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　　镜像是什么？说白了就是个镜子（没用过镜子？没镜子你总要小便吧？开个玩笑。。 ），这里镜子的含义主要有两个：1、一模一样，以下会具体介绍，包括库名、数据文件和日志文件的存放路径都要一样。2、看得到，却“用不了”。镜像库在没有做不论什么处理时是不可訪问的。以下进入专业一点的解释：

　　数据库镜像（SQL Server Mirroring）从SQL Server 2005  SP2開始引入。尽管从2008開始被列为“将会被弃用”的功能，可是因为其有非常多优势，一直被广泛使用至今。本文将介绍镜像的基础，也会介绍和其它SQL Server提供的高可用方案的对照。《SQL Server扫盲》系列将会单独介绍各种高可用方案，所以这里不会过多介绍，主要是进行对照。

术语：

本系列将会用到非常多镜像甚至高可用的术语，所以这里先介绍相关概念：

• 主体server，Principal：在镜像环境中，包括活动库的源server，能够理解为主server。
• 镜像server。Mirror：在镜像环境中，包括目标数据库的server，即镜像环境中的目标server。
• 见证server。Witness：可选的一个server，用于监控主体server和镜像server。最基本的作用是进行自己主动故障转移（automatic Failover）。
• 伙伴server。Partner：相对于镜像环境而言，镜像server就是主体server的伙伴server。而主体server也是镜像server的伙伴server。
• 端点，Endpoint：绑定到网络协议中的对象，同意SQL Server通过端点在网络间交互。
• 会话，Session：活动于镜像环境中，用于维护server之间的状态信息和关系。简单来说就是镜像环境中各个伙伴server之间信息的传递者。
• 执行模式，Operating Mode：表示镜像环境的安全级别。镜像的执行模式有三种：带有自己主动故障转移的高安全性模式（带有见证server的同步模式），不带有自己主动故障转移的高安全性模式（没有见证server的同步模式），高性能模式（没有见证server的异步同步）。
• 角色，Role：在镜像环境中的功能，同一时刻，一个特定的server仅仅能是三种角色中的当中一种：主体、镜像或见证。

执行模式：

　　从大层面来说，SQL Server镜像仅仅有两种模式：高安全模式和高性能模式。两种模式的主要差别在于在事务提交后的操作。能够从图1-1中查看执行模式。

　　在高性能模式下，主体server不须要等待镜像server响应就可以提交事务。

　　在高安全性模式，须要把事务同步到镜像并得到响应后才终于提交主体server的事务。

图1-1 SQL Server镜像执行模式

高安全模式。High-Safety Mode：

　　这样的模式是同步模式，能够细分为带有自己主动故障转移（即有见证server）的高安全模式和不带自己主动故障转移（即没有见证server）的高安全性模式。

假设没有配置见证server，那么【带自己主动故障转移功能的高安全性(同步)】选项将会为灰色。即不可选。

　　两者最大的差别在于是否引入见证server，前面提到过。见证server能作为仲裁。侦測主体server的状态，一旦见证server不能连接主体server，将把会话自己主动切换到镜像server，假设没有见证server，那么须要手动切换。

　　在高安全模式下。事务必须在镜像库上提交，才干在主体库提交，这也意味着整套程序都必须等待镜像提交事务后才干终于提交，假设在网络情况不理想。将影响整个执行过程。高安全模式支持标准版和企业版。而且主体和镜像server必须是同样版本号，比方不能一个是标准版。一个是企业版。

　　假设须要*别的镜像安全性，能够使用见证server作为仲裁。见证server不是必须的，可是却是自己主动Failover（故障转移）功能必须的。见证server能够使用Workgroup（工作组版）或者Express版。

　　见证server用于检查镜像环境中，主体库和镜像库的联接是否正常。

见证server并不实际执行Failover，仅仅是告知镜像server：“主体server宕机了”。即使见证server也宕机了，仅仅是不能自己主动Failover而已，不影响镜像环境。能够把见证server理解为，仅用于回答：主体server是否已经宕机了？图1-2 是带有见证server的高安全性模式的示意图

图1-2 带有见证server的高安全性模式

　　当出现性能问题的时候。能够依据图1-2的步骤来一步一步侦測。

高性能模式。High-Performance Mode：

　　这样的模式是异步模式，仅仅能手动Failover。所以没有必要设置见证server（实际上是能够设置，可是没有不论什么意义。）。这样的模式会有数据丢失的可能。和高安全性模式相比，这样的模式不须要等待镜像server的确认，所以在网络条件不理想的环境下，是不错的选择。图1-3是高性能执行模式的示意图。

图1-3  高性能执行模式

同步、异步处理：

　　从图1-1 中能够看到，三种执行模式又能够分为两类处理，同步和异步。当镜像执行在同步模式下时。数据库的SAFETY选项为FULL。当镜像为异步时。数据库SAFETY的选项为OFF。两种高安全模式均为同步模式，高性能模式使用异步处理。

表1-1 列出了两种模式的主要特点：

表1-1 同步和异步模式的特点：

模式	版本号要求	数据丢失	SAFETY选项	性能影响	恢复速度	故障转移
同步	标准/企业	0丢失	FULL	网络可能影响性能	快	可自己主动
异步	企业版	有可能丢失数据	OFF	影响较小	依据须要提交的事务量而定	不可自己主动

 图1-4 SQL Server镜像执行模式选择

                SQL Server镜像的执行模式及其重要。直接影响到配置、预算及故障侦測和性能优化。

须要在前期做好评估，而且选择满足当前SLA要求的模式。

会话：

　　在配置完数据库镜像之后，就能够開始镜像会话。在镜像环境的全部server交互过程中。都通过会话来维护对方的状态信息。開始会话本质上就是開始主体数据库和镜像数据库的同步进程。

暂停和恢复会话：

　　当server出现性能问题时，暂停数据库会话能够暂时停止因为镜像带来的压力，可是要注意，暂停会话会导致日志依然活动。而且无法截断，假设时间持续太久。会引起日志文件的迅速增长，带来一系列的性能问题。

日志相关问题能够查看《SQL Server扫盲》中关于日志备份的文章。地址：http://blog.csdn.net/dba_huangzj/article/details/26844859

SSMS暂停会话：

　　能够通过图1-5中的方式暂时镜像会话

图1-5 暂停会话

T-SQL暂停、恢复会话：

　　可在主体库或者镜像库上执行以下的脚本暂停和恢复会话：

ALTER DATABASE AdventureWorks2008R2 SET PARTNER SUSPEND;--暂停会话

ALTER DATABASE AdventureWorks2008R2 SET PARTNER RESUME;--恢复会话

　　当数据库镜像会话启动后，主体server会发送事务给镜像server。全部未发送到镜像server的事务都被收集到发送队列（send queue）。在高安全性模式下。仅在镜像库处于暂停状态时才会建立send queue。

假设是高性能模式。不仅镜像处于暂停，即使server处于高使用率、网络慢、镜像server上有一个大型redo 队列或者其它原因都会引起send queue。

　　在镜像库中，已经传送过来可是未被写入镜像库的事务日志的事务会存放到redo queue中。假设redo操作失败，镜像server会暂停会话直到问题解决。

　　关于队列的介绍，将会在本系列的第六篇《监控和优化SQL Server镜像》中介绍。http://blog.csdn.net/dba_huangzj/article/details/26846203

镜像状态： 

SQL Server镜像状态可能包括以下几种：

• SYNCHRONIZING：正在同步，通常在第一次启用数据库镜像时出现，表示镜像server正在追上主体server的进度。
• SYNCHRONIZED：已经同步完成。大部分时间都是这样的状态，一旦有爆发性的事务传输到镜像数据库。状态会从SYNCHRONIZED转变成SYNCHRONIZING。在高安全性模式下，这样的状态通常不会导致数据丢失，仅表示镜像server正在同步，可是在高性能模式下，可能有数据丢失的风险。
• SUSPENDED：挂起，当主体server不发送事务到镜像server时出现，在Failover发生后会出现这样的状态（假设镜像环境依然执行，仅使用Failover则不出现。可是假设镜像库断开连接，则会出现）。手动暂停镜像会话或者redo 日志错误发生时都会出现。
• PENDING_FAILOVER：仅当主体server变成镜像server而且断开用户连接时。会在原主体server出现这样的状态。在这样的状态下，主体server和镜像server都会表现这样的状态。可是见证server会出现：CONNECTED/DISCONNECTED/UNKNOWN的当中一种状态。
  • CONNECTED：代表见证server能连到当中一个伙伴。另外两种代表不能连到伙伴server，这样的情况下。数据库会变成不可用。假设镜像环境使用了见证，而镜像server为DISCONNECTED，而且镜像server奔溃，那么数据库（即使在主体server上）都会变得无法訪问。所以当见证为disconnected。能够关闭见证，从而禁用仲裁。使用ALTER DATABASE <DB> SET WITNESS OFF实现。
  • DISCONNECTED：当镜像环境中的伙伴均无法连接对方时出现。

　　能够使用sys.database_mirroring文件夹视图查看镜像信息。

切换角色：

相比其它高可用，镜像能够轻易切换角色。SQL Server镜像能够使用以下三种方式切换角色：

手动Failover：

使用T-SQL语句：

Use master

go

ALTER DATABASE <DB> SET PARTNER FAILOVER--在主体server上执行

使用SSMS：

图1-6使用SSMS实现手动Failover

自己主动Failover：

带有见证server的高安全模式，当主体连接失败或者停止工作时。会自己主动切换到镜像server。当原主体server又一次连机时，这台原主体server会变成镜像环境中的镜像server。

可能丢失数据的强制切换：

这样的切换方式支持没有见证server的高性能和高安全模式，能够使用以下的T-SQL语句实现：

ALTER DATABASE <DB> SET PARTNER FORCE_SERVICE_ALLOW_DATA_LOSS --在镜像库执行

透明client重定向 ：

由SQL Native Client（SNAC）提供，同意镜像环境下，应用程序自己主动重定向到镜像数据库中。

通过在连接字符串加上Failover_Partnerkeyword来实现。应用程序须要加入又一次尝试联接的功能。 

SQL Server2008镜像的改进：

日志流压缩：

基于最小化网络带宽带来的影响，2008引入了日志流压缩功能，可是须要注意压缩和解压功能天生就会添加CPU的开销。

自己主动页还原：

在过去。页损坏是非常头痛的事情，而且非常难恢复。2008的镜像功能通过把镜像库的相应页恢复到主体库的页上，从而恢复数据。可是有些页镜像是不能回复的，比方文件头（page 0），数据库启动页（boot page。page 9），SGAM、PFS。可是对于以下的情况，镜像能够恢复：

• Error 823：OScyclic redundancy check（CRC）failure
• Error 824：logical errors including a bad page checksum or torn write
• Error 829：page has been marked as restore pending

SQL Server镜像各功能所需版本号：

　　一图抵千言。图1-7展示了SQL Server镜像中各个功能所需的版本号支持：

图1-7 SQL Server镜像中各个功能所需的版本号支持

其它高可用对照

截至SQL Server 2012为止，内置的高可用功能有集群（Cluster）、镜像（Mirroring）、复制（Replication）、日志传送（Log Shipping）和AlwaysOn（2012出现）。当中AlwaysOn基本上已经实现了集群、镜像的组合功能，所以本文不把镜像和AlwaysOn比較。

仅对其它部分比較。

具体信息能够看官方文档：

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms190202(v=sql.105).aspx

以下简要介绍一下镜像和其它部分的对照：

集群（Cluster）

长处：

• 这部分特指2012之前的Cluster，它基于Windows 的故障转移集群，能够自己主动检測SQL Server的健康状态。进行自己主动故障转移切换（自己主动Failover）。而且它的切换时间差点儿等于SQL Server服务启动时间，除非有大量事务须要redo，否则一般不会延时非常久，和带有见证server的高安全执行模式一起被称为2012之前的0延时高可用技术。

  另外两种都不能实现自己主动切换及0延时。

• 通过虚拟网络名称，client能够透明訪问活动实例，而不用改动程序的连接字符串。这一点比镜像有进一步的改进，镜像因为仅仅有一个镜像库，所以在第一次Failover成功之后。假设不做处理。镜像环境中原主体库即使又一次联机。
• 从2008開始能够指定对非活跃节点进行升级维护。

缺点：

• 使用共享磁盘，假设共享磁盘出问题，整个Cluster都会瘫痪。
• 非活跃节点一直处于停止状态，不能分摊负载，也造成资源浪费。
• 实施成本高，须要最少3台机且必须在域中。
• 故障转移是整个实例的，和镜像不同，假设仅仅有某个或者少数几个库出现故障须要Failover，镜像能够进行单独转移。可是Cluster不能够。这样会导致少数不相关的库受牵连。

复制（Replication）

　　复制天生就不是一种高可用技术，实际上是用来进行数据同步而已。假设单纯进行高可用方案，复制不是一个首选方案。

长处：

• 实现对象级别的同步，能够细化到列和行。
• 订阅库（也就是复制环境下的目标库）是可读的，能够进行读写分离方案。
• 支持多个库订阅一个库。延时能够达到秒级。
• 能够使用不同的SQL Server版本号。

缺点：

• 不提供自己主动故障转移。
• 不保证对象0丢失。
• 故障侦測较为困难，错误信息往往不能非常明显地表现出问题。
• 对表的定义有一定限制。比方事务复制要求表必须有主键。

日志传送（Log Shipping）

长处：

• 目标库可作为报表使用。

  而且过程中对主体server的压力非常小。

• 支持冗余多个副本，可进行远程暖备。
• 机制简单，故障侦測较为easy。

缺点：

• 不支持不同版本号的SQL Server。
• 延时是一定有的，不能实现全然同步。
• 不支持自己主动侦測和转移。
• 还原日志时。目标库不能对外訪问。
• 同步以库为单位。

　　以下借用《SQL Server 2012 实施与管理实战指南》上的一个表格来总结一下：

功能	Cluster	日志传送	镜像	复制
保护级别	实例	库	库	数据库对象
数据丢失	/	可能	同步模式下无	可能有
自己主动故障转移	是	否	高安全模式下是	否
对client是否透明	是	否	是，但须要设置字符串	否
停机时间	基于服务重新启动	长	等于恢复时间	长
多备用库	否	是	否	是
备用副本可读	/	是	否	是
抵御误操作	否	是	否	否
抵御磁盘故障	否	是	是	是
是否须要特定硬件	Windows集群	无	要求较好的磁盘和网络	无
对性能影响	低	中	中	高
版本号支持	2000開始	2000開始	2005開始	2000開始