Unterschiede zwischen den Verfügbarkeitsmodi einer Always On-Verfügbarkeitsgruppe

Gilt für:SQL Server

In Always On-Verfügbarkeitsgruppenist der Verfügbarkeitsmodus eine Replikateigenschaft, die bestimmt, ob ein angegebenes Verfügbarkeitsreplikat im Modus für synchrone Commits ausgeführt werden kann. Für jedes Verfügbarkeitsreplikat muss für den Verfügbarkeitsmodus entweder der synchrone Commit-Modus, der asynchroner Commit-Modus oder der reine Konfigurationsmodus konfiguriert werden. Wenn das primäre Replikat für den asynchronen Commit-Modus konfiguriert ist, wartet es nicht, bis ein sekundäres Replikat eingehende Transaktionsprotokolldatensätze auf den Datenträger schreibt (um das Protokoll zu härten). Wenn ein bestimmtes sekundäres Replikat für den Modus für asynchrone Commits konfiguriert ist, wartet das primäre Replikat nicht, bis das betreffende sekundäre Replikat das Protokoll festgeschrieben hat. Wenn sowohl das primäre Replikat als auch ein angegebenes sekundäres Replikat für den Modus für synchrone Commits konfiguriert sind, wartet das primäre Replikat, bis das sekundäre Replikat bestätigt, dass es das Protokoll festgeschrieben hat (es sei denn, das sekundäre Replikat konnte innerhalb des Sitzungstimeouts für das primäre Replikat keinen Ping-Befehl an dieses senden).

Hinweis

Wenn das Sitzungstimeout des primären Replikats von einem sekundären Replikat überschritten wird, wechselt das primäre Replikat für das betreffende sekundäre Replikat vorübergehend in den Modus für asynchrone Commits. Wenn das sekundäre Replikat die Verbindung mit dem primären Replikat erneut herstellt, kehren sie in den synchronen Commit-Modus zurück.

Unterstützte Verfügbarkeitsmodi

AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen unterstützen drei Verfügbarkeitsmodi:

• Asynchroner Commit-Modus
• Synchroner Commit-Modus
• Nur Konfigurationsmodus

Der Modus für asynchrone Commits ist eine Wiederherstellungslösung für Notfälle, die gut funktioniert, wenn die Verfügbarkeitsreplikate über weite Entfernungen verteilt sind. Wenn jedes sekundäre Replikat im Modus für asynchrone Commits ausgeführt wird, wartet das primäre Replikat nicht, bis ein sekundäres Replikat das Protokoll festschreibt. Stattdessen sendet das primäre Replikat die Transaktionsbestätigung, unmittelbar nachdem es einen Protokolldatensatz in die lokale Protokolldatei geschrieben hat, an den Client. Das primäre Replikat wird mit minimaler Transaktionswartezeit bezogen auf ein sekundäres Replikat ausgeführt, das für den Modus für asynchrone Commits konfiguriert wurde. Wenn das aktuelle primäre Replikat für den Verfügbarkeitsmodus „Asynchroner Commit“ konfiguriert ist, führt es für alle sekundären Replikate, unabhängig von deren Verfügbarkeitsmoduseinstellungen, asynchron ein Commit für Transaktionen aus.

Weitere Informationen finden Sie weiter unten in diesem Thema unter Verfügbarkeitsmodus „Asynchroner Commit“.

ImModus für synchrone Commits hat Hochverfügbarkeit Vorrang vor Leistung, und dies hat eine größere Transaktionswartezeit zur Folge. Im Modus für synchrone Commits wird mit dem Senden der Transaktionsbestätigung an den Client gewartet, bis das sekundäre Replikat das Protokoll auf dem Datenträger festgeschrieben hat. Wenn die Datensynchronisierung für eine sekundäre Datenbank beginnt, fängt das sekundäre Replikat an, eingehende Protokolldatensätze von der entsprechenden primären Datenbank zu übernehmen. Sobald alle Protokolldatensätze festgeschrieben wurden, wechselt die sekundäre Datenbank in den Status SYNCHRONIZED. Anschließend wird jede neue Transaktion vom sekundären Replikat festgeschrieben, bevor der Protokolleintrag in die lokale Protokolldatei geschrieben wird. Wenn alle sekundären Datenbanken eines bestimmten sekundären Replikats synchronisiert sind, unterstützt der synchrone Commit-Modus manuelles Failover und optional automatisches Failover.

Weitere Informationen finden Sie weiter unten in diesem Thema unter Verfügbarkeitsmodus „Synchroner Commit“.

Der Konfigurationsmodus gilt nur für Verfügbarkeitsgruppen, die sich nicht auf einem Windows Server-Failovercluster befinden. Ein Replikat im Konfigurationsmodus enthält keine Benutzerdaten. In diesem Modus speichert die Masterdatenbank des Replikats Konfigurationsmetadaten von Verfügbarkeitsgruppen. Weitere Informationen finden Sie unter Verfügbarkeitsgruppe mit dem reinen Konfigurationsreplikat.

In der folgenden Abbildung wird eine Verfügbarkeitsgruppe mit fünf Verfügbarkeitsreplikaten angezeigt. Das primäre Replikat und ein sekundäres Replikat sind für den Modus für synchrone Commits mit automatischem Failover konfiguriert. Ein weiteres sekundäres Replikat ist für den Modus für synchrone Commits ausschließlich mit geplantem manuellen Failover konfiguriert, und zwei sekundäre Replikate sind für den Modus für asynchrone Commits konfiguriert, der nur erzwungene manuelle Failover (normalerweise als erzwungene Failoverbezeichnet) unterstützt.

Das Synchronisierungs- und Failoververhalten zwischen zwei Verfügbarkeitsreplikaten hängt vom Verfügbarkeitsmodus beider Replikate ab. Beispielsweise müssen sowohl die primäre Replik als auch die sekundäre Replik für synchronen Commit konfiguriert sein, damit er stattfindet. Ebenso müssen beide Replikate für automatisches Failover konfiguriert sein. Das Verhalten des oben beschriebenen Bereitstellungsszenarios ist in der folgenden Tabelle zusammengefasst, die das Verhalten je nach verwendetem primären Replikat aufschlüsselt:

Aktuelles primäres Replikat	Automatische Failoverziele	Modus für synchrone Commits bei	Modus für asynchrone Commits bei	Automatisches Failover möglich
01	02	02 und 03	04	Ja
02	01	01 und 03	04	Ja
03		01 und 02	04	Nein
04			01, 02 und 03	Nein

Normalerweise wird Knoten 04 als Replikat mit asynchronem Commit an einem Standort für die Notfallwiederherstellung bereitgestellt. Die Tatsache, dass die Knoten 01, 02 und 03 nach einem Failover auf Knoten 04 im Modus für asynchrone Commits verbleiben, hilft, einen Leistungsabfall in der Verfügbarkeitsgruppe zu vermeiden, der infolge einer hohen Netzwerklatenz zwischen den beiden Standorten auftritt.

Asynchronous-Commit Availability Mode

Im Modus für asynchrone Commits wird das sekundäre Replikat nie mit dem primären Replikat synchronisiert. Obwohl eine gegebene sekundäre Datenbank den gleichen Datenbestand wie eine entsprechende primäre Datenbank aufweisen kann, kann der Datenbestand jeder sekundären Datenbank jederzeit älter sein. Der Asynchrone Commit-Modus kann in einem Notfallwiederherstellungsszenario hilfreich sein, in dem das primäre Replikat und das sekundäre Replikat durch einen erheblichen Abstand voneinander getrennt sind. In solchen Fällen möchten Sie nicht, dass kleine Fehler das primäre Replikat beeinträchtigen, oder es handelt sich um Situationen, in denen die Leistung wichtiger ist als der synchronisierte Datenschutz. Da das primäre Replikat nicht auf Bestätigungen aus dem sekundären Replikat wartet, wirken sich Probleme im sekundären Replikat nicht auf das primäre Replikat aus.

Das sekundäre Replikat im Modus für asynchrone Commits versucht, mit den vom primären Replikat empfangenen Protokolldatensätzen Schritt zu halten. Sekundäre Datenbanken mit asynchronem Commit bleiben jedoch immer unsynchronisiert und neigen dazu, etwas hinter den entsprechenden primären Datenbanken zurückzubleiben. In der Regel ist die Lücke zwischen einer sekundären Datenbank mit asynchronem Commit und der entsprechenden primären Datenbank klein. Doch kann sich die Lücke erheblich vergrößern, wenn der Server, der das sekundäre Replikat hostet, überlastet oder das Netzwerk langsam ist.

Im Modus für asynchrone Commits wird lediglich ein erzwungenes manuelles Failover (mit möglichem Datenverlust) unterstützt. Das erzwungene Failover ist lediglich als letztes Mittel für Situationen vorgesehen, in denen das aktuelle primäre Replikat über einen längeren Zeitraum nicht verfügbar ist und die sofortige Verfügbarkeit der primären Datenbanken wichtiger ist als das Risiko eines möglichen Datenverlusts. Das Failoverziel muss ein Replikat sein, dessen Rolle den SECONDARY-Status oder RESOLVING-Status aufweist. Das Failoverziel wechselt in die primäre Rolle, und seine Datenbankkopien werden zur primären Datenbank. Sämtliche verbleibenden sekundären Datenbanken werden zusammen mit den bisherigen primären Datenbanken, sobald diese verfügbar werden, angehalten, bis Sie sie einzeln manuell fortsetzen. Im asynchronen Commit-Modus gehen alle Transaktionsprotokolle, die das ursprüngliche primäre Replikat noch nicht an das frühere sekundäre Replikat gesendet hatte, verloren. Dies bedeutet, dass in den neuen primären Datenbanken möglicherweise einige oder alle Transaktionen fehlen, die kürzlich committet wurden. Weitere Informationen zur Funktionsweise des erzwungenen Failovers und bewährte Methoden zu dessen Verwendung finden Sie unter Failover und Failovermodi (Always On-Verfügbarkeitsgruppen).

Synchronous-Commit Availability Mode

Im Verfügbarkeitsmodus mit synchronem Commit (Modus für synchrone Commits) wird jede sekundäre Datenbank, sobald sie einer Verfügbarkeitsgruppe zugeordnet wurde, so schnell wie möglich auf den Stand der entsprechenden primären Datenbank gebracht und wechselt in den Status SYNCHRONIZED. Die sekundäre Datenbank verbleibt so lange im Status SYNCHRONIZED, bis die Datensynchronisierung fortgesetzt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass jede Transaktion, die in einer bestimmten primären Datenbank abgeschlossen wird, in der jeweiligen sekundären Datenbank abgeschlossen wird. Wenn jede sekundäre Datenbank für ein bestimmtes sekundäres Replikat synchronisiert wurde, wird der Synchronisierungsstatus des sekundären Replikats insgesamt auf den Status HEALTHY festgelegt.

In diesem Abschnitt:

• Faktoren, die die Datensynchronisierung stören

• Wie die Synchronisierung bei einem sekundären Replikat funktioniert

• Modus für synchrone Commits ausschließlich mit manuellem Failover

• Modus für synchrone Commits mit automatischem Failover

Faktoren, die die Datensynchronisierung unterbrechen

Nachdem alle Datenbanken synchronisiert wurden, wechselt ein sekundäres Replikat in den Status HEALTHY. Das synchronisierte sekundäre Replikat bleibt gesund, es sei denn, einer der folgenden Fälle tritt ein:

• Eine Verzögerung oder eine Störung im Netzwerk oder auf dem Computer führt dazu, dass für die Sitzung zwischen dem sekundären und dem primären Replikat ein Timeout auftritt.

  Hinweis

  Informationen zur Eigenschaft der Sitzungszeit von Verfügbarkeitsreplikaten finden Sie in Übersicht über Always On-Verfügbarkeitsgruppen (SQL Server).

• Eine sekundäre Datenbank auf dem sekundären Replikat wird angehalten. Das sekundäre Replikat hört auf, synchronisiert zu werden, und sein Synchronisierungsstatus wird als "NICHT GESUND" markiert. Das sekundäre Replikat kann erst dann wieder fehlerfrei werden, wenn die angehaltene sekundäre Datenbank entweder fortgesetzt und erneut synchronisiert bzw. aus der Verfügbarkeitsgruppe entfernt wurde.

• Sie fügen der Verfügbarkeitsgruppe eine primäre Datenbank hinzu. Zuvor synchronisierte sekundäre Replikate wechseln in den Synchronisierungsstatus NOT_HEALTHY. Dieser Status gibt an, dass sich mindestens eine Datenbank im Synchronisierungsstatus NOT SYNCHRONIZING befindet. Ein bestimmtes sekundäres Replikat kann erst wieder fehlerfrei sein, wenn eine entsprechende sekundäre Datenbank für das Replikat vorbereitet wurde, der Verfügbarkeitsgruppe hinzugefügt wurde und mit der neuen primären Datenbank synchronisiert wurde.

• Sie ändern das primäre Replikat oder das sekundäre Replikat in den Verfügbarkeitsmodus mit asynchronem Commit. Nachdem der Modus für asynchrone Commits aktiviert wurde, verbleibt das sekundäre Replikat so lange im Synchronisierungsstatus HEALTHY, bis die Datensynchronisierung fortgesetzt wird. Wenn jedoch nur das primäre Replikat in den Modus für asynchrone Commits geändert wird, wechselt das sekundäre Replikat mit synchronem Commit in den Synchronisierungsstatus PARTIALLY_HEALTHY. Dieser Status zeigt an, dass sich mindestens eine Datenbank im Synchronisierungsstatus SYNCHRONIZING, jedoch keine der Datenbanken im Status NOT SYNCHRONIZING befindet.

• Sie ändern alle sekundäre Replikate, indem Sie sie in den Verfügbarkeitsmodus mit synchronem Commit versetzen. Dadurch wird das sekundäre Replikat so lange mit dem Synchronisierungsstatus PARTIALLY_HEALTHY gekennzeichnet, bis sich alle Datenbanken im Synchronisierungsstatus SYNCHRONIZED befinden.

Tipp

Um den Synchronisierungsstatus einer Verfügbarkeitsgruppe, eines Verfügbarkeitsreplikats oder einer Verfügbarkeitsdatenbank anzuzeigen, müssen Sie die synchronization_health- oder synchronization_health_desc-Spalte in sys.dm_hadr_availability_group_states, sys.dm_hadr_availability_replica_states oder sys.dm_hadr_database_replica_states abfragen.

Funktionsweise der Synchronisierung für ein sekundäres Replikat

Im synchronen Commit-Modus wird nach dem Beitritt eines sekundären Replikats zur Verfügbarkeitsgruppe eine Sitzung mit dem primären Replikat eingerichtet:

1. Das sekundäre Replikat schreibt eingehende Protokolldatensätze auf die Festplatte (härtet das Protokoll).
2. Das sekundäre Replikat sendet eine Bestätigungsmeldung an das primäre Replikat.

Nachdem das festgeschriebene Protokoll auf der sekundären Datenbank das Ende des Protokolls auf der primären Datenbank erreicht hat, wird der Status der sekundären Datenbank auf SYNCHRONIZED festgelegt.

Die für die Synchronisierung erforderliche Zeit hängt davon ab, wie weit die sekundäre Datenbank zu Beginn der Sitzung hinter der primären Datenbank lag. Dieses Delta wird durch die Anzahl der Protokolldatensätze gemessen, die ursprünglich vom primären Replikat empfangen wurden, die Arbeitslast für die primäre Datenbank und die Geschwindigkeit des Instanzhosts des sekundären Replikats.

Der Transaktionsvorgang

Im synchronen Commitmodus werden Transaktionen in dieser Reihenfolge an beide Replikate gebunden:

1. Das primäre Replikat empfängt eine Transaktion von einem Client.

2. Das primäre Replikat schreibt den Datensatz in das Transaktionsprotokoll und sendet den Protokolldatensatz gleichzeitig an die sekundären Replikate.

   Sobald ein Protokolldatensatz in das Transaktionsprotokoll der primären Datenbank geschrieben wurde, kann die Transaktion nur rückgängig gemacht werden, wenn ein Failover zu einer sekundären Datenbank erfolgt, die das Protokoll nicht erhalten hat.

3. Das primäre Replikat wartet auf die Bestätigung des sekundären Replikats mit synchronem Commit.

4. Das sekundäre Replikat schreibt das Protokoll auf den Datenträger und gibt eine Bestätigung an das primäre Replikat zurück.

5. Das primäre Replikat beendet die Commitverarbeitung und sendet eine Bestätigungsmeldung an den Client.

Timeout bei synchronen Commits

Wenn ein synchrones Commit für sekundäres Replikat ein Timeout verursacht ohne zu bestätigen, dass es das Protokoll festgeschrieben hat, werden in der Verfügbarkeitsgruppe die folgenden Aktionen ausgeführt:

1. Das primäre Replikat kennzeichnet das sekundäre Replikat als fehlgeschlagen.
2. Der sekundäre Replikatstatus ändert sich in DISCONNECTED.
3. Der primäre hält an und wartet auf Bestätigung.
4. Die Verfügbarkeitsgruppe kennzeichnet den Synchronisierungsstatus als NICHT SYNCHRONISIERT und den Replikatstatus als NOT_HEALTHY.

Durch dieses Verhalten wird sichergestellt, dass das Festschreiben des Protokolls auf dem primären Replikat nicht vom sekundären Replikat mit fehlgeschlagenem synchronen Commit verhindert wird.

Wenn das sekundäre Replikat wieder online ist:

1. Der sekundäre Replikatstatus ändert sich in CONNECTED.
2. Das sekundäre Replikat verarbeitet die Protokoll-Sendewarteschlange des primären Replikats.
3. Der Synchronisierungsstatus wechselt zu SYNCHRONIZING und die Replikatintegrität zu PARTIALLY_HEALTHY.

Nachdem die Protokoll-Sendewarteschlange verarbeitet wurde, ändert sich der Synchronisierungsstatus in SYNCHRONIZED, und die Replikatintegrität in HEALTHY.

Im Modus für synchrone Commits werden die Daten dadurch geschützt, dass die an zwei Stellen vorhandenen Daten synchronisiert werden müssen. Dies hat allerdings eine etwas höhere Wartezeit für die Transaktion zur Folge.

Modus für synchrone Commits ausschließlich mit manuellem Failover

Wenn diese Replikate verbunden sind und die Datenbank synchronisiert ist, wird das manuelle Failover unterstützt. Ein Ausfall des sekundären Replikats wirkt sich nicht auf das primäre Replikat aus. Das primäre Replikat wird ungeschützt ausgeführt, wenn keine Replikate mit dem Status SYNCHRONIZED vorhanden sind (das heißt, ohne Daten an ein sekundäres Replikat zu senden). Wenn das primäre Replikat verloren geht, wechseln die sekundären Replikate in den Status RESOLVING, aber der Datenbankbesitzer kann ein Failover zum sekundären Replikat (mit möglichem Datenverlust) erzwingen. Weitere Informationen finden Sie unter Failover und Failovermodi (Always On-Verfügbarkeitsgruppen).

Synchroner Commit-Modus mit automatischem Failover

Das automatische Failover bietet Hochverfügbarkeit, indem sichergestellt wird, dass die Datenbank nach dem Ausfall des primären Replikats schnell wieder verfügbar gemacht wird. Um eine Verfügbarkeitsgruppe für ein automatisches Failover zu konfigurieren, müssen Sie sowohl das aktuelle primäre Replikat als auch mindestens ein sekundäres Replikat für den Modus für synchrone Commits mit automatischem Failover festlegen. In SQL Server 2019 (15.x) wird die maximale Anzahl der synchronen Replikate von ehemals 3 in SQL Server 2017 (14.x) auf 5 erhöht. Sie können diese Gruppe aus fünf Replikaten für das automatische Failover in der Gruppe konfigurieren. Es gibt ein primäres Replikat sowie vier synchrone sekundäre Replikate.

Damit ein automatisches Failover innerhalb einer bestimmten Zeit ausgeführt werden kann, muss dieses sekundäre Replikat darüber hinaus mit dem primären Replikat synchronisiert werden (Synchronisierung aller sekundären Datenbanken), und der WSFC (Windows Server Failover Clustering)-Cluster muss über ein Quorum verfügen. Wenn das primäre Replikat unter diesen Bedingungen ausfällt, findet ein automatisches Failover statt. Das sekundäre Replikat wechselt in die Rolle des primären Replikats und bietet seine Datenbank als primäre Datenbank an. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt „Automatisches Failover“ des Themas Failover und Failovermodi (Always On-Verfügbarkeitsgruppen).

Hinweis

Weitere Informationen zu WSFC-Quorum und Always On-Verfügbarkeitsgruppen finden Sie unter Weitere Informationen finden Sie unter WSFC-Quorummodi und Abstimmungskonfiguration (SQL Server).

Datenlatenz beim sekundären Replikat

Das Implementieren von schreibgeschütztem Zugriff auf sekundäre Replikate ist hilfreich, sofern Ihre schreibgeschützten Arbeitsauslastungen eine gewisse Datenlatenz tolerieren können. Führen Sie in Situationen mit inakzeptabler Datenlatenz ggf. schreibgeschützte Arbeitsauslastungen für das primäre Replikat aus.

Vom primären Replikat werden Protokolldatensätze der Änderungen in der primären Datenbank an die sekundären Replikate gesendet. In der jeweiligen sekundären Datenbank werden die Protokolldatensätze von einem dedizierten REDO-Thread angewendet. Bei einer sekundären Lesezugriffsdatenbank wird eine bestimmte Datenänderung erst in Abfrageergebnissen angezeigt, wenn der Protokolldatensatz, der die Änderung enthält, auf die sekundäre Datenbank angewendet wurde und die Transaktion für die primäre Datenbank zugesichert wurde.

Dies bedeutet, dass zwischen den primären und sekundären Replikaten eine Latenz besteht, in der Regel nur eine Frage von Sekunden. In außergewöhnlichen Fällen, beispielsweise bei Netzwerkproblemen, die den Durchsatz reduzieren, kann die Latenz jedoch signifikant werden. Die Latenz nimmt bei E/A-Engpässen und bei angehaltener Datenbewegung zu. Zur Überwachung einer angehaltenen Datenverschiebung können Sie das AlwaysOn-Dashboard oder die dynamische Verwaltungssicht sys.dm_hadr_database_replica_states verwenden.

Um die Latenz zu reduzieren, können Sie ab SQL Server 2025 (17.x) Preview die Zeit in Millisekunden reduzieren, die das primäre Replikat benötigt, um Transaktionen an das sekundäre Replikat zu bestätigen. Überprüfen Sie die Verfügbarkeitsgruppen-Commitzeit (ms), um mehr zu erfahren.

So ändern Sie den Verfügbarkeitsmodus und Failovermodus

• Ändern des Verfügbarkeitsmodus eines Verfügbarkeitsreplikats (SQL Server)

• Ändern des Failovermodus eines Verfügbarkeitsreplikats (SQL Server)

So passen Sie Quorumsstimmen an

• Anzeigen von Cluster-Quorum-NodeWeight-Einstellungen

• Konfigurieren von Cluster-Quorum-NodeWeight-Einstellungen

• Erzwingen des Starts eines WSFC-Clusters ohne Quorum

So führen Sie ein manuelles Failover aus

• Ausführen eines geplanten manuellen Failovers einer Verfügbarkeitsgruppe (SQL Server)

• Ausführen eines erzwungenen manuellen Failovers einer Verfügbarkeitsgruppe (SQL Server)

• Verwenden des Assistenten für Failover-Verfügbarkeitsgruppen (SQL Server Management Studio)

So zeigen Sie Verfügbarkeitsgruppe, Verfügbarkeitsreplikat und Datenbankstatus an

• sys.dm_hadr_availability_group_states (Transact-SQL)

• sys.dm_hadr_availability_replica_states (Transact-SQL)

• sys.dm_hadr_database_replica_states (Transact-SQL)

Verwandte Inhalte

• Microsoft SQL Server Always On-Lösungshandbuch zu hoher Verfügbarkeit und Notfallwiederherstellung

• SQL Server Always On Team Blog: The official SQL Server Always On Team Blog (SQL Server Always On-Teamblog: Der offizielle SQL Server Always On-Teamblog)

Siehe auch

Übersicht über Always On-Verfügbarkeitsgruppen (SQL Server)
Failover und Failovermodi (AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen)
Windows Server-Failoverclustering (WSFC) mit SQL Server