Linux 下搭建 SQL Server 高可用服务之一

SQL Server Always On Availability Group 配置

步骤：

1. 配置三台 Linux 集群节点
2. 创建 Availability Group
3. 配置 Cluster Resource Manager, 比如 Pacemaker
4. 在集群中添加 Availability Groups

详细解说

1. 配置三台 Linux 集群节点

• 在集群中的三台服务器之间可以互相通信
• 安装 SQL Server

在 Linux 上，往集群管理器中添加集群资源时，一定是先建立集群资源，接着将新建的资源加入到集群中去。

所以建立 SQL Server Always On Availability Groups 也一样，先建立 AG, 完了之后添加到集群管理器（ Cluster Manager ）中去。

三台节点之间可以相互通信，该如何了解？

使用 ssh 可以相互无障碍地登录

1. 设置每台计算机的机器名
2. 加入同一个域
3. 配置 RSA 使得无密码 ssh 登录

1 设置每台计算机的机器名

vi /etc/hostname

分别设置为 centos00, centos01, centos02.

centos00 为主库所在服务器节点

2 加入同一个域

作用就是了互相识别，假如 node1 , node2, node3 是我们新建的三台集群服务器，互为 Availability Groups 成员，且 node1 是主库，node2, node3 为从库，三台机器之间互相识别的方法有两种，一是加入同一个域； 二是在各自的 /etc/hosts 文件中，添加机器名和 IP 地址的映射：

127.0.0.1 localhost
::1 localhost

192.168.1.10 centos00
192.168.1.11 centos01
192.168.1.12 centos02

把以上的配置脚本放入各自服务器的 /etc/hosts 中去，不需要配置域即可互相识别。

安装 SQL Server 已有介绍，不展开了

2. 启动 AlwaysOn Availability Group 特性

/opt/mssql/bin/mssql-conf set hadr.hadrenabled 1
systemctl restart mssql-server

可以检查服务器是否启用了 hadr :

select serverproperty('HadrManagerStatus')

适用于: SQL Server 2012 (11.x) through SQL Server 2017.

提示 SQL Server 是否启用了高可用灾备特性：

0 = Not started, pending communication.

1 = Started and running.

2 = Not started and failed.

NULL = Input is not valid, an error, or not applicable.

开启 AlwaysOn_health 扩展事件（Extended Events），用来检测 Always On Availability Group 的故障所在：

ALTER EVENT SESSION  AlwaysOn_health ON SERVER WITH (STARTUP_STATE=ON);
GO

在每一台节点实例上都开启 AlwaysOn_health 扩展事件。

关于如何使用 AlwaysOn_health 扩展事件，另开一篇文章解释，详见有道与笔记中 SQL Server 目录下 eXtended Events(XE) 的操作文档。

3. 新建证书 (certificate)

证书(Certificate)的作用，是为了让 SQL Server Mirroring Endpoints 之间可以相互通信。

理念和两台 Linux 服务器之间无密通信一样，一个公钥，一个私钥。公钥用来核实私钥的有效性，分发到各个服务器上，作为访问远程服务的凭证。

新建 master key ：

create master key encryption by password='MasterKey123.'

create master key 是 T-SQL 命令，不能直接在 shell 里面运行！

新建证书：

create certificate dbm_certificate with subject='dbm'

backup certificate dbm_certificate 
    to file='/var/opt/mssql/data/dbm_certificate.cer'
    with private key(
        file='/var/opt/mssql/data/dbm_certificate.pvk',
        encryption by password='PrivateKey123.')

现在有了公钥，私钥和证书，则需要保证所有的集群节点都有私钥和证书，如果没有则复制私钥和证书到相同目录下，以便之后的安装证书。

所以配置 AG 时，复制 dbm_certificate.cer, dbm_certificate.pvk 到其他两台节点相同目录下。

cd /var/opt/mssql/data
scp dbm_certificate.* root@centos01: /var/opt/mssql/data/
scp dbm_certificate.* root@centos02: /var/opt/mssql/data/

把这两个文件的权限赋给运行 ms sql server 服务的账户 mssql：

chown mssql:mssql dbm_certificate.*

4. 还原从库的证书

从库已经有了主库私钥的副本，这些副本可以还原出证书

create master key encryption by password='MasterKey123.'

create certificate dbm_certificate
    from file='/var/opt/mssql/data/dbm_certificate.cer'
    with private key(
        file='/var/opt/mssql/data/dbm_certificate.pvk',
        decryption by password='PrivateKey123.')

在所有的从库都执行上述的脚本，来创建证书。

其中会遇到一点小麻烦：

Msg 15208, Level 16, State 6, Server centos02, Line 1
The certificate, asymmetric key, or private key file is not valid or does not exist; or you do not have permissions for it.

mssql 是用来运行 sql server on linux 的账户，因此他需要被赋予可以访问证书和私钥文件的权限。

chown mssql:mssql dbm_certificate.*

证书是从主库上“移栽”过去的，那么从库是否也需要搭建自己的证书，“移栽”给主库使用呢？

5. 新建 mirroring endpoints

SQL Server AG 节点之间使用 TCP 通信，通过指定的端口传送消息。

create endpoint hadr_endpoint
    as TCP(Listener_port=5022)
    for database_mirroring (
        role=all,
        authentication=certificate dbm_certificate,
        encryption = required algorithm aes      
    )

alter endpoint hadr_endpoint state = started

打开 防火墙对 endpoint 对应的端口的支持。

    firewall-cmd --zone=public --add-port=5022/tcp --permanent
    firewall-cmd --reload

6. 新建 AG (Availability Groups)

两种新建 AG 的方法：

• 3 份同步副本 (Three synchronous replicas)
• 2 份同步副本 + 1份配置副本(Two synchronous replicas plus a configuration replica)

这两种方法都可以保护数据和实现高可用性，但 3份同步副本的方法更能在主库失效的情况下，做出自动切换的动作，等待老主库回线之后，继续事务操作。

如果仅仅是实现保护数据的目的，那么直接采用 2 副本即可，还省去了集群管理器的配置。

搭建三副本同步的脚本：

create availability group [crmag]
    with (db_failover=on,cluster_type=external)
    for replica on 
        N'centos00'
        with (
            endpoint_url = N'tcp://centos00:5022',
            availability_mode=synchronous_commit,
            failover_mode=external,
            seeding_mode=automatic
            ),
         N'centos01'
        with (
            endpoint_url = N'tcp://centos01:5022',
            availability_mode=synchronous_commit,
            failover_mode=external,
            seeding_mode=automatic
            ),
         N'centos02'
        with (
            endpoint_url = N'tcp://centos02:5022',
            availability_mode=synchronous_commit,
            failover_mode=external,
            seeding_mode=automatic
            );

    alter availability group [crmag]
        grant create any database ;

我们在这里指定了 external 的集群管理方式，那么就需要在 Linux 上安装独立的集群管理软件，通常用 Pacemaker. 但理论上也应该有其他的集群管理软件，比如 Mesos, Linux Cluster Manager(LCM) 等。

这是配置 Availability Group 中比较重要的一大步，有必要在这一步做一些测试来提早预知，是不是配置得有问题。

endpoint_url 被配置成了 namepipeline, 我觉得有必要修改一下：

create availability group [crmag]
    with (db_failover=on,cluster_type=external)
    for replica on 
        N'192.168.1.10'
        with (
            endpoint_url = N'tcp://192.168.1.10:5022',
            availability_mode=synchronous_commit,
            failover_mode=external,
            seeding_mode=automatic
            ),
         N'192.168.1.11'
        with (
            endpoint_url = N'tcp://192.168.1.11:5022',
            availability_mode=synchronous_commit,
            failover_mode=external,
            seeding_mode=automatic
            ),
         N'192.168.1.12'
        with (
            endpoint_url = N'tcp://192.168.1.12:5022',
            availability_mode=synchronous_commit,
            failover_mode=external,
            seeding_mode=automatic
            );

    alter availability group [crmag]
        grant create any database ;

理论上所有 availability_mode 标记是 synchronous_commit 的节点，都需要同步完成之后，主库的事务才能被正确提交。但有一个参数可以控制从库副本同步的最小数量 - Required_Synchronized_Secondaries_To_Commit. 上面的配置看上去是要 2 个从库都同步之后，事务才会在主库提交，但如果配置了 required_synchronized_secondaries_to_commit 为1， 则只需要一台从库同步即可。

7. 连接从库与添加 AG 数据库

连接从库：

需要将集群中的从库，添加到 AG 中来，在每个从库上执行下面的命令：

ALTER AVAILABILITY GROUP [crmag]
    Join WITH(cluster_type=external);

ALTER AVAILABILITY GROUP [crmag]
    Grant Create Any Database ;

添加 AG 数据库：

选择性的添加我们要同步的数据库，使其实现三副本同步：

create database [crm];
alter database [crm] set recovery full ;


backup database [crm]
    to disk = N'/var/opt/mssql/data/crm.bak';



alter availability group [crmag]
    add database [crm]

验证同步情况：

select db_name(database_id)  as 'database'
    ,   synchronization_state_desc
from sys.dm_hadr_database_replica_states ;

目前为止实现的功能是数据保护，即主库失效的情况下，数据都备份在两台从库上。但并没有实现自动切换功能，即主库失效了，其他两台库也就不能访问了。所以下一篇讲解如何使用 pacemaker 实现自动切换失效主库到从库，达到7*24 小时无故障在线。