Общие сведения о группах обеспечения доступности баз данных

Последнее изменение раздела: 2010-01-13

Группа обеспечения доступности баз данных (DAG) — это основной компонент платформы обеспечения высокого уровня доступности и устойчивости сайта, встроенный в Microsoft Exchange Server 2010. Группа обеспечения доступности баз данных — это группа серверов почтовых ящиков (до 16 серверов), которые содержат набор баз данных и обеспечивают автоматическое восстановление на уровне базы данных после сбоя, затрагивающего отдельные серверы и базы данных.

Группа обеспечения доступности баз данных является единым объектом для репликации базы данных почтовых ящиков, переключений базы данных и сервера, отработок отказа и внутреннего компонента, который называется Active Manager. Active Manager — это компонент Exchange 2010, который управляет переключениями и отработками отказа, запускаемыми на каждом сервере в группе обеспечения доступности баз данных. Дополнительные сведения о компоненте Active Manager см. в разделе Общие сведения об Active Manager.

На любом сервере в группе обеспечения доступности баз данных можно разместить копию базы данных почтовых ящиков с любого другого сервера в группе обеспечения доступности баз данных. Если сервер добавлен в группу обеспечения доступности баз данных, он вместе с другими серверами в этой группе обеспечивает автоматическое восстановление после сбоев, затрагивающих базы данных почтовых ящиков, например после сбоев дисков или серверов.

Содержание

Жизненный цикл группы обеспечения доступности баз данных

Использование группы обеспечения доступности баз данных для обеспечения высокого уровня доступности

Использование группы обеспечения доступности баз данных для устойчивости сайта

Жизненный цикл группы обеспечения доступности баз данных

Группы обеспечения доступности баз данных дополняют функцию Exchange 2010, называющуюся добавочным развертыванием, которая позволяет развертывать доступность служб и данных для всех серверов почтовых ящиков и баз данных после установки Exchange. После развертывания Exchange 2010 можно создать группу обеспечения доступности баз данных, добавить в нее серверы почтовых ящиков и затем реплицировать базы данных почтовых ящиков между членами группы обеспечения доступности баз данных.

Группа обеспечения доступности баз данных создается с помощью командлета New-DatabaseAvailabilityGroup. Изначально группа обеспечения доступности баз данных создается как пустой объект в Active Directory. Этот объект каталога используется для хранения необходимых сведений о группе обеспечения доступности баз данных, например сведений о членстве сервера. Когда администратор добавляет первый сервер к группе обеспечения доступности баз данных, для нее автоматически создается отказоустойчивый кластер. Кроме того, инициализируется инфраструктура, которая отслеживает сбои на серверах и в сети. Для отслеживания и обработки сведений о группе обеспечения доступности баз данных используется механизм периодических сигналов о подтверждении соединения с отказоустойчивым кластером и база данных кластера. Сведения о группе обеспечения доступности баз данных могут изменяться очень быстро, например сведения о состоянии подключения базы данных, состоянии репликации и о последнем подключении.

При создании каждая группа обеспечения доступности баз данных получает уникальное имя, а также один или несколько статических IP-адресов или настраивается для использования протокола DHCP. Можно указать один IP-адрес или список IP-адресов, разделенный запятыми, с помощью параметра DatabaseAvailabilityGroupIPAddresses.

Рассмотрим группу обеспечения доступности баз данных, содержащую три сервера. Два сервера (EX1 и EX2) находятся в одной подсети (10.0.0.0), а третий сервер (EX3) — в другой подсети (192.168.0.0). Администратор выполняет следующие команды:

New-DatabaseAvailabilityGroup -Name DAG1 -DatabaseAvailabilityGroupIPAddresses 10.0.0.5,192.168.0.5
Add-DatabaseAvailabilityGroupServer -Identity DAG1 -MailboxServer EX1
Add-DatabaseAvailabilityGroupServer -Identity DAG1 -MailboxServer EX2
Add-DatabaseAvailabilityGroupServer -Identity DAG1 -MailboxServer EX3

Примечание.
Чтобы для получения IP-адресов или ресурсов IP-адресов группа обеспечения доступности баз данных (кластер) использовала DHCP-сервер, присвойте параметру DatabaseAvailabilityGroupIPAddresses значение 0.0.0.0.

При добавлении сервера EX1 в группу обеспечения доступности баз данных создается кластер для группы DAG1. В ходе создания кластера командлет Add-DatabaseAvailabilityGroupServer извлекает IP-адреса, настроенные для серверов группы обеспечения доступности баз данных, и игнорирует те из них, которые не соответствуют ни одной подсети, указанной на сервере EX1. В этом примере для группы DAG1 создается кластер с IP-адресом 10.0.0.5, а адрес 192.168.0.5 — игнорируется.

Затем добавляется сервер EX2. Командлет Add-DatabaseAvailabilityGroupServer снова извлекает IP-адреса, указанные в конфигурации группы обеспечения доступности баз данных. IP-адреса кластера не изменяются, поскольку серверы EX2 и EX1 находятся в одной подсети.

Затем добавляется сервер EX3. Командлет Add-DatabaseAvailabilityGroupServer снова извлекает IP-адреса, указанные в конфигурации группы обеспечения доступности баз данных. Поскольку на сервере EX3 присутствует подсеть, соответствующая IP-адресу 192.168.0.5, IP-адрес 192.168.0.5 добавляется в качестве ресурса IP-адреса в кластерной группе. Дополнительно для каждого ресурса IP-адреса автоматически настраивается зависимость OR для ресурса сетевого имени. При перемещении кластерной группы на сервер EX3 кластер будет использовать адрес 192.168.0.5.

При переводе ресурса сетевого имени в оперативный режим отказоустойчивый кластер Windows регистрирует IP-адреса кластера в службе DNS. Кроме того, в Active Directory создается сетевой объект кластера. Имя, IP-адреса и сетевой объект кластера используются только внутри системы для обеспечения безопасности группы обеспечения доступности баз данных и осуществления внутренней связи. Администраторам и конечным пользователям нет необходимости обращаться или подключаться к имени группы обеспечения доступности баз данных или IP-адресу.

Помимо имени и одного или нескольких IP-адресов группа обеспечения доступности баз данных также настраивается для использования следящего сервера и следящего каталога. Следящий сервер и следящий каталог либо автоматически задаются системой, либо указываются администратором вручную.

По умолчанию группа обеспечения доступности баз данных предназначена для использования встроенной функции непрерывной репликации для репликации баз данных почтовых ящиков между серверами в группе обеспечения доступности баз данных. Если используются решения для репликации данных сторонних производителей, поддерживающие API репликации в Exchange 2010, необходимо создать группу обеспечения доступности баз данных в режиме репликации стороннего производителя с помощью командлета New-DatabaseAvailabilityGroup с параметром ThirdPartyReplication. После включения этот режим нельзя отключить.

После завершения создания группы обеспечения доступности баз данных можно добавить серверы почтовых ящиков. После добавления в группу обеспечения доступности баз данных первого сервера для группы создается кластер. Группы обеспечения доступности баз данных используют лишь часть функций, предоставляемых технологией отказоустойчивых кластеров Windows: подтверждение соединения кластера, сети кластера и база данных кластера (для хранения данных, которые изменяются или могут изменяться быстро, например изменения состояния базы данных с активного на пассивный или наоборот, либо с подключенного состояния на отключенное состояние и наоборот). По мере добавления в группу обеспечения доступности баз данных серверы присоединяются к базовому кластеру (при необходимости система автоматически настраивает модель кворума кластера), и добавляются в объект группы обеспечения доступности баз данных в Active Directory.

После добавления серверов почтовых ящиков в группу обеспечения доступности баз данных можно настроить различные свойства группы обеспечения доступности баз данных, например указать, требуется ли шифрование и сжатие в сети при репликации базы данных в группе обеспечения доступности баз данных. Кроме того, можно настроить сети групп обеспечения доступности баз данных и при необходимости создать дополнительные сети групп обеспечения доступности баз данных.

После добавления членов в группу обеспечения доступности баз данных и настройки группы можно реплицировать активные базы данных почтовых ящиков на каждом сервере на других членов группы обеспечения доступности баз данных. Для отслеживания работоспособности и состояния созданных копий баз данных почтовых ящиков используются различные встроенные средства наблюдения. Кроме того, при необходимости можно выполнять переключение базы данных и сервера.

Дополнительные сведения о создании групп обеспечения доступности баз данных, управлении членством в группах, настройке свойств групп, создании и наблюдении за состоянием копий баз данных почтовых ящиков и выполнении переключения см. в разделе Управление высокой доступностью и устойчивостью сайтов.

В начало

Использование группы обеспечения доступности баз данных для обеспечения высокого уровня доступности

Чтобы продемонстрировать, как группа обеспечения доступности баз данных может обеспечивать высокий уровень доступности баз данных почтовых ящиков, рассмотрим следующий пример группы, состоящей из 5 членов. Эта группа обеспечения доступности баз данных показана следующем рисунке.

Группа обеспечения доступности баз данных

На рисунке выше зеленым цветом показаны активные копии базы данных почтовых ящиков, а синим цветом — пассивные копии базы данных почтовых ящиков. В этом примере копии базы данных распространяются не на каждый сервер, а на несколько серверов. Это позволяет гарантировать, что в группе обеспечения доступности баз данных нет двух серверов с одинаковым набором копий баз данных, поэтому группа обеспечения доступности баз данных обеспечивает большую устойчивость к сбоям, включая сбои, возникающие при отключении других компонентов на плановое обслуживание.

Рассмотрим следующий сценарий, используя предыдущий пример группы обеспечения доступности баз данных, который демонстрирует устойчивость к сбоям нескольких баз данных или серверов.

Изначально все базы данных и серверы находятся в работоспособном состоянии. Администратору необходимо установить некоторые обновления для операционной системы на сервере EX2. Администратор переключает сервер, т. е. активирует копию базы данных DB4 на другом сервере почтовых ящиков. Переключение сервера — это задача, которую выполняет администратор для перемещения всех активных копий базы данных почтовых ящиков с текущего сервера на один или несколько других серверов почтовых ящиков в группе обеспечения доступности баз данных, чтобы подготовить текущий сервер к запланированному отключению. Администратор может ускорить переключение сервера с помощью следующей команды, запускаемой в командной консоли Exchange.

Move-ActiveMailboxDatabase -Server EX2

В этом примере активной является только одна база данных почтовых ящиков на сервере EX2 (DB4), поэтому перемещается только одна копия базы данных почтовых ящиков. В этом случае, если в предыдущей команде параметр ActivateOnServer не указан, система самостоятельно выбирает самую новую активную копию. Система выбирает копию на сервере EX5, как показано на следующем рисунке.

Группа обеспечения доступности баз данных с сервером в автономном режиме для обслуживания

Когда администратор выполняет обслуживание сервера EX2, на сервере EX3 происходит аппаратный сбой и сервер переходит в автономный режим. До перехода в автономный режим на сервере EX3 размещалась активная копия базы данных DB2. Чтобы восстановить сервер после сбоя, система автоматически активирует копию базы данных DB2, размещенную на сервере EX1, в течение 30 сек. Это процесс показан на следующем рисунке.

Группа обеспечения доступности баз данных с сервером в автономном режиме для обслуживания и сервером, вышедшем из строя

После завершения планового обслуживания сервера EX2 администратор переводит сервер в оперативный режим. После запуска сервера EX2 другие члены группы обеспечения доступности баз данных получают уведомление, а копии базы данных DB1, DB4 и DB5, размещенные на сервере EX2, автоматически повторно синхронизируются с активной копией каждой базы данных. Это процесс показан на следующем рисунке.

Группа обеспечения доступности баз данных с восстановленным сервером, выполняющим повторную синхронизацию копий базы данных

После сбоя на сервере EX3 аппаратный компонент был заменен на новый, а сервер EX3 переведен в оперативный режим. Как и в случае с сервером EX2, после запуска сервера EX3 другие члены группы обеспечения доступности баз данных получают уведомление, а копии базы данных DB2, DB3 и DB4, размещенные на сервере EX3, автоматически повторно синхронизируются с активной копией каждой базы данных. Это процесс показан на следующем рисунке.

Группа обеспечения доступности баз данных с восстановленным сервером, повторно синхронизирующим копии базы данных

В начало

Использование группы обеспечения доступности баз данных для устойчивости сайта

Помимо обеспечения высокой доступности в центре данных группу обеспечения доступности баз данных можно использовать в одном или нескольких центрах данных в конфигурации, которая обеспечивает устойчивость сайта для одного или нескольких центров данных. На рисунках, представленных в предыдущем примере, группа обеспечения доступности баз данных расположена в одном центре данных и одном сайте Active Directory. Для расширения этой группы обеспечения доступности баз данных на второй центр данных (и второй сайт Active Directory) можно использовать добавочное развертывание. Для этого необходимо развернуть сервер почтовых ящиков и ресурсы, требуемые для поддержки (т. е. один или несколько серверов Active Directory и один или несколько транспортных серверов-концентраторов и серверов клиентского доступа), и затем добавить сервер почтовых ящиков в группу обеспечения доступности баз данных, как показано ниже.

Группа обеспечения доступности базы данных, расширенная на два сайта Active Directory

В этом примере пассивная копия каждой активной базы данных в центре данных Редмонда хранится на сервере EX6 в центре данных Дублина.

В начало