SQL Server 2017 AlwaysOn AG 自動(dòng)初始化（九）

SQL Server VDI備份原理分析

SQL Server提供了虛擬設(shè)備接口（VDI）API，用于幫助獨(dú)立的應(yīng)用程序提供商，支持將SQL Server的備份和恢復(fù)操作集成到他們的產(chǎn)品中。這些API設(shè)計(jì)為提供最大可靠性和性能，支持所有的備份和恢復(fù)功能，包括所有的熱備和快照備份能力。

在早期SQL Server版本，VDI備份需要3個(gè)線程來(lái)完成備份。一個(gè)控制線程來(lái)接收備份命令，兩個(gè)輔助線程來(lái)處理VDI完成和元數(shù)據(jù)流活動(dòng)。

需要的VDI線程數(shù) = (文件在卷上的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)) * 3

而在新的SQL Server 2017測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)線程數(shù)為12個(gè)，如下：

VDI備份的步驟如下：

步驟1：加載SQLWriter(VSS Object)。

步驟2：SQLWriter枚舉所有數(shù)據(jù)庫(kù)文件位置，確定文件在卷上的數(shù)據(jù)庫(kù)列表。

步驟3：對(duì)于列表中的所有數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行SQLWriter快照備份命令。

在快照備份創(chuàng)建階段：

a) SQLWriter告訴SQL Server準(zhǔn)備快照備份。

b) 然后所有被備份的數(shù)據(jù)庫(kù)被凍結(jié)，然后創(chuàng)建快照。（注：VDI消費(fèi)者執(zhí)行生成安全的卷快照的行為。有的解決方案比如SQL Server快照備份啟用寫入時(shí)復(fù)制（Copy On Write）行為，其他的解決方案分裂出物理鏡像和其他硬件提供商提供的技術(shù)）

c) 一旦完成，I/O恢復(fù)，這個(gè)進(jìn)程叫解凍。

該過(guò)程詳見SQL Writer in SQL Server 2005

寫入時(shí)復(fù)制（Copy On Write）：

當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)快照時(shí)，僅復(fù)制原始卷中數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)metadata，并不會(huì)有數(shù)據(jù)物理操作，因此快照創(chuàng)建過(guò)程非常快。當(dāng)快照創(chuàng)建完成，原始卷上有寫操作時(shí)，快照會(huì)跟蹤原始卷塊的改變，將要改變的數(shù)據(jù)在改變之前復(fù)制到快照預(yù)留空間里，因此這個(gè)原理的實(shí)現(xiàn)叫寫時(shí)復(fù)制。對(duì)于快照讀取操作，如果讀取的數(shù)據(jù)塊是創(chuàng)建快照后沒有修改過(guò)的，那么會(huì)重定向讀取操作到原始卷，如果讀取的是已經(jīng)修改過(guò)的塊，讀取保存在快照中該塊在原始卷改變之前的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單來(lái)將就是讀取快照中的數(shù)據(jù)，因此采用寫時(shí)復(fù)制機(jī)制保證了讀取快照得到的數(shù)據(jù)和快照和快照創(chuàng)建時(shí)一致。

測(cè)試創(chuàng)建自動(dòng)種子設(shè)定的可用性組時(shí)，在VDI備份過(guò)程中，執(zhí)行手工日志備份、Checkpoint、INSERT操作都能完成。