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连接到数据库

1 - 使用 TLS：在 Windows 中安装证书

您可以选择使用 TLS 来保护 ADO.NET 应用程序和 Vertica 之间的通信。Vertica ADO.NET 驱动程序在查找 TLS 证书时使用默认的 Windows 密钥库。该密钥库与 Internet Explorer 使用的密钥库相同。

在客户端上使用 TLS 之前，您必须在服务器上实施 TLS。请参阅 TLS 协议，执行其中的步骤，然后返回到本主题以在 Windows 上安装 TLS 证书。

要对 ADO.NET 和 Vertica 的连接使用 TLS：

  • 将服务器证书和客户端证书导入到 Windows 密钥库。

  • 导入证书颁发机构 (Certifying Authority, CA) 的公用证书（如果证书要求执行此操作）。

将服务器证书和客户端证书导入到 Windows 密钥库：

  1. 将在服务器上启用 TLS 时生成的 server.crt 文件复制到 Windows 计算机。

  2. 双击该证书。

  3. 让 Windows 确定密钥类型，然后单击安装。

导入 CA 的公用证书：

必须为证书建立信任链。您可能需要导入 CA 的公用证书（尤其是当该证书是自签名证书时）。

  1. 使用以上过程中的同一个证书，双击该证书。

  2. 选择将所有的证书都放入下列存储。

  3. 单击浏览 (Browse)，选择受信任的根证书颁发机构 (Trusted Root Certification Authorities)，然后单击下一步 (Next)。

  4. 单击安装 (Install)。

在 ADO.NET 应用程序中启用 SSL

在连接字符串中，务必通过将 VerticaConnectionStringBuilder 中的 SSL 属性设置为 true 来启用 SSL，例如：

//configure connection properties    VerticaConnectionStringBuilder builder = new VerticaConnectionStringBuilder();
    builder.Host = "192.168.17.10";
    builder.Database = "VMart";
    builder.User = "dbadmin";
    builder.SSL = true;
    //open the connection
    VerticaConnection _conn = new VerticaConnection(builder.ToString());
    _conn.Open();

2 - 打开和关闭数据库连接 (ADO.NET)

通过 ADO.NET 访问 Vertica 中的数据之前，您必须使用 VerticaConnection 类（此类是 System.Data.DbConnection 的实施）创建与数据库的连接。VerticaConnection 使用包含连接属性作为字符串的单个参数。您可以手动创建属性关键字的字符串以用作参数，或者也可以使用 VerticaConnectionStringBuilder 类构建连接字符串。

要下载 ADO.NET 驱动程序，请转到客户端驱动程序下载页面。

本主题详细介绍以下内容：

  • 手动构建连接字符串和连接到 Vertica

  • 使用 VerticaConnectionStringBuilder 创建连接字符串和连接到 Vertica

  • 关闭连接

要手动创建连接字符串：

请参阅 ADO.NET 连接属性，了解在连接字符串中使用的可用属性列表。至少要指定主机、数据库和用户。

  1. 为每个属性提供一个值，并依次附加各个属性和值（用分号分隔）。将此字符串分配给变量。例如：

    String connectString = "DATABASE=VMart;HOST=v_vmart_node0001;USER=dbadmin";

  2. 构建指定了连接字符串的 Vertica 连接对象。

    VerticaConnection _conn = new VerticaConnection(connectString)

  3. 打开连接。

    _conn.Open();

  4. 创建命令对象，并将它与连接相关联。所有 VerticaCommand 对象都必须与连接相关联。

    VerticaCommand command = _conn.CreateCommand();

要使用 VerticaConnectionStringBuilder 类创建连接字符串并打开连接：

  1. 创建 VerticaConnectionStringBuilder 类的新对象。

    VerticaConnectionStringBuilder builder = new VerticaConnectionStringBuilder();

  2. 使用属性值更新 VerticaConnectionStringBuilder 对象。请参阅 ADO.NET 连接属性，了解在连接字符串中使用的可用属性列表。至少要指定主机、数据库和用户。

    builder.Host = "v_vmart_node0001";
builder.Database = "VMart";
builder.User = "dbadmin";

  3. 构建将 VerticaConnectionStringBuilder 连接对象指定为字符串的 Vertica 连接对象。

    VerticaConnection _conn = new VerticaConnection(builder.ToString());

  4. 打开连接。

    _conn.Open();

  5. 创建命令对象，并将它与连接相关联。所有 VerticaCommand 对象都必须与连接相关联。

    VerticaCommand command = _conn.CreateCommand;

要关闭连接：

使用完数据库后，关闭连接。如未关闭连接，应用程序的性能和可扩展性会降低。还会导致其他客户端无法获取锁。

 _conn.Close();

示例用法：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Data;
using Vertica.Data.VerticaClient;
namespace ConsoleApplication
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            VerticaConnectionStringBuilder builder = new VerticaConnectionStringBuilder();
            builder.Host = "192.168.1.10";
            builder.Database = "VMart";
            builder.User = "dbadmin";
            VerticaConnection _conn = new VerticaConnection(builder.ToString());
            _conn.Open();
        //Perform some operations
            _conn.Close();
        }
    }
}

3 - ADO.NET 连接属性

要下载 ADO.NET 驱动程序，请转到客户端驱动程序下载页面。

可以使用连接属性来配置 ADO.NET 客户端应用程序和 Vertica 数据库之间的连接。属性提供有关连接的基本信息，例如，连接到数据库所需的服务器名称和端口号。

您可以通过两种方法设置连接属性：

  • 包含属性名称和值以作为传递到 VerticaConnection 的连接字符串的一部分。

  • 在 VerticaConnectionStringBuilder 对象中设置属性，然后将该对象作为字符串传递到 VerticaConnection。

4 - ADO.NET 中的负载均衡

本机连接负载均衡

本机连接负载均衡有助于在 Vertica 数据库中的主机上分散客户端连接所带来的开销。服务器和客户端都必须启用本机连接负载均衡。如果两者者都启用了本机负载均衡，则当客户端最初连接到数据库中的主机时，此主机会从数据库中当前正在运行的主机列表中选择一个主机来处理客户端连接，并通知客户端它所选择的主机。

如果最初联系的主机没有选择自身来处理连接，则客户端会断开连接，然后打开指向第一个主机所选主机的另一个连接。指向此第二个主机的连接进程将照常进行—如果启用了 SSL，则会启动 SSL 协商，否则客户端会启动身份验证过程。有关详细信息，请参阅关于本机连接负载均衡。

若要在客户端上启用本机连接负载均衡，请在连接字符串中将 ConnectionLoadBalance 连接参数设置为 true，或者使用 ConnectionStringBuilder() 进行此设置。以下示例说明了如何在本机连接负载均衡已启用的情况下多次连接到数据库，以及从 V_MONITOR.CURRENT_SESSION 系统表获取处理连接的节点的名称。

using System;
using System.Text;
using System.Data;
using Vertica.Data.VerticaClient;

namespace ConsoleApplication1 {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            VerticaConnectionStringBuilder builder = new VerticaConnectionStringBuilder();
            builder.Host = "v_vmart_node0001.example.com";
            builder.Database = "VMart";
            builder.User = "dbadmin";
            // Enable native client load balancing in the client,
            // must also be enabled on the server!
            builder.ConnectionLoadBalance = true;

            // Connect 3 times to verify a new node is connected
            // for each connection.
            for (int i = 1; i <= 4; i++) {
                try {
                    VerticaConnection _conn = new VerticaConnection(builder.ToString());
                    _conn.Open();
                    if (i == 1) {
                        // On the first connection, check the server policy for load balance
                        VerticaCommand sqlcom = _conn.CreateCommand();
                        sqlcom.CommandText = "SELECT LOAD_BALANCE_POLICY FROM V_CATALOG.DATABASES";
                        var returnValue = sqlcom.ExecuteScalar();
                        Console.WriteLine("Status of load balancy policy
             on server: " + returnValue.ToString() + "\n");
                    }
                    VerticaCommand command = _conn.CreateCommand();
                    command.CommandText = "SELECT node_name FROM V_MONITOR.CURRENT_SESSION";
                    VerticaDataReader dr = command.ExecuteReader();
                    while (dr.Read()) {
                        Console.Write("Connect attempt #" + i + "... ");
                        Console.WriteLine("Connected to node " + dr[0]);
                    }
                    dr.Close();
                    _conn.Close();
                    Console.WriteLine("Disconnecting.\n");
                }
                catch(Exception e) {
                    Console.WriteLine(e.Message);
                }
            }
        }
    }
}

运行上述示例得到了以下输出：

Status of load balancing policy on server: roundrobin

Connect attempt #1... Connected to node v_vmart_node0001
Disconnecting.

Connect attempt #2... Connected to node v_vmart_node0002
Disconnecting.

Connect attempt #3... Connected to node v_vmart_node0003
Disconnecting.

Connect attempt #4... Connected to node v_vmart_node0001
Disconnecting.

基于主机名的负载均衡

您还可以通过将单个主机名解析为多个 IP 地址来平衡工作负载。ADO.NET 客户端驱动程序通过自动将主机名随机解析为指定的 IP 地址之一来实现负载均衡。

例如，假设主机名 verticahost.example.com 在 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 中有以下条目：

192.0.2.0 verticahost.example.com
192.0.2.1 verticahost.example.com
192.0.2.2 verticahost.example.com

指定主机名 verticahost.example.com 会随机解析为列出的 IP 地址之一。

5 - ADO.NET 连接故障转移

如果客户端应用程序尝试连接到 Vertica 群集中处于关闭状态的主机，则使用默认连接配置时连接尝试将会失败。此故障通常会向用户返回一个错误。用户必须等待主机恢复并重试连接，或者手动编辑连接设置以选择其他主机。

由于 Vertica 分析型数据库采用分布式架构，通常您不会关注哪个数据库主机处理客户端应用程序的连接。可以使用客户端驱动程序的连接故障转移功能来防止用户在无法访问连接设置中所指定主机的情况下收到连接错误。JDBC 驱动程序可通过几种方式让客户端驱动程序在无法访问连接参数中所指定的主机时自动尝试连接到其他主机：

  • 将 DNS 服务器配置为返回一个主机名的多个 IP 地址。在连接设置中使用此主机名时，客户端会尝试连接到 DNS 找到的第一个 IP 地址。如果位于该 IP 地址的主机无法访问，则客户端会尝试连接到第二个 IP，依此类推，直到其成功地连接到某个主机或试过所有 IP 地址为止。

  • 提供当您在连接参数中指定的主要主机无法访问时客户端驱动程序尝试连接的备份主机列表。

  • （仅限 JDBC）在尝试连接到下一个节点之前，使用特定于驱动程序的连接属性来管理超时。

在所有方法中，故障转移过程对于客户端应用程序是透明的（除了在选择使用列表故障转移方法时需指定备份主机列表之外）。如果主要主机无法访问，客户端驱动程序会自动尝试连接到其他主机。

故障转移仅适用于初次建立客户端连接的情况。如果连接断开，驱动程序不会自动尝试重新连接到数据库中的其他主机。

通常可选择上述两种故障转移方法中的一种。但它们可以一起使用。如果您的 DNS 服务器返回多个 IP 地址，并且您提供了备份主机列表，则客户端会首先尝试连接 DNS 服务器返回的所有 IP，然后再尝试连接备份列表中的主机。

DNS 故障转移方法可集中处理配置客户端故障转移。在向 Vertica 分析型数据库群集添加新节点时，可以选择通过编辑 DNS 服务器设置来将这些节点添加到故障转移列表中。所有使用 DNS 服务器连接到 Vertica 分析型数据库的客户端系统都会自动采用连接故障转移，而无需更改任何设置。但此方法需要对所有客户端用于连接到 Vertica 分析型数据库群集的 DNS 服务器具有管理访问权限。这在贵组织中可能无法实现。

使用备份服务器列表要比编辑 DNS 服务器设置更加容易。但此方法不能集中处理故障转移功能。如果更改了 Vertica 分析型数据库群集，您可能需要在每个客户端系统上更新应用程序设置。

使用 DNS 故障转移

若要使用 DNS 故障转移，您需要更改 DNS 服务器的设置，将单一主机名映射为 Vertica 分析型数据库群集中主机的多个 IP 地址。然后让所有客户端应用程序都使用该主机名连接到 Vertica 分析型数据库。

您可以选择让 DNS 服务器为主机名返回任何所需数量的 IP 地址。在小型群集中，您可以选择让其返回群集中所有主机的 IP 地址。但对于大型群集，应考虑选择返回一部分主机。否则可能会导致长时间延迟，因为客户端驱动程序尝试连接到数据库中处于关闭状态的每个主机会失败。

使用备份主机列表

若要启用基于备份列表的连接故障转移，需要在客户端应用程序的 BackupServerNode 参数中指定主机的至少一个 IP 地址或主机名。可以视情况在主机名或 IP 后面使用冒号和端口号。如果未提供端口号，驱动程序会默认使用标准 Vertica 端口号 (5433)。若要列出多个主机，请用逗号分隔这些主机。

以下示例演示了如何通过设置 BackupServerNode 连接参数来指定可尝试连接的其他主机。由于有意在连接字符串中使用了一个不存在的节点，因此初始连接失败。客户端驱动程序必须尝试通过备份主机来与 Vertica 建立连接。

using System;
using System.Text;
using System.Data;
using Vertica.Data.VerticaClient;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            VerticaConnectionStringBuilder builder =
        new VerticaConnectionStringBuilder();
            builder.Host = "not.a.real.host:5433";
            builder.Database = "VMart";
            builder.User = "dbadmin";
            builder.BackupServerNode =
        "another.broken.node:5433,v_vmart_node0002.example.com:5433";
            try
            {
                VerticaConnection _conn =
            new VerticaConnection(builder.ToString());
                _conn.Open();
                VerticaCommand sqlcom = _conn.CreateCommand();
                sqlcom.CommandText = "SELECT node_name FROM current_session";
                var returnValue = sqlcom.ExecuteScalar();
                Console.WriteLine("Connected to node: " +
            returnValue.ToString() + "\n");
                _conn.Close();
                Console.WriteLine("Disconnecting.\n");
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine(e.Message);
            }
        }
    }
}

注意

  • 启用本机连接负载均衡时，在 BackupServerNode 连接参数中指定的其他服务器将只用于指向 Vertica 主机的初始连接。如果主机将客户端重定向至数据库群集中的其他主机来处理其连接请求，则第二个连接将不使用备份节点列表。这很少出现问题，因为本机连接负载均衡知道数据库中的哪个节点目前正处于运行状态。 请参阅ADO.NET 中的负载均衡。

  • 从 BackupServerNode 列表中获取的与主机的连接未池化以用于 ADO.NET 连接。