惠州皮肤病医院需要采购HIS数据服务器双机热备存储及防火墙.docx
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惠州皮肤病医院需要采购HIS数据服务器双机热备存储及防火墙
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一、方案基本情况介绍：
1系统高可用性需求分析
1.1系统高可用性面对的威胁
当前，企业和政府机构的信息化已经非常普遍，众多的企业和政府机构都建立了计算机信息系统，支持各自的生产、运营和管理工作。
企业和政府机构最关心的问题之一是如何建立并维持信息系统的稳定性和运行的持续性，于是，高可用性对于信息系统就显得越来越重要了。
事实上，计算机硬件与软件都不可避免地会发生故障，根据IDC（全球著名的信息技术、电信行业和消费科技市场咨询、顾问和活动服务专业提供商）的一个调查发现：
在实际工作中我们经常遇见的系统故障主要是CPU、内存、磁盘等硬件故障，操作系统、客户的应用程序等软件故障以及人为误操作。
这些错误发生的概率如下图所示：
故障种类概率图
（1）
而这些故障一旦让一些关键应用停止下来，所造成的损失将是难以估计的。
在现实工作中信息系统的可用性通常在两种情况下会受到影响：
第一种是系统当机、错误操作和管理引起的异常失败；
第二种是由于系统维护和升级，需要安装新的硬件或软件而正常关机；
因此，必须有适当的措施来确保计算机信息系统提供不间断的服务，以维护系统的可用性。
1.2系统高可用性解决方案的级别
在目前的市场上主要的系统高可用性解决方案的级别有以下这几类：
1.2.1Normal（普通级别）
首先它是一个单机系统，但是在系统硬件方面上对一些关键部位进行了冗余设计（如CPU、电源、磁盘存储等），对于系统中的相关应用服务是否能够稳定连续工作则是完全依靠系统管理员对于系统的人工管理。
1.2.2Non-stop（不断电级别）
这个级别是系统高可用性解决方案中级别和性能最高的，它通过对系统自身的硬件方面的完全冗余设计，又通过使用专用操作系统对冗余设计进行支持，最大限度的保证系统稳定连续工作。
1.2.3HighAvailability（高可用级别）
通过前两种级别的系统高可用性解决方案的介绍，我们可以看到它们各自的优势和劣势，基于Normal级别的系统高可用性解决方案的主要优势是投入成本较低，但是它的劣势也是比较明显的：
基于Normal级别的系统高可用性解决方案在保证系统中应用服务连续工作的性能显得比较弱，同时，因为系统相关管理也主要是依赖于人工，所以系统管理比较麻烦、管理成本比较大。
基于Non-stop级别的系统高可用性解决方案的主要优势是保证系统高可用性方面的性能强，劣势是投入成本比较大，对于我们一般性的企业和政府单位来说显得性价比不高。
针对这些情况市场上就出现了HighAvailability级别。
它正是在前两种级别上建立起来的，它通过在Normal级别的单机系统上增加一台服务器达到对系统硬件方面的冗余设计，又通过双机高可用软件对双机系统进行管理，从而有效的减少了系统管理员的工作量，当然也提高了系统管理的效率。
同时在确保系统稳定连续工作的性能也接近于Non-stop级别。
对于我们一般性企业和政府单位来说也显得性价比高。
1.3Rose公司系统高可用性解决方案
Rose公司的系统高可用性解决方案正是基于HighAvailability级别开发的，同时根据不同的客户应用环境，Rose公司提供两种系统高可用性解决方案：
1.3.1基于共享磁盘阵列的高可用解决方案RoseHA
RoseHA双机系统的两台服务器（主机）都与磁盘阵列（共享存储）系统直接连接，用户的操作系统、应用软件和RoseHA高可用软件分别安装在两台主机的内部存储（硬盘）上，数据库等共享数据存放在存储系统上，两台主机之间通过私用心跳网络连接。
系统主机开始工作后，RoseHA软件开始监控系统，通过私用网络传递的心跳信息，每台主机上的RoseHA软件随时监控另一台主机的状态。
当工作主机发生故障时，心跳信息就会产生变化，这种变化可以通过私用网络传递到备份机的RoseHA软件。
之后，RoseHA就会控制系统进行服务切换，备份机启动和工作主机一样的应用程序，接管工作主机的工作（包括提供TCP/IP网络服务、文件共享、数据库等服务），并进行报警提示管理人员对故障主机进行维护。
当维护完毕后，RoseHA可以自动或手动地将切换回原先的工作主机。
也可以选择不切换，此时维修好的主机就作为备份机，双机系统继续工作。
在实际的工作环境中RoseHA支持Active-Active工作模式和Active-Standby工作模式。
用户可指定每台服务器的作用（activeorstandby），指定要监控的服务和硬件部分，定义指定的服务发生故障后要采取的进一步行动（如是否重新启动该服务、允许的最大启动时间等）。
它的典型工作环境如下图：
RoseHA硬件组成图
（1）
1.3.2基于数据镜像技术（纯软方式）的高可用解决方案RoseMirrorHA
RoseMirrorHA是一个纯软件双机热备份解决方案，它在实时数据镜像基础上，实现了不需要共享存储的纯软高可用性系统。
RoseMirrorHA在充分利用已有资源的基础上，通过现有的以太网络基础环境，采用先进的软件技术在两台主机之间实现了数据的实时镜像，实现纯软的高可用性系统。
RoseMirrorHA可以对主机的IP、应用程序、数据等进行监控和保护，当应用程序或主机发生故障后，RoseMirrorHA将自动、快速的切换应用到备机，确保应用服务的持续和可用性，保证公司业务的正常运行。
在实际的工作环境中RoseMirrorHA支持Active/Standby和Active/Active两种模式。
在Active/Standby方式中，其中一台主机作为Active主机，运行重要的应用程序，向客户端提供各种应用服务，另一台主机作为备机，实时监控Active主机运行情况，当Active主机发生故障后，备机就接管Active主机上的应用服务。
在Active/Active配置方式中，每台主机上运行各自的应用程序。
服务器在运行自身的应用服务时，同时也作为另一台主机的备机，即两台主机互为对方的备机。
它的典型工作环境如下图：
RoseMirrorHA硬件组成图
（2）
在上面我们介绍了两种不同的系统高可用性解决方案的架构，而这两种不同的解决方案架构主要是从不同的客户需求的角度来解决保证系统业务稳定连续工作的问题，对于这两种不同的架构我们可以列出它们之间一些主要的功能点或优势比较让我们认识更清楚，比较表如下：
比较点
RoseMirrorHA解决方案
RoseHA解决方案
数据存储
主服务器和备用服务器各有一份完整的业务数据
业务数据只存储在共享存储设备上
应用切换
切换快
切换快
适用系统
数据增长率小或者服务器距离跨度大的系统
数据增长率大或者要求故障切换快的应用系统
对服务器性能影响
系统资源消耗低
系统资源消耗低
对网络的影响
带宽占用率低
带宽占用率低
对存储的要求
要求主备机有足够的磁盘空间，可存放业务相关数据
要求有共享存储设备，可满足业务数据的存取
对距离的要求
只要求确保TCP/IP连通，距离无限制
除TCP/IP连通通畅外，还需考虑共享存储设备的距离限制
对服务器硬件配置要求
可以根据应用情况采用不同型号的硬件设备
可以根据应用情况采用不同型号的硬件设备
总成本
除2台服务器外，其他均通过软件实现，总体成本低
需要另购存储阵列，成本较高
RoseMirrorHA与RoseHA解决方案比较表
（1）
2项目具体需求
这个项目中客户有两台服务器和存储数据的磁盘阵列，客户要求其中的服务器上运行的SQL应用服务通过搭配双机热备系统实现SQL应用服务的高可用。
根据客户提供的需求信息了解到客户已有两台服务器:
一台服务器为对外提供服务的SQL数据库服务器；另一台作为备份数据库服务器。
SQL数据库以及相关的数据存储在作为共享存储的磁盘阵列中，通过磁盘阵列的RAID机制可以更有效的保护数据。
通过对客户提供的需求可以得到以下一些关键点：
1.一台服务器作为对外提供服务的SQL数据库的服务器，操作系统Windows2008R2；
2.另一台服务器作为SQL数据库的备份服务器，操作系统Windows2008R2；
3.生产服务器和备份服务器连接到同一个磁盘阵列，磁盘阵列作为共享存储保存数据；
3项目方案原理
项目中考虑到SQL数据库服务器中相关数据十分重要以及后面数据量的持续增加，所以将Oracle数据库服务器的数据存储在共享的磁盘阵列中，针对SQL数据库应用服务使用Rose公司基于共享存储的双机高可用软件RoseHA来保证SQL数据库的连续性，同时，考虑到客户的实际需求和应用环境建议通过RoseHA配置双机主备工作模式，即是在日常工作中一台SQL数据库服务器作为生产主机对外提供服务，另一台服务器作为备份服务器，当生产主机出现故障时，备份服务器及时接管SQL数据库服务。
RoseHA软件将分别安装在两台服务器组成一个双机热备系统，根据客户的实际需求和实际的硬件环境建议通过RoseHA配置双机主备工作模式，在故障发生的时候，由RoseHA将故障服务器上的应用服务切换到正常运行的服务器上。
将RoseHA软件与客户的相关应用服务和硬件配置在一起的效果如下图：
4项目方案描述
4.1Rose产品配置
1两台数据库服务器（操作系统Windows2008R2）都连上同一个磁盘阵列，SQL服务和相关数据存储在磁盘阵列中。
2平时一台服务器作为Active，另外一台服务器作为Standby，监控作为Active的数据库服务器的运行状态。
4.2Rose产品选择
本项目中涉及到的Rose产品具体信息如下表:
产品
版本
数量
操作系统及数据库
RoseHA
9.0
1
Windows2008R2foSQL2008
5某项目方案效果
通过RoseHA高可用性方案，客户业务高可用性实现了以下功能：
5.1自动的应用高可用性保护
5.1.1支持活动IP
RoseHA中每个被保护的应用可以建立8个活动IP，客户端可以通过活动IP访问应用服务。
5.1.2支持Windows主机别名
RoseHA中每个被保护的应用都可以建立多个主机别名，客户端可以通过别名访问应用服务。
5.1.3支持应用进程的监控
RoseHA可以监控标准的Windows服务或是Linux平台的应用，同时支持以自定义方式对用户自己的应用进程进行监控。
5.1.4支持网卡、活动IP的监控
RoseHA将对主机的网卡、活动IP的状态进行监控，当发生故障时通过在线消息等进行通知。
5.1.5支持多条心跳
RoseHA支持Socket和RS232两种类型的心跳，并支持心跳冗余，最多允许三条心跳。
当配置远距离的高可用性系统时，使用网卡类型的心跳。
5.1.6自动切换
当系统出现故障时（如：
系统宕机、HA进程/应用进程被杀掉、RS-232、SCSI、光纤、网络线缆断开），RoseHA将确定故障原因，并采取相应对策，并将这些应用切换到备份服务器上。
而故障服务器中未受影响的应用不会被切换，既不会受任何影响。
不需要系统管理员干预。
5.1.7自动检测
在集群系统的每一台服务器内，RoseHA具有两个核心进程，它们互相监控，如果其中一个进程失败，另一个进程会立即进行恢复。
5.2保证系统整体可靠性
5.2.1服务器可靠性
在主服务器出现故障（如掉电或宕机）时，另外一台服务器接管故障服务器上运行的所有的关键性应用。
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