MSSQL数据库的复制原理探究

1. MSSQL数据库的复制概述

MSSQL数据库复制是指将指定的数据从一个数据库实例(发布者)复制到另外一个(或多个)数据库实例(订阅者)的过程。复制是SQL Server高可用性和容错性的一种手段,可以保证数据的备份、恢复和数据共享。支持的复制类型有:事务性复制、合并复制、快照复制。

1.1. 复制的基本概念

发布者:将被复制的数据源。通常情况下,发布者是一个服务器实例,但也可以是一个Azure SQL数据库或其他数据源。

分发器:复制过程中数据的分发点。它是一个逻辑实体,可以位于发布者或订阅者上。分发器将数据分发给订阅者或其它分发器。

订阅者:接收发布者的数据。订阅者可以是任意数量,在不同的服务器实例上或者在一个实例内的不同数据库之间。

1.2. 复制的基本流程

通过复制可以将数据从一个数据库实例复制到另外一个数据库实例。复制可以通过以下几个步骤实现:

创建发布者

定义要复制的数据

创建分发器

创建订阅者

开始复制

需要注意的是,复制是异步的过程,因此订阅者的数据不一定与发布者的数据保持同步,该过程需要一定的时间。

2. MSSQL数据库的事务性复制

MSSQL数据库支持三种复制类型,分别是事务性复制、合并复制和快照复制。下面我们主要介绍事务性复制的原理。

2.1. 事务性复制的原理

事务性复制指发布者上的数据更改事务将包含一组对单个逻辑操作的更改。这些更改是原子性的,要么全部成功,要么全部失败。在订阅者上,这个事务被称为订阅者事务,每次执行订阅者事务都会在本地写入操作日志表中。此外,分发器还维护一个分发日志,其记录了发布者的更改已经分发给订阅者的情况。

当订阅者连接到发布者时,将启动一个分发代理进程来连接分发器,并订阅与订阅者相关的更改。流程如下:

分发代理连接到分发器并通过查询发布者的 syspublications 和 sysarticles系统目录视图来确定订阅者的配置信息。

分发器将发布者端的日志中未被订阅者读取的更改发送给分发代理。

分发代理将接收到的更改应用于本地数据库的操作日志中,如果这些更改引起了数据库中数据的更改,那么这些更改将保存在本地数据库的数据和日志文件中。

订阅者对分发代理发送确认,告诉分发器它已经处理完后续的更改。

2.2. 事务性复制的优缺点

事务性复制的优点有:

可以保持发布者和订阅者之间数据一致性。

可以复制相对较大的数据集,甚至需要跨物理位置复制数据也可以。

支持多个订阅者,订阅者可以是不同的实例。

事务性复制的缺点有:

不能实时地复制数据,有一定的延迟。

需要更多的硬件资源。

在实时网络环境中,性能可能存在瓶颈。

3. 在MSSQL中如何设置复制

在MSSQL中设置复制需要执行以下步骤:

确认SQL Server已安装复制组件

定义要复制的发布数据库和发布表

创建分发器和订阅者

启动复制代理和监视器

详细设置步骤可以参考下面的SQL脚本实现:

--确保已安装复制组件

USE master;

GO

EXEC sp_addserver 'publisher', 'local';

EXEC sp_adddistributiondb @database = N'distribution';

GO

--定义要复制的发布数据库和发布表

USE AdventureWorks2012

GO

EXEC sp_replicationdboption @dbname = N'AdventureWorks2012', @optname = N'publish', @value = N'true'

GO

EXEC sp_addpublication @publication = N'AdventureWorks2012', @description = N'Transactional publication of database AdventureWorks2012 from Publisher', @sync_method = N'concurrent', @retention = 0, @allow_push = N'true', @allow_pull = N'true', @allow_anonymous = N'false', @enabled_for_internet = N'false', @snapshot_in_defaultfolder = N'true', @compress_snapshot = N'false', @ftp_port = 21, @allow_subscription_copy = N'false', @add_to_active_directory = N'false', @repl_freq = N'continuous', @status = N'active', @independent_agent = N'true', @immediate_sync = N'true', @allow_sync_tran = N'false', @autogen_sync_procs = N'false', @allow_queued_tran = N'false', @allow_dts = N'false', @replicate_ddl = 0, @allow_initialize_from_backup = N'false', @enabled_for_p2p = N'false', @enabled_for_het_sub = N'false'

GO

EXEC sp_addpublication_snapshot @publication = N'AdventureWorks2012', @frequency_type = 1, @frequency_interval = 0, @frequency_relative_interval = 0, @frequency_recurrence_factor = 0, @frequency_subday = 0, @frequency_subday_interval = 0, @active_start_time_of_day = 0, @active_end_time_of_day = 235959, @active_start_date = 0, @active_end_date = 0, @job_login = NULL, @job_password = NULL, @publisher_security_mode = 1

GO

EXEC sp_grant_publication_access @publication = N'AdventureWorks2012', @login = N'sa'

GO

EXEC sp_addarticle @publication = N'AdventureWorks2012', @article = N'Address', @source_owner = N'Person', @source_object = N'Address', @type = N'logbased', @description = NULL, @creation_script = NULL, @pre_creation_cmd = N'drop', @schema_option = 0x000000000803509F, @identityrangemanagementoption = N'manual', @destination_table = N'Address', @destination_owner = N'Person', @status = 24, @vertical_partition = N'false', @ins_cmd = N'CALL sp_MSins_PersonAddress', @del_cmd = N'CALL sp_MSdel_PersonAddress', @upd_cmd = N'SCALL sp_MSupd_PersonAddress'

GO

--创建分发器和订阅者

EXEC sp_adddistributor @distributor = N'publisher'

GO

EXEC sp_adddistributiondb @database = N'distribution', @security_mode = 1, @encryption_level = 0, @password = null

GO

USE [distribution]

GO

EXEC sp_adddistpublisher @publisher = N'server_name', @distribution_db = N'distribution', @security_mode = 1, @password = null, @trusted = N'false', @thirdparty_flag = 0, @publisher_type = N'MSSQLSERVER', @working_directory = NULL, @active_for_distributor = 0

GO

EXEC sp_adddistpublication @publication = N'AdventureWorks2012', @restricted = N'false', @sync_method = N'concurrent', @allow_push = N'true', @allow_pull = N'true', @allow_anonymous = N'false', @enabled_for_internet = N'false', @snapshot_in_defaultfolder = N'true', @compress_snapshot = N'false', @ftp_port = 21, @ftp_login = N'anonymous', @allow_subscription_copy = N'false', @add_to_active_directory = N'false', @repl_freq = N'continuous', @status = N'active', @independent_agent = N'true', @immediate_sync = N'true', @allow_sync_tran = N'false', @autogen_sync_procs = N'false', @allow_queued_tran = N'false', @allow_dts = N'false', @replicate_ddl = 0, @allow_initialize_from_backup = N'false', @enabled_for_p2p = N'false', @enabled_for_het_sub = N'false'

GO

--启动复制代理和监视器

USE master

GO

EXEC sp_add_log_shipping_secondary_primary @primary_server = N'server_name', @primary_database = N'AdventureWorks2012', @backup_directory = N'\\backup_share\AdventureWorks2012', @backup_share = N'\\backup_share\AdventureWorks2012'

GO

4. 总结

MSSQL数据库复制是一个非常复杂的过程,但是经过一定的了解之后也并不难以实现。复制可以帮助业务实现高可用性和容错性,并且可以保证数据备份、恢复和数据共享。但是,每种复制类型都有其优点和缺点,我们应该选择最适合当前业务需求的复制类型。

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