JDBC 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。

import java.sql.*;
import java.util.Properties;

public class ConnectionFailoverExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Assume using JDBC 4.0 driver on JVM 6+. No driver loading needed.
        Properties myProp = new Properties();
        myProp.put("user", "dbadmin");
        myProp.put("password", "vertica");
        // Set two backup hosts to be used if connecting to the first host
        // fails. All of these hosts will be tried in order until the connection
        // succeeds or all of the connections fail.
        myProp.put("BackupServerNode", "VerticaHost02,VerticaHost03");
        Connection conn;
        try {
            // The connection string is set to try to connect to a known
            // bnad host (in this case, a host that never existed).
            conn = DriverManager.getConnection(
                    "jdbc:vertica://BadVerticaHost:5433/vmart", myProp);
            System.out.println("Connected!");
            // Query system to table to see what node we are connected to.
            // Assume a single row in response set.
            Statement stmt = conn.createStatement();
            ResultSet rs = stmt.executeQuery(
                    "SELECT node_name FROM v_monitor.current_session;");
            rs.next();
            System.out.println("Connected to node " + rs.getString(1).trim());
            // Done with connection.
            conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            // Catch-all for other exceptions
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行以上示例后，将在系统控制台上生成类似于以下内容的输出：

Connected!
Connected to node v_vmart_node0002

请注意，系统会与备份列表中的第一个节点建立连接（节点 2）。

指定连接超时

LoginTimeout 控制 JDBC 与节点建立 TCP 连接并登录 Vertica 的超时时间。

LoginNodeTimeout 控制 JDBC 登录 Vertica 数据库的超时时间。在指定的超时之后，JDBC 尝试连接到由连接属性 BackupServerNode 或 DNS 解析确定的“下一个”节点。这在节点已启动的情况下很有用，但 Vertica 进程会出现问题。

LoginNetworkTimeout 控制 JDBC 与 Vertica 节点建立 TCP 连接的超时时间。如果您未设置此连接属性，且 JDBC 客户端尝试连接的节点已关闭，则 JDBC 客户端将“无限期”等待，但实际上使用的是系统默认的 70 秒超时。LoginNetworkTimeout 的一个典型用例是，如果当前 Vertica 节点因维护而停机并且无法修改 JDBC 应用程序的连接字符串，则让 JDBC 连接到另一个节点。

NetworkTimeout 控制 Vertica 在建立连接并登录到数据库后响应客户端请求的超时时间。

要在连接字符串中设置这些参数：

# LoginTimeout is 30 seconds, LoginNodeTimeout is 10 seconds, LoginNetworkTimeout is 2 seconds, NetworkTimeout is 0.5 seconds
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:vertica://VerticaHost:5433/verticadb?user=dbadmin&loginTimeout=30&loginNodeTimeout=10"&loginNetworkTimeout=2&networkTimeout=500");

要将这些参数设置为连接属性： 


Properties myProp = new Properties();
myProp.put("user", "dbadmin");
myProp.put("loginTimeout", "30"); // overall connection timeout is 30 seconds to make sure it is not too small for failover
myProp.put("loginNodeTimeout", "10"); // JDBC waits 10 seconds before attempting to connect to the next node if the Vertica process is running but does not respond
myProp.put("loginNetworkTimeout", "2"); // node connection timeout is 2 seconds
myProp.put("networkTimeout", "500"); // after the client has logged in, Vertica has 0.5 seconds to respond to each request
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:vertica://VerticaHost:5433/verticadb", myProp);

与负载均衡的交互

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。

有关详细信息，请参阅JDBC 中的负载均衡。