Sybase数据库Replication Server 原理及案例

一、 数据分布与复制:

1、在线系统在出于安全性的考虑,对非常重要的数据库的数据和信息需要保存在不同的物理设备上,而且最好放置在不同的地方,以防止比较严重的物理损害(比如自然火灾之类)造成的物理损坏而引起数据丢失,这样需要通过网络在异地不同物理设备的多个数据服务器之间异步地复制数据,以保证分布数据的一致性和完整性;

2、为了使每个Client前端对数据库数据信息的存取和查询都能够高效快速地完成,最好的情况是能够操作区域网内(LAN)的数据库,而在广域网(WAN)中要求与之数据一致的数据库通过数据复制的方式来实现。这样每个区域网都通过Replication Server与中心数据库相连,即实现了数据分布和复制。

3、SYBASE数据库的分布处理技术:

(1)、两阶段提交(同步事务):

  • 最紧密地保持数据的一致性。
  • 事务的速度将受限域最慢的服务器。
  • 整个系统任何一部分有问题都会使事务不成功。
  • 网络拓扑的变化需要修改应用

(2)、松散一致性(异步事务):

  • SYBASE的复制机制。
  • 表级卸出和装入(bcp in/out)。
  • 事务的log下载,传输,上载(dump,transfer,load)。
  • 对修改的记录做标记,定时传输。

二、 复制服务器概念:

复制服务器,就是一种通过网络在多个数据库之间实现数据复制,以保证数据的一致性和完整性。它可以实现各个Clients客户端用户都操作本地区域网的数据,然后通过复制服务器复制到中心数据库,也可以保证一个数据库出现物理损坏的情况下,能够及时地起用备份服务器而维持不中断的数据库信息服务。

三、采用复制服务器的利弊:

1、改进整个系统性能:

  • (1)、在区域网(LAN)传输数据比在广域网(WAN)快。

  • (2)、避免了随着WAN上用户数的增加使得响应时间会明显增加从而影响应用的问题。

  • (3)、由于决策支持系统-DSS的数据存于本地数据库,减少了数据库的锁碰撞和冲突,减少死锁的发生率。

2、提高了数据的可用性

  • (1)、当远程数据库发生故障,应用可以启动本地复制拷贝

  • (2)、当WAN发生问题时,用户可以使用本地的数据库继续工作

  • (3)、当本地发生故障时,应用可以连接到另一个有复制数据的节点继续工作

3、数据库复制需要传输大量的数据,所以在占用网络带宽、传输的数据的可靠性和可维护性方面存在比较明显的缺陷。

四、SYBASE数据库复制:

1、 基本原理:

用户事务被提交给主点数据库,事务被记入LOG,LOG被读出并按事务一级传给复制服务器,复制服务器完成接收、判断、迁移、组装和发送,事务发送给复制点服务器,复制点服务器完成本数据库的相同操作。

2、 组成结构:

复制服务器系统是由Dataserver、RS、LTM和网络等组成的集成综合系统,主要包括:

(1)、网络:完成数据复制和传输的必须的物理连接线路和相关的硬件设施。

(2)、SQL Server作为主点数据源

Log可以支持LTM所需的第二个Truncation point

对于已定义成可复制表的update操作将采用delete+insert方式

Log可以记录被复制的存储过程,Database Dump,Transaction log Dump

(3)、复制服务器RS

记录复制和约定信息

接收数据事务并传止约定的数据库和其它复制服务器

(4)、LOG传输管理(LTM)。

(5)、复制服务器系统数据库(RSSD)

RSSD所包含的信息有:复制定义、约定定义、功能函数和功能函数定义、路由信息

RSSD为一个SQL Server上的数据库,可以在主SQL Server上,也可在复制SQL Server上

(6)、稳定队列

存储主服务器已经完成但还没有复制到复制服务器的中间复制信息

(7)、SQL Server或者其它数据源作为复制点数据源

五、案例

成都公众出行交通信息服务系统:

2006年,成都市公众出行交通信息服务系统试点项目应用Sybase旗舰数据库Adaptive Server Enterprise(ASE)数据库作为信息中心的高可用性主机平台,并利用Sybase Replication Server(RS)复制服务器完成从各车站到中心的数据同步。

该项目中,Sybase ASE 充分显示了其应用优势,即先进的开发性体系架构,支持多种软、硬件平台和主流网络协议,以充分利用交通信息中心系统现有资源;多级安全机制保证了数据安全、可靠;同时支持动态扩充数据库存储空间,满足了交通行示业日益增长的需要;Sybase ASE数据库的速息高可用性则在一台机器发生故障时,另一台机器会接管整个磁盘阵列,从而实现双进打机容错,确保了系统的安全可用Sybase RS复制服务器则可将各车站的数据及时、准确、全面、安全地集中到交通信息中心,并通过公众出行信息系统网站,对外发布各通委项相关数据。不仅实现了信息的无处不在,保证了提供给出行者的交通信息可用、适用、易用等,更重要的是出行者能够在需要时,随时随地得到所需求的交通信息,并能得到相应的配套服务。

武汉协和医院医院信息系统(HIS

2.1 HIS的基本架构与物理硬件配置

我 院 HIS 采 用 的 是 IBM System 和 X3850 X5 系 列 的 机 型。CPU 为 Xeon E7,4 颗 CPU, 每 颗 有 10 个 Core, 内存达到 256 GB,2 台服务器安装 Redhat Enterprise Linux 6.4 操作系统和 Sybase15.7(Sybase 最新版本)数据库。2 台服务器分别放置在老门诊机房和新门诊的新机房,形成双机备用保护。服务器之间通过核心交换机之间的单模光纤直连进行通信。为了保障数据的安全可靠,采用 2 台 VNX5500 机 通过 EMC 的同城双活技术 VPLEX 组成异地的双活统一存储资源池,每台 VNX5500 机都配置了 40 块 300 GB、15000 转的硬盘,此外还对老门诊的 HIS 服务器增加了 EMC 的持续数据保护 CDP,将要保护的数据保存到 CDP,即使当 HIS 发生逻辑错误的时候,也可以从独立的 CDP 保护磁盘空间中恢复数据。我院 HIS 的整个系统硬件架构,见图 1。

Sybase数据库Replication Server 原理及案例

2.2 HIS数据库架构

我院 HIS 使用的是 Sybase 15.7 版本的数据库,正式生产库为 svrmz,该数据库为日常 HIS 使用的业务库,所有 HIS相关的业务全部在该数据库上运行,此外还有个镜像数据库 为 svrzy,采用的和正式库完全一致的配置。

应用 Sybase 公司的 Replication Server 服务的单向复制功能,将正式生产库上所执行的所有操作通过复制队列通道按顺序复制到镜像数据库中。采用单向复制将正式库上的数据单向复制到镜像库的目的是 :首先可以作为正式库的备用数据库,当正式库出现故障的时候可以切换到镜像库上,通过 Linux6.4 操作系统的 HA 高可用组件的 clusvcadm 命令将正式库数据库服务直接切换到镜像库上。这个切换的过程很短 ;此外,还可以将一些与 HIS 相关,需要提取 HIS 的数据来处理的外围系统,如医院感染信息系统、手术室追溯系统等,全均连接到镜像库上,这些应用对实时性要求并不是很高,将其连接到镜像库可以缓解正式库的压力,同时也可以降低其他应用对正式库产生影响的概率,更好的保障 HIS 稳定性。