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Visão geral dos Grupos de Disponibilidade AlwaysOn (SQL Server)

Este tópico apresenta os conceitos de Grupos de Disponibilidade AlwaysOn que são centrais para configurar e gerenciar um ou mais grupos de disponibilidade no SQL Server 2014. Para obter um resumo dos benefícios oferecidos por grupos de disponibilidade e uma visão geral da terminologia dos Grupos de Disponibilidade AlwaysOn, consulte Grupos de Disponibilidade AlwaysOn (SQL Server).

Um grupo de disponibilidade dá suporte a um ambiente de failover para um conjunto discreto de bancos de dados de usuário, conhecidos como bancos de dados de disponibilidade, que fazem failover juntos. Um grupo de disponibilidade dá suporte a um conjunto de bancos de dados primários e de um a oito conjuntos de bancos de dados secundários correspondentes. Bancos de dados secundários não são backups. Continue fazendo backup de seus bancos de dados e seus logs de transações regularmente.

Dica

Você pode criar qualquer tipo de backup de um banco de dados primário. Como alternativa, você pode criar backups de log e backups completos somente cópia dos bancos de dados secundários. Para obter mais informações, consulte Secundários Ativos: Backup em Réplicas Secundárias (Grupos de Disponibilidade AlwaysOn).

Cada conjunto de banco de dados de disponibilidade é hospedado por uma réplica de disponibilidade. Existem dois tipos de réplicas de disponibilidade: uma única réplica primária. que hospeda os bancos de dados primários e uma a oito réplicas secundárias, cada uma delas hospeda um conjunto de bancos de dados secundários e servem como potenciais destinos de failover para o grupo de disponibilidade. Um grupo de disponibilidade faz failover no nível de uma réplica de disponibilidade. Uma réplica de disponibilidade fornece redundância somente no nível do banco de dados para o conjunto de bancos de dados em um grupo de disponibilidade. Os failovers não são causados por problemas de banco de dados, como um banco de dados se tornando suspeito devido à perda de um arquivo de dados ou à corrupção de um log de transações.

A réplica primária torna os bancos de dados primários disponíveis para conexões de leitura-gravação de clientes. Além disso, em um processo conhecido como sincronização de dados, que ocorre no nível do banco de dados. A réplica primária envia registros de log de transações de cada banco de dados primário para todos os bancos de dados secundários. Cada réplica secundária armazena em cache os registros do log de transações (intensifica o log) e os aplica a seu banco de dados secundário correspondente. A sincronização de dados ocorre entre o banco de dados primário e cada banco de dados secundário conectado, independentemente de outros bancos de dados. Assim, um banco de dados secundário pode ser suspenso ou falhar sem que isso afete outros bancos de dados secundários, e um banco de dados primário pode ser suspenso ou falhar sem que isso afete outros bancos de dados primários.

Opcionalmente, você pode configurar uma ou mais réplicas secundárias para dar suporte a acesso somente leitura a bancos de dados secundários, e pode configurar qualquer réplica secundária para permitir backups em bancos de dados secundários.

A implantação de Grupos de Disponibilidade Always On requer um cluster de Failover Cluster do Windows Server (WSFC). Cada réplica de disponibilidade de um determinado grupo de disponibilidade deve residir em um nó diferente do mesmo cluster WSFC. A única exceção é que, embora tenha sido migrado para outro cluster WSFC, um grupo de disponibilidade pode temporariamente abranger dois clusters.

Um grupo de recursos do WSFC é criado para cada grupo de disponibilidade que você cria. O cluster WSFC monitora esse grupo de recursos para avaliar a integridade da réplica primária. O quorum para Grupos de Disponibilidade Always On baseia-se em todos os nós do cluster WSFC, independentemente de um nó específico do cluster hospedar ou não réplicas de disponibilidade. Ao contrário do espelhamento de banco de dados, não há nenhuma função testemunha nos Grupos de Disponibilidade Always On.

Observação

Para obter informações sobre a relação dos componentes AlwaysOn do SQL Server com o cluster WSFC, consulte Cluster de Failover do Windows Server com o SQL Server.

A ilustração a seguir mostra um grupo de disponibilidade que contém uma réplica primária e quatro réplicas secundárias. Há suporte para um total de oito réplicas, consistindo em uma réplica primária e duas réplicas secundárias com confirmação síncrona.

Grupo de disponibilidade com cinco réplicas

Bancos de dados de disponibilidade

Para adicionar um banco de dados a um grupo de disponibilidade, o banco de dados deve estar online, banco de dados de leitura/gravação que existe na instância do servidor que hospeda a réplica primária. Quando você adiciona um banco de dados, ele se une ao grupo de disponibilidade como um banco de dados primário, permanecendo disponível a clientes. Não existe nenhum banco de dados secundário correspondente até que os backups do novo banco de dados primário sejam restaurados na instância do servidor que hospeda a réplica secundária (usando RESTORE WITH NORECOVERY). O novo banco de dados secundário está no estado RESTOREING até que ele seja ingressado no grupo de disponibilidade. Para obter mais informações, consulte Iniciar a Movimentação de Dados em um Banco de Dados Secundário AlwaysOn (SQL Server).

A junção coloca o banco de dados secundário no estado ONLINE e inicia sincronização de dados com o banco de dados primário correspondente. Sincronização de dados é o processo pelo qual as alterações em um banco de dados primário são reproduzidas em um banco de dados secundário. A sincronização de dados envolve o envio pelo banco de dados primário dos registros do log de transações ao banco de dados secundário.

Importante

Um banco de dados de disponibilidade muitas vezes é chamado de réplica de banco de dados no Transact-SQL, no PowerShell e em nomes do SMO (SQL Server Management Objects). Por exemplo, o termo "réplica de banco de dados" é usado nos nomes das exibições de gerenciamento dinâmico AlwaysOn que retornam informações sobre bancos de dados de disponibilidade: sys.dm_hadr_database_replica_states e sys.dm_hadr_database_replica_cluster_states. Porém, nos Manuais Online do SQL Server, o termo "réplica" normalmente refere-se a réplicas de disponibilidade. Por exemplo, "réplica primária" e "réplica secundária" sempre referem-se a réplicas de disponibilidade.

Réplicas de disponibilidade

Cada grupo de disponibilidade define um conjunto de dois ou mais parceiros de failover conhecidos como réplicas de disponibilidade. Asréplicas de disponibilidade são componentes do grupo de disponibilidade. Cada réplica de disponibilidade hospeda uma cópia dos bancos de dados de disponibilidade no grupo de disponibilidade. Para um determinado grupo de disponibilidade, as réplicas de disponibilidade devem ser hospedadas por instâncias separadas do SQL Server que residem em nós diferentes de um cluster WSFC. Cada uma dessas instâncias de servidor deve ser habilitada para AlwaysOn.

Uma determinada instância pode hospedar apenas uma réplica de disponibilidade por grupo de disponibilidade. No entanto, cada instância pode ser usada para muitos grupos de disponibilidade. Uma determinada instância pode ser uma instância autônoma ou uma FCI (instância de cluster de failover) do SQL Server . Se você precisar de redundância em nível de servidor, use instâncias de cluster de failover.

Cada réplica de disponibilidade recebe uma função inicial, a função primária ou a função secundária, que é herdada pelos bancos de dados de disponibilidade daquela réplica. A função de uma determinada réplica determina se ela hospeda bancos de dados de leitura/gravação ou bancos de dados somente leitura. Uma réplica, conhecida como a réplica primária, recebe a função primária e hospeda bancos de dados de leitura/gravação, que são conhecidos como bancos de dados primários. Pelo menos uma outra réplica, conhecida como uma réplica secundária, recebe a função secundária. Uma réplica secundária hospeda bancos de dados somente leitura, conhecidos como bancos de dados secundários.

Observação

Quando a função de uma réplica de disponibilidade está indeterminada, como durante um failover, seus bancos de dados estão temporariamente em um estado NOT SYNCHRONIZING. A função dos bancos de dados é definida como RESOLVING até que a função da réplica de disponibilidade tenha sido resolvida. Se uma réplica de disponibilidade for resolvida para a função primária, seus bancos de dados se tornarão os bancos de dados primários. Se uma réplica de disponibilidade for resolvida para a função secundária, seus bancos de dados se tornarão os bancos de dados secundários.

Modos de disponibilidade

O modo de disponibilidade é uma propriedade de cada réplica de disponibilidade. O modo de disponibilidade determina se a réplica primária aguarda para confirmar transações em um banco de dados até que uma determinada réplica secundária tenha gravado os registros de log de transações no disco (endureceu o log). Os Grupos de Disponibilidade AlwaysOn dão suporte a dois modos de disponibilidade, modo de confirmação assíncrona e modo de confirmação síncrona.

  • Modo de compromisso assíncrono

    Uma réplica de disponibilidade que usa esse modo de disponibilidade é chamada de réplica de confirmação assíncrona. No modo de confirmação assíncrona, a réplica primária confirma as transações sem esperar a confirmação de que uma réplica secundária de confirmação assíncrona protegeu o log. O modo de confirmação assíncrona minimiza a latência de transações nos bancos de dados secundários, mas permite que elas atrasem os bancos de dados primários, possibilitando a perda de dados.

  • Modo de confirmação síncrona

    Uma réplica de disponibilidade que usa esse modo de disponibilidade é conhecida como uma réplica de confirmação síncrona. No modo de confirmação síncrona, antes de confirmar transações, uma réplica primária de confirmação síncrona espera que uma réplica secundária de confirmação síncrona confirme que concluiu a proteção do log. O modo de confirmação síncrona garante que, quando um determinado banco de dados secundário é sincronizado com o banco de dados primário, as transações confirmadas sejam totalmente protegidas. Essa proteção ocorre às custas de latência de transação aumentada.

Para obter mais informações, consulte Modos de disponibilidade (Grupos de Disponibilidade AlwaysOn).

Tipos de failover

Dentro do contexto de uma sessão entre a réplica primária e uma réplica secundária, as funções primárias e secundárias são potencialmente permutáveis em um processo conhecido como failover. Durante um failover, a réplica secundária de destino faz a transição para a função primária, tornando-se a nova réplica primária. A nova réplica primária coloca seus bancos de dados online como os bancos de dados primários, e os aplicativos cliente podem conectar-se a eles. Quando a réplica primária antiga está disponível, ela faz a transição para a função secundária, tornando-se uma réplica secundária. Os bancos de dados primários anteriores se tornam bancos de dados secundários e a sincronização de dados é retomada.

Existem três formulários de failover: automático, manual e forçado (com possível perda de dados). O formulário ou formulários de failover com suporte de uma determinada réplica secundária dependem de seu modo de disponibilidade, e, para o modo de confirmação síncrona, no modo de failover na réplica primária e na réplica secundária de destino, da seguinte forma.

  • O modo de confirmação síncrona dá suporte a duas formas de failover manual planejado e failover automático, se a réplica secundária de destino estiver sincronizada com o avt1. O suporte para esses formulários de failover depende da configuração da propriedade de modo de failover nos parceiros de failover. Se o modo de failover for definido como "manual" na réplica primária ou secundária, apenas o failover manual terá suporte para aquela réplica secundária. Se o modo de failover for definido como "automático" nas réplicas primária e secundária, failover automático e manual terão suporte naquela réplica secundária.

    • Failover manual planejado (sem perda de dados)

      Um failover manual ocorre depois que um administrador de banco de dados emite um comando de failover e faz com que uma réplica secundária sincronizada faça a transição para a função primária (com proteção de dados garantida) e a réplica primária faça a transição para a função secundária. Um failover manual exige que a réplica primária e a réplica secundária de destino estejam executando sob o modo de confirmação síncrona, e a réplica secundária já deve estar sincronizada.

    • Failover automático (sem perda de dados)

      Um failover automático ocorre em resposta a uma falha que faz com que uma réplica secundária sincronizada faça a transição para a função primária (com proteção de dados garantida). Quando a réplica primária antiga se torna disponível, ela faz a transição para a função secundária. O failover automático requer que a réplica primária e a réplica secundária de destino estejam em execução no modo de confirmação síncrona com o modo de failover definido como "Automático". Além disso, a réplica secundária já deve estar sincronizada, possuir quorum WSFC e atender às condições especificadas pela política de failover flexível do grupo de disponibilidade.

      Importante

      SQL Server As FCIs (Instâncias de Cluster de Failover) não dão suporte ao failover automático por grupos de disponibilidade, de modo que qualquer réplica de disponibilidade que esteja hospedado por um FCI só pode ser configurada para failover manual.

    Observação

    Observe que, se você emitir um comando de failover forçado em uma réplica secundária sincronizada, a réplica secundária se comportará da mesma forma que para um failover manual planejado.

  • No modo de confirmação assíncrona, a única forma de failover é o failover manual forçado (com possível perda de dados), geralmente conhecido como failover forçado. O failover forçado é considerado uma forma de failover manual porque ele só pode ser iniciado manualmente. O failover forçado é uma opção de recuperação de desastres. É a única forma de failover possível quando a réplica secundária de destino não é sincronizada com a réplica primária.

Para obter mais informações, consulte Failover e modos de failover (Grupos de Disponibilidade AlwaysOn).

Conexões cliente

Você pode fornecer conectividade de cliente à réplica primária de um determinado grupo de disponibilidade criando um ouvinte de grupo de disponibilidade. Um ouvinte de grupo de disponibilidade fornece um conjunto de recursos que é conectado a um determinado grupo de disponibilidade para direcionar conexões de cliente à réplica de disponibilidade apropriada.

Um ouvinte de grupo de disponibilidade é associado a um nome DNS exclusivo, que serve como um VNN (nome de rede virtual), um ou mais VIPs (endereços IP virtuais) e um número de porta TCP. Para obter mais informações, confira Ouvintes do Grupo de Disponibilidade, Conectividade de Cliente e Failover de Aplicativo (SQL Server).

Dica

Se um grupo de disponibilidade possuir apenas duas réplicas de disponibilidade e não estiver configurado para permitir o acesso de leitura à réplica secundária, os clientes poderão se conectar à réplica primária usando uma cadeia de conexão de espelhamento de banco de dados. Essa abordagem pode ser útil temporariamente depois que você migra um banco de dados do espelhamento de banco de dados para Grupos de Disponibilidade AlwaysOn. Antes de adicionar réplicas secundárias, você precisará criar um ouvinte do grupo de disponibilidade e atualizar seus aplicativos para usar o nome de rede do ouvinte.

Réplicas secundárias ativas

Os Grupos de Disponibilidade AlwaysOn dão suporte a réplicas secundárias ativas. Os recursos secundários ativos incluem suporte para:

  • Executando operações de backup em réplicas secundárias

    As réplicas secundárias dão suporte à execução de backups de log e somente cópia de um banco de dados completo, arquivo ou grupo de arquivos. Você pode configurar o grupo de disponibilidade para especificar a preferência de onde os backups devem ser executados. É importante entender que a preferência não é imposta pelo SQL Server, portanto, não tem impacto sobre backups ad hoc. A interpretação dessa preferência depende da lógica, se houver, que você escreva scripts em seus trabalhos de backup para cada um dos bancos de dados em um determinado grupo de disponibilidade. Para uma réplica de disponibilidade individual, você pode especificar suas prioridades para executar backups nesta réplica em relação às outras réplicas no mesmo grupo de disponibilidade. Para obter mais informações, consulte Secundários Ativos: Backup em Réplicas Secundárias (Grupos de Disponibilidade AlwaysOn).

  • O acesso somente leitura a uma ou mais réplicas secundárias (réplicas secundárias legíveis)

    Qualquer réplica de disponibilidade pode ser configurada para permitir acesso somente leitura aos bancos de dados locais quando estiver desempenhando a função secundária, embora algumas operações não sejam totalmente suportadas. Além disso, se você quiser impedir a execução de cargas de trabalho somente leitura na réplica primária, poderá configurar as réplicas para permitir apenas o acesso de leitura/gravação ao executar na função primária. Para obter mais informações, consulte Secundários Ativos: Réplicas Secundárias Legíveis (Grupos de Disponibilidade AlwaysOn).

    Se um grupo de disponibilidade tiver um ouvinte de grupo de disponibilidade e uma ou mais réplicas secundárias legíveis no momento, o SQL Server poderá rotear solicitações de conexão da intenção de leitura para um deles (roteamento somente leitura). Para obter mais informações, confira Ouvintes do Grupo de Disponibilidade, Conectividade de Cliente e Failover de Aplicativo (SQL Server).

Período de Session-Timeout

O período de tempo limite da sessão é uma propriedade de réplica de disponibilidade que determina por quanto tempo a conexão com outra réplica de disponibilidade poderá permanecer inativa antes do fechamento da conexão. As réplicas primárias e secundárias enviam sinais de ping entre si para sinalizar que ainda estão ativas. Receber um ping da outra réplica durante o período de tempo limite indica que a conexão ainda está aberta e que as instâncias do servidor estão se comunicando. Durante o recebimento de um ping, uma réplica de disponibilidade redefine seu contador de tempo limite de sessão nessa conexão.

O período de tempo limite da sessão impede qualquer réplica de esperar indefinidamente para receber um ping de outra réplica. Se nenhum ping for recebido da outra réplica dentro do período de tempo limite da sessão, ocorrerá o tempo limite da réplica. Sua conexão é fechada e a réplica de tempo limite entra no estado DISCONNECTED. Mesmo que uma réplica desconectada esteja configurada para o modo de confirmação síncrona, as transações não esperarão que essa réplica se reconecte e ressincronize.

O período de tempo limite da sessão padrão para cada réplica de disponibilidade é 10 segundos. Esse valor pode ser configurado pelo usuário com um mínimo de 5 segundos. Em geral, recomendamos que você mantenha o tempo limite em 10 segundos ou mais. Definir o valor como menos de 10 segundos cria a possibilidade de um sistema extremamente carregado declarando uma falsa falha.

Observação

Na função de resolução, o tempo limite de sessão não se aplica, como o ping não ocorre.

Reparo automático de página

Cada réplica de disponibilidade tenta recuperar-se automaticamente de páginas corrompidas em um banco de dados local resolvendo determinados tipos de erros que impedem a leitura de uma página de dados. Se uma réplica secundária não puder ler uma página, a réplica solicitará uma nova cópia da página da réplica primária. Se a réplica primária não puder ler uma página, a réplica transmitirá uma solicitação de uma nova cópia para todas as réplicas secundárias e obterá a página da primeira para responder. Se essa solicitação tiver êxito, a página ilegível será substituída pela cópia. Isso normalmente resolve o erro.

Para obter mais informações, consulte Reparo automático de página (para grupos de disponibilidade e espelhamento de banco de dados).

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