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双机热备解决方案

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在了解双机热备之前，我们先了解什么是集群技术。

1.集群技术

集群（Cluster）技术是指一组相互独立的计算机，利用高速通信网络组成一个计算机系统，每个群集节点（即集群中的每台计算机）都是运行其自己进程的一个独立服务器。这些进程可以彼此通信，对网络客户机来说就像是形成了一个单一系统，协同起来向用户提供应用程序、系统资源和数据，并以单一系统的模式加以管理。一个客户端（Client）与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。计算机集群技术的出发点是为了提供更高的可用性、可管理性、可伸缩性的计算机系统。一个集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器，各服务器通过内部局域网相互通信。当一个节点发生故障时，它所运行的应用程序将由其他节点自动接管。

其中，只有两个节点的高可用集群又称为双机热备，即使用两台服务器互相备份。当一台服务器出现故障时，可由另一台服务器承担服务任务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统能持续对外提供服务。

2. 双机热备适用对象

一般服务器是要长年累月工作的，且为了工作上需要，其数据备份工作就绝对少不了。有些企业为了避免服务器故障产生数据丢失等现象，都会采用RAID技术和数据备份技术。但是数据备份只能解决系统出现问题后的恢复；而RAID技术，又只能解决硬盘的问题。我们知道，无论是硬件还是软件问题，都会造成邮件服务的中断，而RAID及数据备份技术恰恰就不能解决避免服务中断的问题。

要恢复服务器，再轻微的问题或者强悍的技术支持，服务器都要中断一段时间，对于一些需要随时实时在线的用户而言，丢失数据就等于丢失金钱，损失可大可小，这类用户是很难忍受服务中断的。因此，就需要通过双机热备，来避免长时间的服务中断，保证系统长期、可靠的服务。

3. 实现方案

双机热备有两种实现模式，一种是基于共享的存储设备的方式，另一种是没有共享的存储设备的方式，一般称为纯软件方式。

1）基于共享的存储设备的方式

基于存储共享的双机热备是双机热备的最标准方案。对于这种方式，采用两台服务器（生产系统同时运行在两台服务器上），使用共享的存储设备磁盘阵列（生产系统的数据都存放在该磁盘阵列中）。两台服务器可以采用互备、主从、并行等不同的方式。在工作过程中，两台服务器将以一个虚拟的IP地址对外提供服务，依工作方式的不同，将服务请求发送给其中一台服务器承担。同时，服务器通过心跳线(目前往往采用建立私有网络的方式)侦测另一台服务器的工作状况。当一台服务器出现故障时，另一台服务器根据心跳侦测的情况做出判断，并进行切换，接管服务。对于用户而言，这一过程是全自动的，在很短时间内完成，从而对业务不会造成影响。由于使用共享的存储设备，因此两台服务器使用的实际上是一样的数据，由双机或集群软件对其进行管理。

优点：对于共享方式，数据库放在共享的存储设备上。当一台服务器提供服务时，直接在存储设备上进行读写。而当系统切换后，另一台服务器也同样读取该存储设备上的数据。它可以在无人值守的情况下提供快速的切换，保证不会有数据丢失现象。

缺点：增加了昂贵的存储设备投资，对于有实力的企业，可优先考虑该方式。

纯软件的方式，通过镜像软件，将数据可以实时复制到另一台服务器上，这样同样的数据就在两台服务器上各存在一份，如果一台服务器出现故障，可以及时切换到另一台服务器。

优点：

a.避免了磁盘阵列的单点故障：对于双机热备，本身即是防范由于单个设备的故障导致服务中断，但磁盘阵列恰恰又形成了一个新的单点。（比如，服务器的可靠系数是99.9%, 磁盘阵列的可靠系数是99.95%，则纯软双机的可靠系数是1-99.9%x99.9%=99.99%，而基于磁盘阵列的双机热备系统的可靠系数则会是略低于99.95%

b.节约投资：不需购买昂贵的磁盘阵列。

c.不受距离的限制：两台服务器不需受SCSI电缆的长度限制（光纤通道的磁盘阵列也不受距离限制，但投资会大得多）。这样，可以更灵活地部署服务器，包括通过物理位置的距离来提高安全性。

缺点：

a.可靠性相对较差，两服务器间的数据实时复制是一个比较脆弱的环节。

b.一旦某台服务器出现中断，恢复后还要进行比较复杂的数据同步恢复。并且，这个时段系统处于无保护状态。

c.没有事务机制，由于其复制是在文件和磁盘层进行的，复制是否成功不会影响数据库事务操作，因此有出现数据不完整变化的情况，这个存在着相当的风险。

4. 配置

4.1硬件：

服务器：采用联想ThinkSeverRD650 相同配置的服务器2台；

磁盘阵列：采用联想 LenovoStorageS3200 磁盘阵列柜，配置 3.5" 3TB NL-SAS

硬盘12片，配置RAID5+，实际可使用容量为28TB左右；

服务器与磁盘阵列之间采用HBA卡光纤连接；

4.2软件：

搭建双机热备当然少不了集群软件。在这里推荐集群软件联鼎，这个软件包括心跳监测部分和资源接管部分，心跳监测可以通过网络链路和串口进行，而且支持冗余链路，它们之间相互发送报文来告诉对方自己当前的状态，如果在指定的时间内未收到对方发送的报文，那么就认为对方失效，这时需启动资源接管模块来接管运行在对方主机上的资源或者服务。

服务器的操作系统可采用 Windows Server 2008R2，数据库软件可根据用户的生产环境进行选择。

注：以上方案为我公司工程师实际实施方案，版权归北京凯天捷通科技有限公司所有。

北京凯天捷通科技有限公司

李红艳

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