双机双柜的方案.docx

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双机双柜的方案

北京易腾数信科技有限公司

BeiJingEterneDataTechnologyCo.,Ltd.

易腾数信软件双机双柜解决方案

建议方案书

目录

1需求描述3

1.1需求概述3

2用户环境分析3

2.1一般客户环境存在的不足3

2.2客户需求4

2.3方案建议5

3方案描述6

3.1系统结构图6

3.2系统功能介绍6

3.3方案优势7

4产品介绍7

4.1易腾群集软件的优势7

4.2易腾数信软件技术规格9

1需求描述

1.1需求概述

随着企业信息化与互联网新经济时代的到来，现代企业面临数据高安全性的强大的压力。

如何快速安全地储存这些数据，同时，保证企业业务系统不间断在线，就成为企业存储所面临的最重要问题。

目前，企业的信息化建设方面，基本上采用了Windows2003/2008操作系统基础上的企业信息管理系统，承担着企业整个业务的正常运转工作。

可以说，今天的企业越来越离不开信息化。

信息化使得企业大大提高了工作效率，减低了成本，提高了企业的竞争地位，直接或间接地为企业创造了经济效益和社会效益。

一份安全的作业数据和一个可靠的7×24小时在线的业务系统重要性也不言而喻。

传统的基于共享磁盘阵列模式的双机集群系统，通过在两台服务器上运行高可用性软件和共用磁盘阵列来实现。

但其有一个明显的缺点，在于存在单点数据故障的可能，即一旦其共享磁盘（磁盘阵列）出现问题，数据安全就得不到保障，整个群集或双机都不可能继续提供核心业务。

因而对于核心业务高可用性比较高，并希望随时有数据备份的客户，希望提供双机双柜的解决方案，即：

接上2个磁盘阵列，这两个磁盘阵列数据实时一致，一旦其中一个磁盘出现问题，另外的磁盘阵列的数据继续可用，从而保证业务继续可用。

随着数据存储市场的竞争激烈，产品性能不断提高，价格下调。

用户在有限的投资下就可以购得满意产品，所以双机双柜方案逐渐被对核心应用系统高可用性要求较高的用户所认可和接受。

硬件费用在可控的情况下，压缩高可用性软件费用就成为企业一项棘手的问题，如何选择性价比高，性能满意的软件产品也成了企业首要考虑的问题，易腾数信公司提供的EterneMirrorCluster解决方案完全解决客户关于双机双柜的需求。

2用户环境分析

2.1一般客户环境存在的不足

●单点故障

当机器由于人为或者非人为原因出现故障后，都会影响到用户正常访问服务器业务，从而带来损失。

●数据安全

服务器的数据库只有保存在本机本地或一个磁盘阵列，一旦磁盘阵列出现故障，将导致数据永远丢失，要将数据恢复将付出比较大的代价。

●服务器冗余

服务器没有冗余资源，当服务器出现故障后，用户完全无法登陆服务器。

数据库没有同步的情况下，用户无法访问最新的数据，使业务受到影响。

2.2客户需求

数据安全保护的前提下，客户需要一个7*24小时在线、有冗余数据保护的高性价比、易管理的双机系统来保证整个业务系统的安全性。

对于双机系统要求：

✧完全支持跨阵列”零”数据丢失镜像；

✧完全支持双机（多机）、双柜、双链路、双心跳、双进程自动切换高可用方案,所有要素皆有后备。

生产中心与容灾中心任何一处存储系统损坏时，业务系统都不会受到影响，即保证零停机。

✧完全支持可能的异构磁盘阵列；

✧支持对异构存储阵列在SAN环境中的跨阵列的镜像，镜像中任何一个整列停机，都不会导致应用中断。

✧支持对镜像在突然断电或在人为拆分后的快速同步恢复。

重新同步时采用增量数据同步，而不是重新进行整个镜像的同步，以实现快速同步恢复。

✧支持镜像的过程控制，可以清楚知道镜像的进度；在镜像或是重新同步的过程中，可以控制采用较低系统性能在后台进行。

✧当镜像中的两个阵列性能有较大差异的时候，能都通过制定应用I/O在高性能阵列来规避镜像造成的性能低下问题。

✧支持对不同品牌异构存储阵列的动态多路径管理。

✧支持集中的存储管理，可以在一个界面里管理所有异构主机的存储使用。

✧支持JAVA管理界面。

✧建立的集群必须无单点故障，支持至少两个阵列之间的数据镜像，彻底消除以往阵列的单点故障，保证在一个阵列掉电或故障时，没有停机时间，应用不中断运行。

✧支持跨磁盘阵列建立镜像，从而彻底解决磁盘阵列单点故障问题。

✧可以支持SAN环境下的动态多路径，支持路径冗余和I/O负载均衡等功能。

✧可以支持多种热备方式，包括1:

1、1:

多、多:

1、多:

多等等。

✧可以在线删除、加入一个节点，此操作不影响其他节点的正常运行。

2.3方案建议

以客户为中心，本着为客户负责；以可靠性稳定性为第一标准；以性能价格比最优为选型标准；以可扩展性为导向，我们给客户进行方案建议。

在方案开始以前，我们首先了解双机双柜。

所谓双机方案就是一台主机为工作机（PrimaryServer），另一台主机为备份机（StandbyServer）,在系统正常情况下，工作机为信息系统提供支持，备份机监视工作机的运行情况（工作机也同时监视备份机是否正常，有时备份机因某种原因出现异常，工作机可尽早通知系统管理工作人员解决,确保下一次切换的可靠性）。

当工作机出现异常，不能支持信息系统运营时，备份机主动接管（TakeOver）工作机的工作，继续支持信息的运营，从而保证信息系统能够不间断地运行（Non-Stop）。

当工作机经过维修恢复正常后，它会将其先前的工作自动抓回，恢复以前正常时的工作状态。

对于本系统，ActiveServer作为工作服务器，BackupServer作为备份服务器。

在正常情况下，ActiveServer为网络信息系统提供支持，负责整个网络的正常运行，同时，通过心跳线来检测监视BackupServer的运行情况，但发现BackupServer出现异常时，将及时通知管理员解决，确保切换的可靠性。

BackupServer也同样通过心跳监视ActiveServer的运行情况，当侦测ActiveServer出现异常，不能支持信息系统运营时，通过切换，将主动接管ActiveServer的工作，继续支持信息的运营，从而保证信息系统能够不间断的运行。

当出现异常的ActiveServer经过维修恢复正常后，它会自动抓回先前的工作，恢复以前正常时的工作状态。

双柜方案就是每台服务联接2个磁盘阵列，这2个磁盘阵列的数据彼此彼此镜像，服务器系统的任何写数据操作都同时写入这2个磁盘阵列，从而保证2个磁盘阵列数据的一致性，这样即使任何一个磁盘阵列出现问题，因数据在另外一个磁盘阵列中保留备份，从而不影响数据的完整性，并且还能不间断的向系统提供数据，保证系统提供的服务不会出现中断的情况。

如此，可见双机对企业的影响如下图：

Node1做为工作机，在其出现问题后，Node2便可以轻松接替业务。

保证企业业务不间断在线，把企业损失降低到最小程度。

3方案描述

3.1系统结构图

易腾群集高可用性软件运行于两个服务器上，目的是在整个系统出现某个节点故障的情况下（譬如：

某个服务器出现故障，某个磁盘阵列出现故障），仍能继续对外提供服务，最大限度地减少服务中断时间，用以提高系统可靠性、可用性、适用性。

对于客户需求，易腾高可用集群提供下面的解决方案，其拓扑图如下：

系统结构图

3.2系统功能介绍

如上图，该系统结构图是典型的双机双柜的解决方案。

客户的现场环境为2台服务器和2个磁盘阵列组成的双机双柜模式。

每台服务器都同时连接2两台磁盘阵列，并且都安装EterneMirrorCluster软件。

利用EterneMirrorCluster软件把服务所在连接的2个磁盘阵列做成本地的RAID1，即服务器上两个磁盘阵列上的数据完全一致。

平时正常工作时，各自的业务应用分别在各自的服务器上运行，彼此之间互相监控并且互为备份，一旦任何核心业务进程出现问题，或操作系统或服务器发生故障，EterneMirrorCluster软件会把出现故障上服务切换到另外一台服务器中运行，从而保证客户的核心业务24小时在线，切换过程一般在10秒到2分钟之间，具体时间由客户核心业务启停时间决定。

3.3方案优势

●解决了重要数据的存储问题，避免因各种故障（包括：

系统损坏、主机硬件故障、数据破坏、文件丢失等）造成的数据丢失或不可用。

●采用高性能集群软件，无论是单台的服务器还是磁盘阵列出现故障后，系统均可以实现应用的实时自动接管，实现了真正的无单点故障，确保核心信息系统应访问的不间断运行及在线数据的安全性。

●整个EterneMirrorCluster环境维护相当的简单，大大降低了管理成本。

●方案整体可靠性高，同时性价比最好，可以大大节省用户整体投资，并降低管理成本。

●价格优势，EterneCluster具有高性价比。

4产品介绍

4.1易腾群集软件的优势

易腾数信双机和群集软件是针对国内市场的需求、并研究剖析了国内市场上的所有同类软件后，在神州数码的HP、IBM存储部门的大力支持下开发出的，并在HP、IBM等知名品牌PC服务器上进行过严格的测试。

软件本着实用、稳定、易于维护和高效的原则进行设计开发，因此具有其它同类软件不具备的诸多优势:

●稳定性高：

双机软件在设计之初，将稳定性定为首要标准，每个版本都针对操作系统不同版本的特性进行了测试、调整，所以，针对不同操作系统版本，都有一个对应的软件版本，从而使其稳定性达到最高。

软件包在各种主流硬件平台上都经过非常严格的测试，发现的不稳定因素几乎全部排除。

●易于使用：

软件包的整个设置过程可以通过一个简单设置过程实现整个集群的配置，提示清晰明了，监控界面直观，日志强大完备。

一个熟悉windowsserver的电脑管理人员可以在15分钟内学会设置、使用该软件，在配置集群过程中，不需要机器重新启动，就可以运行集群环境。

●资源依赖：

在定义集群资源时，采用校验方式，对集群之间的资源相互依赖性进行了关联，只有资源正常后服务才开始对外提供服务。

●相互监控：

采用严格的检测方式，每个节点将自身的状态信息如网络、硬件以及软件等信息传递到对方节点中，使集群在任何时候均知道对方运行的状态。

当故障发生时可以进行故障快速处理。

●灵活性强：

以配置成多种工作方式：

主从方式、主主模式、N+1模式、M+N模式；并且可以在后续多节点版本上，平滑过渡到多节点集群环境。

同时灵活的进程监控机制，监控的进程可以任意定制。

●远程管理功能：

支持远程管理方式，其工作方式是后台运行集群管理程序，而管理、设置功能完全可以在网络上的任何一台工作站上实现（当然，管理功能也可以在服务器端实现）。

这样使得管理员不必经常跑到机房里面察看集群状态，而只要在自己位置上就可以实现管理；同时，在环境中有多个集群环境时，就可以通过登陆到不同的集群上，实现集中的远程管理。

●可维护性强：

作为国内自主品牌产品（国内品牌双机多数采取OEM的方法，导致对其技术的过度依赖，包括维护、升级等），易腾数信的产品代码自己掌握，可以根据用户的特殊需求进行定制接口，更快地解决用户实际问题！

●性能/价格比：

易腾数信软件在价格上有很大的优势，性能价格比远远优于其它同类产品。

●下面是镜像软件同其他镜像软件的优势：

⏹虚拟化远程镜像：

采用iSCSI技术将远程磁盘映射到本地服务器上，和本地磁盘构成一个虚拟RAID1镜像磁盘呈现给应用程序使用，任何写入到虚拟镜像盘的I/O都会同时写入本地盘和远程磁盘，保证本地和远程服务器的数据的一致性;同时能够保证其中任意一块磁盘失效，上层应用的不间断性，用户还可以从镜像卷中存活的磁盘上继续访问数据。

⏹块级实时镜像：

采用块级实时镜像，即主服务器上的一个写操作必须在两台服务器上都写入成功后再进行下一个写操作，从而保证任何时候两台服务器的数据完全一致。

⏹镜像效率高：

采用块级实时镜像，写操作时，只需要同时往远程磁盘写一个I/O操作；避免了基于文件系统镜像必须在本地和远程分别进行打开、读写、修改属性、关闭等需要多个I/O操，能有效地防止基于文件系统镜像在大量小文件时，读写效率极差的问题。

⏹智能在线初始化：

镜像卷在第一次进行初始化或重构时，系统会自动识别数据源和目标卷的文件系统数据，只将有用的数据进行镜像，不会对磁盘所有扇区进行同步，大大减少了初始化时间。

比如分区中只有几百M数据的情况下，对100GB的分区进行镜像，初始化只需要很短时间即可完成。

⏹自动处理磁盘错误：

可以自动、透明地对磁盘I/O错误进行处理。

对于读写操作，若底层逻辑卷I/O错误或设备错误，则自动将错误传递给上层文件系统处理或透明地从另一逻辑卷读取所需的数据块；若发生的是磁盘扇区错误，则会对其自动进行恢复；从另一逻辑卷读取相应数据块并写到相应扇区，并读取进行检验确认是恢复成功；如果失败，则对该数据块的扇区进行重新映射，将底层逻辑卷的相应坏扇区重新映射到空闲的扇区。

⏹多种脑裂恢复策略：

当集群节点间所有网络连接同时发生故障，所有节点在连接断开时都会尝试切换为生产状态，生成不一致的数据集，形成脑裂状态。

易腾群集软件提供手工方式，以及以下几种自动故障恢复方式：

Ø放弃较年轻生产节点的修改数据；

Ø放弃较老生产节点的修改数据；

Ø放弃没有数据变化的节点；

Ø放弃数据变化较少节点的数据变化；

Ø放弃本地节点的数据变化；

Ø放弃远程节点的数据变化。

⏹快速重新同步：

在第一次初始化镜像后，因为采用了易腾公司专有的UUID和Bitmap技术，在以后的重启和恢复过程中就能进行快速同步，而不用再进行所有数据的校验来保证数据一致，从而大大提高效率减少不必要的校验。

⏹读负载均衡：

虚拟镜像卷中每个磁盘设备上所有的数据块同步之后，该镜像卷被认为是健康的。

当虚拟镜像卷是健康状态时，对于关键任务数据的访问可以有两条途径，进行负载均衡读，使得对虚拟镜像卷的读性能超过单盘的读性能，大大提高了应用系统的IO性能。

读负载均衡只能适用于采用同步复制模式，否则可能导致读写数据不一致。

4.2易腾数信软件技术规格

支持操作系统平台

●Windows2003sp2orlater

●Windows2008sp2orlater

数据库支持

●SQLSERVER

●Informix7.xorlater

●OracleDataServer7.xorlater

●Sybaseallreleasedversion

●DB27.xorlater

●MySQL

服务器平台支持

HP/IBM/DELL/联想/方正/浪潮/华硕/HEAD/同方/富士通/宝德等基于Intel构架的PC服务器

支持32/64位硬件平台

支持32/64位操作系统

软件特性

●集群配置安装维护简单；

●自主产权软件产品，支持特殊环境功能定制；

●实现无人值守，全自动地实现应用资源切换，且图形界面操作，简单方便；

●集群软件自我监控功能，确保守护进程健康运行；

●支持SCSI-3PersistentReservation磁盘锁；

●采用树形结构图，清晰的表示出资源之间复杂的依赖关系，以确保用户比较容易地配置出正确的资源启/停顺序；

●对应用程序的灵活监控功能，可以对进程的子进程、特殊应用进行监控；

●节点和任务的可伸缩；

●通过集群管理平台可以对各操作系统平台集群进行集中统一的管理、图形化远程的管理、监控；

●支持的节点数2-32个；

●块级实时镜像模式，能够把远程盘和本地盘构成远程虚拟磁盘，具有RAID1功能；

●独有的UUID和BitMap技术，重启服务器后，不用全盘校验便能保证数据一致。

●真正实现实时同步镜像机制策略，保证数据零丢失。

●任务的备援规则可以灵活配置，资源利用更加合理。

●支持快速切换，能够3秒内切换任何。

●基于系统级的集群实现应用级的集群，保证了足够的集群系统综合处理性能；

●支持对任务的多种备援规则设定，支持多机互备、多备一、多备多等方式；

●完善的日志记录和错误报警，便于错误跟踪；

●应用的无关性，支持几乎所有的数据库环境；

●支持双节点到多节点的平滑扩展，方便整合现有资源；

●支持多种特殊的集群环境，支持双机双柜，多机双柜，以及MPIO（多路径冗余）环境。

；

●提供数据库应用的专业级保护，如ORACLE模块、SQL模块；

●支持全中文操作界面；

●支持共享磁盘阵列柜和镜像两种方式；

工作模式

一备多模式，多备一模式，多备多模式，多机互备模式，纯软镜像模式

资源占用

占用系统资源极少，不增加网络负荷，且不打扰任何具体应用系统的任何操作。

侦测链路

心跳、工作网络、存储子系统

切换时间

任务切换指令发布时间<1s，任务转移时间<30s（取决于服务器性能）

方案优势

●节省管理成本，集群中的节点统一管理，使管理变得轻松；

●整合了环境中的应用，使之达到整体高可用；

●方案性价比高，关键业务子系统越多、方案的平均投入越低，节省了设备的投资；

●方案伸缩性好，集群中主机可以灵活增加、减少；

●服务优势明显，依托本地服务平台，可得到全方位、及时的技术服务

技术服务

●终身免费电话支持

●网上专家技术支持

●异地远程故障解决

●一年的免费软件升级服务

●用户产品培训/服务期内有限的现场服务

●可购买的7*24不间断服务