البرنامج التعليمي: تنفيذ قاعدة بيانات موزعة جغرافياً (قاعدة بيانات Azure SQL)

مقالة
01/28/2024

ينطبق على: قاعدة بيانات Azure SQL

تكوين قاعدة بيانات في قاعدة بيانات SQL وتطبيق العميل من أجل تجاوز الفشل إلى منطقة بعيدة واختبار خطة تجاوز الفشل. ستتعرف على كيفية:

إنشاء مجموعة تجاوز الفشل
تشغيل تطبيق Java للاستعلام عن قاعدة بيانات في قاعدة بيانات SQL
تجاوز الفشل التجريبي

إذا لم يكن لديك اشتراك في Azure، فأنشئ free account قبل البدء.

المتطلبات الأساسية

ملاحظة

تستخدم هذه المقالة الوحدة النمطية Azure Az PowerShell، وهي الوحدة النمطية PowerShell الموصى بها للتفاعل مع Azure. لبدء استخدام الوحدة النمطية Az PowerShell، راجع تثبيت Azure PowerShell. لمعرفة كيفية الترحيل إلى الوحدة النمطية Az PowerShell، راجع ترحيل Azure PowerShell من AzureRM إلى Az.

هام

لا تزال الوحدة النمطيةPowerShell Azure Resource Manager مدعومة من قبل قاعدة بيانات SQL Azure، ولكن جميع التطويرات المستقبلية تكون للوحدة النمطية Az.Sql. بالنسبة إلى أوامر cmdlets، راجع AzureRM.Sql. تتطابق وسائط الأوامر في الوحدة النمطية Az وفي الوحدات النمطية AzureRm بشكل كبير.

لإكمال البرنامج التعليمي، تأكد من تثبيت العناصر التالية:

Azure PowerShell
قاعدة بيانات واحدة في قاعدة بيانات SQL Azure. لإنشاء استخدام واحد،
ملاحظة

يستخدم البرنامج التعليمي نموذج قاعدة بيانات AdventureWorksLT.
Java و Maven، راجع إنشاء تطبيق باستخدام SQL Server، مع تمييز Java وتحديد البيئة الخاصة بك، ثم اتبع الخطوات.

هام

تأكد من إعداد قواعد جدار الحماية لاستخدام عنوان IP العام للكمبيوتر الذي تقوم بتنفيذ الخطوات عليه في هذا البرنامج التعليمي. ستقوم قواعد جدار الحماية على مستوى قاعدة البيانات بإجراء نسخ متماثل تلقائياً إلى الخادم الثانوي.

للحصول على معلومات، راجع إنشاء قاعدة جدار حماية على مستوى قاعدة بيانات أو لتحديد عنوان IP المستخدم لقاعدة جدار الحماية على مستوى الخادم للكمبيوتر الخاص بك، راجع إنشاء جدار حماية على مستوى الخادم.

إنشاء مجموعة تجاوز أعطال

باستخدام Azure PowerShell، قم بإنشاء مجموعات تجاوز الفشل بين خادم موجود وخادم جديد في منطقة أخرى. ثم أضف نموذج قاعدة البيانات إلى مجموعة تجاوز الفشل.

PowerShell
The Azure CLI

هام

يتطلب هذا النموذج وجود Azure PowerShell Az 1.0 أو أي نسخة أحدث. اضغط Get-Module -ListAvailable Az لمعرفة الإصدارات المثبتة. إذا كنت بحاجة إلى التثبيت، راجع نموذجInstall Azure PowerShell.

قم بتشغيل Connect-AzAccountلتسجيل الدخول إلى Azure.

لإنشاء مجموعة تجاوز الفشل، قم بتشغيل البرنامج النصي التالي:

$admin = "<adminName>"
$password = "<password>"
$resourceGroup = "<resourceGroupName>"
$location = "<resourceGroupLocation>"
$server = "<serverName>"
$database = "<databaseName>"
$drLocation = "<disasterRecoveryLocation>"
$drServer = "<disasterRecoveryServerName>"
$failoverGroup = "<globallyUniqueFailoverGroupName>"

# create a backup server in the failover region
New-AzSqlServer -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $drServer `
    -Location $drLocation -SqlAdministratorCredentials $(New-Object -TypeName System.Management.Automation.PSCredential `
    -ArgumentList $admin, $(ConvertTo-SecureString -String $password -AsPlainText -Force))

# create a failover group between the servers
New-AzSqlDatabaseFailoverGroup –ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server `
    -PartnerServerName $drServer –FailoverGroupName $failoverGroup –FailoverPolicy Automatic -GracePeriodWithDataLossHours 2

# add the database to the failover group
Get-AzSqlDatabase -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server -DatabaseName $database | `
    Add-AzSqlDatabaseToFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server -FailoverGroupName $failoverGroup

هام

تشغيل az login لتسجيل الدخول إلى Azure.

$admin = "<adminName>"
$password = "<password>"
$resourceGroup = "<resourceGroupName>"
$location = "<resourceGroupLocation>"
$server = "<serverName>"
$database = "<databaseName>"
$drLocation = "<disasterRecoveryLocation>" # must be different then $location
$drServer = "<disasterRecoveryServerName>"
$failoverGroup = "<globallyUniqueFailoverGroupName>"

# create a backup server in the failover region
az sql server create --admin-password $password --admin-user $admin `
    --name $drServer --resource-group $resourceGroup --location $drLocation

# create a failover group between the servers
az sql failover-group create --name $failoverGroup --partner-server $drServer `
    --resource-group $resourceGroup --server $server --add-db $database `
    --failover-policy Automatic --grace-period 2

يمكن أيضاً تغيير إعدادات النسخ المتماثل الجغرافي في مدخل Azure، عن طريق تحديد قاعدة البيانات، ثم الإعدادات>النسخ المتماثل الجغرافي.

Geo-replication settings

تشغيل مشروع العينة

في وحدة التحكم، قم بإنشاء مشروع Maven باستخدام الأمر التالي:

mvn archetype:generate "-DgroupId=com.sqldbsamples" "-DartifactId=SqlDbSample" "-DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart" "-Dversion=1.0.0"

اكتب Y واضغط على Enter.
تغيير الدلائل إلى المشروع الجديد.
```
cd SqlDbSample
```
باستخدام المحرر المفضل لديك، افتح ملف pom.xml في مجلد المشروع.
إضافة برنامج تشغيل Microsoft JDBC لتبعية SQL Server عن طريق إضافة المقطع dependency التالي. يجب لصق التبعية داخل المقطع dependencies الأكبر.
```
<dependency>
  <groupId>com.microsoft.sqlserver</groupId>
  <artifactId>mssql-jdbc</artifactId>
 <version>6.1.0.jre8</version>
</dependency>
```

حدد إصدار Java بإضافة المقطع properties بعد المقطع dependencies:

<properties>
  <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
  <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
</properties>

دعم ملفات البيان بإضافة المقطع build بعد المقطع properties:

<build>
  <plugins>
    <plugin>
      <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
      <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
      <version>3.0.0</version>
      <configuration>
        <archive>
          <manifest>
            <mainClass>com.sqldbsamples.App</mainClass>
          </manifest>
        </archive>
     </configuration>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

حفظ ملف pom.xml وإغلاقه.

افتح الملف app.java الموجود في ..\SqlDbSample\src\main\java\com\sqldbsamples واستبدال المحتويات بالرمز التالي:

package com.sqldbsamples;

import java.sql.Connection;
import java.sql.Statement;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Timestamp;
import java.sql.DriverManager;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class App {

   private static final String FAILOVER_GROUP_NAME = "<your failover group name>";  // add failover group name

   private static final String DB_NAME = "<your database>";  // add database name
   private static final String USER = "<your admin>";  // add database user
   private static final String PASSWORD = "<your password>";  // add database password

   private static final String READ_WRITE_URL = String.format("jdbc:" +
      "sqlserver://%s.database.windows.net:1433;database=%s;user=%s;password=%s;encrypt=true;" +
      "hostNameInCertificate=*.database.windows.net;loginTimeout=30;",
      FAILOVER_GROUP_NAME, DB_NAME, USER, PASSWORD);
   private static final String READ_ONLY_URL = String.format("jdbc:" +
      "sqlserver://%s.secondary.database.windows.net:1433;database=%s;user=%s;password=%s;encrypt=true;" +
      "hostNameInCertificate=*.database.windows.net;loginTimeout=30;",
      FAILOVER_GROUP_NAME, DB_NAME, USER, PASSWORD);

   public static void main(String[] args) {
      System.out.println("#######################################");
      System.out.println("## GEO DISTRIBUTED DATABASE TUTORIAL ##");
      System.out.println("#######################################");
      System.out.println("");

      int highWaterMark = getHighWaterMarkId();

      try {
         for(int i = 1; i < 1000; i++) {
             //  loop will run for about 1 hour
             System.out.print(i + ": insert on primary " +
                (insertData((highWaterMark + i)) ? "successful" : "failed"));
             TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
             System.out.print(", read from secondary " +
                (selectData((highWaterMark + i)) ? "successful" : "failed") + "\n");
             TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
         }
      } catch(Exception e) {
         e.printStackTrace();
   }
}

private static boolean insertData(int id) {
   // Insert data into the product table with a unique product name so we can find the product again
   String sql = "INSERT INTO SalesLT.Product " +
      "(Name, ProductNumber, Color, StandardCost, ListPrice, SellStartDate) VALUES (?,?,?,?,?,?);";

   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_WRITE_URL);
           PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql)) {
      pstmt.setString(1, "BrandNewProduct" + id);
      pstmt.setInt(2, 200989 + id + 10000);
      pstmt.setString(3, "Blue");
      pstmt.setDouble(4, 75.00);
      pstmt.setDouble(5, 89.99);
      pstmt.setTimestamp(6, new Timestamp(new Date().getTime()));
      return (1 == pstmt.executeUpdate());
   } catch (Exception e) {
      return false;
   }
}

private static boolean selectData(int id) {
   // Query the data previously inserted into the primary database from the geo replicated database
   String sql = "SELECT Name, Color, ListPrice FROM SalesLT.Product WHERE Name = ?";

   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_ONLY_URL);
           PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql)) {
      pstmt.setString(1, "BrandNewProduct" + id);
      try (ResultSet resultSet = pstmt.executeQuery()) {
         return resultSet.next();
      }
   } catch (Exception e) {
      return false;
   }
}

private static int getHighWaterMarkId() {
   // Query the high water mark id stored in the table to be able to make unique inserts
   String sql = "SELECT MAX(ProductId) FROM SalesLT.Product";
   int result = 1;
   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_WRITE_URL);
           Statement stmt = connection.createStatement();
           ResultSet resultSet = stmt.executeQuery(sql)) {
      if (resultSet.next()) {
          result =  resultSet.getInt(1);
         }
      } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
      }
      return result;
   }
}

وأخيراً، احفظ الملف App.java وأغلقه.
في وحدة تحكم الأمر، قم بتشغيل الأمر التالي:
```
mvn package
```

بدء تشغيل التطبيق الذي سيتم تشغيله لمدة ساعة واحدة حتى يتوقف يدوياً، ما يتيح لك الوقت لتشغيل اختبار تجاوز الفشل.

mvn -q -e exec:java "-Dexec.mainClass=com.sqldbsamples.App"

#######################################
## GEO DISTRIBUTED DATABASE TUTORIAL ##
#######################################

1. insert on primary successful, read from secondary successful
2. insert on primary successful, read from secondary successful
3. insert on primary successful, read from secondary successful
...

تجاوز الفشل التجريبي

تشغيل البرامج النصية التالية لمحاكاة تجاوز الفشل ومراقبة نتائج التطبيق. لاحظ كيف ستفشل بعض الإدراجات والتحديدات أثناء ترحيل قاعدة البيانات.

PowerShell
The Azure CLI

يمكنك التحقق من دور خادم التعافي من الكوارث أثناء الاختبار باستخدام الأمر التالي:

(Get-AzSqlDatabaseFailoverGroup -FailoverGroupName $failoverGroup `
    -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $drServer).ReplicationRole

لاختبار تجاوز الفشل:

بدء تجاوز فشل يدوي لمجموعة تجاوز الفشل:

Switch-AzSqlDatabaseFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup `
 -ServerName $drServer -FailoverGroupName $failoverGroup

إعادة مجموعة تجاوز الفشل مرة أخرى إلى الخادم الأساسي:

Switch-AzSqlDatabaseFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup `
 -ServerName $server -FailoverGroupName $failoverGroup

يمكنك التحقق من دور خادم التعافي من الكوارث أثناء الاختبار باستخدام الأمر التالي:

az sql failover-group show --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $drServer

لاختبار تجاوز الفشل:

بدء تجاوز فشل يدوي لمجموعة تجاوز الفشل:

az sql failover-group set-primary --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $drServer

إعادة مجموعة تجاوز الفشل مرة أخرى إلى الخادم الأساسي:

az sql failover-group set-primary --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $server

الخطوات التالية

في هذا البرنامج التعليمي، قمت بتكوين قاعدة بيانات في قاعدة بيانات Azure SQL وتطبيق تجاوز الفشل إلى منطقة نائية واختبار خطة تجاوز الفشل. تعلمت كيفية القيام بالتالي:

إنشاء مجموعة تجاوز الفشل للنسخ المتماثل الجغرافي
تشغيل تطبيق Java للاستعلام عن قاعدة بيانات في قاعدة بيانات SQL
تجاوز الفشل التجريبي

انتقل إلى البرنامج التعليمي التالي حول كيفية إضافة مثيل Azure SQL Managed Instance إلى مجموعة تجاوز الفشل:

إضافة مثيل Azure SQL Managed Instance إلى مجموعة تجاوز الفشل

مشاركة عبر