PowerShell 操作 Azure SQL Active Geo-Replication

Posted 2020-09-20 sparkdev

前文中我们比较全面的介绍了 Azure SQL Database Active Geo-Replication 的主要特点和优势。接下来我们将从自动化的角度介绍如何通过 PowerShell 在项目中实现 Active Geo-Replication 的操作。

从 Azure PowerShell 开始

MS 专门为管理 Azure 写了一套 PowerShell 组件称为 Azure PowerShell。我们就是要使用这套组件中提供的接口来操作 Active Geo-Replication。遗憾的是这套组件不会被 Windows 默认安装。所以请参考 MSDN 上的说明先安装 Azure PowerShell。不喜欢读 MSDN 的同学可以参考笔者博文《Azure 基础：用 PowerShell 自动发布 CloudServices》中的 “安装 powershell 的 azure module”小节，会简洁一些。

在 PowerShell 中登录 Azure

操作 Azure 中的任何资源都需要进行身份认证，所以第一步需要在 PowerShell 中登录 Azure，并且选择正确的 Azure subscription。
登录 Azure 的命令：

Login-AzureRmAccount

请按照提示输入您的账号和密码。然后选择当前的 subscription：

Select-AzureRmSubscription -SubscriptionId xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx

Select-AzureRmSubscription 命令的使用场景是：当您有多个 subscription 时，需要通过设置当前 subscription 的方式告诉 PowerShell 命令到底是操作的哪些资源。当然，如果您只有一个 subscription的话就不需要执行这个命令。

添加一个从数据库

终于进入正题了！假设我们有一个叫 blogdb 的数据库，它运行在数据库服务器 blogtestsvr 中， 这个数据库服务器被部署在 East Asia (东亚)，我们打算为 blogdb 创建一个从数据库，从数据库所运行的数据库服务器 blogtestsvr2 部署在 Central US (美国中部)。blogtestsvr 和 blogtestsvr2 都属于同一个资源组 sqltest。如果您还不是太了解主从数据库或是 Active Geo-Replication 的概念，请先移步这里。

New-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令

New-AzureRmSqlDatabaseSecondary 是专门为一个已经存在的数据库创建从数据库的命令，并且在从数据库创建完成后开始数据的复制。还有一个叫 Start-AzureSqlDatabaseCopy 的命令可以做同样的事情，但 Start-AzureSqlDatabaseCopy 命令的功能过于繁杂，所以需要创建从数据库时最好还是使用 New-AzureRmSqlDatabaseSecondary。下面的命令为 blogdb 创建第一个从数据库：

$db = Get-AzureRmSqlDatabase –DatabaseName "blogdb" -ResourceGroupName "sqltest" -ServerName "blogtestsvr"
$secondaryLink = $db | New-AzureRmSqlDatabaseSecondary –PartnerResourceGroupName "sqltest" –PartnerServerName "blogtestsvr2" -AllowConnections "All"

先去 portal 上检查一下结果：

蓝色的六边形表示主数据库，绿色的六边形表示我们刚创建的从数据库，注意从数据库显示的状态为 ”Readable”。同时数据库被标识在地图上的位置就是真实的数据中心的地理位置。上图说明 PowerShell 命令已经成功的为blogdb创建了从数据库。简单说说上面的命令：
Get-AzureRmSqlDatabase 命令用来获得主数据库的信息，然后传递给 New-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令，不然的话 New-AzureRmSqlDatabaseSecondary 的参数列表会很长且含义不清晰。
New-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令的参数主要用来指出从数据库所在的 resource group, 和 server name。还有 AllowConnections 参数，请把它配置为 "All"。

注意事项

在成功的为主数据库创建了从数据库后，让我们一起来看看一些需要注意的事项。
细心的朋友们可能已经注意到了，新创建的从数据库和主数据库的名字是一样的。并且还有一个不太直观东西是也一样的：Service level，说白了就是从数据库和主数据库收的钱是一样的！当然您可以单独设置从数据库的 Service level 从而节省预算。
从数据库的创建是被分成两个过程的，即创建数据库和复制数据。数据库的创建可能很快，但复制数据就不一定了，主要看库的大小。由于这两步都完成后 New-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令才会返回，所以当您的数据库比较大时，这条命令执行的时间会比较长。
还有就是当同名的数据库已经存在时，New-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令会返回错误：

移除从数据库

知道了怎么创建从数据库当然也要能够把它移除，下面我们使用 Remove-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令把刚才创建的从数据库移除掉。

$db = Get-AzureRmSqlDatabase –DatabaseName "blogdb" -ResourceGroupName "sqltest" -ServerName "blogtestsvr"
$secondaryLink = $db | Get-AzureRmSqlDatabaseReplicationLink –PartnerResourceGroup "sqltest" –PartnerServerName "blogtestsvr2"
$secondaryLink | Remove-AzureRmSqlDatabaseSecondary

命令本身没什么可解释的，执行完成后去 portal 上看看，从数据库已经不见了。噢，等等… 好像从数据库并没有被删除掉啊！是的，Remove-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令只是移除了主从数据库之间的关系，而不会删除从数据库。相反，此时的从数据库已经变成了一个可读写的独立数据库。

灾难恢复

下面让我们把焦点定位到 Active Geo-Replication 的主要用例：灾难恢复。当故障发生在主数据库时。我们需要通过 Set-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令尽快的把一个从数据库转换为主数据库。

$db = Get-AzureRmSqlDatabase –DatabaseName "blogdb" –ResourceGroupName "sqltest" –ServerName "blogtestsvr2”
$db | Set-AzureRmSqlDatabaseSecondary -PartnerResourceGroupName "sqltest" -Failover

看看 portal 上现在的情况：

搞定！原来只读的从数据库已经变成了可读写的主数据库。注意上图中主从数据库各自的位置，是不是它们已经转换了角色呢！
接下来让我们简单了解下 Set-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令，及使用中需要注意的事项。
Set-AzureRmSqlDatabaseSecondary 命令的执行也分为两个阶段。首先是切换数据复制操作的同步模式，完成所有到从数据库的数据复制 (切换角色前要保证主从库中的内容是一样的)。然后是切换主从数据库的角色。角色切换完成后就开始从新的主数据库向新的从数据库同步数据。当然切换的过程是有代价的，MSDN 上说大概有0到25秒的时间数据库将不可用，但这个时间不会超过1分钟。

总结

本文使用 Azure PowerShell 提供的接口实现了创建、移除及恢复 Azure SQL Database Active Geo-Replication 的操作。虽然看上去 PowerShell 脚本还挺多的 (主要是参数多)，但涉及到的核心接口只有三个：New-AzureRmSqlDatabaseSecondary，Remove-AzureRmSqlDatabaseSecondary 和 Set-AzureRmSqlDatabaseSecondary。鉴于个人知识有限，里面的很多细节都没有涉及，全当是抛砖引玉吧。