SQL Server AlwaysOn架构及原理

SQL Server AlwaysOn是SQL Server 2012及更高版本中引入的一个功能，它结合了故障转移群集、数据库镜像和日志传送三者的优点，为用户提供了一个高可用性、灾难恢复和数据可访问性的解决方案。

AlwaysOn的架构基于Windows故障转移群集，但又有其独特之处。它的基本单位是可用性组，而不是传统的SQL实例或单个用户数据库。在可用性组中，可以包含一个或多个用户数据库，一旦发生故障转移，组内的所有数据作为一个整体进行切换。这种设计使得AlwaysOn能够提供更高级别的可用性和数据一致性。

此外，AlwaysOn还提供了多种关键特性。首先，它需要一个虚拟网络名称（也称为虚拟SQL Server名称），用于客户端的统一连接。其次，一个主服务器可以对应最多四个辅助服务器，总数达到五个，辅助服务器支持只读功能。这有助于分担负载并提供更好的性能。第三，辅助服务器可以独立执行备份和DBCC维护命令，通过配置，可以实现客户端的只读请求被自动定向到辅助服务器。第四，主服务器和辅助服务器之间的数据传输会被加密和压缩，以提高安全性和网络传输效率。第五，AlwaysOn支持自动、手动和强制三种故障转移方式，提供了灵活的故障处理选项。第六，有仪表盘用于监控AlwaysOn的运行状态，方便管理员进行实时监控和故障排除。最后，可以实现多站点的部署，即主站点和辅助站点可以跨物理网络，提供了更广泛的地理分布和高可用性。

AlwaysOn的基本架构在Windows MSCS故障转移群集的基础上部署。用户可以在群集节点上安装SQL Server单机实例或群集实例，但所有SQL Server实例必须运行在同一个MSCS中。与SQL Server 2008群集实例不同，这里的SQL Server实例本身不需要是群集模式。此外，可用性组从Windows群集角度来看是一个群集资源，其中的所有数据库作为一个整体在节点间进行故障转移，但不包括系统数据库，因为系统数据库不能加入高可用性组中。

需要指出的是，因为需要借助Windows群集实现监控和转移，所以AlwaysOn会受到一些限制。例如，一个可用性组中的所有可用性副本必须运行在单一的Windows群集上。这意味着跨不同Windows群集的SQL Server实例不能配置成一个AlwaysOn可用性组。

总的来说，SQL Server AlwaysOn提供了一个强大且灵活的高可用性和灾难恢复解决方案。它通过将多个数据库整合到一个可用性组中，并利用Windows故障转移群集的基础架构，实现了高效的故障转移和数据一致性。同时，AlwaysOn还提供了多种关键特性和监控工具，使得管理员能够轻松地管理和维护高可用性环境。无论是大型企业还是中小型企业，都可以根据自身需求选择合适的AlwaysOn配置，以提升其数据库的可用性和可靠性。