SQL Server事务遭遇网络异常时的处理机制浅析

  • 时间:2017-07-27
  • 分类:数据库/系统
  • 467 人浏览
[导读]SQL Server数据库中,如果应用程序正在执行一个事务的时候突然遭遇了网络异常,例如网络掉包,网络中断等,那么这个事务会怎么样? SQL Server数据库是通过什么机制来判断处理呢?

SQL Server数据库中,如果应用程序正在执行一个事务的时候突然遭遇了网络异常,例如网络掉包,网络中断等,那么这个事务会怎么样? SQL Server数据库是通过什么机制来判断处理呢? 估计很多人跟我一样都有不少疑问, 我们下面构造一个测试实验来测试验证一下。如下所示:

 

 

步骤1:在客户端连使用SSMS工具连接到测试数据库,执行下面脚本,显性事务既不提交也不回滚。模拟事务正在执行当中。

 

USE AdventureWorks2012;

GO

SELECT @@SPID;

 

 

BEGIN TRAN

 

    DELETE FROM [dbo].[Products] WHERE ProductID=1;

 

    --ROLLBACK;

 

 

输出的会话ID为59

 

 

 

步骤2:在测试服务器上开启Profiler跟踪一下具体信息。具体步骤略过。

 

 

 

步骤3:通过VMware vSphere Client的控制台连接到测试服务器,禁用网卡,然后启用网卡,模拟网络异常。(注意:玩过Vmware的应该都知道,这里不详细介绍!)

 

 

如下截图所示,在跟踪过程中,我们可以看到当我构造网络异常时,会话ID=59的事务立即回滚了。

 

 

clip_image001[4]

 

 

当然你也可以使用下面函数查看日志里面的相关记录信息。如下所示:

 

 

SELECT *

FROM fn_dblog (NULL, NULL)

WHERE Operation = 'LOP_ABORT_XACT';

 

clip_image002[4]

 

你可以看到 LOP_BEGIN_XACT (事务开始)->   LOP_DELETE_ROWS (删除记录) ->  LOP_INSERT_ROWS (插入记录)  ->LOP_ABORT_XACT (事务回滚)

 

clip_image003[4]

 

 

通过上面实验测试,我们知道当应用程序遭遇网络异常时,数据库会回滚未提交的事务。那么接下来的问题有下面几个:

 

 

 

1: SQL Server需要多长时间才能检测到会话的网络异常?

 

如上所示,我断开的是服务器的网络,会话立即就回滚了。但是如果我断开的是客户端(执行SSMS客户端的网络),那么会话回滚的时间是30秒。如下截图所示

 

事务开始时间为: 2017-07-27 13:48:01:820

事务回滚时间为: 2017-07-27 13:48:32.043

 

clip_image004[4]

 

clip_image005[4]

 

 

这个是服务器上Keep Alive参数控制的,具体位置 “SQL Server Configuration Manager”->  “SQL Server Network Configuration” ->  "Protocol for MSSQLSERVER" ->  "TCP/IP " 右键单击属性,如下截图所示:

 

 

30000 的单位是毫秒, 等价于30秒, 如果你将这个设置为60000 ,那么测试结果就会是60秒或超过60秒。

 

clip_image006[4]

 

 

当然这个时间差是你断开网络的时间和事务结束的时间差,而不是事务开始时间与结束时间差,如下测试所示,截图1,由于需找到禁用网络的位置,然后又切换窗口,导致延误了几秒,这个事务开始、结束时间差为70秒。 当然这个值不可能完全等于Keep Alive的值,因为还涉及参数Keep Alive Interval的值,所以这个值玩玩是大于等于Keep Alive的值。具体后面会讲述!

 

clip_image007[4]

 

clip_image008[4]

 

clip_image009[4]

 

 

2: SQL Server通过什么机制来判断当前会话遭遇了网络异常?

 

在这篇“ORACLE的Dead Connection Detection浅析”文章里面, 我介绍了Linux系统下TCP KeepAlive概念,顾名思义,TCP keepalive它是用来保存TCP连接的,注意它只适用于TCP连接。系统会替你维护一个timer,时间到了,就会向remote peer发送一个probe package,当然里面是没有数据的,对方就会返回一个应答,这时你就知道这个通道保持正常。与TCP keepalive有关的三个参数tcp_keepalive_time、tcp_keepalive_intvl、tcp_keepalive_probes

 

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time       当keepalive起用的时候,TCP发送keepalive消息的频度。默认是2小时。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl      当探测没有确认时,keepalive探测包的发送间隔。缺省是75秒。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes    如果对方不予应答,keepalive探测包的发送次数。缺省值是9。

 

 

其实在Windows系统中也有类似的参数,分别是KeepAliveTime、KeepAliveInterval、TcpMaxDataRetransmissions

 

KeepAliveTime               默认是7,200,000 milliseconds = 2 hours 

KeepAliveInterval           默认是1,000 milliseconds = 1 second

TcpMaxDataRetransmissions   默认值是5次

 

https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc957549.aspx

https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc957548.aspx

https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc938210.aspx

 

根据上面文档描述,几个值可以在HKLMSYSTEMCurrentControlSetServicesTcpipParameters里设置,但是我检查过Windows 2000/2003/2008/2012  默认情况下,在注册表里面都没有这个值,但是可以在注册表里添加该选项。当然好像在有些操作系统下,有些参数是硬编码值,“Important note: If OS is Windows Vista/2008, the number of TCP Keepalive attempts are hardcoded to 10 and could not be adjusted via the registry.” 。 具体参考下面链接,当然这些值个人没有测试过。

 

  https://blogs.technet.microsoft.com/nettracer/2010/06/03/things-that-you-may-want-to-know-about-tcp-keepalives/

 

 

 

那么SQL Server是否也是通过OS的这三个参数来判断会话是否orphaned, 很显然不是。它是通过SQL Server的Keep Alive、Keep Alive Interval来判断会话是否遭遇网络异常。那么操作系统的KeepAliveTime跟SQL Server的Keep Alive是不是一回事? 又有什么区别呢? 其实这个可以参考https://blogs.msdn.microsoft.com/apgcdsd/2011/05/02/sql-server-connection-keepalive-faq/。摘抄部分原文如下:

 

 

1、什么是SQL Server TCP连接的Keep Alive?

 

 

简单说,keep alive 是SQL server在建立每一个TCP 连接的时候,指定了TCP 协议的keepaliveinterval 和keepalivetime参数。这样对每个TCP连接,如果该连接空闲时间(没有任何数据交互)超过keepalivetime,TCP协议会自动发出keepalive 包检测连接存活与否。如果keepalive检测次数超过注册表TcpMaxDataRetransmissions定义的值而对方还是没有回应,那么TCP就认为该连接有问题而关闭它。通过这样的机制SQLserver能够检测出orphaned connection等问题。

 

SQL  Server 对每个TCP连接缺省指定keep alive 为30秒,keepaliveinterval为1秒。Windows TCP配置的TcpMaxDataRetransmissions缺省是5次。就是说,如果TCP连接idle了30秒,那么TCP会发送第一个keepalive检查。如果失败,那么TCP会每隔1秒重发keepalive 包,直到重发5次。如果第五次检测依然失败,则该连接就被close。所以,一个TCP连接如果出现异常问题,大概在35秒的时候就会被close。的机制SQL server能够检测出orphaned connection等问题。

 

3、SQL Server的Keepalive 和Windows的TCP协议里面的Keepalive 是一样的吗?

 

原理一样,但不相互干扰。

Windows 的TCP协议也有keep alive 配置,位置如下:

HKLMSYSTEMCurrentControlSetServicesTcpipParameters

OS的TCP协议的keep alive 和SQL server 的keep alive 工作原理一样的,就是在建立TCP连接的时候指定TCP连接的keepalive属性(参见后面描述)。但是SQL

server读取自己注册表的keep alive来设置TCP连接属性,不理会windows OS的注册表里面的keepalivetime和keepaliveinterval的值。如果一个应用程序没有显式调用函数设置TCP连接的keepalive属性,那么他的TCP连接默认使用OS 的TCP配置。OSkeep alive配置默认是关闭的。

 

来源:本文为线上采编,如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时与本网联系,我们将在第一时间删除!