Tutorial: implementar um banco de dados distribuído geograficamente (Banco de Dados SQL do Azure)

Artigo
12/23/2023

Aplica-se a: Banco de Dados SQL do Azure

Configure um Banco de Dados SQL e o aplicativo de cliente para o failover para uma região remota e teste um plano de failover. Você aprenderá como:

Criar um grupo de failover
Executar um aplicativo Java para consultar um banco de dados no Banco de Dados SQL
Failover de Teste

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Pré-requisitos

Observação

Este artigo usa o módulo do PowerShell Azure Az, que é o módulo do PowerShell recomendado para interagir com o Azure. Para começar a usar o módulo do Az PowerShell, confira Instalar o Azure PowerShell. Para saber como migrar para o módulo Az PowerShell, confira Migrar o Azure PowerShell do AzureRM para o Az.

Importante

O módulo Azure Resource Manager do PowerShell ainda tem suporte do Banco de Dados SQL do Azure, mas todo o desenvolvimento futuro é para o módulo Az.Sql. Para esses cmdlets, confira AzureRM.Sql. Os argumentos para os comandos no módulo Az e nos módulos AzureRm são substancialmente idênticos.

Para concluir o tutorial, verifique se você instalou os seguintes itens:

PowerShell do Azure
Um banco de dados individual no Banco de Dados SQL do Azure. Para criar um, use
Observação

O tutorial usa o banco de dados de exemplo AdventureWorksLT.

Importante

Não se esqueça de configurar regras de firewall para usar o endereço IP público do computador em que você está executando as etapas nesse tutorial. As regras de firewall no nível do banco de dados serão replicadas automaticamente para o servidor secundário.

Para obter informações, confira Criar uma regra de firewall de nível de banco de dados ou, para determinar o endereço IP usado para a regra de firewall de nível de servidor para seu computador, confira Criar um firewall de nível de servidor.

Criar um grupo de failover

Usando o Azure PowerShell, crie grupos de failover entre um servidor existente e um servidor novo em outra região. Em seguida, adicione o banco de dados ao grupo de failover.

PowerShell
A CLI do Azure

Importante

Este exemplo exige o Azure PowerShell Az 1.0 ou posterior. Execute Get-Module -ListAvailable Az para ver quais versões estão instaladas. Se é preciso instalar, consulte Instalar o módulo do Azure PowerShell.

Execute Connect-AzAccount para entrar no Azure.

Para criar um grupo de failover, execute o seguinte 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

Execute az login para entrar no 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

As configurações de replicação geográfica também podem ser alteradas no portal do Azure selecionando seu banco de dados, em seguida Configurações>Replicação geográfica.

Configurações da replicação geográfica

Executar o projeto de exemplo

No console, crie um projeto do Maven com o seguinte comando:

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

Digite Y e pressione Enter.
Altere os diretórios para o novo projeto.
```
cd SqlDbSample
```
Usando seu editor favorito, abra o arquivo pom.xml na pasta do projeto.
Adicione a dependência do Microsoft JDBC Driver para SQL Server adicionando a seção dependency a seguir. A dependência deve ser colada dentro da seção dependencies maior.
```
<dependency>
  <groupId>com.microsoft.sqlserver</groupId>
  <artifactId>mssql-jdbc</artifactId>
 <version>6.1.0.jre8</version>
</dependency>
```

Especifique a versão de Java adicionando a seção properties após a seção dependencies:

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

Dê suporte a arquivos de manifesto adicionando a seção build após a seção 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>

Salve e feche o arquivo pom.xml.

Abra o arquivo App.java localizado em ..\SqlDbSample\src\main\java\com\sqldbsamples e substitua o conteúdo pelo código a seguir:

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 = "<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;
   }
}

Salve e feche o arquivo App.java.
No console de comando, execute o seguinte comando:
```
mvn package
```

Inicie o aplicativo que será executado por cerca de 1 hora até ser interrompido manualmente, permitindo que você tenha tempo para executar o teste de failover.

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
...

Failover de Teste

Execute os scripts a seguir para simular um failover e observe os resultados do aplicativo. Observe como algumas inserções e seleções falharão durante a migração do banco de dados.

PowerShell
A CLI do Azure

É possível verificar a função do servidor de recuperação de desastre durante o teste com o seguinte comando:

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

Para testar um failover:

Inicie um failover manual do grupo de failover:

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

Reverta o grupo de failover de volta para o servidor primário:

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

É possível verificar a função do servidor de recuperação de desastre durante o teste com o seguinte comando:

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

Para testar um failover:

Inicie um failover manual do grupo de failover:

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

Reverta o grupo de failover de volta para o servidor primário:

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

Próximas etapas

Revise a lista de verificação de alta disponibilidade e recuperação de desastre.

Conteúdo relacionado do Banco de Dados SQL do Azure:

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