SQL Server 2005实现负载均衡

Internet的规模每一百天就会增加一倍，客户但愿得到7天×24小时的不间断可用性及较快的系统反应时间，而不肯多次看到某个站点“Server Too Busy”及频繁的系统故障。

随着业务量的提升,以及访问量和数据流量的快速增加，网络各个核心部分的处理性能和计算强度也相应增大，使得单一设备根本没法承担。在此状况下，若是扔掉现有设备去作大量的硬件升级，必将形成现有资源的浪费，并且下一次业务量的提高，又将致使再一次硬件升级的高额成本投入。因而，负载均衡机制应运而生。

对于负载均衡，笔者常常接触的当属Oracle的负载均衡机制。下面，咱们先简单了解Oracle的负载均衡的实现方案。

Real Application Clusters是双机并行服务器(8i及之前版本称做Oracle Parallel Server，OPS)，用来在集群环境下实现多机共享数据库，以保证应用的高可用性，同时能够自动实现并行处理及均分负载，还能实现数据库在故障时的排错和无断点恢复。它能够自动进行负载平衡、故障修复和规划停机时间，以支持高可用性应用程序。若并行服务器中某节点失效，透明的应用程序容错可以把用户自动转接到另外一节点上继续运行，应用程序在用户没有察觉的状况下继续执行。这使周期性和非周期性发生故障的系统增大了连续可用性。进程的失效能够彻底透明地转移到另外一节点上去，经过适当地配置，能够指定全部查询都在客户端进行缓存，这样它们即可以在转移后的节点上从新设置。

下面咱们重点介绍Sql Server 2005是如何实现负载均衡的。

Sql Server 2005的新特性

端到端拓扑的事务性复制

SQL Server 2005对端到端(P2P)拓扑结构上事务性的复制增强了支持。P2P的拓扑结构支持无限的发布服务器，它们彼此之间能够互相交换事务。

P2P拓扑是SQL Server的一个巨大进步。如今，多端点服务器能够更改数据，而且向其余的发布者复制事务。这就是说，订阅服务器再也不被限制在主要的报告环境中，能够经过事务性负载全球共享的方式将服务器分布开来。当用户的数量增长的时候，只要简单地向这个群体中添加服务器便可。

除了将负载分布以外，这个拓扑结构还增长了可用性。若是任何一个点的服务器不可达，则池中其余服务器就会共享这个负载，由于每一个服务器都有其余全部服务器上可得到的所有数据集合。

数据库镜像和快照

SQL Server 2005引入了数据库镜像的概念，来帮助得到高可用性。特别提醒的是，只要它正式发布了，数据库镜像就能够在SQL Server 2005上使用。然而，只有到SQL Server 2005 Service Pack 1才会支持镜像。

数据库快照是SQL Server 2005中引入的另外一项特性。快照是某一个时间点上的数据库的克隆。只要对镜像数据库进行了快照，就可让用户查询快照。快照的生成一般只须要几秒钟，由于它实际上在这个过程当中并无拷贝任何数据。所以，要把负载分布到主服务器和备用服务器上，就能够将数据库作镜像，而后阶段性地对备份服务器进行快照。并且还可使用快照在主服务器上进行报告。

软件实现SQL Server 2005的负载均衡

中间层

实现数据库的负载均衡技术，首先要有一个能够控制链接数据库的控制端。在这里，它截断了数据库和程序的直接链接，由全部的程序来访问这个中间层，而后再由中间层来访问数据库。这样，咱们就能够具体控制访问某个数据库了，而后还能够根据数据库的当前负载来调整每次链接到哪一个数据库。好处在两个方面:首先，它成功地将数据库放到了内网之中，更好地保护了数据库的安全性。若是数据库也在公网上，1433端口是很容易被攻击的，因此要保护数据库与之的链接，就用到了中间层。它能够将数据库更加好地保护在内网。其次，链接数据库的全部链接均可以控制，更方便DBA对数据的管理，看哪些链接更耗费数据库资源，以便更好地优化代码。

可是，也有两点要注意:第一，必需要作成Windows的服务程序。Windows发展到今天，若是以一个集成的大系统来说，作成服务程序更加稳定，也更加安全，这样作即便用户不登陆机器，也可使用。第二，必需要使用多个中间层。从中间层的做用能够看出，它承接了数据库的全部链接，因此，一旦出了问题，就会致使整个系统瘫痪。因此作多个中间层是必要的，这样，若是一个坏了能够登陆到另外一个。

实现多据库数据同步

中间层有了，下一步的工做是设置构建数据库集群。对于负载均衡，最重要的就是全部服务器的数据都是同步的。这是一个集群所必需的，由于，若是数据不一样步，那么用户从一台服务器读出的数据，就有别于从另外一台服务器读出的数据，这是不能容许的。因此必须实现一个数据库的数据同步。这里设置一个用于写入的数据库，设置两个用于读出的数据库，由于据统计，通常来说，70%的数据库操做为读操做。

首先，在写入数据库上作一个发布服务器，主要基于SQL Server 2005的复制技术，将即将用到的表都选上。注意，在链接上要选用模拟用户，而后共享时选择sa用户，这样就能够将数据共享了。

其次，在两个读服务器上作订阅服务，要注意一样的事项，这样一个“一写两读”的数据库集群就完成了。

数据库的安全备份

在一个大的系统中，系统的无端障性是很重要的，可是在刚才的系统下，若是用于写的服务器忽然坏了，整个系统就会出现问题，因此，再作个备份是必要的。

数据库镜像是SQL Server 2005大力推出的，它就是要实现数据库的安全转移，因此须要再单独拿出一台机器来作备份服务器，将彻底镜像写入该服务器，这样，即便写入服务器坏了，它也能够自动转移到备份服务器上来，保证不影响用户。

这实际上就至关于实现了对服务器的容灾管理，可是有一点须要注意，在这种镜像的体系中，必需要有一台服务器做为监视服务器，以便察看哪台服务器坏了，用以在机器出错以后迅速调整。

回传数据库的状态

数据库服务器均已配完，总体的机器集群架构已经构建，接下来的工做就是配置程序。

首先，在读和写的服务器都放上一个监控程序，它一样必须是Windows的服务，这样更稳定;其次，它能够设定成每隔30秒或者必定时间，将服务器的CPU、内存、网卡流量和当前数据库状态等信息发送回来。在这里须要设置一个权值，用以衡量CPU、内存利用率等信息的各自比例。在这个系统中，建议以CPU利用率为准。

中间层实现的负载均衡

到此为止，全部的准备工做都已完成，包括数据库的创建和配置，中间层的位置，下面所做的就是用软件来实现这个负载均衡。

首先，当一个用户有数据库请求时，先判断是读仍是写，若是是写的话，就直接返回写入服务器，这样当写服务器写完数据之后，差很少能够在3秒内返回其余两台机器。

其次，当遇到一个读的请求时，根据监控返回来的数据判断，根据刚才的权值返回一个当前最空闲的机器。须要注意的是，这时最好作一个记录器，用以保持一段时间的数值，可让管理员自行设定，更好地作到几台数据库的压力平衡。

最后，若是为主的写入服务器忽然坏掉，程序能够自动把备份的服务器切换过来，用刚才的备份服务器看成写服务器，而后作一个报警系统，用以通知管理员。一样，当监控服务器发现其余两台读服务器坏掉时，也会自动通知管理员，来处理服务器的异常状况，这样就能够保证系统的稳定运行，并且易于管理和维护。

总之，用软件和微软SQL Server 2005的一些新技术，能够很轻松地实现负载均衡，这样不但能够不用硬件来实现，方便管理员的操控，更有利于DBA管理数据库，及时发现问题。