双机热备文档格式.docx

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计划外宕机通常是由于系统出错造成的。

错误包括硬件、软件、系统和网络，或是系统运行外部环境原因等，这些情况包含了：

硬件故障、操作系统崩溃死机、硬盘满、电压不稳、跳电、电源损坏、网络故障、软件漏洞（Bug）、应用出错。

同样人为失误造成的故障也称为出错。

当然，并非所有的出错会造成宕机，也不是所有的意外宕机都是由于部件出错造成的，灾难或其他意外情况同样会造成服务终止。

计划外宕机通常会导致非常严重的后果，比如酒店的入店和结帐系统故障，所有的客户将无法check-in和check-out；

医院的电脑系统出错，将导致患者无法结账、医生无法得到患者信息，甚至无法进行手术；

银行的记帐系统因电脑出错，客户将无法提现和存款。

总之，机会外宕机所造成的损害将非常大。

有些环境下，系统停止服务将导致事务处理无法进行，必将导致客户对企业信任度降低，甚至会给客户带来不可挽回的损失。

三、双机热备解决方案

通常，对于服务因错误造成的不可避免终止，企业都会安排相关的管理人员进行定时的监控，一旦发现服务不可用，便会立即进行处理排错。

这是非常原始的双机热备解决方案，存在诸多问题，譬如及时性问题，一旦错误在深夜发生，而人工不可能24小时监控；

再譬如处理时间长短不可控，一旦错误造成的原因非常复杂，排错非常困难，需要非常长的时间，那么服务的终止将非常长。

在排错过程中，人为操作失误将可能导致系统的永久瘫痪。

另一方面，为了维持系统的双机热备而配备操作人员，劳务费用也非常昂贵。

目前，市场上提供多种双机热备解决的软件解决方案。

主要原理是在提供硬件冗余的系统基础之上，运行高可靠性软件而构成。

双机热备软件自动检测服务的运行状态，一旦服务在主机上出现故障，双机热备软件将自动地把服务转到另一台服务器上，从而让服务持续可用。

对系统应用状态的监控和服务故障的恢复，由双机热备软件自动完成，减少了人员的负担。

四、双机热备工作原理

（一）、双机热备硬件配置

双机热备环境中，硬件是要求冗余的，包括两台服务器（我们称这种环境为双机容错），每台服务器拥有足够的I/O能力、内存容量、系统硬盘空间、网卡部件，使得配置能够在使用中符合系统的需求，并能够最大限度的降低系统停机时间。

存储系统通常也必须是冗余的，例如，将数据存放在RAID5磁盘阵列中。

当一个硬盘发生错误时，数据仍然可以正常访问，而且可以从其他硬盘中恢复出这个硬盘的内容（称为RAID重建）。

图1双机热备的硬件拓扑结构

双机热备的硬件拓扑结构如图1所示。

服务器：

主服务器和备份服务器运行同一版本的操作系统，但其硬件配置可以不一致，主服务器为提供服务的服务器，备份服务器平时不提供服务，只有主服务器出现问题时，其能够接替主服务工作的服务器。

私网：

用于在服务器之间传输cluster的信息网络结构，其主要是支持TCP/IP协议的以太网和光纤网。

公网：

供客户端访问服务的网络，客户端可以通过公网访问到每台服务器。

共享存储：

每个服务器都能访问的存储设备，同时也是服务数据存放的地方，一般采用磁盘阵列，为了对数据进行冗余保护，可根据客户需要做不同的RAID级别数据保护。

磁盘阵列的接口形式可以是iSCSI、FC、SAS、NAS等。

（二）、双机热备工作原理

每台服务器都接上磁盘阵列，客户的应用程序或数据都放入磁盘阵列中，客户通过浮动的IP地址访问服务。

客户的服务平时在主节点上运行，当主节点出现故障（硬件故障如：

网卡，卷，磁盘等出错；

软件故障：

应用不可用）时，第二台备用服务器自动接管其工作（即带入磁盘阵列的卷，接管浮动IP地址，最后启动应用。

因此，一台服务器节点出现故障后，其他服务器可接管其服务，从而保证整个系统对外服务的正常，为企业24小时×

365天的关键业务应用提供了强大的保障。

（1）心跳信息原理

主备机通过心跳路径，周期性地发出检测数据包。

如果主机出现故障，备机在规定的时间内没有收到来自主机的检测包后，会认为主机可能出现故障；

这时备机自动检测设置中是否有第二条心跳途径，试图在第二条和主机建立心跳通信。

如果第二条心跳途径同样失败后，备机则根据已设定的策略，启动备机的相关服务，完成服务的切换。

（2）浮动IP工作原理

浮动IP指客户端访问服务的IP地址，这个浮动IP地址挂载受到双机热备软件的控制。

正常情况下，由主服务器对外提供服务，双机热备软件把此IP地址挂载到主服务器上。

当主服务器出现故障后，服务发生切换，双机热备软件会自动把该IP地址挂载到备份服务器上，用户访问的仍然是浮动IP地址。

所以用户只会在切换的过程中发现有短暂的通信中断，经过一个短暂的时间，就可以恢复通信。

（3）切换条件

●主机的硬件发生故障，譬如主机主板故障、主板掉电。

●主机的操作系统发生故障。

●运行于主机的服务出现故障。

●主机的公共网络发生故障。

当发生以上故障时，双机热备软件会及时检测到这些故障，主动把服务切换到相应的备份主机上。

（4）切换过程

服务切换过程主要是把服务从主服务器上切换到备份服务上。

首先，在主服务器上主动释放相应的资源，主要步骤是：

1．执行正常的服务关闭程序，这样可以保证服务的完整性及数据的安全，而且也不会再有其他服务器执行此项服务。

2．释放共享磁盘，以便备份服务器能够访问共享磁盘。

3．释放浮动IP地址，这样便可保证不会再有其他服务器使用此IP地址。

其次，由备份服务器接管相关的资源：

1．获取存有服务的共享磁盘分区并系统检测与恢复，此过程可进一步保证在服务异常中断时共享磁盘的完整性。

2．在备份服务器网络挂载浮动的IP地址，客户端会重新连接到原来的IP地址。

这样，用户再去访问服务时，就没有必要再去重新配置或做修改。

3．重新启动服务。

（5）切换时间影响因素

切换时间受多种因素的影响，主要由3个方面决定：

1.启动服务的实际时间，与环境配置的复杂性和数据库存储数据量相关，往往客户实际配置比较复杂，数据库比较庞大，因而启动服务就比较长；

2.共享磁盘阵列的挂载，当磁盘阵列的文件系统出现问题同时数据比较多时，挂载该分区时做文件系统检测就比较长；

3.停止服务实际时间，其所受各种环境条件的影响和启动服务一样。

第二章

EterneCluster双机热备的功能特点

一、应用双机热备

提供双机热备解决方案是双机热备的核心功能，能够保证企业的核心业务24小时不间断运行。

二、自我修复能力

在集群系统的每一台服务器内，双机热备具有两个核心进程，他们互相监控（如：

系统宕机、双机热备进程被杀掉、网络、SCSI线缆是否断开），如果其中一个进程失败，另一个进程会立即进行恢复。

三、支持多条心跳路径

支持网卡（私网/公网）、磁盘心跳等多种心跳方式,多重保障心跳检测途径，配置多条心跳路径可以避免系统的单点故障，进一步提高了系统的可靠性。

四、共享磁盘的锁定

软件管理共享磁盘上的数据，以防止多个服务器在同一时间访问数据。

双机热备在逻辑设备级（卷）上控制对数据的访问，管理员可以不必担心群中的其它服务器访问数据时，可能会带来的数据访问冲突。

双机热备自动在被应用程序定义为共享资源的磁盘卷上设置SCSI-2/SCSI-3持久保留。

当被保护的应用程序由一个服务器被移动/转换到另一个服务器时，双机热备控制这些锁定，以保证激活服务器对共享卷的访问。

在主系统发生故障的情况下，次节点系统将能够在磁盘上建立SCSI锁定，并在备份的系统上将资源投入使用。

五、本地失败恢复

在应用软件的检测时间间隔执行检测，以察看资源本身是否失效。

如果快速检查和深入检查均局部告失败，系统将根据用户设定的策略尝试局部恢复资源。

如果尝试成功，资源将不会向下一优先级的节点进行失效切换。

如果局部恢复尝试失败，系统将向下一优先级的节点进行失效切换。

六、本地网卡失败转移

在主服务器上，可以加上另外一个NIC作为主服务器的备份NIC。

当主NIC出现故障时，双机热备将可切换的IP地址让由本地的备份NIC接管，本地资源不需要切换，有效的减少的切换时间。

七、支持2种工作模式

支持传统的单活（Active/Passive）、双活（Active/Active）。

八、支持自动迁回

当首选节点发生故障后又恢复正常，如果允许自动迁回，备份节点在指定的恢复时间窗口内将资源组切换回首选节点运行；

禁止自动迁回时，资源组将保留在备份结点上，管理员可在合适的时间手工切换。

九、直观的GUI用户界面

提供直观的GUI用户界面，用户可以交互式地对不同的集群系统进行配置、监控和远程管理，实时地显示出主机系统及服务的状态，大大减少了系统因用户人为的错误而引起的损失，同时基于向导形式的设定界面简化了系统安装，配置工作。

一十、支持定制开发

双机热备可以结合用户需求，开发特定应用或硬件资源的监控程序，与用户应用环境更紧密地结合，更好的监控服务运行状态。

第三章

EterneCluster双机热备应用规格

一、软硬件规格

（一）、支持各种类型服务器

支持DELL，HP，PowerLeader，IBM，浪潮，联想等X86架构的所有服务器，各个节点的服务器类型和硬件配置可以不一致。

（二）、支持各种类型的存储设备

可利用SAN,SCSI,NAS既存的资源进行系统配置，支持各种类型的磁盘阵列，包括Infortrend，HP，IBM，SUN，HDS等。

（三）、支持的操作系统平台

目前双机热备支持Window系列和Linux系列的操作系统平台，下面是具体支持的操作系统平台：

●Windows系列操作系统

⏹Windows2000系列

⏹Windows2003系列

⏹Windows2008系列

●Linux系列操作系统

⏹RedHatEnterpriseLinux3.0/4.0/5.0

⏹SuseLinuxEnterprise8.0/9.0/10.0

（四）、提供丰富的应用软件支持

支持多种应用的双机热备，并能与重要的应用如数据库：

MicrosoftSQLServer、Exchange2000/2003、Oracle、文件服务器等紧密配合。

双机热备支持的应用包括：

✓数据库：

MSSQLServer、Oracle，Sybase等。

✓文件服务器:

NFS，Samba等。