SQL Server AlwaysOn AG 无AD域无DNS的跨子网集群实战

作为数据库负责人，你在管理 SQL Server 的时候，希望使用 SQL Server AlwaysOn Availability Groups 方案来部署数据库的高可用。可是，公司原本并没有 Active Directory 域环境，甚至无DNS服务器，领导和你也不希望增AD域来提高系统的复杂度。那么是否可以部署无域环境的集群呢？

SQL Server AlwaysOn AG 是基于集群配置的，过去 Windows 集群是必须依赖于 AD域的。自Windows Server 2016 开始，你可以创建一个没有任何 AD 域的 Windows 故障转移集群，极大方便了SQL Server AlwaysOn AG 的部署。接下来我们就配置无DC无DNS的高可用。

我们假设在以下限制条件下的场景：

• 无 AD 域

• 无 DNS 服务器

• 云服务器

• 跨子网部署

首先购买2台不同可用区的云服务器（Windows Server 2016 Datacenter），配置成不同的子网，我们将使用这2台服务器配置一个跨子网集群。基于以上条件的部署，我们在 AlwaysOn AG 中是不设置侦听器（即VIP）连接的，只能直连到主节点，毕竟是没有DNS服务器。当然，你可以使用第三方工具，或者自己在脚本中判断来更改IP访问。

出于安全性考虑，我们不开放所有端口，以下端口是我们需要的。

Windows 配置（2 台服务器进行相同操作）

1. 安装功能：“故障转移群集” 和 “多路径I/O”，其中 “多路径I/O” 用于iSCSI。

2. 创建 Windows 账户 sqladmin，2个节点要求密码一致，将作为 SQL Server 的服务账号。

3. 禁用 UAC 远程限制

   
   

   Get-ItemProperty -Path HKLM:\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Policies\System -Name "LocalAccountTokenFilterPolicy"
   New-ItemProperty -Path HKLM:\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Policies\System -Name LocalAccountTokenFilterPolicy -Value 1
   

   
   

4. 云服务器的IP在Windows中显示的是动态分配的，我们需要手动固定到IPv4中。通过命令行执行 ipconfig all 查看。

5. 在 IPv4 属性的 DNS 选项中，不需要在 DNS 中注册此连接地址（因为没有自己的DNS服务器，DNS后缀是可自定义的，这里我使用 jeeson.com）

   
   

   

   
   

6. 在 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 绑定完整自定义的域名,2台服务器设置一样。

   172.16.10.9  SQL01.jeeson.com
   172.16.11.17 SQL02.jeeson.com
   
   
   #也可以多补充几个方便访问：
   172.16.10.9  SQL01
   172.16.11.17 SQL02
   172.16.10.9  172.16.10.9.jeeson.com
   172.16.11.17 172.16.11.17.jeeson.com
   

   
   

7. 节点添加 DNS 后缀（如 jeeson.com），标准化更改主机名，操作完成后重启服务器。

故障转移集群配置

在其中的一个节点上，创建故障转移集群。既然是跨子网，那么就需要分配2个新的子网IP作为集群IP。

群集创建完成后，只有主节点的群集IP是联机状态，另一子网IP处于脱机状态，这是正常的。下图我们可以看到，集群“名称解析尚不可用”，也就是通过集群名称是不可以访问到指定集群IP的。如果有正常的 DC 和 DNS 服务器，集群会自动注册到 DNS 中。如果你有 DNS 服务器，也可以手动添加 DNS 记录。如果都没有，为了避免集群一直尝试注册 DNS 出现报错，上面我们已经在 IPv4 设置不注册此地址了，所以才出现“名称解析尚不可用”。

由于基于集群名称无法连接并设置相关集群权限，集群就不使用文件仲裁的方式了。为了防止集群脑裂，我们需要保证集群有奇数节点的投票权。这里使用磁盘仲裁的方式，使用 Windows iSCSI 来配置共享磁盘，iSCSI 的部署与配置比较简单，在这就不再赘述。当然，你也可以使用其他存储方案来实现。

SQL Server AlwaysOn AG 配置

配置完成 Windows 故障转移集群，接下来可以在每个集群节点独立安装 SQL Server，注意 SQL Server 的服务账号使用同一个同名账号（如刚才创建的 sqladmin）。

安装 SQL Server  完成后，启用 AlwaysOn 可用性组。由于是非 AD 域的环境，就不能使用域认证来配置 AlwaysOn AG。我们使用证书认证的方式来配置。在主备2个节点实例中，都创建主密钥、证书、端点端口，并将证书备份且还原到另一个实例中。

如下其中一个节点的示例脚本：

USE master;    
GO
--创建主密钥
CREATE MASTER KEY ENCRYPTION BY PASSWORD = 'kk_testag2016';
GO
--创建证书
CREATE CERTIFICATE Cert_1
WITH SUBJECT = 'Cert_1',    
START_DATE = '2022-01-01',EXPIRY_DATE = '2099-12-30';    
GO
--备份证书
BACKUP CERTIFICATE Cert_1 TO FILE = 'C:\software\Cert_1.cer';
GO
--创建端点
CREATE ENDPOINT AgEndPoint
  AUTHORIZATION SA
    STATE=STARTED
    AS TCP (LISTENER_PORT = 5021, LISTENER_IP = ALL)
    FOR DATA_MIRRORING
    (ROLE = ALL,AUTHENTICATION = CERTIFICATE Cert_1, ENCRYPTION = REQUIRED ALGORITHM AES)
GO
--还原另一个节点的证书
CREATE CERTIFICATE Cert_2 FROM FILE ='C:\software\Cert_2.cer';
GO

接下来，你就可以在 SSMS 中根据操作向导，一步步配置 AlwaysOn 可用性组了。

至此，无 AD 域无 DNS 的跨子网集群配置完成。多数情况下，一个公司都有自己的 DNS 服务器。如果有 DNS 服务器，则可以使用集群名称访问集群、可以使用侦听器访问 SQL Server，就能够提供高可用特性HA。没有 DNS 服务器，当前的部署相当于只提供一种 DR 方案，当然，这种 DR 方案的 RPO=0。

这个场景的需求是，基于上面的限制条件，也基于架构和访问方式，将存在的一些单节点数据库，为了防止数据丢失而实施的实时同步方案。我们重点考虑的是DR方案，切换IP访问的场景我们也是比较方便操作的。我们曾在线上环境部署了几十套这样的集群，运行良好。