Giới thiệu Tính sẵn sàng cao và Kết nối trong suốt của IBM solidDB

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

76
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

solidDB Sami Salkosuo, Kiến trúc sư phần mềm, IBM Tóm tắt: IBM® solidDB® là một đề xuất cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ hiệu năng cao được tối ưu hóa cho tốc độ và tính sẵn sàng. Bài viết này tập trung riêng vào khả năng sẵn sàng bằng cách giới thiệu cho bạn về các tính năng kết nối trong suốt (TC) và tính sẵn sàng cao (HA) của solidDB.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giới thiệu Tính sẵn sàng cao và Kết nối trong suốt của IBM solidDB

Giới thiệu Tính sẵn sàng cao và Kết nối trong suốt của IBM solidDB Sami Salkosuo, Kiến trúc sư phần mềm, IBM Tóm tắt: IBM® solidDB® là một đề xuất cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ hiệu năng cao được tối ưu hóa cho tốc độ và tính sẵn sàng. Bài viết này tập trung riêng vào khả năng sẵn sàng bằng cách giới thiệu cho bạn về các tính năng kết nối trong suốt (TC) và tính sẵn sàng cao (HA) của solidDB. Bài viết này cũng bàn về những lợi ích mà các tính năng này cung cấp và cách chúng ảnh hưởng đến hiệu năng. Nó cũng cho bạn thấy cách cấu hình các tính năng, mô tả một ứng dụng thử nghiệm và đem đến cho bạn một video trình diễn. Mở đầu Tính năng sẵn sàng cao của solidDB được sử dụng để triển khai thực hiện chức năng Dự trữ nóng (HSB - HotStandby). HSB cho phép một máy chủ thứ cấp chạy song song với máy chủ chính và giữ một bản sao cập nhật của dữ liệu trong máy chủ chính. Kết nối trong suốt của solidDB khắc họa các máy chủ HSB từ các ứng dụng và cho phép một ứng dụng thực hiện một kết nối hợp lý duy nhất đến các máy chủ trong chế độ HSB. Các trình điều khiển IBM solidDB, bao gồm trình điều khiển kết nối cơ sở dữ liệu Java (JDBC), duy trì các kết nối tới các máy chủ sao cho có một kết nối dự phòng thứ cấp tới máy chủ HSB thứ cấp trong trường hợp kết nối đến máy chủ chính bị ngắt. Trình điều khiển JDBC chỉ ra sự ngắt kết nối với một mã lỗi đặc biệt. Phần Tài nguyên ở cuối bài viết này cung cấp các liên kết đến tài liệu sản phẩm solidDB, bao gồm toàn bộ các chi tiết về Tính sẵn sàng cao, Dự trữ nóng và Kết nối trong suốt.
Kiến trúc Hình 1 minh họa kiến trúc của một cấu hình Tính sẵn sàng cao của solidDB. (Hình này được sửa lại từ các sơ đồ trong Trung tâm Thông tin IBM solidDB). Hình 1. Kiến trúc Tính sẵn sàng cao Sau đây là các mô tả về các thành phần trong hình trên: Nút 1 là máy vật lý bao gồm máy chủ solidDB chính và Trình điều khiển  Tính sẵn sàng cao (HA Controller).
Nút 2 là máy tính vật lý bao gồm máy chủ solidDB thứ cấp và HA  Controller. Máy chủ solidDB thứ cấp luôn duy trì cập nhật với máy chủ solidDB chính. Máy chủ chính (Primary server) bao gồm cơ sở dữ liệu IBM solidDB  chính. Các ứng dụng kết nối đến máy chủ này và thực hiện các giao dịch dựa vào cơ sở dữ liệu chính. Máy chủ thứ cấp (Secondary server) bao gồm cơ sở dữ liệu thứ cấp. Nếu  máy chủ chính bị lỗi, Trình điều khiển HA (HAC) thực hiện xử lý dữ phòng lỗi để chuyển đổi máy chủ thứ cấp thành máy chủ chính. Trình điều khiển HA (HA Controller-HAC) là chương trình quản lý dự  phòng tự động cho HSB của IBM solidDB. HAC phát hiện các lỗi, thực hiện các dự phòng lỗi và khởi động lại máy chủ khi cần thiết. HAC cũng có một API cho phép Các nhà quản lý HA (HA Manager) kết nối với nó. Trình quản lý HA ( HA Manager) là một công cụ dựa trên giao diện người  dùng đồ họa cho thấy trạng thái của các máy chủ dự trữ nóng (HotStandby) và trạng thái của Các trình điều khiển HA. HA Manager cũng bao gồm chức năng cơ bản để quản lý HAC. Công cụ này được sử dụng trong trình diễn để mô phỏng một lỗi trên máy chủ chính và thực hiện một chuyển đổi sang máy chủ thứ cấp. Các lợi ích và hiệu năng Lợi ích chính của Tính sẵn sàng cao trong một môi trường IBM solidDB là các ứng dụng được bảo vệ khỏi các tác động của một lỗi trong cơ sở dữ liệu chính.
Một cấu hình HA cùng với Kết nối trong suốt cho phép các ứng dụng hoàn toàn sử dụng được ngay cả khi có lỗi cơ sở dữ liệu trong một giao dịch. Một lợi ích nữa là các ứng dụng, sử dụng một cấu hình HA, có thể cho thấy sự cải thiện về hiệu năng. Hiệu năng Phần này nói thêm về hiệu năng có thể thực sự cải thiện như thế nào khi bạn sử dụng một cấu hình HA trong IBM solidDB. Hiệu năng IBM solidDB bị ảnh hưởng bởi các phần tử như cấu hình, cách sử dụng cơ sở dữ liệu, bộ nhớ có sẵn và hoạt động mạng và I/O. Ba cái sau là những phần tử phổ biến nhất ảnh hưởng đến hiệu năng của IBM solidDB (và hầu hết các cơ sở dữ liệu khác). Thông tin dưới đây giải thích cấu hình và các kịch bản sử dụng cụ thể ảnh hưởng đến hiệu năng IBM solidDB nh ư thế nào và bạn có thể điều chỉnh solidDB như thế nào cho phù hợp. Tuy nhiên, nó không đi sâu vào các chi tiết về cách thực hiện điều chỉnh. Các phần tử ảnh hưởng lớn đến hiệu năng IBM solidDB là: Độ bền ghi nhật ký giao dịch.  Giao thức sao chép giữa các máy chủ.  Chính sách báo nhận cho giao thức sao chép.  Các giao dịch chỉ đọc được thực hiện trên máy chủ thứ cấp.  Song song hóa bên trong của máy chủ.  Bạn có thể thiết lập độ bền giao dịch là strict (chặt chẽ), relaxed (thoải mái), adaptive (thích nghi). Các thiết lập độ bền strict có nghĩa là giao dịch được ghi
nhật ký ngay sau khi nó được cam kết. Các thiết lập độ bền relaxed có nghĩa là một giao dịch được ghi nhật ký khi máy chủ ít bận hoặc khi máy chủ có thể ghi một số giao dịch cùng một lúc. Các thiết lập độ bền adaptive có nghĩa là máy chủ chính hoạt động trong chế độ ghi nhật ký thoải mái nếu máy chủ thứ cấp cũng đang hoạt động. Các thiết lập ghi nhật ký strict là an toàn nhất; còn các thiết lập relaxed là nhanh nhất. Giao thức sao chép giữa các máy chủ liên quan đến mức an toàn của bản sao này. Bạn có thể thiết lập giao thức sao chép giữa các máy chủ là hoặc 1-safe hoặc 2- safe. Với thiết lập 1-safe (an toàn-1), thành phần điều khiển trả về ứng dụng ngay sau khi giao dịch được cam kết trên máy chủ chính; việc sao chép đến máy chủ thứ cấp được thực hiện không đồng bộ. Với thiết lập 2-safe (an toàn-2), thành phần điều khiển trả về ứng dụng chỉ sau khi giao dịch được cam kết trên cả máy chủ chính lẫn máy chủ thứ cấp. Thiết lập 1-safe nhanh nhất; thiết lập 2-safe an toàn nhất. Cấu hình chính sách báo nhận ảnh hưởng đến hiệu năng khi giao thức sao chép được thiết lập là 2-safe. Bạn có thể thiết lập chính sách báo nhận là 2-safe received, 2-safe visible hay 2-safe durable. Thiết lập này xác định khi nào máy chủ thứ cấp gửi một tin báo nhận tới máy chủ chính. Với thiết lập 2-safe received, tin báo nhận được gửi đi khi nhận được dữ liệu. Với thiết lập 2-safe visible, tin báo nhận được gửi đi khi các ứng dụng thấy dữ liệu. Với thiết lập 2-safe durable, tin báo nhận được gửi đi khi dữ liệu được ghi vào đĩa. Hai phần tử cuối cùng, có ảnh hưởng đến hiệu năng, đang đọc từ máy chủ thứ cấp và song song hóa bên trong. Các ứng dụng cho phép các phần tử này hoạt động. Với một cấu hình HA, có thể đọc dữ liệu từ cả hai máy chủ chính và thứ cấp để phân bố tải trọng đồng đều giữa hai máy. Song song hóa bên trong đơn giản chỉ có nghĩa là các ứng dụng có thể sử dụng nhiều kết nối cơ sở dữ liệu để truy cập tới cơ sở dữ liệu solidDB và do đó cải thiện hiệu năng trong nhiều trường hợp.
Cấu hình Việc đặt cấu hình IBM solidDB với Tính sẵn sàng cao là một nhiệm vụ nhanh chóng và dễ dàng. Sử dụng các bước sau đây để triển khai một môi trường Tính sẵn sàng cao của solidDB với các thay đổi tối thiểu đối với các giá trị cấu h ình mặc định: 1. Cài đặt IBM solidDB trên hai máy chủ. Tên các máy chủ là Primary (Chính) và Secondary (Thứ cấp). 2. Trên mỗi máy chủ tạo ra một thư mục làm việc (ví dụ, c:\solidDB) và tạo ra một cơ sở dữ liệu có tên là dba. Sử dụng dba làm tên người dùng và mật khẩu của cơ sở dữ liệu. 3. Trong thư mục làm việc của máy chủ có tên là Primary, tạo ra một tệp cấu hình có tên là solid.ini, như trong 1: Liệt kê 1. Tệp cấu hình solid.ini cho Primary [HotStandby] HSBEnabled=yes Connect=tcp 192.168.1.37 1964
Thay thế địa chỉ IP bằng địa chỉ IP của máy chủ Secondary của bạn. ( 1964 là số cổng mặc định cho IBM solidDB). 4. Trong thư mục làm việc của máy chủ có tên là Primary, hãy tạo ra một tệp cấu hình có tên là solidhac.ini, như trong Liệt kê 2: Liệt kê 2. Tệp cấu hình solidhac.ini cho Primary [HAController] Listen=tcp 3155 Username=dba Password=dba DBUsername=dba DBPassword=dba EnableDBProcessControl=Yes [LocalDB]
Connect=tcp 127.0.0.1 1964 StartScript=c:\soliddb\start_solid.bat [RemoteDB] Connect=tcp 192.168.1.37 1964 Giá trị tiếp sau Listen=tcp là số cổng người nghe của Trình điều o khiển HA. DBUsername và DBPassword dùng để truy cập Trình điều khiển HA o và cơ sở dữ liệu solidDB tên là dba mà bạn đã tạo trong bước 2. Thiết lập EnableDBProcessControl=Yes chỉ biết rằng HAC sẽ điều o khiển khởi động và dừng quá trình solidDB. Các thiết lập LocalDB và RemoteDB định nghĩa các địa chỉ và các o cổng IP cho các cơ sở dữ liệu và trong trường hợp của LocalDB, đường dẫn tới kịch bản lệnh khởi động cho cơ sở dữ liệu cục bộ. Ví dụ, nội dung của kịch bản lệnh khởi động có thể là: start c:\IBM\solidDB\solidDB6.5\bin\solid.exe -cC:\soliddb. 5. Khởi động Trình điều khiển HA trên Primary khi sử dụng lệnh sau đây: solidhac.exe -c c:\soliddb
solidhac.exe nằm trong /bin của thư mục cài đặt solidDB của bạn. Vì bạn đã cho phép điều khiển quá trình với HAC ở bước trước, nên việc khởi động HAC cũng khởi động cơ sở dữ liệu solidDB. 6. Trong thư mục làm việc của máy chủ có tên là Secondary, hãy tạo một tệp cấu hình có tên là solid.ini, như trong Liệt kê 3: Liệt kê 3. Tệp cấu hình solid.ini cho Secondary [HotStandby] HSBEnabled=yes Connect=tcp 192.168.1.33 1964 Thay thế địa chỉ IP bằng địa chỉ IP của máy chủ Primary của bạn. ( 1964 là số cổng mặc định cho IBM solidDB). 7. Trong thư mục làm việc của máy chủ có tên là Secondary, hãy tạo một tệp cấu hình tên là solidhac.ini, như trong Liệt kê 4: Liệt kê 4. Tệp cấu hình solidhac.ini cho Secondary
[HAController] Listen=tcp 3155 Username=dba Password=dba DBUsername=dba DBPassword=dba EnableDBProcessControl=Yes [LocalDB] Connect=tcp 127.0.0.1 1964 StartScript=c:\soliddb\start_solid.bat [RemoteDB] Connect=tcp 192.168.1.33 1964
8. Khởi động Trình điều khiển HA trên Secondary sử dụng lệnh sau đây: solidhac.exe -c c:\soliddb solidhac.exe nằm trong /bin của thư mục cài đặt solidDB của bạn. Vì bạn đã cho phép điều khiển quá trình với HAC ở bước trước, nên việc khởi động HAC cũng khởi động cơ sở dữ liệu solidDB. Lệnh này cũng bắt đầu phối hợp với máy chủ Primary để thiết lập cấu hình HA. 9. Tiếp theo, bạn sẽ sử dụng HA Manager để hiển thi trực quan c ấu hình HA của solidDB và thử nghiệm HA. HA Manager là một ứng dụng Java nằm trong /samples/hac của thư mục cài đặt solidDB của bạn. Trong thư mục làm việc HA Manager, hãy tạo một tệp cấu hình có tên là HAManager.ini, như trong Liệt kê 5: Liệt kê 5. HAManager.ini ; All the following lines are mandatory. Window_title = HA Manager Header_text = IBM solidDB HotStandby ; Display names, host addresses and port numbers
; of the SolidHAC (HA Controllers) instances ;Server 1 HA Controller ;---------------------- Server1_name = Primary Server1_host = 192.168.1.33 Server1_port = 3155 Server1_user = dba Server1_pass = dba ; ;Server 2 HA Controller ;----------------------- Server2_name = Secondary Server2_host = 192.168.1.37 Server2_port = 3155 Server2_user = dba Server2_pass = dba
Thay đổi các mục nhập ở trên khi cần thiết để kết nối với các Trình điều khiển HA trong máy chủ Primary và Secondary của bạn. 10. Khởi động HA Manager khi sử dụng câu lệnh sau: java -jar HAManager.jar Hình 2 cho thấy một hiển thị trực quan ví dụ của một cấu hình HA khi được HA Manager hiển thị. Hình 2. HA Manager cho thấy cấu hình Dự trữ nóng của IBM solidDB
Ứng dụng thử nghiệm Phần này cho bạn thấy cách tạo ra một máy khách thử nghiệm để cho bạn có thể thấy Tính sẵn sàng cao của IBM solidDB ảnh hưởng đến các ứng dụng như thế nào. Liệt kê 6 chứa mã nguồn cho một máy khách Java đơn giản chèn một triệu hàng vào cơ sở dữ liệu. Mã này cũng có sẵn trong phần Tải về ở cuối bài viết này. Mã này được phát triển bằng cách sử dụng Java phiên bản 6. Trước khi sử dụng ví dụ này, hãy chắc chắn rằng biến môi trường CLASSPATH của bạn bao gồm đường dẫn cài đặt tệp .jar của solidDB JDBC Driver. Các phần mã in đậm được giải thích thêm ngay sau liệt kê này. Listing 6. SolidDBTestClient.java package test; import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement; import java.util.Properties; public class SolidDBTestClient { private final static int MAX_ROWS = 5000; private static String jdbcURL = "jdbc:solid:// 192.168.1.33:1964,192.168.1.37:1964/dba/dba"; public static void main(String[] args) { Connection conn = null; try { Class.forName("solid.jdbc.SolidDriver"); // create db connection Properties props = new Properties();
props.setProperty("solid_tf_level", "SESSION"); conn = DriverManager.getConnection(jdbcURL, props); createTables(conn); long start=System.currentTimeMillis(); InsertThread it = new InsertThread(conn); Thread t = new Thread(it); t.start(); t.join(); long end=System.currentTimeMillis(); long totalTime=end-start; double avg=(1.0*totalTime)/MAX_ROWS; System.out.println("Total time: "+totalTime); System.out.println("Avg time: "+avg);
} catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (conn != null) { try { conn.close(); } catch (SQLException e) { } }
} } private static void createTables(Connection conn) { try { String sql = "CREATE TABLE sample (id INTEGER PRIMARY KEY, time BIGINT)"; Statement stmt = conn.createStatement(); stmt.executeUpdate(sql); stmt.close(); } catch (Exception e) { //ignore }
} static class InsertThread implements Runnable { private Connection conn; public InsertThread(Connection conn) { this.conn = conn; } private void doInsert(String sql, int i) throws SQLException { Statement stmt = null; try { stmt = conn.createStatement();
stmt.execute(sql); System.out.print(i + "\r"); } finally { stmt.close(); } } public void run() { String sql = "delete from sample"; try { conn.createStatement().executeUpdate(sql); } catch (SQLException e1)