Tutorial: Implementación de una base de datos distribuida geográficamente (Azure SQL Database)

Artículo
12/21/2023

Configure una base de datos en SQL Database y una aplicación cliente para realizar conmutación por error a una región remota y probar un plan de conmutación por error. Aprenderá a:

Cree un grupo de conmutación por error.
Ejecutar una aplicación de Java para consultar una base de datos en SQL Database
Conmutación por error de prueba

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Requisitos previos

Nota:

En este artículo se usa el módulo Az de PowerShell, que es el módulo de PowerShell que se recomienda para interactuar con Azure. Para empezar a trabajar con el módulo Az de PowerShell, consulte Instalación de Azure PowerShell. Para más información sobre cómo migrar al módulo Az de PowerShell, consulte Migración de Azure PowerShell de AzureRM a Az.

Importante

El módulo de Azure Resource Manager para PowerShell todavía es compatible con Azure SQL Database, pero todo el desarrollo futuro se realizará para el módulo Az.Sql. Para estos cmdlets, consulte AzureRM.Sql. Los argumentos para los comandos del módulo Az y los módulos AzureRm son esencialmente idénticos.

Para completar el tutorial, asegúrese de que instaló los elementos siguientes:

Azure PowerShell
Una base de datos única en Azure SQL Database. Para crear uno, use:
Nota

El tutorial usa la base de datos de ejemplo de AdventureWorksLT.

Importante

Asegúrese de configurar las reglas de firewall para usar la dirección IP pública del equipo en el que está realizando los pasos de este tutorial. Las reglas de firewall a nivel de base de datos se replicarán automáticamente al servidor secundario.

Para obtener más información, vea Create a database-level firewall rule (Creación de una regla de firewall a nivel de base de datos) o, para determinar la dirección IP que usa la regla de firewall a nivel de base de datos para el equipo, vea Create a server-level firewall (Crear un firewall de nivel de servidor).

Creación de un grupo de conmutación por error

Con Azure PowerShell, cree grupos de conmutación por error entre un servidor existente y uno nuevo en otra región. A continuación, agregue la base de datos de ejemplo al grupo de conmutación por error.

PowerShell
La CLI de Azure

Importante

Este ejemplo requiere Azure PowerShell Az 1.0, o cualquier versión posterior. Ejecute Get-Module -ListAvailable Az para ver qué versiones están instaladas. Si necesita instalarlo, consulte Instalación del módulo de Azure PowerShell.

Ejecute Connect AzAccount para iniciar sesión en Azure.

Para crear un grupo de conmutación por error, ejecute el siguiente script:

$admin = "<adminName>"
$password = "<password>"
$resourceGroup = "<resourceGroupName>"
$location = "<resourceGroupLocation>"
$server = "<serverName>"
$database = "<databaseName>"
$drLocation = "<disasterRecoveryLocation>"
$drServer = "<disasterRecoveryServerName>"
$failoverGroup = "<globallyUniqueFailoverGroupName>"

# create a backup server in the failover region
New-AzSqlServer -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $drServer `
    -Location $drLocation -SqlAdministratorCredentials $(New-Object -TypeName System.Management.Automation.PSCredential `
    -ArgumentList $admin, $(ConvertTo-SecureString -String $password -AsPlainText -Force))

# create a failover group between the servers
New-AzSqlDatabaseFailoverGroup –ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server `
    -PartnerServerName $drServer –FailoverGroupName $failoverGroup –FailoverPolicy Automatic -GracePeriodWithDataLossHours 2

# add the database to the failover group
Get-AzSqlDatabase -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server -DatabaseName $database | `
    Add-AzSqlDatabaseToFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $server -FailoverGroupName $failoverGroup

Importante

Ejecute az login para iniciar sesión en Azure.

$admin = "<adminName>"
$password = "<password>"
$resourceGroup = "<resourceGroupName>"
$location = "<resourceGroupLocation>"
$server = "<serverName>"
$database = "<databaseName>"
$drLocation = "<disasterRecoveryLocation>" # must be different then $location
$drServer = "<disasterRecoveryServerName>"
$failoverGroup = "<globallyUniqueFailoverGroupName>"

# create a backup server in the failover region
az sql server create --admin-password $password --admin-user $admin `
    --name $drServer --resource-group $resourceGroup --location $drLocation

# create a failover group between the servers
az sql failover-group create --name $failoverGroup --partner-server $drServer `
    --resource-group $resourceGroup --server $server --add-db $database `
    --failover-policy Automatic --grace-period 2

Las opciones de configuración de replicación geográfica también pueden cambiarse en Azure Portal mediante la selección de la base de datos y, después, Configuración>Replicación geográfica.

Configuración de la replicación geográfica

Ejecución del proyecto de ejemplo

En la consola, cree un proyecto de Maven con el siguiente comando:

mvn archetype:generate "-DgroupId=com.sqldbsamples" "-DartifactId=SqlDbSample" "-DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart" "-Dversion=1.0.0"

Escriba Y y presione ENTRAR.
Cambie los directorios al nuevo proyecto.
```
cd SqlDbSample
```
Con el editor que prefiera, abra el archivo pom.xml de la carpeta del proyecto.
Agregue la dependencia Microsoft JDBC Driver para SQL Server mediante la adición de la sección dependency siguiente. La dependencia se debe pegar en la sección dependencies de mayor tamaño.
```
<dependency>
  <groupId>com.microsoft.sqlserver</groupId>
  <artifactId>mssql-jdbc</artifactId>
 <version>6.1.0.jre8</version>
</dependency>
```

Especifique la versión de Java mediante la adición de la sección properties después de la sección dependencies:

<properties>
  <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
  <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
</properties>

Admita archivos de manifiesto agregando la sección build después de la sección properties:

<build>
  <plugins>
    <plugin>
      <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
      <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
      <version>3.0.0</version>
      <configuration>
        <archive>
          <manifest>
            <mainClass>com.sqldbsamples.App</mainClass>
          </manifest>
        </archive>
     </configuration>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

Guarde y cierre el archivo pom.xml.

Abra el archivo App.java ubicado en ..\SqlDbSample\src\main\java\com\sqldbsamples y sustituya el contenido por el código siguiente:

package com.sqldbsamples;

import java.sql.Connection;
import java.sql.Statement;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Timestamp;
import java.sql.DriverManager;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class App {

   private static final String FAILOVER_GROUP_NAME = "<your failover group name>";  // add failover group name

   private static final String DB_NAME = "<your database>";  // add database name
   private static final String USER = "<your admin>";  // add database user
   private static final String PASSWORD = "<your password>";  // add database password

   private static final String READ_WRITE_URL = String.format("jdbc:" +
      "sqlserver://%s.database.windows.net:1433;database=%s;user=%s;password=%s;encrypt=true;" +
      "hostNameInCertificate=*.database.windows.net;loginTimeout=30;",
      FAILOVER_GROUP_NAME, DB_NAME, USER, PASSWORD);
   private static final String READ_ONLY_URL = String.format("jdbc:" +
      "sqlserver://%s.secondary.database.windows.net:1433;database=%s;user=%s;password=%s;encrypt=true;" +
      "hostNameInCertificate=*.database.windows.net;loginTimeout=30;",
      FAILOVER_GROUP_NAME, DB_NAME, USER, PASSWORD);

   public static void main(String[] args) {
      System.out.println("#######################################");
      System.out.println("## GEO DISTRIBUTED DATABASE TUTORIAL ##");
      System.out.println("#######################################");
      System.out.println("");

      int highWaterMark = getHighWaterMarkId();

      try {
         for(int i = 1; i < 1000; i++) {
             //  loop will run for about 1 hour
             System.out.print(i + ": insert on primary " +
                (insertData((highWaterMark + i)) ? "successful" : "failed"));
             TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
             System.out.print(", read from secondary " +
                (selectData((highWaterMark + i)) ? "successful" : "failed") + "\n");
             TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
         }
      } catch(Exception e) {
         e.printStackTrace();
   }
}

private static boolean insertData(int id) {
   // Insert data into the product table with a unique product name so we can find the product again
   String sql = "INSERT INTO SalesLT.Product " +
      "(Name, ProductNumber, Color, StandardCost, ListPrice, SellStartDate) VALUES (?,?,?,?,?,?);";

   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_WRITE_URL);
           PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql)) {
      pstmt.setString(1, "BrandNewProduct" + id);
      pstmt.setInt(2, 200989 + id + 10000);
      pstmt.setString(3, "Blue");
      pstmt.setDouble(4, 75.00);
      pstmt.setDouble(5, 89.99);
      pstmt.setTimestamp(6, new Timestamp(new Date().getTime()));
      return (1 == pstmt.executeUpdate());
   } catch (Exception e) {
      return false;
   }
}

private static boolean selectData(int id) {
   // Query the data previously inserted into the primary database from the geo replicated database
   String sql = "SELECT Name, Color, ListPrice FROM SalesLT.Product WHERE Name = ?";

   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_ONLY_URL);
           PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql)) {
      pstmt.setString(1, "BrandNewProduct" + id);
      try (ResultSet resultSet = pstmt.executeQuery()) {
         return resultSet.next();
      }
   } catch (Exception e) {
      return false;
   }
}

private static int getHighWaterMarkId() {
   // Query the high water mark id stored in the table to be able to make unique inserts
   String sql = "SELECT MAX(ProductId) FROM SalesLT.Product";
   int result = 1;
   try (Connection connection = DriverManager.getConnection(READ_WRITE_URL);
           Statement stmt = connection.createStatement();
           ResultSet resultSet = stmt.executeQuery(sql)) {
      if (resultSet.next()) {
          result =  resultSet.getInt(1);
         }
      } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
      }
      return result;
   }
}

Guarde y cierre el archivoApp.java.
En la consola de comandos, ejecute el siguiente comando:
```
mvn package
```

Inicie la aplicación que se ejecutará durante aproximadamente una hora hasta que se detenga manualmente, lo que le proporciona tiempo para ejecutar la prueba de conmutación por error.

mvn -q -e exec:java "-Dexec.mainClass=com.sqldbsamples.App"

#######################################
## GEO DISTRIBUTED DATABASE TUTORIAL ##
#######################################

1. insert on primary successful, read from secondary successful
2. insert on primary successful, read from secondary successful
3. insert on primary successful, read from secondary successful
...

Conmutación por error de prueba

Ejecute los siguientes scripts para simular una conmutación por error y observar los resultados de la aplicación. Observe cómo se producirán errores en algunas inserciones y selecciones durante la migración de la base de datos.

PowerShell
La CLI de Azure

Puede comprobar el rol del servidor de recuperación ante desastres durante la prueba con el siguiente comando:

(Get-AzSqlDatabaseFailoverGroup -FailoverGroupName $failoverGroup `
    -ResourceGroupName $resourceGroup -ServerName $drServer).ReplicationRole

Para probar una conmutación por error:

Inicie la conmutación por error manual del grupo de conmutación por error:

Switch-AzSqlDatabaseFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup `
 -ServerName $drServer -FailoverGroupName $failoverGroup

Revierta el grupo de conmutación por error al servidor principal:

Switch-AzSqlDatabaseFailoverGroup -ResourceGroupName $resourceGroup `
 -ServerName $server -FailoverGroupName $failoverGroup

Puede comprobar el rol del servidor de recuperación ante desastres durante la prueba con el siguiente comando:

az sql failover-group show --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $drServer

Para probar una conmutación por error:

Inicie la conmutación por error manual del grupo de conmutación por error:

az sql failover-group set-primary --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $drServer

Revierta el grupo de conmutación por error al servidor principal:

az sql failover-group set-primary --name $failoverGroup --resource-group $resourceGroup --server $server

Pasos siguientes

Consulta la lista de comprobación de alta disponibilidad y recuperación ante desastres de Azure SQL Database.

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Creación de un grupo de conmutación por error

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