常见数据库集群技术.docx

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常见数据库集群技术

常见数据库集群技术

数据库集群技术有哪些

集群软件的分类:

一般来讲，集群软件根据侧重的方向和试图解决的问题，分为三大类:

高性能集群（Highperformancecluster，HPC）、负载均衡集群（Loadbalancecluster，LBC），高可用性集群（Highavailabilitycluster，HAC）。

按照集群工作的层面，可分为:

数据库服务器集群，应用服务器集群，交换机集群等按照集群的架构，可分为:

共享磁盘型，非共享磁盘型。

按照集群粒度不同:

基于IO;基于操作系统;基于数据库实例的;基于每个数据库的等。

什么是高性能集群

高性能集群（Highperformancecluster，HPC），它是利用一个集群中的多台机器共同完成同一件任务，使得完成任务的速度和可靠性都远远高于单机运行的效果。

弥补了单机性能上的不足。

该集群在天气预报、环境监控等数据量大，计算复杂的环境中应用比较多;

什么是负载均衡集群

负载均衡集群（Loadbalancecluster，LBC），它是利用一个集群中的多台单机，完成许多并行的小的工作。

一般情况下，如果一个应用使用的人多了，那么用户请求的响应时间就会增大，机器的性能也会受到影响，如果使用负载均衡集群，那么集群中任意一台机器都能响应用户的请求，这样集群就会在用户发出服务请求之后，选择当时负载最小，能够提供最好的服务的这台机器来接受请求并相应，这样就可用用集群来增加系统的可用性和稳定性。

这类集群在网站中使用较多;

什么是高可用性集群

高可用性集群（Highavailabilitycluster，HAC），它是利用集群中系统的冗余，当系统中某台机器发生损坏的时候，其他后备的机器可以迅速的接替它来启动服务，等待故障机的维修和返回。

最大限度的保证集群中服务的可用性。

这类系统一般在银行，电信服务这类对系统可靠性有高的要求的领域有着广泛的应用。

数据库集群的现状

数据库集群是将计算机集群技术引入到数据库中来实现的，有数据库厂商自己开发的;也有第三方的集群公司开发的;还有数据库厂商与第三方集群公司合作开发的，各类集群实现的功能及架构也不尽相同Oracle’sRealApplicationCluster（RAC）

MicrosoftSQLClusterServer（MSCS）

IBM’sDB2UDBHighAvailabilityCluster（UDB）

SybaseASEHighAvailabilityCluster（ASE）

MySQLHighAvailabilityCluster（MySQLCS）基于IO的第三方HA（高可用性）集群

RAC（RealApplicationCluster，真正应用集群）是Oracle9i数据库中采用的一项新技术，也是Oracle数据库accurategraspfivebigdevelopmentconceptofrichconnotation,advocateinnovation,andfocusedoncoordination,andadvocategreen,andthickplantopen,andadvanceshared,putfivebigdevelopmentconceptimplementationto"xxxxxxxx"constructionofspecificpracticeinthe,effectiveimproveledeconomicdevelopmentnewnormalofcapacityandlevel.Second,wemuststrivetoimprovecapacitytoimplementpolicies

支持网格计算环境的核心技术。

它的出现解决了传统数据库应用中面临的一个重要问题:

高性能、高可伸缩性与低价格之间的矛盾。

在很长一段时间里，甲骨文都以其实时应用集群技术（RealApplicationCluster，RAC）统治着集群数据库市场。

其余供应商似乎主要将重点放在了可用性上。

例如，xkoto公司（该公司为DB2提供集群技术）最初的计划本来是着眼于DB2的性能，不过他们现在的立场已经发生了变化，他们现在认为“性能固然重要，但真正需要解决的问题是持续可用性”。

您为什么需要集群

伴随着企业的成长，在业务量提高的同时，系统的访问量和数据流量的快速增长，其处理能力和计算强度也相应增大，使得单一设备根本无法承担。

在此情况下，如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级，这样将造成现有资源的浪费，而且如果再面临下一次业务量的提升，这又将导致再一次硬件升级的高额成本投入，甚至性能再卓越的设备也不能满足当前业务量的需求。

于是，人们希望通过几个中小型服务器组建集群，实现数据库的负载均衡，在需要更高数据库处理速度，我们只要简单地增加数据库服务器就可以得到扩展。

数据库作为应用系统的核心，在企业的IT系统中起着非常重要的作用，单一设备根本无法保证系统的持续运行，发生系统故障，严重影响系统的正常运行，甚至带来巨大的经济损失。

于是人们希望通过组建数据库集群，来保证系统的可用性，一旦某节点发生故障，系统会自动故障转移，实现系统的持续工作。

企业的数据是企业的一些重要信息，一些核心数据甚至关系着企业的命脉，单一设备根本无法保证数据的安全性，一旦发生丢失，很难再找回来，于是人们希望通过组建数据库集群，实现数据集群的冗余，通过多份数据来保证安全性。

问:

SQLServer自身提供的集群有哪些，和Moebius集群有什么区别,答:

SQLServer自身提供的集群技术有两种:

失败转移集群（MSCS）和镜像（Mirror）失败转移集群（MSCS），这是一种基于共享磁盘架构的高可用集群，是操作系统级别的集群;镜像（Mirror），是一种共享磁盘架构的高可用集群，是数据库级别的集群。

它们共同的特点就可以保证系统的可用性，但是对性能没有丝毫的提升，甚至较单机还有下降，事实上SQLServer数据库只运行在一个节点上，当出现故障时，另一个节点只是作为这个节点的备份;因为始终只有一个节点在运行，在性能上也得不到提升,系统也就不具备扩展的能力。

当现有的机器不能满足应用的负载时只能更换更高配置的机器，而且是一次性更换两台。

Moebius集群研究的范畴

在SQLServer数据库平台上开发的，用于实现数据库的负载均衡，同时提高数据库可用性，保证数据安全性的综合集群方案。

Moebius集群基于每个数据库实现，粒度更小，应用起来更加灵活方便;结构上采用无共享磁盘架构，横向扩展，具有良好的伸缩性;设计上，采用与SQLServer高度集成的方式，将Moebius中间间宿主于SQLServer的引擎中，将Moebius集群的配置管理器集成到SQLServerManagementStudio管理工具中，不论是管理还是开发上，最大程度地顺应了用户的使用习惯。

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Moebius集群常见问题,

1.问:

使用Moebius集群软件搭建集群是不是还要搭建MSCS（微软失败转移集群）或第

三方HA（高可用）集群,

答:

不需要，Moebius集群是一个单独的集群软件，是基于SQLServer数据库平台开发的，在应用时不依赖于其它的集群软件。

2.问:

Moebius集群支持无共享磁盘架构，若我现在已经搭建MSCS，使用了共享磁盘，

怎么办,

答:

Moebius集群也支持在共享磁盘架构上搭建集群，只是有两份相同的数据存放在同一个存储中。

3.问:

我一台服务器上有多个SQLServer数据库，会不会影响我使用Moebius集群,

答:

不会影响，Moebius集群是基于数据库级别的集群，可以将多个数据库搭建成多组集群。

4.问:

Moebius集群中的机器是不是一定要求一致，一个4CPU机器能不能和一个2CPU

机器搭建集群,

答:

可以，使用Moebius集群时，可以根据节点性能的不同，配置不同的权重，4CPU机器多分配些压力，2CPU机器少分配一些压力。

5.问:

我的应用程序很复杂，数据库的表结构也很复杂，是不是使用Moebius集群需要

要我们更改应用程序，更该数据库结构,

答:

在Moebius集群中，我们将客户的应用体验放在了很高的位置，客户不必担心由

于使用Moebius集群而更改原有程序，Moebius集群是和SQLServer数据库高度集成的，

Moebius配置管理器集成到SQLServer的ManagementStudio管理工具中，Moebius中

间件宿主在SQLServer的数据库引擎中，整个集群对外只暴露一个IP地址，您不但不需

要更改程序而且不用改变使用习惯，透明性非常好。

6.问:

Moebius集群中提供几种连接数据库的方法，负载均衡如何来实现,

答:

共提供了三种方式，

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1、通过格瑞趋势专门为数据库集群定制的负载均衡软件LoadbalancingDirector来连接数据库。

2、通过负载均衡硬件来连接数据库，如F5等。

3、通过其它的负载均衡软件来连接数据库。

7.问:

使用LBDirector负载均衡软件连接数据库集群是不是消耗很大,

答:

不是，LoadBalancingDirector是一个Windows服务，根据后端数据库服务器的压力的不同，合理的进行分发。

8.问:

使用LBDirector负载均衡软件具体如何连接数据库,

答:

LBDirector负载均衡软件可以部署在一台单独的服务器上，也可以部署在应用程序所在的服务器上。

9.问:

使用Moebius集群，管理工具是不是要增加额外的机器,有多少个节点，是不是

就要安装多少次,

答:

不需要，首先，Moebius集群的配置管理器集成到SQLServer的ManagementStudio

管理工具中，不需要您增加额外的机器;在您安装MoebiusforSQLServer时，您实际上安装的是Moebius集群的配置管理器，通过配置管理器来部署集群，在部署的过程中，Moebius中间件会自动创建到其它服务器的数据库节点上去。

10.问:

由于业务逻辑复杂，某,,,语句在单机上执行时间为,分钟，搭建Moebius集

群后，若是两个节点，那么是不是要执行10分钟,

答:

不是，Moebius集群中，首先在集群中的一个节点上执行，花费的时间也是5分钟，中间件监测到数据有变化，将变化的数据同步到其它节点，不需要在另一节点上重新执行。

11.问:

在同步数据的过程中，若同步到一个节点花费的时间是10毫秒，那么同步到2个

节点花费的时间是不是20毫秒,3个节点是不是30毫秒,

答:

不是，在同步数据的过程是以一个并发的形式进行的，所以这个时间和同步到一个节点花费的时间应该是基本相同。

12.问:

数据同步的具体消耗是多少,

答:

消耗是和实际的应用场景以及硬件环境有关系的，假设在环境相同的情况下，以某次测试的真实数据来说，单机执行3毫秒;在集群环境下执行3.5毫秒。

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13.问:

Moebius在同步数据的过程中是如何保证数据一致性的,

答:

Moebius中间件宿主在SQLServer里面，监测数据的变化，当有数剧变化时，中间件才工作，同步工作是在一个分布式事务中完成的，由MSDTC保证，所以数据是一致的。

14.问:

使用MSDTC来保证事务的一致性是不是会增加额外的消耗，消耗会不会很大,

答:

不是，首先分布式事务是有消耗，要比本地事务消耗大一点儿。

15.问:

Moebius集群和SQLServer的镜像有什么区别,

答:

相同:

都采用了基于事务日志的复制技术

a）不同:

镜像中只有一个服务器可读写，镜像服务器处于recoveing状态，是不能提

供读写服务的（可以通过快照做报表等，详细参考MS镜像相关介绍;在Moebius

集群中，两个节点是处于同等地位的，都是可读写的，可以有效均衡访问压力的。

b）在复制日志的过程中镜像是严格按照日志的顺序逐条传送的，在Moebius集群中，

采用了传输压缩以及智能同步策略，以最小的消耗完成数据的同步（详细参考

Moebius帮助文档中中间件的同步策略及传输压缩部分）

16.问:

我不知道Moebius集群是否适合我当前的应用，到底对我的数据库能提升多大性

能，若想得出一个直观的测试结果，我该怎么做,

答:

确实，在不同的应用场景、不同的硬件环境，所表现出来的性能提升是有差别的，建议您将自己的真实业务的还原到测试环境中，通过实际的测试数据来得出结论。

格瑞趋势提供了专门的测试工具，您也可以用专业的测试工具如LoadRunner等

部署Moebius集群时操作系统问题列表,1.现象:

CannotuseSAVETRANSACTIONwithinadistributedtransaction.或者:

不能在分布

式事务内部使用SAVETRANSACTION

解决办法:

升级到版本2047以上

2.现象:

不允许启动新请求，因为该请求应具有有效的事务描述符

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解决办法:

属于一个.Net2.0的Bug,打hotfix:

ndp20-kb916002-x86

3.现象:

在使用DTCping的时候会出现一个警告"Warning:

theCIDvaluesforbothtest

machinesarethesame"

原因:

克隆的操作系统导致

解决:

添加/删除

4.现象:

win2000上不能启动分布式错误:

解决办法:

打开注册表，HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\MSDTC修改以下两项:

AllowonlySecureRpcCalls=0

TurnoffRpcSecurity=1

5.现象:

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解决办法:

1、安装.net补丁文件extensibilitymsm.msi

2、在命令行中执行

3、%SYSTEMROOT%\M\Framework\v2.0.50727\regasm"C:

\Program

Files\MoebiusforSQLServer2005\GRQSH.Moebius.Studio.dll"

4、cdC:

\ProgramFiles\MicrosoftSQLServer\90\Tools\Binn\VSShell\Common7\IDE

5、qlWb.exe/setup

部署中问题列表

1.现象:

添加第二个节点不成功

原因:

没有按照用户手册中的说明操作，在添加第二个或其他节点时，这些节点的数据

库都是由首节点备份还原所得到。

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2.现象:

添加好后，保存不成功

3.原因:

1、DTC服务没配置，注意不论是操作工具还是数据节点说在的服务器都要配置

DTC服务。

2、防火墙开启，请暂时关闭防火墙，或者将DTC所涉及的端口全部开启。

3、克隆操作系统

4.克隆操作系统解决办法:

6、UseAddWindowsComponents,andremoveNetworkDTC.

7、Gotothecommandlineandrun:

MSDTC-uninstall

8、GototheregistryanddeletetheMSDTCkeysin

HKLM/Software/Microsoft/Software/MSDTC,

HKLM/System/CurrentControlSet/Services/MSDTC,and

HKEY_CLASSES_ROOT\CID（ifthey'restillthere）.

9、Reboot

10、Gotothecommandlineandrun:

MSDTC-installaccurategraspfivebigdevelopmentconceptofrichconnotation,advocateinnovation,andfocusedoncoordination,andadvocategreen,andthickplantopen,andadvanceshared,putfivebigdevelopmentconceptimplementationto"xxxxxxxx"constructionofspecificpracticeinthe,effectiveimproveledeconomicdevelopmentnewnormalofcapacityandlevel.Second,wemuststrivetoimprovecapacitytoimplementpolicies

11、UseAddWindowsComponents,andaddNetworkDTC.

12、Gotothecommandlineandrun:

netstartmsdtc

accurategraspfivebigdevelopmentconcep