伺服器雙機熱備解決方案

2022-04-03 03:03:07 字數 2896 閱讀 7773

解決方案

前言資料資訊是當今社會進步、發展的關鍵。面對日益龐大的計算機網路,使用者的要求是網路能夠可靠、高速、穩定地執行。當前大部分網路服務都是採用中心伺服器的模式(只有一台伺服器),伺服器的高可靠性、高可用性是網路安全執行的關鍵,一旦伺服器出現故障,所提供的服務就會被中斷,影響正常工作,並可能丟失關鍵資料,從而造成嚴重後果。

無論對企業的有形和無形資產都帶來不必要的損失。如何在故障情況下盡快恢復使用並保證資料的安全,已經成為乙個日漸突出的問題。伺服器雙機熱備份技術正是解決由軟硬體故障引起可靠性降低的有效措施,該技術較為成熟,成本相對較低,具有安裝維護簡單、穩定可靠、監測直觀等優點,在網路保障中獲得了廣泛的應用。

什麼是雙機熱備?

所謂雙機熱備份,概況地說,就是用網路兩台伺服器連線起來,平時互相備份,共同執行同一服務。當一台伺服器停機時,可以由雙機中的另一台伺服器自動將停機伺服器的業務接管,從而在不需要人工干預的情況下,保證系統能持續提供服務。

什麼時候需要雙機熱備呢?

一般伺服器要長年累月(7 x 24 小時)不間斷工作,其備份工作就絕對少不了。所以,決定是否使用雙機熱備,應首先對系統的重要性,以及終端使用者對服務中斷的容忍程度進行考慮,然後再來決定是否使用雙機熱備。比如網路中的使用者最多能容忍多長時間恢復服務?

如果服務不能很快恢復會造成什麼樣的後果等等。

雙機熱備工作示意圖

在高可用性方案中,作業系統和應用程式是安裝在兩台伺服器的本地系統盤上的,而整個網路系統的資料是通過磁碟陣列集中管理和資料備份的。資料的集中管理是通過雙機熱備份系統,將所有站點的資料直接從**儲存裝置來讀取和儲存,並由專業人員進行管理,極大地保護了資料的安全性和保密性。使用者的資料存放在外置共享磁碟陣列中,在一台伺服器出現故障時,備機主動替代主機工作,保證網路服務不間斷。

雙機熱備份系統採用「心跳」方法保證主系統與備用系統的聯絡。所謂「心跳」,指的是主從系統之間相互按照一定的時間間隔傳送通訊訊號,表明各自系統當前的執行狀態。一旦「心跳」訊號表明主機系統發生故障,或者是備用系統無法收到主機系統的「心跳」訊號,則系統的高可用性管理軟體(雙機軟體roseha)認為主機系統發生故障,立即令主機停止工作,並將系統資源轉移到備用系統上,備用系統將替代主機發揮作用,以保證網路服務執行不間斷。

雙機備份方案中,根據兩台伺服器的工作方式可以有三種不同的工作模式,即雙機熱備模式、雙機互備模式和雙機雙工模式。下面分別予以簡單介紹:

雙機熱備模式即目前通常所說的active/standby 方式,active伺服器處於工作狀態;而standby伺服器處於監控準備狀態。當active伺服器出現故障的時候,通過軟體診測或手工方式將standby機器啟用,保證應用在短時間內完全恢復正常使用。這是目前最理想的一種模式。

雙機互備模式,是兩個相對獨立的應用在兩台機器同時執行,但彼此均設為備機,當某一台伺服器出現故障時,另一台伺服器可以在短時間內將故障伺服器的應用接管過來,從而保證了應用的持續性,但對伺服器的效能要求比較高。伺服器配置相對要好。

雙機雙工模式 : 是目前cluster(集群)的一種形式,兩台伺服器均為活動狀態,同時執行相同的應用,保證整體的效能,也實現了負載均衡和互為備份。web伺服器或ftp伺服器等用此種方式比較多。

雙機熱備有兩種實現模式,一種是基於共享的儲存裝置的方式,另一種是沒有共享的儲存裝置的方式,一般稱為純軟體方式,低成本模式。

基於儲存共享的雙機熱備是雙機熱備的最標準方案。這種方式採用兩台伺服器,使用共享的儲存裝置(磁碟陣列櫃或儲存區域網san)。兩台伺服器可以採用熱備(主從)、互備、雙工(並行)等不同的方式。

在工作過程中,兩台伺服器將以乙個虛擬的ip位址對外提供服務,依工作方式的不同,將服務請求傳送給其中一台伺服器承擔。同時,伺服器通過心跳線(目前往往採用建立私有網路的方式)偵測另一台伺服器的工作狀況。當一台伺服器出現故障時,另一台伺服器根據心跳偵測的情況做出判斷,並進行切換,接管服務。

對於使用者而言,這一過程是全自動的,在很短時間內完成,從而對業務不會造成影響。由於使用共享的儲存裝置,因此兩台伺服器使用的實際上是一樣的資料,由雙機或集群軟體對其進行管理。

高效能:由於伺服器作為核心裝置,要對系統內的所有使用者服務,所以在選型時首先需要考慮的是伺服器效能是否能夠滿足使用者的應用。

可用性:在雙機方案中伺服器涉及關鍵資料資料,因此必須要考慮到伺服器的可用性。一般來講,單台伺服器的可用性通常需要考慮到關鍵部件的冗餘。還有雙機方案是否合理,服務響應是否及時。

可管理性:可管理性直接影響到企業使用者使用工業標準伺服器的方便程度。良好的可管理性主要包括人性化的管理介面;硬碟、記憶體、電源、處理器等主要部件便於拆裝、維護和公升級;具有方便的遠端管理和監控功能;具有較強的安全保護措施等。

在正常的情況下,系統必須支援這幾類部件有可能出現故障時的隱患提示訊號,如硬碟故障隱患提示、電源故障隱患提示等。

可擴充套件性:應考慮系統的可擴充套件能力,即系統應該留有足夠的擴充套件空間,以便於隨業務應用增加對系統進行擴充和公升級。可擴充套件性主要包括處理器和記憶體的擴充套件能力、儲存裝置的擴充套件能力以及外部裝置的可擴充套件能力和應用軟體的公升級能力,等等。

隨著伺服器硬體及軟體的發展,伺服器的效能、內部儲存容量以及網路傳輸能力等都有了大幅度地提公升。rosemirrorha充分利用了伺服器的內部儲存和網路傳輸能力,實現了基於網路的實時資料映象,提供了不需要共享儲存的純軟高可用性解決方案。在傳統高可用性系統中需要通過共享儲存來實現資料的共享並提公升效能,但這也增加了可用性系統的成本。

rosemirrorha通過現有的以太網路基礎環境,通過tcp/ip協議,在兩台主機之間實現了資料的實時映象,不需要額外的硬體投資。在充分利用已有資源的基礎上,通過先進的軟體技術,實現純軟的高可用性系統。

rosemirrorha軟體安裝在兩台主機上,一台是主伺服器(active),另外一台為備份伺服器(standby)。客戶端正常情況下訪問active伺服器上的應用,同時其應用資料通過tcp/ip網路實時映象到standby上的磁碟陣列上進行冗餘備份。高可用軟體不斷的監控active上的應用服務,一旦檢測到active上的服務出現故障,高可用會立即停止active上的業務,而後啟動standby上的服務進行替代,從而保證企業業務的不間斷。

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