SQL Server基于Linux系统的可用性组安装与部署

◆陈海琼 赵觅

SQL Server基于Linux系统的可用性组安装与部署

◆陈海琼 赵觅

（贵州广播电视台 贵州 550002）

随着互联网云计算的发展，以Linux操作系统为核心的开源生态逐渐成为云计算服务的主流，微软公司发布了Linux版McroSoft SQL Server，提供数据同步的可用性组。本文详细阐述了SQL Server数据库如何基于Linux系统安装和配置可用性组。

Linux；SQL Server；可用性组

互联网云计算的发展，以Linux操作系统为核心的开源生态逐渐成为云计算服务的主流，免费开源的Linux服务器系统如centos、ubuntu server，能为企业节约一笔可观的操作系统购置经费。近年来微软逐渐把自己的业务重心转向云计算市场，微软也发布提供Linux版本的McroSoft SQL Server（以下简称MSSQL），包括rpm、deb包安装，还提供了官方的Docker容器镜像。

Linux平台的MSSQL与Windows平台拥有相同的数据库引擎，具有相似的功能与服务。其中就有支持数据业务安全、读取扩展的Always On 可用性组（Availability Group 以下简称AG）。AG可以实现High Availability（高可用性）或read-scale（读取缩放）。本文将介绍基于Linux的MSSQL安装配置read-scale可用性组。

1 read-scale可用性组的介绍

read-scale可用性组可以不使用群集管理器的情况下使用，提供了只读副本横向扩展，read-scale可用性组可以做到多个数据库的同步，但并不提供高可用性。在构建可用性组之前，需要了解两个概念。

1.1 可用性副本

每个可用性组包含两个或多个可用性副本的集合。每个可用性副本都承载可用性组中的可用性数据库的一个副本。每个可用性副本都被分配一个初始角色（“主角色”或“辅助角色”），角色由该副本的可用性数据库继承。给定副本的角色确定它承载的是读写数据库还是只读数据库。其中一个主要副本被分配主角色，它承载读写数据库（称为“主数据库” ）。至少一个辅助副本被分配辅助角色，辅助副本承载只读数据库（称为“辅助数据库”）。

1.2 可用性模式AVAILABILITY_MODE

可用性模式是可用性副本的一个属性，决定主副本是否在辅助副本将事务日志记录写入磁盘之前，等待提交数据库上的事务。共有两种可用性模式：

（1）异步提交模式（ASYNCHRONOUS_COMMIT）：主副本无需等待确认异步提交辅助副本已硬化日志，便可提交事务。异步提交模式可最大限度地减少辅助数据库上的事务滞后时间，但允许它们滞后于主数据库，因此可能会导致某些数据丢失。

（2）同步提交模式（SYNCHRONOUS_COMMIT）：在提交事务之前，同步提交主副本要等待同步提交辅助副本确认它已完成硬化日志。同步提交模式可确保在给定的辅助数据库与主数据库同步时，充分保护已提交的事务。这种保护的代价是延长事务滞后时间。

2 Linux安装MSSQL并配置AlwaysOn高可用组

Linux服务器通常使用非图形界面的命令行模式，因此安装过程只能采用命令输入的方式。本文安装过程，是连接互联网的环境下进行在线安装，如果在非联网环境安装，可以提前下载离线安装包。数据库程序安装完毕后，可以用数据库控制客户端远程连接MSSQL数据库，进行后续数据库配置流程。整个安装配置流程如图1所示。

图1 安装配置流程图

2.1 安装Linux版本MSSQL2019

准备两台centos7系统服务器，分别命名并分配IP地址为mssql1（172.17.0.201）和mssql2（172.17.0.202），把命名和IP地址分别加入他们的hosts文件中。然后分别在两台服务器上安装MSSQL2019数据库服务端程序。

2.1.1安装官方源

运行以下命令，下载MSSQL2019官方源到本机源仓库。

2.1.2安装MSSQL

运行以下命令，安装MSSQL程序。

2.1.3配置MSSQL

运行以下命令，选择要安装功能版本，并设置SA账户密码。

MSSQL提供了多个功能个版本，Express Edition、Standard、Enterpirise、Developer。

（1）Express Edition：入门级的免费数据库，用于学习和构建小型服务器数据库，不支持AG。

（2）Standard：付费标准版本，支持本地和云部署。AG 可拥有的副本总数为两个：一个主要副本以及一个仅能用作可用性目的的次要副本。次要副本不能用于任何其他目的，例如可读查询。

（3）Enterprise：付费，提供了全面的高端数据中心功能，可为关键任务工作负荷提供较高服务级别。 AG 最多可拥有的副本总数为九个：一个主要副本，以及最多八个次要副本，并且最多可以对其中3个副本（包括主要副本）进行同步。

（4）Developer：允许开发人员在MSSQL之上构建任何类型的应用程序。它包括Enterprise版本的所有功能，但是仅被许可作为开发和测试系统使用，而不是作为生产服务器使用。如果要用于正式正产系统，请根据功能需求选择购买对应的版本。

实验测试环境可安装Developer版本，如果要在生产环境使用可用性组，请根据实际需求，购买并安装Standard或者Enterpise版本。

2.1.4系统配置防火墙

配置系统防火墙，将两台Linux服务器的TCP的1433和5022端口开放。1433端口是MSSQL默认端口；5022端口是可用性组端点默认端口。

2.1.5安装控制客户端

在一台PC机上安装数据库控制客户端SQL Server Management Studio（以下简称SSMS），使用SSMS的查询编辑器，编写执行Transact-SQL（以下简称T-SQL）脚本语句与数据库交互。

2.2 配置可用性组

2.2.1开启可用性组

运行命令，开启MSSQL可用性组，重启MSSQL服务，该设置才能生效。

2.2.2启用Alwayson_health事件会话

运行以下T-SQL脚本，启用Alwayson_health事件会话，可对可用性组进行故障排查时帮助诊原因。

2.2.3创建证书

Linux需要使用证书验证各个镜像节点之间的通信。在主数据库运行以下T-SQL脚本创建密钥和证书，然后备份证书，并使用私钥保护文件。

dbm_certificate.cer是主副本的证书，dbm_certificate.pvk私钥。将这两个文件复制到其他辅助数据库的服务器同一位置，并且赋予MSSQL用户访问权限。在所有辅助数据库运行以下T-SQL脚本，创建证书。

2.2.4在所有副本上创建镜像端点和监听端口

数据库镜像端点是可用性组的重要组成部分，它的主要作用有两个：主副本和辅助副本之间通过端点传送日志块和消息，同步数据；主副本和每个辅助副本通过端点互相发送ping来确定彼此是否互相连通。端点使用TCP协议，监听端口一般默认为5022。在所有副本服务器上运行以下T-SQL脚本创建端点。

2.2.5新建read-scale可用性组群集

在主数据库运行以下T-SQL脚本创建一个可用性组“Linux_ag”。请注意，群集类型CLUSTER_TYPE为 NONE，，创建read-scale可用性组。可用性模式AVAILABILITY_MODE选择同步模式，确保数据库事务的一致性。

2.2.6把辅助副本加入可用性组中

在辅助数据库中执行以下T-SQL脚本，将辅助副本加入刚才创建的可用性组“Linux_ag”。

2.2.7添加数据库到可用性组

在主数据库中执行以下T-SQL 脚本，将名为test1的数据库添加到名为Linux_ag的可用性组。可用性组配置完成。

用SSMS客户端查看数据库服务器可用性组面板状态，如图2，可用性组Linux_ag中有两个可用性副本，mssql1（主要副本）和mssql2（辅助副本），mssql1的test1数据库与mssql2的test1数据库实时主从同步。

2.3 切换主节点

当需要切换主角色所在服务器时，可在执行以下T-SQL脚本，切换主节点。

3 使用Docker安装MSSQL并配置AlwaysOn高可用组

Docker是一个开源的应用容器引擎，基于golang语言开发，并遵从Apache2.0协议开源。Docker是一种新型虚拟化方式，和传统虚拟机技术相比，有很多优势。Docker采用进程隔离技术，无需消耗额外模拟系统的资源，容器部署启动速度快，迁移扩展便利，利用k8s进行多台服务器批量集群部署。

3.1 安装与配置

3.1.1拉取镜像

运行以下命令，拉取官方MSSQL2019的Docker镜像。

3.1.2运行容器

运行以下命令，运行Docker容器。环境变量“SA_PASSWORD=your_password”，表示SA账户的密码。环境变量“MSSQL_PID=Developer”，表示要指定的版本。环境变量“ACCEPT_EULA=Y”，表示在Docker容器映像中运行的MSSQL的使用将受MSSQL许可证条款的约束，你同意并使用它。

3.3.3 Always On可用性组群集配置

用SSMS连接Docker运行的MSSQL服务，可用性组的配置操作与之前普通安装的可用性组配置一致。

3.2 注意事项

Docker运行数据库，需要volume外挂数据卷，才能长期保存数据，但是如果容器突然崩溃，导致数据库非正常关闭，有可能会损坏数据。所以用Docker部署数据库，适合对与数据丢失不敏感的业务，且对分布式横向扩展部署有需求的场景。

4 结束语

本文详细阐述了SQL Server数据库在Linux系统中高可用组的安装配置，增强了数据库读取横向扩展能力，实现数据在线安全备份，同时增加系统数据库业务的读取服务器节点。如果原本在Windows平台的业务需要迁移到Linux上，这个方案可以避免更换数据库厂家，避免一些不必要的代码改动与兼容性问题。对于数据库业务访问和数据安全的探讨，本文也只是涉及部分内容，希望能与各位同行共同探讨与借鉴。

[1]叶杨婕，官磊.AlwaysOn可用性组在电子选举系统中的应用[J].计算机用，2018，38（S2）：258-261+278.

[2]郭绪晶. 服务器集群系统高可用模块设计与实现[D].北京邮电大学，2013.

[3]赵学作.Docker部署SQL Server数据库[J].网络安全和信息化，2019（07）：80-81.