1、擎鏡像系統(tǒng)SQLServer數(shù)據(jù)庫實時備份技術(shù)1。前言浪擎SQLServer鏡像通過數(shù)據(jù)庫邏輯層的復制技術(shù)，可以方便地實現(xiàn)SQLServer數(shù)據(jù)庫的實時備份容災，嚴格保障事務的一致性和完整性，在實時備份、本地和異地容災領域 具有非常大的優(yōu)勢。目標數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)處于運行狀態(tài)，無需進行恢復提高容災切換能力。鏡像系統(tǒng)也無需源和目標硬件規(guī)格一致，具有準實時復制、系統(tǒng)和網(wǎng)絡資源占用少、應 用方式靈活等特點。2。實時備份容災原理2.1 SQLServer事務日志架構(gòu)每個SQLServer數(shù)據(jù)庫都有事務日志，用以記錄所有事務和每個事務對數(shù)據(jù)庫所做的修 改。SQLServer使用預寫日志技術(shù)。 預寫日志確保在相關(guān)

2、的日志記錄之后才將數(shù)據(jù)修改寫 入磁盤。日志文件在概念上是一串連續(xù)的日志記錄。每條日志記錄由一個日志序號（LSN）標識，且在一個虛擬日志文件中后續(xù)日志記錄的LSN總是高于前一記錄的LSN。日志記錄按創(chuàng)建時的串行序列存儲。每條日志記錄由所屬的事務的ID標記。對于每個事務，使用可提高事務回滾速度的向后指針，在鏈內(nèi)單向鏈接與事務相關(guān)聯(lián)的所有日志記錄。事務日志內(nèi)記錄許多類型的操作，包括：每個事務的起點和終點；數(shù)據(jù)修改（插入、更 新或刪除），包括DDL語言對系統(tǒng)表的更改；每次分配或釋放擴展盤區(qū)；表或索引的創(chuàng) 建或除去；數(shù)據(jù)庫進程啟動時的操作標記。日志記錄包含的數(shù)據(jù)有已修改數(shù)據(jù)的前像（undo）和后像（re

3、do）兩種類型。前像是操作執(zhí)行前的數(shù)據(jù)復本；后像是操作執(zhí)行后的數(shù)據(jù)復本。基于上述事務日志架構(gòu)，SQLServer數(shù)據(jù)庫鏡像通過實時捕獲預寫日志文件塊，并解析還原成數(shù)據(jù)庫記錄，再執(zhí)行到目標數(shù)據(jù)庫，即可實現(xiàn)SQLServer數(shù)據(jù)庫實時備份容災。2.2鏡像引擎架構(gòu)SQLServer數(shù)據(jù)庫鏡像引擎包括代理、鏡像服務器、基準裝載器三大部件。代理包含事務日志實時捕獲器、事務日志分析器、自適應數(shù)據(jù)字典、初步過濾器、傳輸控制器和任務 隊列等；鏡像服務器包含接收隊列、事務隊列和Snapshot存儲、SQL應用機構(gòu)等。如下圖2.3復制流程事務日志實時捕獲器實時監(jiān)控源 SQLServer事務日志文件和捕獲其變化數(shù)據(jù)

4、；事務日志 分析器通過數(shù)據(jù)字典將日志數(shù)據(jù)解析還原成數(shù)據(jù)庫記錄，并過濾不需要鏡像的表或其他 數(shù)據(jù)庫對象；傳輸控制器從任務隊列中取出記錄數(shù)據(jù)傳輸至鏡像服務器。鏡像服務器接 收隊列將記錄數(shù)據(jù)保存至事務隊列和Snapshot文件中；SQL應用機構(gòu)掃描事務隊列，將提交事務應用到目標 SQLServer。2.4實時事務捕捉及解析鏡像系統(tǒng)通過內(nèi)嵌的 Windows文件系統(tǒng)驅(qū)動程序?qū)崟r捕捉SQLServer數(shù)據(jù)庫的日志I/O及數(shù)據(jù)塊。其具備以下技術(shù)特點：第一，鏡像系統(tǒng)在 SQLServer數(shù)據(jù)庫內(nèi)安裝少量對象用來存儲需復制的信息，但這些對 象從創(chuàng)建時就被設置成禁用狀態(tài)，不參與復制工作，也不會影響數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。第

5、二，文件系統(tǒng)驅(qū)動程序的捕捉完全獨立于SQLServer數(shù)據(jù)庫進程，因此鏡像系統(tǒng)對SQLServer數(shù)據(jù)庫的性能影響極小。第三，文件系統(tǒng)驅(qū)動程序僅捕獲需要復制的數(shù)據(jù)庫的日志文件，且僅捕獲其寫操作，忽略其他文件的任何操作。因此，對操作系統(tǒng)性能影響也極小。第四，只有發(fā)生變化的日志文件塊才會被捕捉，而不是整個日志文件，因此提高了解析 性能，降低了網(wǎng)絡傳輸流量。事務日志分析器根據(jù)數(shù)據(jù)字典依次解析日志文件塊，獲取該記錄的操作類型、涉及對象等，忽略不在數(shù)據(jù)字典中的對象并放棄該日志記錄的后續(xù)解析。當DDL語言更改了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)時，事務日志分析器將通知數(shù)據(jù)字典使其動態(tài)調(diào)整對象結(jié) 構(gòu)。因此數(shù)據(jù)字典具備自適應能力，無需重新啟動即可解析后續(xù)日志文件塊。2.5傳輸控制鏡像系統(tǒng)的傳輸協(xié)議基于TCP/IP實現(xiàn)。傳輸控制器記錄當前傳輸成功的事務點。當連接中斷等因素導致傳輸失敗，傳輸控制則停止傳輸工作，嘗試連接直至成功。鏡像系統(tǒng)可創(chuàng)建多個通道實現(xiàn)并行傳輸，提高傳輸效率。2.6應用數(shù)據(jù)鏡像系統(tǒng)將客戶端傳送到信息轉(zhuǎn)化為SQL語句，并按照在源數(shù)據(jù)庫中的Commit順序發(fā)送