Устранение временных ошибок подключения

Применимо к:База данных Azure SQLУправляемый экземпляр Azure SQLAzure Synapse AnalyticsБаза данных SQL в Fabric

В этой статье описывается, как предотвращать, устранять, диагностировать и смягчать ошибки подключения и временные ошибки, возникающие в клиентском приложении при взаимодействии с базой данных Azure SQL, SQL базой данных в Microsoft Fabric, управляемым экземпляром Azure SQL и Azure Synapse Analytics. Узнайте, как настроить логику повторных попыток, создать строку подключения и настроить другие параметры подключения.

Временные ошибки (временные сбои)

Временные ошибки (или временные сбои) возникают из-за причин, которые вскоре устраняются автоматически. Иногда временная ошибка возникает потому, что система Azure быстро сменяет аппаратные ресурсы, чтобы лучше распределить нагрузку, связанную с разными рабочими нагрузками. Большинство этих событий перенастройки завершаются менее чем за 60 секунд. Во время этой перенастройки могут возникать ошибки, связанные с подключением к вашей базе данных в Базе данных SQL. При разработке приложений, которые подключаются к вашей базе данных, необходимо учитывать возможность появления этих временных ошибок и предусматривать их обработку путем реализации логики повторных попыток в коде вместо вывода пользователю сообщений об ошибках приложения.

Если ваше клиентское приложение использует ADO.NET, вашей программе сообщается о временной ошибке с помощью выброса SqlException.

Подключение и команда

Повторите попытку подключения или снова установите его в зависимости от следующего:

• Временная ошибка возникает при попытке подключения.

Через несколько секунд повторите попытку подключения.

• Временная ошибка возникает во время команды запроса

Не повторяйте команду сразу. Лучше заново установите подключение после небольшой задержки. Затем снова выполните команду.

Логика повторных попыток для временных ошибок

Клиентские программы, в которых иногда происходят временные ошибки, являются более надежными, если используют логику повторных попыток. Если программа взаимодействует с вашей базой данных в Базе данных SQL через стороннее программное обеспечение промежуточного слоя, спросите поставщика, содержит ли это стороннее ПО логику повторных попыток на случай временных ошибок.

Принципы повторных попыток

• Если ошибка является временной, попробуйте установить соединение снова.
• Не повторяйте SELECT инструкцию, которая завершилась сбоем с временной ошибкой. Установите новое подключение и повторите SELECT.
• UPDATE Если оператор завершается сбоем с временной ошибкой, установите новое подключение перед повторной попыткой UPDATE. Логика повторных попыток обеспечивает полноценное выполнение транзакции базы данных или откат всей транзакции.

Другие соображения по поводу повторных попыток

• Пакетная программа, которая автоматически запускается после окончания рабочего дня и завершает свою работу до наступления утра, может позволить себе проявлять большое терпение, выполняя повторные попытки с продолжительными интервалами.
• Программа, использующая пользовательский интерфейс, должна учитывать, что человек не любит ждать очень долго. Это не значит, что нужно повторять попытку каждые несколько секунд, так как подобная политика может переполнить систему запросами.

Увеличение интервала между повторными попытками

Рекомендуется подождать 5 секунд, прежде чем выполнять первую повторную попытку. Повторная попытка после ожидания менее 5 секунд может привести к перегрузке облачной службы. Для каждой последующей повторной попытки ожидание должно увеличиваться экспоненциально, но не более чем до 60 секунд.

Период блокировки для клиентов, которые используют ADO.NET, описан в статье Пулы подключений (ADO.NET).

Вы также можете задать максимальное количество повторных попыток, которые программа должна выполнить перед автоматическим завершением работы.

Образцы кода с логикой повторных попыток

Образцы кода с логикой повторных попыток доступны по ссылкам:

• Устойчивое подключение к Azure SQL с помощью ADO.NET
• Устойчивое подключение к Azure SQL с помощью PHP

Тестирование логики повторных попыток

Чтобы протестировать логику повторных попыток, нужно имитировать или вызвать ошибку, которую можно исправить во время работы программы.

Тестирование с отключением от сети

Один из способов протестировать логику повторных попыток — это отключить клиентский компьютер от сети во время работы программы. Ошибка:

• SqlException.Number = 11001
• Сообщение: "Данный хост неизвестен."

В рамках первой повторной попытки вы можете заново подключить свой клиентский компьютер к сети и повторить попытку подключения.

Чтобы сделать это тестирование практичным, следует отключить компьютер от сети, прежде чем запускать программу. Программа распознает параметр среды выполнения, после чего делает следующее.

• Временно добавляет 11001 в свой список ошибок, чтобы эта ошибка считалась временной.
• Сначала попробуйте подключиться как обычно.
• После выявления ошибки удаляет 11001 из списка.
• Выводит сообщение с просьбой подключить компьютер к сети.
• Программа приостанавливает дальнейшее выполнение с помощью метода Console.ReadLine или диалогового окна с кнопкой "ОК". После подключения компьютера к сети пользователь нажимает клавишу ВВОД.
• Попытаться подключиться еще раз. В этот раз попытка должна завершиться успехом.

Проведите тест, указав при подключении имя пользователя с опечаткой

Программа может намеренно сделать опечатку в имени пользователя перед первой попыткой подключения. Ошибка:

• SqlException.Number = 18456
• Сообщение: "Ошибка входа пользователя WRONG_MyUserName."

В рамках первой повторной попытки программа может исправить опечатку, а затем попытаться подключиться.

Чтобы сделать это тестирование практичным, программа должна распознать параметр времени выполнения и сделать следующее:

• Временно добавить 18456 в свой список ошибок, чтобы эта ошибка считалась временной.
• Целенаправленно добавить 'WRONG_' к имени пользователя.
• После выявления ошибки удалить 18456 из списка.
• Удалить WRONG_ из имени пользователя.
• Попытаться подключиться еще раз. В этот раз попытка должна завершиться успехом.

Параметры .NET SqlConnection для повторной попытки подключения

Если клиентская программа подключается к базе данных в Базе данных SQL Azure с помощью класса .NET Microsoft.Data.SqlClient.SqlConnection или System.Data.SqlClient.SqlConnection, можно использовать функции повторных попыток подключения. Для System.Data.SqlClient используйте .NET Framework 4.6.1 или более позднюю версию (или .NET Core). Дополнительные сведения об этой функции см. в разделе "Свойство SqlConnection.ConnectionString".

При создании строки подключения для объекта SqlConnection нужно правильно настроить значения следующих параметров.

• ConnectRetryCount: по умолчанию — 1. Диапазон составляет от 0 до 255.
• ConnectRetryInterval: значение по умолчанию — 10 секунд. Диапазон составляет от 1 до 60.
• Время ожидания подключения: значение по умолчанию — 15 секунд. Диапазон составляет от 0 до 2147483647.

Параметры повтора подключения (ConnectRetryCount и ConnectRetryInterval) применяются к устойчивости подключения. Устойчивость подключения включает следующие различные типы:

• Устойчивость открытых подключений относится к исходному методу SqlConnection.Open или OpenAsync(). Первая попытка подключения считается попыткой номер ноль. ConnectRetryCount применяется к последующим повторным попыткам. Таким образом, если соединение ноль завершается ошибкой (это может произойти не сразу), сначала применяется ConnectRetryInterval, а затем следуют попытки ConnectRetryCount (и ConnectRetryInterval). Чтобы воспользоваться всеми преимуществами повторных попыток, свойство "Время ожидания подключения" должно обеспечивать время для всех попыток.

• Устойчивость бездействия подключения относится к автоматическому обнаружению и повторному подключению существующих бездействующих подключений, которые были нарушены. Первая попытка повторного подключения к неактивной сети считается первой попыткой повторных попыток. Чтобы воспользоваться всеми попытками повтора, тайм-аут команды должен обеспечить время для всех попыток.

Пример. Предположим, что для параметров ConnectRetryCount и ConnectRetryInterval используются следующие значения:

ConnectRetryCount: 3 ConnectRetryInterval: 10 секунд

Узнайте, как эти значения используются в следующих сценариях:

Сценарий: новое подключение

4:10:00 — Connection.Open() — нулевая попытка

4:10:01 — обнаружен сбой подключения

4:10:11 - Повтор 1 -> Первая повторная попытка возникает после ConnectRetryInterval

4:10:21 — повторная попытка 2

4:10:31 — повторная попытка 3

Для этого сценария выбранные значения должны соответствовать следующему условию:
Connection Timeout > = ConnectRetryCount * ConnectionRetryInterval

Например, если счетчик равен 3, а интервал составляет 10 секунд, то время ожидания всего в 29 секунд не даёт системе достаточно времени для совершения третьей и последней попытки подключения.

29 < 3 * 10

Сценарий: неактивное подключение

ConnectRetryCount: 3 ConnectRetryInterval: 10 секунд

4:10:00 — обнаружено сломанное соединение при выполнении команды

4:10:00 — повторная попытка 1 -->Первая повторная попытка происходит немедленно

4:10:10 — повторная попытка 2

4:10:20 — повторная попытка 3

Это не начальное подключение. Поэтому Connection Timeout не применяется. Однако, поскольку восстановление соединения происходит во время выполнения команды, применяется свойство Command Timeout команды SqlCommand, выполняющей запрос. Тайм-аут команды по умолчанию — 30 секунд. Хотя восстановление подключения быстро выполняется в типичных обстоятельствах, периодический сбой может привести к тому, что восстановление займет некоторое время выполнения команды.

Для этого сценария, если вы хотите воспользоваться полным преимуществом повторных попыток восстановления бездействия подключения, выбранные значения должны соответствовать следующему условию:
Command Timeout > (ConnectRetryCount - 1) * ConnectionRetryInterval

Например, если число равно 3, а интервал составляет 10 секунд, значение времени ожидания команды меньше 20 секунд не даст достаточно времени для третьего и окончательного повтора подключения: (3 – 1) * 10 = 20'

Кроме того, учитывайте, что сама команда требует времени для выполнения после восстановления подключения.

Подключение и команда

Параметры ConnectRetryCount и ConnectRetryInterval позволяют объекту SqlConnection повторять попытки подключения, не уведомляя об этом программу и не возвращая ей управление. Повторы могут происходить в следующих ситуациях:

• Вызов метода SqlConnection.Open
• Вызовы метода SqlCommand.Execute*

Есть тонкость. Если во время выполнения запроса возникает временная ошибка, объект SqlConnection не пытается подключиться еще раз. Ваш запрос определённо не выполняется повторно. Но перед отправкой запроса для выполнения объект SqlConnection очень быстро проверит наличие соединения. Если эта быстрая проверка обнаружит проблемы с подключением, SqlConnection повторит операцию подключения. Если повторная попытка подключения завершится успешно, запрос отправится на выполнение.

Нужно ли сочетать ConnectRetryCount с логикой повторных попыток в приложении?

Предположим, что в вашем приложении реализована надежная настраиваемая логика повторных попыток. Допустим, приложение повторяет операцию подключения четыре раза. При добавлении ConnectRetryInterval и ConnectRetryCount =3 в строку подключения увеличивается число повторных попыток до 4 * 3 = 12 повторных попыток. Вряд ли вам действительно нужно такое количество повторных попыток.

Подключения к вашей базе данных в Базе данных SQL

Подключение: строка подключения

Строка подключения к вашей базе данных, немного отличается от строки для подключения к SQL Server. Строку подключения для своей базы данных вы можете скопировать на портале Azure.

Получение строки подключения на портале Azure

Для получения строки подключения, необходимой для взаимодействия клиентской программы с Базой данных SQL Azure, используйте портал Azure.

1. Выберите Все службы>Базы данных SQL.

2. Введите имя вашей базы данных в текстовое поле фильтра возле верхнего левого края панели SQL баз данных.

3. Выберите строку, соответствующую вашей базе данных.

4. После отображения области базы данных для визуального удобства выберите кнопки "Свернуть", чтобы свернуть панели, используемые для просмотра и фильтрации баз данных.

5. В области базы данных выберите "Показать строки подключения базы данных".

6. Скопируйте нужную строку подключения. Например, если вы планируете использовать библиотеку подключения ADO.NET, скопируйте соответствующую строку на вкладке ADO.NET.

   

7. При необходимости исправьте информацию в строке подключения. В этом примере вставьте пароль в строку подключения или удалите <server-name> из имени пользователя, если имя пользователя или имя сервера слишком длинное.

8. Вставьте строку подключения в код клиентской программы в одном или другом формате.

Дополнительные сведения см. в описании строк подключения и файлов конфигурации.

Подключение: IP-адрес

Чтобы принимать подключение от IP-адреса компьютера, на котором установлено клиентское приложение, нужно настроить Базу данных SQL. Чтобы настроить эту конфигурацию, измените параметры брандмауэра с помощью портала Azure.

Если не задать IP-адрес, произойдет сбой программы и отобразится сообщение об ошибке, содержащее необходимый IP-адрес.

1. Войдите на портал Azure.

2. В меню слева выберите пункт Все службы.

3. Прокрутите и выберите SQL-серверы.

   

4. В текстовом поле фильтра начните вводить имя своего сервера. Ваша строка отображена.

5. Выберите строку для вашего сервера. Отображается панель для сервера.

6. На панели сервера выберите "Параметры".

7. Выберите Брандмауэр.

   

8. Выберите Добавить IP-адрес клиента. В первое текстовое поле введите имя нового правила.

9. Введите нижнее и верхнее значения IP-адресов для требуемого диапазона.

   • Это может быть удобно, если младший предел значения будет .0, а старший предел — .255.

10. Выберите Сохранить.

Дополнительные сведения см. в статье Правила брандмауэра для IP-адресов Базы данных SQL Azure и Azure Synapse.

Подключение: порты

Обычно нужно убедиться лишь в том, что на компьютере, на котором установлено клиентское приложение, для исходящей связи открыт порт 1433.

Например, если ваша клиентская программа размещена на компьютере Windows, можно использовать брандмауэр Windows на этом узле, чтобы открыть порт 1433.

1. Откройте панель управления.
2. Выберите Все элементы панели управления>Брандмауэр Windows>Дополнительные параметры>Правила для исходящих подключений>Действия>Новое правило.

Если клиентская программа размещена на виртуальной машине Azure, читайте Порты за пределами 1433 для ADO.NET 4.5.

Дополнительные сведения о настройке портов и IP-адресов в базе данных см. в разделе "База данных SQL Azure" и правила брандмауэра IP-адресов Azure Synapse.

Подключение: ADO.NET 4.6.2 или более поздней версии

Если для подключения к Базе данных SQL программа применяет классы ADO.NET, например System.Data.SqlClient.SqlConnection, мы рекомендуем использовать .NET Framework 4.6.2 или более позднюю версию. Для новых приложений рекомендуется использовать Microsoft.Data.SqlClient, что обеспечивает то же подключение с расширенными функциями.

Начните с ADO.NET 4.6.2

• Попытки открыть соединение с Azure SQL немедленно повторяются, чтобы улучшить производительность облачных приложений.

Начните с ADO.NET 4.6.1

• Для SQL Database надежность повышается, когда вы открываете соединение с помощью метода SqlConnection.Open. В методе Open теперь реализованы лучшие механизмы повторных попыток при временных сбоях, в частности для некоторых ошибок, которые возникают при ожидании соединения.
• Поддерживается работа с пулами подключений, а также эффективная проверка функционирования объекта соединения, который предоставляется вашей программе.

Когда вы используете объект соединения, входящий в пул подключений, программе следует временно закрывать подключение, если она его сейчас не использует. Повторное открытие подключения не дорого, а вот создать новое подключение — дорого.

Если вы используете пакет ADO.NET 4.0 или более раннюю версию, мы рекомендуем обновить его до последней версии. С августа 2018 года доступна версия ADO.NET 4.6.2.

Диагностика

Диагностика: проверяет, могут ли служебные программы подключаться

Если программе не удается подключиться к вашей базе данных в Базе данных SQL, для диагностики можно попытаться подключиться с помощью служебной программы. В идеале служебная программа подключается с помощью библиотеки, которую использует ваша программа.

На компьютерах под управлением Windows можно использовать следующие служебные программы:

• SQL Server Management Studio (ssms.exe) подключается с помощью ADO.NET.
• sqlcmd.exe подключается с помощью ODBC.

После подключения программы проверьте, работает ли короткий SQL-запрос SELECT.

Диагностика: проверка открытых портов

Если есть подозрение, что попытки подключения не удались из-за проблем с портом, запустите на компьютере служебную программу, которая сообщает о конфигурациях порта.

На компьютерах Linux можно использовать следующие служебные программы:

• netstat -nap
• nmap -sS -O 127.0.0.1 — вместо указанного в примере IP-адреса укажите свой.

В Windows можно использовать служебную программу PortQry.exe. Вот пример запуска с ноутбука, в рамках которого запрашивались сведения о ситуации с портами в вашей БД в Базе данных SQL:

[C:\Users\johndoe\]
>> portqry.exe -n johndoesvr9.database.windows.net -p tcp -e 1433

Querying target system called: johndoesvr9.database.windows.net

Attempting to resolve name to IP address...
Name resolved to 23.100.117.95

querying...
TCP port 1433 (ms-sql-s service): LISTENING

[C:\Users\johndoe\]
>>

Диагностика: запись ошибок в журнал

Эпизодические неисправности иногда лучше всего диагностировать, выявляя общий шаблон за несколько дней или недель подряд.

Клиент может помочь в диагностике. Для этого ему следует вносить в журнал все ошибки, с которыми он сталкивается. Возможно, вы сможете сопоставить записи журнала с данными об ошибках, которые база данных SQL регистрирует для внутренних нужд.

Для облегчения ведения журналов можно использовать Enterprise Library 6 (EntLib60), где используются классы .NET. Дополнительные сведения см. в статье 5 - Проще простого, как упасть с бревна: использование решения Logging Application Block.

Диагностика: проверка системных журналов на наличие ошибок

Ниже приведены некоторые Transact-SQL-инструкции SELECT, которые запрашивают в журналах сведения об ошибках и прочую информацию.

Диагностика: поиск событий проблемы в журнале базы данных SQL

Искать записи о событиях проблемы можно в журнале базы данных SQL. Попробуйте выполнить в базе данных master такую Transact-SQL-инструкцию SELECT:

SELECT
   object_name
  ,CAST(f.event_data as XML).value
      ('(/event/@timestamp)[1]', 'datetime2')                      AS [timestamp]
  ,CAST(f.event_data as XML).value
      ('(/event/data[@name="error"]/value)[1]', 'int')             AS [error]
  ,CAST(f.event_data as XML).value
      ('(/event/data[@name="state"]/value)[1]', 'int')             AS [state]
  ,CAST(f.event_data as XML).value
      ('(/event/data[@name="is_success"]/value)[1]', 'bit')        AS [is_success]
  ,CAST(f.event_data as XML).value
      ('(/event/data[@name="database_name"]/value)[1]', 'sysname') AS [database_name]
FROM
  sys.fn_xe_telemetry_blob_target_read_file('el', null, null, null) AS f
WHERE
  object_name != 'login_event'  -- Login events are numerous.
  and
  '2015-06-21' < CAST(f.event_data as XML).value
        ('(/event/@timestamp)[1]', 'datetime2')
ORDER BY
  [timestamp] DESC
;

Несколько возвращенных строк из sys.fn_xe_telemetry_blob_target_read_file

В следующем примере показано, как может выглядеть возвращаемая строка. Отображаемые пустые значения могут не быть пустыми в других строках.

object_name                   timestamp                    error  state  is_success  database_name

database_xml_deadlock_report  2015-10-16 20:28:01.0090000  NULL   NULL   NULL        AdventureWorks

Enterprise Library 6

Enterprise Library 6 (EntLib60) — это библиотека классов .NET, которая помогает реализовывать надежные клиенты для облачных служб, одной из которых является База данных SQL. Для поиска тем, посвященных каждой области, в которой EntLib60 может быть полезен, см. раздел Enterprise Library 6.

Одна из областей, в которой может помочь EntLib60, — логика повторных попыток для обработки временных ошибок. Дополнительные сведения см. в статье 4 - Perseverance, Secret of All Triumphs: Using the Transient Fault Handling Application Block (4. Настойчивость — секрет всех побед. Использование блока приложения для обработки временных ошибок).

Классы EntLib60 для временных ошибок и повторных попыток

Следующие классы EntLib60 особенно полезны для логики повторных ошибок. Все эти классы находятся в пространстве имен Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.TransientFaultHandling или в его вложенных пространствах.

В пространстве имен Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.TransientFaultHandling:

• Класс RetryPolicy
  • ExecuteAction метод
• класс ExponentialBackoff.
• SqlDatabaseTransientErrorDetectionStrategy класс
• Класс ReliableSqlConnection
  • ExecuteCommand метод

В пространстве имен Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.TransientFaultHandling.TestSupport:

• AlwaysTransientErrorDetectionStrategy класс
• NeverTransientErrorDetectionStrategy класс

Ниже приведены некоторые ссылки на сведения об EntLib60.

• Бесплатная загрузка 2-го издания книги Руководство разработчика по Microsoft Enterprise Library.
• Рекомендации: в статье Общие рекомендации по повторным попыткам содержится подробное обсуждение логики повторных попыток.
• Загрузка через NuGet: Enterprise Library – блок для обработки временных сбоев версии 6.0.

EntLib60: блок ведения журнала

• Блок ведения журнала — это гибкое и настраиваемое решение, которое можно использовать для:
  • создавать и хранить сообщения журнала в разных расположениях;
  • классифицировать и фильтровать сообщения;
  • собирать контекстную информацию, полезную для отладки, трассировки, аудита и выполнения общих требований к ведению журнала.
• Блок ведения журнала изолирует интерфейс логгирования от назначения журнала, обеспечивая тем самым согласованность кода приложения независимо от расположения и типа целевого хранилища журнала.

Дополнительные сведения см. в статье 5 - Проще простого, как упасть с бревна: использование решения Logging Application Block.

Исходный код метода EntLib60 IsTransient

Ниже приведен исходный код (на языке C#) метода IsTransient из класса SqlDatabaseTransientErrorDetectionStrategy. Исходный код определяет, какие ошибки были рассмотрены временными и достойными повторных попыток.

public bool IsTransient(Exception ex)
{
  if (ex != null)
  {
    SqlException sqlException;
    if ((sqlException = ex as SqlException) != null)
    {
      // Enumerate through all errors found in the exception.
      foreach (SqlError err in sqlException.Errors)
      {
        switch (err.Number)
        {
            // SQL Error Code: 40501
            // The service is currently busy. Retry the request after 10 seconds.
            // Code: (reason code to be decoded).
          case ThrottlingCondition.ThrottlingErrorNumber:
            // Decode the reason code from the error message to
            // determine the grounds for throttling.
            var condition = ThrottlingCondition.FromError(err);

            // Attach the decoded values as additional attributes to
            // the original SQL exception.
            sqlException.Data[condition.ThrottlingMode.GetType().Name] =
              condition.ThrottlingMode.ToString();
            sqlException.Data[condition.GetType().Name] = condition;

            return true;

          case 10928:
          case 10929:
          case 10053:
          case 10054:
          case 10060:
          case 40197:
          case 40540:
          case 40613:
          case 40143:
          case 233:
          case 64:
            // DBNETLIB Error Code: 20
            // The instance of SQL Server you attempted to connect to
            // does not support encryption.
          case (int)ProcessNetLibErrorCode.EncryptionNotSupported:
            return true;
        }
      }
    }
    else if (ex is TimeoutException)
    {
      return true;
    }
    else
    {
      EntityException entityException;
      if ((entityException = ex as EntityException) != null)
      {
        return this.IsTransient(entityException.InnerException);
      }
    }
  }

  return false;
}

Связанный контент

• Библиотеки подключений для Базы данных SQL и SQL Server
• Пул подключений (ADO.NET)
• Повторная попытка — это лицензированная библиотека повторных попыток общего назначения Apache 2.0, написанная на Python.
• Устранение неполадок с подключением и других ошибок
• Устранение ошибок журнала транзакций с помощью База данных SQL Azure
• Устранение ошибок журнала транзакций с помощью Управляемый экземпляр SQL Azure