SQLSERVER2008負載均衡設計

1、SQL SERVER 200負8 載均衡設計摘要：SQL SERVER2OO8開發(fā)的系統(tǒng)隨著數據量的增大， 系統(tǒng)性能不能滿足用戶的需求。可以通過大量的高性能的硬 件投入，來提高系統(tǒng)的性能。這樣，浪費更新的舊硬件，造 成不必要的損失，這不是解決問題最好的方法。如何在原有 的硬件基礎上，提高系統(tǒng)的性能，發(fā)揮已有硬件的優(yōu)勢，讓 每一個節(jié)點共同完成系統(tǒng)應用。關鍵詞：負載均衡； ORACLE；SQL SERVER中圖分類號： TP311 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-3044（2015）12-0008-021 概述 隨著經濟的高速發(fā)展，企業(yè)規(guī)模逐漸擴大，數據量急劇 膨脹。早期搭建的SQL SE

2、RVE服務環(huán)境已經不能滿足業(yè)務量 數據增加帶來數據庫服務器性能下降，導致應用程序響應時 間不能滿足客戶需求。雖然微軟數據庫 SQL SERVE不斷升級， 但是改造現有狀況很難。不斷增長的數據量帶來很多新的問 題，如：查詢、添加、更新數據等操作響應時間變得越來越 長，盡管應用程序不斷的優(yōu)化， 也不能滿足用戶體驗的需求。解決目前存在的問題有以下幾種方法： 1）擴展服務器性能，增加服務器吞吐能力，在硬件上 擴展現在的需要。但是，已經退下的舊的服務設備，實屬資 源浪費，單節(jié)點的提升會對整個系統(tǒng)產生瓶頸，仍然不能滿 足用戶的需求，提高性能是失敗的。另外，這種單一硬件提 升整個服務的性能不是一種可持續(xù)發(fā)展

3、方案，不是一種可取 方案。2）SQL SERVE升級到ORACL平臺，采用“ RAC”來解 決，ORACLE“ RAC采用共享緩存（Cache）的辦法，來是實 現鎖的互換，多個實例同時分擔負載。不但能負載均衡而且擴展也很方便。同時也和微軟集群 （MSCS和SQL2005鏡像 作了對比。 這種方法雖然能夠解決問題， 但是要將應用移植， 代碼要重新編寫，關鍵是有好多舊系統(tǒng)在里面，當時開發(fā)的 人員都離開了。所以這將是一個即費財力、物力、人力，同 時還要面臨很大風險的一個艱難過程。3）在原有基礎上，進行 SQL SERVER200上進行集群。 SQL SERVE數據庫服務器都只有“熱備”的解決方案，而

4、沒 有“負載均衡”和“集群”完備的解決方案。如果在原有硬 件、軟件沒有發(fā)生改變情況下，完成數據庫的負載均衡，是 一種比較優(yōu)的解決方案。那么，如何完成這種集群呢？2 數據庫解決方案1）SQL SERVER200數據庫解決方案SQL SERVER200通過提供各種高可用性解決方案，大大縮短應用數據庫的宕機時間，解決方案保障用戶每周 7 天，每天 24 小時訪問數據，有效的提高數據庫運行性能，提高 了數據庫的高可用性。數據庫提供了各種的Always On功能技術，可以提高數據庫的安全性能，大大縮減停機時間并可 以獲得滿意級別的可用性，并減少了由于大量用戶同時訪問 同一數據庫而導致的沖突，但是配置比較

5、麻煩。SQL SERVER 200高8 可用和數據庫恢復解決方案， 體現在 數據鏡像、事務復制、日志傳送、 備份/還原、故障轉移群集、 數據庫快照、數據壓縮等技術上（如圖1簡單SQLSERVE數據庫構架）。備份壓縮，通常情況下，減少壓縮備份所需的設備IO，減少了備份所需的存儲空間，大大提高備份的速度。但是， 明顯占用CPU,影響數據庫的性能。數據壓縮，將數據進行壓縮，以減少存儲空間，提高傳 輸效率,它是對數據通過算法將數據有效的重新組織,并減 少冗余和存儲空間的一種技術方法。在存儲、傳輸過程中得 到很大的應用。數據鏡像,當同一時間內,只有一個主體數據庫,其他數據庫為鏡像數據庫或備用數據庫,并實

6、現多個數據庫之間進行數據同步。當主體數據庫服務器出現故障時,能夠及時 切換到備用數據庫中,并標識為主體數據庫。因此,當數據 庫出現狀況時,并不影響用戶的體驗。SQL SERVER 200處8 理海量數據來說,執(zhí)行的性能降低,為提高數據庫服務能力，在原有基礎上，增加負載均衡和集 群的解決方案。當用戶來請求時，對用戶的SQL語句進行平衡、并對SQL語句進行優(yōu)化，已提升數據庫服務器的執(zhí)行能 力、安全能力。2）ORACLE RA數據庫負載均衡解決方案ORACLE RA（在所有的服務器使用和管理同一個數據庫環(huán)境下，為了減少每一臺服務器的工作量，需要兩臺以上的 服務器組成集群，另需要一個共享存儲設備。還需

7、要具備集 群軟件和RAC組件，而且服務器上的操作系統(tǒng)必須是同一個 版本。RAC可以自動進行負載平衡、故障修復和規(guī)劃停機時 間，以支持高可用性應用程序。 如圖2 ORACLE RA（負載均衡 設計。3）數據庫服務器存在以下問題 數據庫的兩個節(jié)點分別是運行時和備份用的，當出現 故障時，備份節(jié)點開始工作。 雖然兩個節(jié)點同時工作，但是計算機在性能上還是得 不到提升，備份節(jié)點不能解決運行發(fā)生時的作用。 只是追求更高配置的機器，并不能從根本上解決性能 問題。 從細節(jié)上講，當一個節(jié)點出現故障的時候，另一個節(jié) 點接管業(yè)務又是需要一定的步驟和時間。如：Node2 首先必須識別出 Node1 出現故障了； 必須通

8、過軟 件的方式使 Node2 與共享磁盤保持透明； Node1 中創(chuàng)建的 IP 地址也必須在 Node2 中創(chuàng)建； Node1 中創(chuàng)建的網絡名稱也必 須在 Node2 中創(chuàng)建；管理 Node1 的數據庫服務必須在 Node2 中重新啟動；上面的步驟必須連續(xù)的進行（共享磁盤和網絡連接好后SQL Server才能啟動，IP地址成功后網絡名稱才能構創(chuàng)建。）3 集群中間件設計SQL SERVER 200在8 原有基礎之上， 實現數據庫集群， 采 用獨立數據庫存儲，不使用共享存儲，并將n 個節(jié)點數據庫實現同步，可以通過鏡像完成。但是將 n 個節(jié)點平等對待， 沒有主服務器和輔助服務器區(qū)分，只是在負載上有所

9、側重， 通過一定算法實現節(jié)點的負載工作分配。它將植入在 SQL Server 內核的中間件集群軟件，完成負載均衡（如圖 3 實現 負載均衡）。系統(tǒng)架構能夠在SQL Server上構建多種集群，可以實現自動平衡負載和故障恢復，它可為您提供數 據庫從小規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模一整套完整的解決方案。系統(tǒng)采 用橫向擴展， 取而代之的是硬件的追求， 在原有系統(tǒng)基礎上， 發(fā)揮每一個節(jié)點的功能，達到安全性能不降低、提高系統(tǒng)的 性能。數據可以存儲在每個機器自己的存儲介質中。對機器的 要求不高，只要能夠互相連通就可以完成系統(tǒng)的集群架構。采用靈活，方便在 SQL Server上構建多種集群，系統(tǒng)可 以實現自動平衡負載和故

10、障恢復，它可為您提供數據庫從小 規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模一整套完整的解決方案。采用此中間件設計在 SQL SERVER 200高8可用性基礎上， 把含有 n 個節(jié)點的數據庫服務器組成數據庫集群。增加SQLServer 內核的中間件，和以往不同的是讓簡單的備份工作的 節(jié)點也要承擔工作任務。主要工作是負載均衡、同步數據、SQL語句優(yōu)化、故障轉移、備份恢復等。備份數據庫服務器和運行數據庫服務器共同承擔數據 備份功能和共享服務器壓力，提高數據庫的安全性、減少單 一節(jié)點完成服務的壓力。4 軟件測試測試環(huán)境：操作系統(tǒng)： Windows Server 2008 R2數據庫版本： SQL Server 2008服務器

11、 A： 10.0.0.1服務器 B： 10.0.0.2虛擬 IP： 10.0.0.15 集群的搭建完成后，就可以開始對集群進行測試。首先 是負載均衡測試。負載均衡的測試辦法是使用壓力測試工具， 然后分別查看兩個實例的分析。負載均衡的算法是默認根據兩臺服務器的過去一段時 間采集的性能指標進行分析，優(yōu)先將查詢導到負載低的服務器中，但集群剛搭建的時候沒有歷史數據，則按照平均分配的原則。下面是我使用SQL Query Stress進行負載均衡測試的 結果，如圖 4所示。我開了 100 個線程，每個線程循環(huán) 10 次，來進行一個非常簡單的查詢。5 結束語 本文在原有框架下進行改進，并發(fā)揮各自的功能，在此 架構下，主要完成負載均衡算法，采用中間件技術的數據庫 集群系統(tǒng)中各執(zhí)行節(jié)點的負載進行運算，根據閾值對該集群 系統(tǒng)進行負載均衡，避免硬件的浪費，從根本