Sybase-数据管理高可用性实践-IT168文库

宋一平[e-mail]数据管理高可用性实践2企业业务持续可用的必要性各种灾难或突发事件的发生，使企业信息系统中断，企业应用停止或丢失重要数据，导致整个企业业务受到重大影响收入减少、利润降低、客户流失、声誉受损建立真正意义上保证企业业务持续运转的灾备系统已成为当今企业发展战略的重要组成部分，成为企业保证业务可持续发展的重要手段“业务连续性管理（BCM）不是一个概念，也不是一个产品，而是与公司治理紧密联系在一起，是公司治理中至关重要的一环。”——美国国际灾难恢复协会（DRII）教育委员会主席Scotphelps3提高业务连续性多结点连续可用性HAClusters&SynchronousReplication服务器可用硬件冗余:RAID/Mirroring/HotSwapCPUs服务器恢复冷备份:备份和恢复数据库日志多结点FileAvailabilityStorageReplication站点可用HA&Cluster多结点HA:异步TransactionalReplication多结点容灾&HA:同步Storage&TransactionReplicationASEHAOption+StorageReplication+SybaseMirrorActivatorStorageReplication+SybaseMirrorActivatorSybaseReplicationServerStorageReplicationASEHAOption/SDCDisk&HardwareRedundancySybasebackupserver,BMCSQLBacktrack,etc…单服务器多服务器多结点4Sybase业务连续性解决方案+ABstandbyCDstandby单节点业务连续性解决方案ASEHighAvailability(HA)optionASEClusterEdition所有结点连续可用,支持节点数更多单一主点的高可用多节点业务连续性解决方案101100010SybaseReplication数据库事务复制MirrorActivator将磁盘/块复制与数据库的事务复制有效结合块复制10110001011011事物复制事物复制5企业单应用的业务连续性双机HA服务器高可用性HA主服务器伙伴服务器主服务器伙伴服务器x无缝的服务器失败转移提供近乎100%应用可靠性最终用户在失败转移后透明的客户端重连接在失败转移后高性能的恢复通过SybaseCentral易于安装和管理高可用性特征自动的客户失败转移x6案例：风云二号HA风云二号气象卫星是我国静止气象卫星系列的第一颗业务卫星，地面应用系统的任务是接收处理我国研制的静止业务气象卫星的观测资料，生成各种应用产品，供天气预报及国民经济各部门使用。风云二号静止气象卫星应用系统采用了SybaseASEHA，保证整个系统7×24的连续运转；DBServer2HA共享磁盘阵列ApplicationServer用户用户用户DBServer1C/SB/S7系统扩展与挑战系统扩展：•向上扩展(ScaleUp)向单一节点添加硬件设备或将其升级为一个大型节点。•向外扩展(ScaleOut)添加更多节点并将数据及工作负载分布于这些节点当中。增大数据库规模增加用户数量与网络负载增大事务复杂性增加应用数量增加服务器数量8向上扩展、向外扩展与速度提升OriginalsystemHard-ware100%oftaskTimeScaleUp—线性向上扩展upto200%oftaskupto300%oftaskHard-wareTimeHard-wareTimeHard-wareTime50%oftaskSpeedUp—线性速度提升Hard-wareTimeHard-wareTime50%oftask9内存数据库ASE的选件不是一个独立体系结构的数据库真正的“In-memorydatabaseinside”支持多种数据库类型IMDB，完全的内存数据库RDDB，数据存放在磁盘上，但利用部分内存数据库方法提高性能内存临时库（tempdb）高性能事务日志写入内存没有磁盘I/O10企业多应用连续可用性？通过将利用率不高的服务器进行合并来提供资源使用率降低硬件成本，如多个Server公用一个Standby节点降低能源消耗节省数据中心的空间通过简化管理行为,最大化提高DBA工作效率通过一个集群管理所有的工作负载维护更少的硬件CBEFORE…AppAstandbyAppBstandbyDECBADEstandbyAFTER……11什么是集群（Cluster）?硬件集群一个由多个独立机器（结点）组成的系统每个结点都有自己的CPU,内存，网络，甚至硬盘结点通过一个高速网络相互连接(如gigabit+)结点都在一个数据中心(i.e.noWANinvolved)所有结点共同服务于一个应用程序，对应用程序而言，集群通常显示为一单一服务器Gigabit-speedinterconnect12Cluster技术集群技术目标：采用低成本硬件提供永远可用和无限可扩展性性能一群机器一起工作，提供比单一机器更好的性能可用性Clusters提供极好的可用性，是因为Cluster能够承担机器的遗失性价比由于大型SMP系统的复杂性，通常可购买许多小的服务器来取代单一大系统扩展性容量不够可加入其他的机器到cluster，初期建立小型的、非昂贵和低风险的系统，然后按需不断扩展.13磁盘存储是结点间唯一共享的资源集群结点对数据拥有同等的并发访问权需要一个网络可访问的共享盘阵，所有结点都可以访问到(SAN/NAS;notNFS)代表厂家：ASESDC,OracleRAC/10g结点间不共享任何资源在某一具体时间，磁盘存储只能被一个单一结点访问，或者每个结点有自己的私有磁盘代表厂家：MySQLCluster，MS-SQL，IBMDB2EEE，SybaseASE(HA,CIS)多机数据库集群体系架构Shared-diskClusterShared-nothingCluster+ClientsABCDSANXABCD+ClientsX14ASECE–物理集群架构和组件SharedDiskCluster体系架构多服务器连接到共享磁盘(SAN)内部Cluster通信需要一个或两个专属网络1GBit或10GbitEthernetInfiniband(IB)每个服务器有一个ASE实例（Instance）有一个软件和配置文件需要的共享文件系统QuorumDeviceDatabaseDevicesRawonSAN$SYBASENFS/CFSClusterconfigfileASEconfigfileSecondaryInterconnectPrimaryInterconnectASE1ASE2SpareASE315ASEClusterEdition的作用C以前…AppAstandbyAppBstandbyDECBADEstandby现在……BAC服务器分片提高资源利用率自动负载均衡降低架构成本…服务器负载正常运行…服务器负载节点失败BA…standbyC取代为…16Sybase集群特色：虚拟资源管理之逻辑集群逻辑集群应用和负载物理集群NODESASESERVERINSTANCESWorkloadManager–由物理集群分配逻辑集群的资源–数据库实例是基于逻辑集群的实例–失败转移的资源是在逻辑集群之上的所安排好的实例清单中的资源17案例：AmericanExpress公司全球信用卡和支付公司，在130国家有分支机构风险和欺诈分析部门目前环境新的IDN应用于Q12009上线测试环境：ASE12.5.3on2Sun服务器一台Sun为24和32GB内存一台Sun为16和32GB内存WebService运行于IBMWebsphere，并执行存储过程连接到数据库挑战解决应用的单点失败问题18案例：AmericanExpress解决方案PhaseI:2009移植数据库到ASE15ClusterEdition试运行后，正式上线在开发环境中测试Futurephase增加每台服务器的CPUs数扩展节点TESTCONFIGURATIONFUTURECONFIGURATIONSANSAN…选择ASECE的理由–现场培训和POC–对ASECE均衡负载有很深的印象，–维护时的连接转移简单易用–简单的安装和管理，非常满意–竞争对手是微软的集群软件，但考虑扩展平台的问题–考虑过使用ASEHA，但计划突破2个节点19与HA选项的区别与ASEHA相比，ClusterEdition提供如下增强：失败转移和回切近乎瞬间失败转移的连接自动重新路由可支持多达32个实例不需要第3方集群软件对所有实例可用的应用数据表现为单一系统视图Workloadmanager配置集群行为来满足服务级别的要求不需要应用逻辑改变可提供应用分区和路由降低内部进程通讯的负担提供更高的连续可用性内置cluster软件自动的均衡负载易管理的逻辑集群AppstandbyprimaryAppprimarypirmaryHACluster20提高业务连续可用性零数据丢失应用可持续性最大资源利用最小性能影响单节点多节点多中心21容灾6级——国际标准SHARE7822业务连续性与核心业务有关的系统故障，通过实施恢复解决方案，以提供持续的业务应用程序和用户访问RecoveryPointObjective(RPO)–“恢复时间目标”的要求RecoveryTimeObjective(RTO)–“恢复点目标”的要求衡量容灾系统成败的关键23第五级：基于事物复制的工作原理Sybase的复制服务器ReplicationServer是通过读取主点数据库的日志生成SQL语句在备份点运行来实现同步。数据库日志源数据库复制代理复制服务器复制服务器目的数据库LAN/WANQuestShareplex,GoldenGateTDM,DSGRealSync,SybaseRS,OracleDataGuard24SybaseRS复制技术优势主点数据源SybaseASEandCESybaseSQLAnywhereSybaseIQOracleMicrosoftSQLServerIBMDB2ASESQLAnywhereSybaseIQOracleMicrosoftDB2ReplicationAgent（非Sybase数据库）DirectConnect（非Sybase数据库）Real-timeEvents（消息总线）IBMMQTIBCORVJMS主点SybaseReplication远程或复制点SybaseProducts开放：支持Sybase,Oracle,MSSQLServer,DB2等主流数据库灵活：灵活的数据复制定义和订阅高效：最有效的传输内容，降低网络负载，提高传输效率可靠：提供丰富的数据传输保障机，如断点续传等，保障传输可靠TCO：RS可独立运行在一台服务器上，不局限于主点或复制点数据库的平台WAN25铁路客票发售与预订系统复制架构数据复制系统结构图centercentercentermaintRS_1RS_2RS_4RS_5局中心车站铁道部中心局中心管理是技术应用的前提和保证要以客户需求的角度使用Sybase技术26第五级:软件事务复制特点少量丢失数据，由于采用异步机制。所以当交易在主点提交以后主点宕机，而此时复制服务器又没有能及时从主点读出数据的时候，这样就有可能造成数据的丢失。只能恢复数据，不能恢复应用和其他数据备点数据可用，可以为OLAP等系统服务源数据来源于被提交的事务，因此复制后数据能够保持事务的一致性和完整性。由于只复制提交的事务，降低网络传输量，提高效率事务复制由于是异步准实时复制所以在复制距离上限制不高支持异构数据库，备份点硬件资源可以与主点不一致软件实现，成本低27