уровня предприятия
• Выбор зависит от:
– стратегического развития информационных технологий в
компании,
– бюджета,
– различий между технологиями;
Failover Cluster
Database Mirroring
Зеркалирование СУБД
Основные достоинства для обеспечения
постоянной доступности данных
• Восстановление менее 3 секунд
• Полноценный резерв:
– два отдельных сервера,
– две отдельных копии данных,
– взаимодействие между серверами через стандартное
сетевое соединение;
• Нет специальных требований на аппаратное
обеспечение
• Самоконтроль
• Высокая доступность для базы данных
Схема зеркалирования СУБД
Клиенты
Основные принципы зеркалирования
Подтверждение
Фиксация
Подтверждение
Передача на резервный
сервер
Запись в
локальный
журнал
DB
Непрерывное
выполнение
на резервном
сервере
Фиксация
в журнале
Log
Запись в
удаленный
журнале
Log
DB
Два сценария применения
зеркалирования
Высокая доступность
– Автоматическое
восстановление
– База данных доступна
для работы даже при
потере одного из
серверов
Высокая
производительность
– DBA контролирует
отказоустойчивость
– Небольшая потеря
данных в случае сбоя
Защита от пользовательских ошибок
• Пользователи, приложения, а также DBA могут
время от времени делать ошибки
• Database Snapshots решают эту проблему,
возвращая базу данных на момент создания
снимка
– Данные теряются как только БД откатывается назад на
определенный момент времени
– Должны быть созданы (кто?) перед возникновением
ошибки
Технология Snapshot
• Большая эффективность использования дискового
пространства
• Не требуется полная копия данных
– Неизмененные страницы БД находятся в совместном доступе
– Требуется дополнительное место только для измененных
страниц
• Используется механизм “копирование при записи”
• Снимок оказывает влияние на производительность
основной БД
Snapshot (Копирование в момент записи)
Команда
Create
Northwind_SS
Update Northwind
Read Northwind_SS
Результат:
DD
Northwin
d
Знач
ение
Знач
ение
X
R
D
D
B
H
Используемое 12.5
0%
место %
Northwind_S
S
J
L
Y
M
Отчеты на резервном сервере
• Использование снимков базы данных на
резервном сервере
Database Mirroring
OLTP Клиенты
Principal
Witness
Mirror
Snapshot2
@ 2PM
Snapshot
@ Noon
Клиенты
запускающие отчеты
Выбор подхода к построению систем……
Функциональность
Горячий резерв
Теплый резерв
Database
Mirroring
Failover
Clustering
Transactional
Replication
Log
Shipping
Потеря данных
Нет опций потери
данных
Без потери
данных
Некоторые
данные могут
быть потеряны
Некоторые данные
могут быть
потеряны
Автоматическое
восстановление
Да
Да
Нет
Нет
Да, автоперенаправление
Да, переподсоединение
к тому же IP
Нет, с помощью
NLB
Нет, с помощью
NLB
< 3 секунд
20 сек +
восстановлени
е БД
секунды
секунды +
восстановление БД
Постоянно
доступный снимок
Нет
Постоянно
доступна
Периодически
доступна
Прозрачность для
клиента
Время простоя
Доступ на чтение к
серверу резерва
Доступность
Функциональ
ность
(2 из 2)
Горячий резерв
Теплый резерв
Database
Mirroring
Failover
Clustering
Transact.
Replication
Log
Shipping
БД
Все системные
и пользовательские БД
Таблица или вид
БД
Защита от потери
дисков
Да
Нет, диски
совместного
доступа
Да
Да
Необходи-мость
в специальном
аппаратном
обеспечении
Нет, нужна
дублирую-щая
система
Cluster HCL
Нет, нужна
дублирую-щая
система
Нет, нужна
дублирующая
система
Больше
Больше
Больше
Уровень
детализации
данных
Сложность
Некоторая
Специальное
аппаратное
обеспечение от
64-битная Платформа БД
(High-performance computing)
масштабируемость
‰
Оптимизирована для Windows Server 2003
‰
Поддерживает процессоры
‰
управляемость
AMD Opteron
‰
Intel Itanium
‰
Intel EM64T
Повышенная производительность системы
„
Увеличен размер адресуемой памяти (до 32 TB)
„
Поддержка неограниченного размера вирт. памяти (до 8 TB)
„
Ускорение операций I/O за счет применения больших по
размеров буферных пулов памяти
‰
T-SQL код обратно совместим с SQL Server 2000
Поддержка 8-ми узлового кластера
Формат записи аналогичен как 32-bit - легко
мигрировать
64bit поддержка движка и BI
‰
Полная альтернатива дорогих Unix решений
‰
‰
‰
экономичность
‰
Высоко масштабируемая платформа БД для
интенсивных, критичных к производительности
бизнес приложений
Операция с индексами оnline
•
Управление индексами online
–
•
•
Создание, Реорганизация, Удаление, Добавление
constraint
Полный параллелизм
Поддержка Online/offline состояний
Partitioning
•
•
•
Партиционирование (Partitioning) разбивает один
объект на много маленьких объектов
Партиционирование не заметно для приложений
Партиционирование применимо к
–
–
•
•
Таблицам
Индексам
The row is the unit of partitioning
Все партиции могут располагаться в одной базе
данных
Компания КРОК участвует в бетатестировании MS SQL 2005
• Обучение сотрудников новым технологиям
• Существуют разработки заказного
ПО на MS SQL 2005
• В наших разработках по новым возможностям BI
Реализованный проект
• Внутренние сервисы работают на MS SQL 2005
• ….
Экспертиза компании КРОК
• Применение в решениях полного спектра новых
технологий MS SQL 2005
• Проведение нагрузочного тестирования
• Выбор и обоснование оптимального аппаратного
обеспечения для решения задач на основе MS
SQL 2005
• Миграция с предыдущих версий MS SQL и других
СУБД
• Построение ЦОД
• Обучение специалистов
• …
Решения КРОК для повышения
доступности систем обработки данных
с применением Microsoft SQL 2005
Емельянов Дмитрий
Руководитель направления СУБД,
Департамент информационных
технологий
(095) 974-2274
DEmelyanov@croc.ru