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GDS解决方案
GDS双子星容错系统解决方案
目录
UNIX系统技术有限公司简介3
第一章双机容错技术简析4
第二章GDS双子星容错系统6
主要特点:
6
GDS运行环境7
GDS性能指标8
第三章系统典型方案9
方案一:
SC0UNIX+GDS+磁盘阵列柜9
方案二:
SC0UNIX+GDS+RAID控制卡+磁盘阵列柜9
方案三:
SC0UNIXVDM+GDS+磁盘阵列柜10
第四章成功案例11
基于UNIX平台的双机容错系统的需求分析11
典型应用一农业银行河北省各地市支行通存通兑系统12
典型应用二投资银行杭州市分行清算系统13
第五章公司的技术支持和培训计划15
附录一GDS部分问问客户名单16
附录二ESCORTDA系列磁盘阵列主要特点17
UNIX系统技术有限公司简介
UNIX系统技术有限公司成立于1992年11月（简称UNIX中国公司），是中国唯一获准使用“UNIX”作为公司名称的企业。
作为美国SCO公司在中国的唯一合资公司和最重要的合作伙伴，UNIX中国公司拥有从UNIXSVR4.2到UnixWare2到UnixWare7主流UNIX的全部源代码。
多年来在UNIX业界的辛勤耕耘，公司已完成了从技术引进、推广应用、消化吸收到自主开发的过程，拥有一批经验丰富的UNIX工业工程师，并始终处于UNIX技术和产品的最前沿，成为广大UNIX客户的坚强后盾。
SCOUNIX操作系统以其稳定、可靠和开放的特性，使其成为企业关键性业务的主要系统平台，我们的客户遍布银行、保险、邮电、税务、铁道、海关、水利、教育、政府、零售业、制造等各个行业。
为了更好地服务于广大用户，力求为用户提供全方位的技术服务，UNIX中国公司充分发挥自身的技术优势，推出了包括中文系统、容错系统、安全操作系统及网络信息保密机等一系列基于UNIX的增值产品。
本文所介绍的GDS双机容错解决方案就是其中的一个例子。
近年来，随着广大客户对系统安全性要求的不断提高，随着客户的应用系统，尤其是关键领域的关键性应用对可靠性要求的不断增加，采用SCOUNIX上真正高可靠性方案，也就变得越来越主要和迫切。
因此，UNIX中国公司结合客户对系统的实际需求，在SCOUNIX平台上开发出双子星容错系统（GDS），并且在许多关键领域得到广泛的应用。
秉承“优秀的产品，精湛的技术，完善的服务”的原则，UNIX中国公司将与大家携手共进，在UNIX关键技术和系统安全领域作出新的贡献。
第一章双机容错技术简析
传统上，高可用性解决方案是应用小型机并在小型机的基础上架构出一整套解决方案。
随着计算机技术的发展，高性能的PC服务器出现了，这些高性能的服务器的功能已经达到甚至超过传统意义上的小型机的功能。
相应地，一种新的性价比更高的高可用性解决方案也随之产生，这就是双机容错技术。
高可用性分为两部分，系统的稳定性和数据的可靠性。
稳定性是指作为服务方的中心主机，能够提供持续不间断服务的能力，即每周7天每天24小时的服务；一般来说，单台服务器故障是不可避免的，这种故障可能来自主板、内存、电源、硬盘和各种I/O设施（如网卡）等，也可能由于操作系统、应用程序等软件故障而导致系统挂起甚至崩溃。
而一旦系统主机出现故障，若通过人工来分析、测试和修复故障，则可能导致系统停顿运行较长时间，而对大多数关键业务应用和联机事务处理应用而言，这种停顿一旦超出某个限度，就会给企业带来难以估量的直接或间接经济损失。
因此，更准确地说，稳定性指标就是当服务器系统发生故障时，用户能在合理的时间内将其重新恢复运行的能力。
可靠性是指系统中的数据在运行中保持安全可靠，作为数据载体的硬盘在运行中的故障不影响数据的正确。
众所周知，应用系统中的数据一旦被破坏，无法恢复，会造成灾难性的后果，因此企业关键性业务要求作到确保数据的完整性、安全性、可靠性。
即使出现故障,也应有多种手段在最短的时间内对数据进行故障恢复。
双机容错系统由两台独立的主机联合提供不间断的服务给前端的使用者，容错软件通过2条以上的容错侦测信号线定期自动侦测，当任一主机有故障发生时，容错软件会迅速加以判断和分析，确认该主机的错误状况，一旦主机出现停机、网络接口异常、数据存储介质异常、掌管程序异常等情况，容错软件会自动结束异常主机的工作，由另一个主机按设定的程序来接管异常主机的所有任务，从而极大地提高服务系统的可用性。
根据所采用的磁盘共享方法的不同，双机容错技术大致分为如下二种：
系统数据镜像（MirroredDisks）技术和共享磁盘（SharedDisks）技术。
磁盘镜像技术又称纯软方案，其中每一台服务器都拥有自己的磁盘资源，并且通过软件来实现数据磁盘的实时镜像，从而保证当一服务器故障时能将相应任务转交另一服务器继续提供服务。
这种技术的优点是没有共享设备，但由于磁盘数据镜像需要一定时间，因此对系统性能有一定影响，且不能确保在发生故障时两台服务器上的数据100%的一致；此外，由于该技术相对复杂，而应用环境和故障原因千变万化，因此对系统的规划和配置过程要求较高，也更易发生故障误报和误切换系统等现象。
另一种也是最为流行的是共享磁盘技术，它通常通过共享的廉价磁盘阵列（RAID）柜或网络存储设备来实现数据共享，该技术对共享的磁盘设备的可靠性提出了很高的要求。
目前磁盘阵列技术已相当成熟，且多数产品均自含大量冗余部件和技术（如冗余控制器、冗余电源冗余风扇、电池保护装置、硬盘回路散热技术、硬盘防尘技术等）来保障磁盘阵列自身的可靠性，同时磁盘阵列的核心技术——RAID技术可确保数据的可靠性。
此外，存储区域网络（SAN）及网络化存储设备（NAS）的发展极为迅猛，其取代传统存储技术而成为主流的趋势已十分明显，数据存储设施和主机系统分离的系统方案正在为越来越多的企业所采用。
因此，共享磁盘的双机容错技术因其简明易行、稳定可靠并适应技术发展等诸多特点保持了强劲的生命力，并得到用户的青睐。
第二章GDS双子星容错系统
近年来，随着各类联机应用系统，尤其是关键业务领域的关键性应用的不断增长，广大客户对系统可用性要求也不断提高。
SCOUNIX操作系统以其稳定、可靠和开放的特性，成为企业关键性业务的主要系统平台，采用SCOUNIX上真正高可用性方案，也就变得越来越主要和迫切。
UNIX中国公司凭借其对客户需求的深刻理解和雄厚的UNIX技术实力，适时推出了自主开发的双机系统--GDS（GeminiDuplexSystem）双子星容错系统，并结合不同应用环境推出了多个双机容错解决方案。
双子星GDS除了完全具备双机容错系统的常规功能之外，还附加了很多的实用功能。
多年来，GDS系统以其简明、实用、稳定等诸多特点深受广大客户的欢迎，被广泛应用于铁道、邮政、电信、银行、电力、零售等关键业务行业，成为了双机容错系统中一颗耀眼的明星。
主要特点:
1．自动监测错误：
GDS通过RS232连接和/或网络连接监测线路监视主机的运行情况。
当操作系统、网络、数据库及应用系统不能正常运行时，GDS能够自动快速的侦测到故障状态。
2．自动后援切换：
GDS侦测到一台主机的故障状态后，自动快速的将该主机上的作业转接到另一台主机上继续运行。
3．自动检测恢复：
故障主机修复后，GDS能够自动或人工地恢复双机同时运行的状态，即将转接到另一台主机上运行的作业重新恢复到原主机上运行。
4．实时监控管理界面及报警机制：
GDS提供系统管理界面，能实时显示系统运行状态，还能够进行双机间的切换管理。
当某台主机或系统处于非正常状态，GDS还将响铃报警并将错误写入出错日志中，用户可以察看出错日志。
5．可灵活编写的作业控制脚本：
针对不同的应用系统，系统管理员可以通过编写相应的作业脚本，以支持对相应应用系统的实时监测和实时后援切换。
6．便于安装设置：
系统监控软件以软件包的形式提供，便于用户安装。
在安装软件包的过程中，系统提示用户对有关双机的环境参数进行配置，设置灵活方便。
7．多种工作方式：
（1）主从方式：
一台主机支持应用系统的运行，另一台后援主机处于等待状态，后援主机监视应用系统的运行状态。
一旦应用系统不能正常运行，后援主机主动接管应用系统，并保证应用系统的正常运行。
而当故障主机恢复后，可自动或人工地作为后援主机加入到双机系统中，监视应用系统的运行状态。
（2）对等方式：
应用系统的不同子集分别运行在两台主机上，两台主机分别监视对方的运行状态。
一旦一台主机上的应用系统不能正常运行，另一台主机主动接管故障主机上的应用系统作业，并保证应用系统的正常运行。
而当故障主机恢复后，作业自动回复，大大提高了网络资源的使用效率。
（3）双网卡方式：
通过冗余网卡，保证网卡发生问题时，由备份网卡替代故障网卡，而不致发生误切换。
8．伸缩能力强：
GDS软件具有很强的系统无关性。
用户可根据自己的实际要求和系统扩容的需要配置。
GDS运行环境
1．主机：
Intel系统服务器或小型机、台式机
2．操作系统：
SCOOpenServer3.x，SCOOpenServer5.x，SCOUnixWare2.x，SCOUnixWare7.x
3．应用支持：
✧数据库服务器，如：
Informix、Sybase、Oracle
✧NFS服务器
✧Internet服务器（Web服务器、域名服务器）
GDS性能指标
GDS双机系统（forSCOOpenServer和UnixWare）
性能
描述
系统备援
GDS可以直接备援各种系统,当其中一主机故障时，另一主机保障应程序继续使用。
数据库系统备援
GDS可以直接备援各种数据库系统，当其中一主机故障时，另一主机立刻将故障主机的数据库硬盘交给已经启动的数据库管理系统，进行数据修复作业，并供应用程序继续使用。
网络系统备援
GDS的IP地址漂移技术，当其中一主机故障时，另一主机立刻启用所预备的网络资源，并提供故障主机的网络IP地址，供网络使用者继续使用。
系统应用备援
GDS可以让使用者登记一组系统应用，例如数据库管理系统，当其中一主机故障时，另一主机就会立刻启动使用者所登记的系统应用组，使故障主机的客户可以继续使用
可调整的备援切换时间
GDS可以让系统管理者设定备援切换时间（18～50秒，预定时间为22秒），当其中一主机故障时，另一主机就会在所设定的备援切换时间开始启动备援作业,使故障主机的客户可以继续使用。
备援切换时间
GDS的切换时间（含网络切换）很短,加上数据库系统重新执行时间一般不超过1分钟。
磁盘阵列系统
GDS系统可以在任意搭配全系列的磁盘阵列系统。
主机系统
GDS系统可以支援各种SCOUNIX主机，如SCOOpenServer5.0.x,SCOUnixWare2.x,UnixWare7.x
第三章系统典型方案
方案一:
SC0UNIX+GDS+磁盘阵列柜
系统组成如图所示:
其中，磁盘柜为具有阵列卡的磁盘阵列柜，内置多块热插拔硬盘，由RAID技术构成一块虚拟大硬盘，存储双机间的共享数据。
GDS系统支持所有具有标准SCSI界面的阵列柜。
双机间由GDS软件通过RS232X线路和以太网线路进行监控，当一台主机宕机时另一台主机可迅速接管其工作，保证用户前台业务的持续运行。
方案二:
SC0UNIX+GDS+RAID控制卡+磁盘阵列柜
系统组成如图所示：
其中，存储箱为内置多块可热插拔硬盘的机箱，由主机RAID阵列卡进行管理。
存储箱用于双机间的数据共享。
这种方式支持主从式和对等式双机备份方式，适用已购硬件平台内部装有RAID控制卡，且处理速度较高的用户环境。
方案三:
SC0UNIXVDM+GDS+磁盘阵列柜
系统组成如图所示：
其中，存储箱为内置多块可热插拔硬盘的机箱，由GDS软件支持的SCOUNIX产品VDM（VirtualDiskManager）——虚拟磁盘管理系统的RAID技术进行管理，存储箱用于双机间的共享数据。
存储箱内的多块热插拔硬盘由主机内的VDM软件进行管理。
第四章成功案例
GDS双子星容错系统自推出以来，得到了广泛应用，并在各种应用环境下经受住了考验。
根据我们开发、推广和完善双机容错系统的经验，以及GDS系统在各个领域的应用总结，现特采撷若干个典型应用案例，希望能够对客户选择双机方案、构建高可用性系统时有所帮助。
基于UNIX平台的双机容错系统的需求分析
UNIX系统占据关键业务处理领域
目前，UNIX操作系统以其无可比拟的安全性、灵活性、健壮性、开放性等特点，在金融、铁路、邮电、保险、证券、政府部门等许多关键性业务领域，被广泛采用作为后台服务器操作系统。
SCOUNIX是基于Intel平台装机量最大的UNIX系统
在Intel平台装机量最大的UNIX系统是美国SCO公司的SCOUNIX（包括OpenServer5、UnixWare2、UnixWare7）。
在中国，SCOUNIX已经广泛应由于中国人民银行、中国工商银行、中国建设银行、邮政总局、电信总局、铁道部、证券业、保险业等许多行业的关键业务领域。
UNIX中国公司的技术优势
UNIX中国公司是一个技术引进型合资公司，具有从UNIXSVR4.2到UNIXWARE2到UNIXWARE7主流UNIX版本的原代码，UNIX技术的每一项发展，都在UNIX中国公司打下了深深的烙印，公司的技术动力根植于UNIX技术的源头。
公司成立七年来，完成了从技术引入、推广应用到消化吸收的过程，培养了一批UNIX工业工程师。
目前，UNIX中国公司已具有开发UNIX系统软件的实力、已具备为大型UNIX用户提供系统集成和深层次技术服务的动力。
公司开发出UNIX产品包括中文系统、双机容错系统、安全操作系统软件包等，并为金融、铁路、税务、保险、邮电等行业用户应用UNIX系统提供了全方位的技术服务。
附录一GDS部分客户名单
金融：
✧上海市农村信用社
✧投资银行杭州分行
✧农业银行河北省分行
✧建设银行陕西省分行
✧人民银行郑州市支行
电信：
✧合肥市电信局
✧福建省邮电科研所
✧邮电部第三研究所
✧深圳华为公司
铁路：
✧南昌铁路局
电力：
✧南京市供电局
附录二ESCORTDA系列磁盘阵列主要特点
1.ESCORTDA磁盘阵列，能很好满足用户不同数据容量存贮的需
求。
采用跨盘技术将多个硬盘组合成单个大逻辑硬盘，使容
量可从几个GB到几百个GB甚至几个TB。
2.ESCORTDA磁盘阵列可满足用户对高数据读取速率的需求。
采用数据分段技术，数据可以并行读出/写入多个硬盘，从而
大大提高了硬盘阵列读写速度。
ESCORTDA磁盘阵列数据读写速
度比单块硬盘的速度要快4－5倍，甚至可达32M/S（实测）以上。
3.ESCORTDA磁盘阵列可满足用户高硬盘容错的需求。
ESCORTDA磁盘阵列因采用的镜像或者容错码技术，单块硬盘（镜像时可多块）故障，数据不会丢失，而且能由其它盘上的容错码自动恢复。
4.ESCORTDA磁盘阵列支持Non-RAID,RAID0,1,3,5,0+1,JBOD，用户可根据
自己的实际需求（数据大小、容错程度等）进行选择，能更好
地满足客户的实际需求。
5.ESCORTDA磁盘阵列产品系列齐全，用户可选择最满足需求的产品。
●台式磁盘阵列、19英寸标准机架式磁盘阵列（按外型结构分）
●3盘位、8盘位、16盘位、24盘位、32盘位、40盘位、48盘位磁盘阵列（按硬盘插槽个数分）
●窄SCSI接口（N口）、宽SCSI接口（W口）、差分SCSI接口、LVD－2SCSI接口磁盘阵列（按SCSI接口分）。
●单控制器、双控制器（主从式，对等式）磁盘阵列（按控制器数目特性分）
●三通道、四通道磁盘阵列，并可扩展至五通道、六通道、八通道（单端、差分、LUD－2）磁盘阵列（按通道数分）。
用户可从如上众多产品中根据实际情况，选择最满足自己需求的产品。
6.ESCORTDA磁盘阵列兼容性极强，操作维护非常简单。
ESCORTDA磁盘阵列支持各种类型主机、各种操作系统。
与操作系统完全无关。
对主机而言，ESCORTDA磁盘阵列即相当于一块大容量逻辑硬盘，主机可象硬盘那样对其进行操作维护。
7.ESCORTDA磁盘阵列是一个完整的子系统。
包括机箱、阵列控制器、冗余风扇、冗余电源（DA300为单电源）、
热拔插硬盘架、外接SCSI电缆等。
与主机连接非常简便，只需
将ESCORTDA磁盘阵列用所附带的SCSI电缆与主机SCSI接口直接
连接即可。
无需其它部件，也不需要任何驱动软件。
与安装硬
盘一样，简单方便。
8.ESCORTDA磁盘阵列带有一系列的故障管理功能，可确保数据不同硬盘故障而丢失。
●硬盘坏区恢复
●硬盘热拔插
●热备援盘
●在线数据恢复
●写后验证
9.ESCORTDA磁盘阵列支持多主机共享。
最多可达7台（14台）主机共享。
10.ESCORTDA磁盘阵列支持普通的IBM、Seagate、Fujitum、Quantum、WesternDATA2GB,4.3GB,4.5GB,9.1GB,18GBSCSI硬盘（窄口、宽口）。
因为IBM硬盘优异的磁头技术、出色的散热性能故推荐采用IBM硬盘。
11.ESCORTDA磁盘阵列支持在线扩容。
用户可根据数据量的增加而增加硬盘，扩大数据容量，这样客户可在先期数据量较少时，用少量硬盘，待数据量增加后，再增加硬盘以减少初期投资。
12.ESCORTDA支持冗余控制器配置。
两控制器既可设置为active-standby，亦可设置为active-active模式（即工作备援和工作－工作模式）彻底消除单点故障。
13.ESCORTDA磁盘阵列支持多达8个RAID（0,1,3,5,0+1,NRAID,JBOD均可），而且每个RAID支持多达8个分区。
14.ESCORTDA磁盘阵列在国内已有千余家成功案例。
性能稳定、可靠，已为遍及银行、证券、邮电、政府、军队、
企业、科研院所、学校等广大用户所证实。
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