Trabalhando com Alta Disponibilidade Cluster HyperV 2012 e

Trabalhando com Alta Disponibilidade, Cluster, Hyper-V 2012 e Microsoft SQL Server 2012 Always. On Pedro Antonio Galvão Junior MVP – Windows Server System – SQL Server. Senior Database Administrator. Software Engineer. University Teacher. FIT - Flextronics Institute Technology. Universidade Uninove/FAC São Roque.

Microsoft Windows Server 2012

• A função do Hyper-V permite criar e gerenciar um ambiente de computação virtualizado, usando a tecnologia de virtualização interna do Windows Server 2012. • Instalar a função Hyper-V instala os componentes necessários e, como opção, instala ferramentas de gerenciamento. • Os componentes necessários incluem hipervisor do Windows, o Serviço Gerenciamento de Máquinas Virtuais do Hyper-V, o provedor WMI de virtualização e outros componentes de virtualização como barramento VMbus, VSP (provedor de serviço de virtualização) e VID (unidade de infraestrutura virtual).

• As ferramentas de gerenciamento para a função Hyper-V consistem em: • Ferramentas de gerenciamento baseadas em GUI: Gerenciador Hyper-V, um snap-in MMC (Console de Gerenciamento Microsoft) e uma conexão de máquina virtual que fornece acesso à saída de vídeo de uma máquina virtual para que você possa interagir com ela. • Cmdlets específicos de Hyper-V para Windows Power. Shell: O Windows Server 2012 inclui um módulo Hyper-V, que fornece acesso à linha de comando para todas as funcionalidades disponíveis na GUI, bem como as funcionalidades não disponíveis por meio da GUI.

Alta Disponibilidade

Nível de Alta-Disponibilidade medida em quantidade de noves Percentual de Noves Downtime (ano) 100% Sem parada 99, 999 (5 noves) Menos de 5, 26 minutos 99, 99 (4 noves) 5, 26 minutos até 52 minutos. 99, 9 (3 noves) 52 minutos até 8 horas e 45 minutos. 99, 0 (2 noves) 8 horas e 45 minutos até 87 horas e 36 minutos 98, 9 (1 nove) 87 horas e 36 minutos até 875 horas e 54 minutos.

• Baseado no conceito de Shared Nothing Cluster que implementa um servidor virtual onde as aplicações se conectam. O servidor virtual é composto de um nome de rede e IP diferentes dos nomes de rede e IPs dos servidores físicos que compõem o cluster e de um disco de quorum. • Um cluster é composto de pelo menos dois servidores, sendo que o servidor virtual é executado no servidor físico que estiver ativo no cluster (nó ativo). • Os outros servidores que compõem o cluster e não executam o servidor virtual são chamados de nós passivos e ficam aguardando a falha de algum componente do nó ativo para assumir as funções do servidor virtual.

• Os nós do cluster compartilham um mesmo disco – chamado “disco de quorum” – que pode ser acessado por cada nó, mas somente um por vez o nó que tiver acesso ao disco de quorum é o nó que controla o cluster e que receberá as conexões do servidor virtual. • A solução Server Cluster pode ser descrita como uma tecnologia que permite que um servidor assuma a função de outro servidor físico quando este parar de funcionar. • Quando o servidor que é “dono” do disco de quorum falha, o servidor físico que está em stand-by assume o disco de quorum e passa a responder requisições recebidas pelo servidor virtual. • Este processo de transferência do servidor virtual de um nó físico para o outro nó físico chama-se Failover.

• Um cluster de Failover é um conjunto de computadores independentes que trabalham em conjunto para aumentar a disponibilidade e escalabilidade de funções de cluster (antigamente chamadas de aplicações e serviços de cluster). • Os servidores em cluster (chamados de nós) são conectados por cabos físicos e por software. Se um ou mais dos nós do cluster falhar, o outro nó começará a fornecer o serviço (um processo conhecido como Failover). • Além disso, as funções de cluster são monitoradas de maneira proativa para verificar se estão funcionando adequadamente. Se não estiverem funcionando, elas serão reiniciadas ou movidas para outro nó.

• Os clusters de Failover também fornecem a funcionalidade CSV (Volume Compartilhado Clusterizado) que, por sua vez, oferece um namespace consistente distribuído, o qual pode ser usado para acessar o armazenamento compartilhado em todos os nós. Com o recurso Clustering de Failover, os usuários passam pelo mínimo de interrupções no serviço. • Um cluster não distribui carga de processamento, pois o nó passivo não recebe requisições. Somente o nó físico – que possui acesso ao disco de quorum – é quem recebe e processa requisições recebidas pelo servidor virtual. • O cluster é uma solução de alta disponibilidade, pois em caso de falha do nó físico o outro nó assume todas as funções do nó anterior.

Microsoft SQL Server 2012

• O SQL Server 2012 traz significantes mudanças em relação ao comportamemento de HA e DR dentro do banco de dados. • Cada vez mais as organizações precisam estar com suas bases de dados sempre disponíveis e operantes, sendo assim devemos evitar o máximo de downtime de um servidor assim como a perda de dados de uma empresa. HA e DR: O HA = High Availability ou Alta disponibilidade e o DR = Disaster Recovery ou plano de recuperação de disastres, tem como principal objetivo minimizar o impacto do downtime dos servidores de uma empresa.

• Como solução anterior, no SQL Server 2012 possuíamos a estratégia de Failover clustering para proteger toda a instância do banco de dados, junto com Database Mirroring (espelhamento de banco de dados) para cada base de dados, provendo assim um sistema com alta disponibiliade porém não totalmente eficaz e integrado. • Porém, para as organizações que desejam mais de um datacenter, a solução é possuir um espelhamento de banco de dados com o log shipping, essa seria outra opção para gerar assim uma alta disponibilidade das informações armazenadas na empresa. • Pensando em todos esses problemas e dificuldades que enfrentávamos, o SQL Server 2012 provê uma nova solução chamada Always. On. Esse novo recurso faz com que seja possível realizar a proteção em alto nível como o Failover de diversos bancos de dados, possuir múltiplos secundários dentre outras opções que veremos logo a frente.

• O Always. On Availability Group provê uma alternativa ao espelhamento de banco de dados, esse novo recurso possibilita a abilidade de realizar Failover automático ou manual de grupos de bancos de dados, sendo possível possuir até 4 locais secundários. • Essa nova solução provê proteção de todas as informações “sem” perda de dados e é totalmente flexível. A mesma pode ser realizada com armazenamento local ou compartilhado, diferente do Cluster, e ainda possuindo movimento dos dados entre os eles de forma sincróna ou assíncrona. • Uma de suas grandes qualidades é o Failover entre instâncias assim como reparação de páginas danificadas.

Microsoft SQL Server 2012

Conceitos e Terminologia: Os Availability Groups são criados a partir do Windows Failover Clustering. O primeiro passo a ser configurado é realizar a criação de um Windows Failover Cluster (WFC) ou seja realizar a criação de um grupo de servidores alto disponíveis. Availability Replica Roles: Cada Availability Group ou seja cada grupo contendo diversos bancos de dados, deverá possuir 2 ou mais parceiros que são chamados de Availability Replicas ou seja replicas idênticas, para que assim o Failover de uma máquina para outra possa acontecer. Cada instância do SQL Server no Availability Group é armazenada no Failover Cluster Instance (FCI).

• Esse recurso provê em nível servidor a alta disponibilidade das máquinas e recursos utilizados. • Cada Réplica do Availability Group armazena uma cópia idêntica dos bancos de dados em cada servidor e instância do banco de dados.

Microsoft SQL Server 2012

Modos de Sincronização de Dados: A movimentação dos dados de uma réplica primária para uma réplica secundária é feita de forma síncrona ou assíncrona. • Utilizando a forma síncrona = Synchronous-Commit Mode - A transação para ser efetivada, deverá ser aceita em ambos servidores, isso significa consideravelmente a latência em rede. Essa opção é recomendada para servidores que compartilham uma rede de alto nível.

• Utilizando a forma assíncrona = Assynchronous-Commit Mode - Aceita a transação na primária sem o parceiro ter escrito essa informação ainda em disco. Isso aumenta a performance entre os servidores. • Manual Failover (Failover Manual) - A replica utiliza tanto o modo de sincronização síncrona como assíncrona e assim possui o direito de realizar somente um Failover Manual entre os parceiros.

Microsoft SQL Server 2012

Modos de Failover nos Availability Groups: Quando o Availability Group é configurado, possuímos dois modos de comportamento, são eles: • Automatic Failover (Failover Automático): A Replica usa o modo de sincronização sincróna e assim suporta com que o Failover possa ser manual ou automático. • Manual Failover (Failover Manual) - A replica utiliza tanto o modo de sincronização síncrona como assíncrona e assim possui o direito de realizar somente um Failover Manual entre os parceiros.

Modos de Conexão no Secondário O modo de conexão para cada servidor secondário pode ser: • Dissalow Connections (Não Permitir Conexões) : As réplicas secondárias não permitem que seja realizada nenhuma conexão. • Allow Only Read-Intent Connections: A réplica permite somente a leitura de conexões que tem a intenção de ler e passam pelo native client do SQL Server. • Allow all Connections: É permitido qualquer conexão.

Availability Group Listener: Esse grupo possibilita uma forma de conexão dos bancos de dados com o Availability Group via uma Virtual Network (Rede Virtual). Quando o Availability Group falha então esse grupo redireciona todas as conexões para o novo servidor que passará a será o primário.

Configuração – Máquinas Virtuais Win. Server 2012 DC - Domain Controller; DHCP; Win. Server 2012 N 1 - Failover Clustering; Win. Server 2012 N 2 Win. Server 2012 N 3 - Failover Clustering; - ISCSI Initiator; e - Microsoft SQL Server 2012 Enterprise. 3 Placas de Rede: 2 Placas de Rede: • 10. 10. 1 • 10. 10. 4 • 10. 10. 6 • 10. 10. 8 • 10. 10. 2 • DHCP - 1 GB RAM. - HD 127 GBs. - VHD 2 GBs – Quorum. -2 CPUs. - 2 CPUs. DNS; ISCSI; File Server; WINS; - ISCSI Initiator; e e Failover Clustering. • 10. 10. 3 - 1 CPU. Windows Server 2012 Datacenter

Estrutura – SQL Server Always. On Virtual Machine Function Replica Role Availabilty Mode Failover Mode Node 1 Primary Synchronous commit - Win. Server 2012 N 1 Primary data center Automatic Node 2 Secondary Synchronous commit - Win. Server 2012 N 2 Primary data center Automatic Node 3 Secondary - Win. Server 2012 N 3 Disaster recovery data center Asynchronous commit (but a Manual secondary synchronous replica is permitted; consider the network latency between the data centers, and its effect on performance to the application)

Demo 1 Validando o Ambiente

Demo 2 Validando o Cluster Services

Demo 3 Habilitando o Always. On

Demo 4 Simulando a Falha de Ambiente

Programmability Enhancements (Database Engine) http: //msdn. microsoft. com/en-us/library/cc 645577(v=sql. 110). aspx Techcenter do Microsoft SQL Server http: //technet. microsoft. com/pt-br/sqlserver/default. aspx Centro de Treinamento Technet de Banco de dados http: //technet. microsoft. com/pt-br/hh 210186

Learning Connect. Share. Discuss. Microsoft Certification & Training Resources http: //northamerica. msteched. com www. microsoft. com/learning Tech. Net Resources for IT Professionals Resources for Developers http: //microsoft. com/technet http: //microsoft. com/msdn

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