SQL Server 镜像（Database Mirroring）

面试官问：「你用过数据库镜像吗？」

你：「用过 Always On。」

面试官追问：「那你知道数据库镜像和 Always On 的区别吗？」

你：「……」

数据库镜像（Database Mirroring）是 SQL Server 2005 引入的高可用方案，在 SQL Server 2012 被 Always On 取代。虽然已过时，但理解它有助于理解 Always On 的演进，也可能在老系统中遇到。

这篇文章，带你全面了解数据库镜像。

数据库镜像概述

什么是数据库镜像？

数据库镜像 = 将主数据库（Principal）的日志实时传输到镜像数据库（Mirror），实现数据同步。

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                  数据库镜像架构                               │
│                                                              │
│  ┌──────────────┐              ┌──────────────┐          │
│  │   主服务器    │    ──────►    │   镜像服务器   │          │
│  │  (Principal)  │   日志传输    │   (Mirror)    │          │
│  │              │              │              │          │
│  │  主数据库     │              │  镜像数据库   │          │
│  │  (Principal   │              │  (Mirror DB) │          │
│  │   Database)   │              │              │          │
│  └──────────────┘              └──────────────┘          │
│                                                              │
│                    ┌──────────────┐                        │
│                    │   见证服务器  │                        │
│                    │  (Witness)   │                        │
│                    │   (可选)     │                        │
│                    └──────────────┘                        │
│                                                              │
│  客户端通过连接字符串自动故障转移                            │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

镜像模式

模式	说明	事务安全	适用场景
高安全模式	同步传输	FULL	LAN，需要零数据丢失
高性能模式	异步传输	OFF	WAN，可以容忍少量数据丢失

高安全模式（同步）

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              高安全模式（同步）                               │
│                                                              │
│  主服务器：                                                 │
│  1. 事务写入主数据库日志                                   │
│  2. 发送日志到镜像服务器                                    │
│  3. 等待镜像服务器确认                                      │
│  4. ✓ 镜像写入日志后，主服务器提交                          │
│                                                              │
│  特点：                                                    │
│  - 零数据丢失                                              │
│  - 有事务延迟                                              │
│  - 支持自动故障转移（需要见证服务器）                        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

高性能模式（异步）

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              高性能模式（异步）                               │
│                                                              │
│  主服务器：                                                 │
│  1. 事务写入主数据库日志                                   │
│  2. 发送日志后立即提交（不等镜像）                          │
│  3. 异步发送到镜像服务器                                    │
│                                                              │
│  特点：                                                    │
│  - 可能数据丢失（未发送的日志）                             │
│  - 无事务延迟                                              │
│  - 不支持自动故障转移                                        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

配置数据库镜像

前置条件

要求	说明
SQL Server 版本	Enterprise/Standard
恢复模式	FULL
数据库	完整恢复模式
端点	需要数据库镜像端点
网络	主服务器和镜像服务器互通

配置步骤

1. 确保数据库使用完整恢复模式

sql

-- 检查恢复模式
SELECT 
    name,
    recovery_model,
    recovery_model_desc
FROM sys.databases
WHERE name = 'SalesDB';

-- 修改为完整恢复模式
ALTER DATABASE SalesDB SET RECOVERY FULL;

2. 创建端点

sql

-- 在主服务器上创建端点
CREATE ENDPOINT DatabaseMirroring
    STATE = STARTED
    AS TCP (LISTENER_PORT = 5022, LISTENER_IP = ALL)
    FOR DATABASE_MIRRORING (
        AUTHENTICATION = WINDOWS NTLM,
        ENCRYPTION = REQUIRED,
        ROLE = ALL
    );

-- 在镜像服务器上创建端点（相同配置）
CREATE ENDPOINT DatabaseMirroring
    STATE = STARTED
    AS TCP (LISTENER_PORT = 5022, LISTENER_IP = ALL)
    FOR DATABASE_MIRRORING (
        AUTHENTICATION = WINDOWS NTLM,
        ENCRYPTION = REQUIRED,
        ROLE = ALL
    );

3. 备份和还原数据库

sql

-- 主服务器：完整备份 + 日志备份
BACKUP DATABASE SalesDB TO DISK = 'D:\Backup\SalesDB_Full.bak'
WITH COMPRESSION;
BACKUP LOG SalesDB TO DISK = 'D:\Backup\SalesDB_Log.trn'
WITH COMPRESSION;

-- 镜像服务器：还原备份（NORECOVERY）
RESTORE DATABASE SalesDB FROM DISK = 'D:\Backup\SalesDB_Full.bak'
WITH NORECOVERY;
RESTORE LOG SalesDB FROM DISK = 'D:\Backup\SalesDB_Log.trn'
WITH NORECOVERY;

4. 建立镜像关系

sql

-- 在主服务器上执行（连接到主服务器）
ALTER DATABASE SalesDB 
SET PARTNER = 'TCP://MirrorServer:5022';
-- 指定镜像服务器地址

-- 在镜像服务器上执行（连接到镜像服务器）
ALTER DATABASE SalesDB 
SET PARTNER = 'TCP://PrincipalServer:5022';
-- 指定主服务器地址

5. 添加见证服务器（可选）

sql

-- 在见证服务器上创建端点
CREATE ENDPOINT DatabaseMirroring
    STATE = STARTED
    AS TCP (LISTENER_PORT = 5022)
    FOR DATABASE_MIRRORING (
        AUTHENTICATION = WINDOWS NTLM,
        ENCRYPTION = REQUIRED,
        ROLE = WITNESS
    );

-- 在主服务器上配置见证服务器
ALTER DATABASE SalesDB SET WITNESS = 'TCP://WitnessServer:5022';

监控镜像状态

DMV 监控

sql

-- 查看镜像状态
SELECT 
    db_name(database_id) AS DatabaseName,
    mirroring_role_desc,
    mirroring_state_desc,
    mirroring_safety_level_desc,
    mirroring_partner_instance,
    mirroring_witness_name,
    mirroring_connection_timeout
FROM sys.database_mirroring
WHERE mirroring_guid IS NOT NULL;

-- 查看镜像性能
SELECT 
    db_name(database_id) AS DatabaseName,
    mirroring_role,
    synchronization_state_desc,
    mirroring_connection_timeout,
    last_sent_time,
    last_sent_lsn,
    last_received_time,
    last_received_lsn,
    last_redone_time,
    last_redone_lsn,
    log_send_queue_size,
    log_send_rate,
    redo_queue_size,
    redo_rate
FROM sys.dm_database_mirroring_connectivity;

事件监控

sql

-- 查看镜像相关事件
SELECT 
    message,
    severity,
    log_date,
    processinfo
FROM sys.event_log
WHERE event_type = 'database_mirroring';

故障转移

自动故障转移

需要：高安全模式 + 见证服务器

条件满足时自动触发：
1. 主服务器不可用
2. 镜像服务器可达
3. 见证服务器确认主服务器不可用

过程：
主服务器故障 → 见证服务器通知 → 镜像服务器自动升级 → 客户端重定向

手动故障转移

sql

-- 在主服务器上执行
USE master;
ALTER DATABASE SalesDB SET PARTNER FAILOVER;
-- 镜像服务器升级为主服务器

-- 在镜像服务器上执行（强制故障转移，可能丢失数据）
ALTER DATABASE SalesDB SET PARTNER FORCE_SERVICE_ALLOW_DATA_LOSS;
-- 最后手段

客户端连接

连接字符串配置

java

// 使用故障转移伙伴的连接字符串
String connectionString = 
    "jdbc:sqlserver://PrincipalServer:1433;" +
    "databaseName=SalesDB;" +
    "failoverPartner=MirrorServer:1433;" +  // 故障转移伙伴
    "MultiSubnetFailover=Yes;";               // 多子网故障转移

// 故障发生时：
// 1. 主服务器连接失败
// 2. JDBC 驱动自动连接镜像服务器
// 3. 应用继续运行

数据库镜像 vs Always On

特性	数据库镜像	Always On
Enterprise 版支持	✓	✓
Standard 版支持	✓	仅基本可用性组
数据库数量	单数据库	多个数据库组
只读辅助副本	✗	✓
备份辅助副本	✗	✓
多个辅助副本	✗	最多 8 个
自动故障转移	✓（需见证）	✓
跨子网支持	✗	✓
读写分离	✗	✓
状态	SQL 2012 已弃用	推荐方案

迁移到 Always On

为什么需要迁移？

数据库镜像在 SQL Server 2012 已弃用
Always On 提供更多功能
微软不再增强镜像功能

迁移步骤

sql

-- 1. 移除镜像
ALTER DATABASE SalesDB SET PARTNER OFF;

-- 2. 准备 Always On 环境
-- - 配置 WSFC 群集
-- - 在副本上还原数据库

-- 3. 创建可用性组
CREATE AVAILABILITY GROUP SalesAG
FOR DATABASE SalesDB
REPLICA ON
    'PrimaryServer' WITH (
        ENDPOINT_URL = 'TCP://PrimaryServer:5022',
        AVAILABILITY_MODE = SYNCHRONOUS_COMMIT,
        FAILOVER_MODE = AUTOMATIC
    ),
    'SecondaryServer' WITH (
        ENDPOINT_URL = 'TCP://SecondaryServer:5022',
        AVAILABILITY_MODE = SYNCHRONOUS_COMMIT,
        FAILOVER_MODE = AUTOMATIC
    );

-- 4. 验证和切换

常见问题

问题 1：镜像状态为「挂起」

sql

-- 检查状态
SELECT 
    db_name(database_id),
    mirroring_state_desc,
    mirroring_partner_instances
FROM sys.database_mirroring;

-- 恢复镜像
ALTER DATABASE SalesDB SET PARTNER RESUME;

-- 如果无法恢复，可能需要重新配置

问题 2：日志积累

sql

-- 检查日志发送队列
SELECT 
    db_name(database_id),
    log_send_queue_size,
    log_send_rate,
    redo_queue_size,
    redo_rate
FROM sys.dm_database_mirroring_connectivity;

-- 如果队列很大，检查：
-- 1. 网络延迟
-- 2. 镜像服务器性能
-- 3. 磁盘 I/O

问题 3：见证服务器断开

sql

-- 检查见证服务器状态
SELECT 
    mirroring_witness_name,
    mirroring_witness_state_desc
FROM sys.database_mirroring;

-- 移除见证服务器（如果见证服务器不可用）
ALTER DATABASE SalesDB SET WITNESS OFF;

面试追问方向

数据库镜像有哪两种模式？有什么区别？
数据库镜像的故障转移机制是怎样的？
数据库镜像和 Always On 有什么核心区别？
为什么要从数据库镜像迁移到 Always On？
什么是见证服务器？它的作用是什么？
数据库镜像在现代生产环境中还能使用吗？

下一步

理解了数据库镜像，我们来看 SQL Server 复制：快照复制、事务复制、合并复制，学习另一种数据分发技术。

SQL Server 镜像（Database Mirroring） ​

数据库镜像概述 ​

什么是数据库镜像？ ​

镜像模式 ​

高安全模式（同步） ​

高性能模式（异步） ​

配置数据库镜像 ​

前置条件 ​

配置步骤 ​

1. 确保数据库使用完整恢复模式 ​

2. 创建端点 ​

3. 备份和还原数据库 ​

4. 建立镜像关系 ​

5. 添加见证服务器（可选） ​

监控镜像状态 ​

DMV 监控 ​

事件监控 ​

故障转移 ​

自动故障转移 ​

手动故障转移 ​

客户端连接 ​

连接字符串配置 ​

数据库镜像 vs Always On ​

迁移到 Always On ​

为什么需要迁移？ ​

迁移步骤 ​

常见问题 ​

问题 1：镜像状态为「挂起」 ​

问题 2：日志积累 ​

问题 3：见证服务器断开 ​

面试追问方向 ​

下一步 ​