雙機(jī)系統(tǒng)-—— 優(yōu)缺點(diǎn)分析.docx

雙機(jī)系統(tǒng)缺點(diǎn)分析 雙機(jī)方案一般有： 雙機(jī)熱備， 雙機(jī)互備， 雙機(jī)雙工 三種方式。實(shí)現(xiàn)方式又分為純軟件方式和共享磁盤柜方式，基于存儲(chǔ)共享的雙機(jī)熱備是雙機(jī)熱備的最標(biāo)準(zhǔn)方案，當(dāng)然這兩種實(shí)現(xiàn)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。雙機(jī)熱備：從廣義上講，就是對(duì)于重要的服務(wù)，使用兩臺(tái)服務(wù)器，互相備份，共同執(zhí)行同一服務(wù)。當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以由另一臺(tái)服務(wù)器承擔(dān)服務(wù)任務(wù)，從而在不需要人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)保證系統(tǒng)能持續(xù)提供服務(wù)。雙機(jī)熱備由備用的服務(wù)器解決了在主服務(wù)器故障時(shí)服務(wù)不中斷的問(wèn)題。但在實(shí)際應(yīng)用中，可能會(huì)出現(xiàn)多臺(tái)服務(wù)器的情況，即服務(wù)器集群。雙機(jī)熱備一般情況下需要有共享的存儲(chǔ)設(shè)備。但某些情況下也可以使用兩臺(tái)獨(dú)立的服務(wù)器。 從狹義上講，雙機(jī)熱備特指基于active/standby(活動(dòng)/待用)方式的服務(wù)器熱備。服務(wù) 器數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)同時(shí)往兩臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器寫，或者使用一個(gè)共享的存儲(chǔ)設(shè)備。在同一時(shí)間內(nèi)只有一臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行。當(dāng)其中運(yùn)行著的一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，另一臺(tái)備份服務(wù)器會(huì)通過(guò)軟件診測(cè)（一般是通過(guò)心跳診斷）將備用機(jī)器激活，保證應(yīng)用在短時(shí)間內(nèi)完全恢復(fù)正常使用。下面是典型的雙機(jī)熱備軟件PCL HA來(lái)看一下雙機(jī)熱備的典型模式：Active/Active模式這是目前運(yùn)用最為廣泛的雙節(jié)點(diǎn)雙應(yīng)用的Active/Active模式。支撐用戶業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序在正常狀態(tài)下分別在兩臺(tái)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，各自有自己的資源，比如IP地址、磁盤陣列上的卷或者文件系統(tǒng)。當(dāng)某一方的系統(tǒng)或者資源出現(xiàn)故障時(shí)，就會(huì)將應(yīng)用和相關(guān)資源切換到對(duì)方的節(jié)點(diǎn)上。這種模式的最大優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)有服務(wù)器的“閑置”，兩臺(tái)服務(wù)器在正常情況下都在工作。但如果有故障發(fā)生導(dǎo)致切換，應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)將放在同一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行，由于服務(wù)器的處理能力有可能不能同時(shí)滿足數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序的峰值要求，這將會(huì)出現(xiàn)處理能力不夠的情況，降低業(yè)務(wù)響應(yīng)水平。Active/Standby模式兩節(jié)點(diǎn)的Active/Standby模式是HA中最簡(jiǎn)單的一種，兩臺(tái)服務(wù)器通過(guò)雙心跳線路組成一個(gè)集群。PCL為此環(huán)境提供了完全冗余的服務(wù)器配置。這種模式的優(yōu)缺點(diǎn)： 缺點(diǎn)：Node2在Node1正常工作時(shí)是處于“閑置”狀態(tài)，造成服務(wù)器資源的浪費(fèi)。 優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)Node1發(fā)生故障時(shí)，Node2能完全接管應(yīng)用，并且能保證應(yīng)用運(yùn)行時(shí)的對(duì)處理能力要求。 -多點(diǎn)集群模式可以理解為雙機(jī)熱備在技術(shù)上的提升。多臺(tái)服務(wù)器可以組成一個(gè)集群。根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際情況，可以靈活地在這些服務(wù)器上進(jìn)行部署，同時(shí)可以靈活地設(shè)置接管策略。比如，可以由一臺(tái)服務(wù)器作為其他所有服務(wù)器的備機(jī)，也可以設(shè)置多重的接管關(guān)系，等等。這樣，就可以充分地利用服務(wù)器的資源，同時(shí)保證系統(tǒng)的高可用性。雙機(jī)互備在雙機(jī)熱備的基礎(chǔ)上，兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的應(yīng)用在兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)運(yùn)行，但彼此均設(shè)為備機(jī)，當(dāng)某一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)服務(wù)器可以在短時(shí)間內(nèi)將故障服務(wù)器的應(yīng) 用接管過(guò)來(lái)，從而保證了應(yīng)用的持續(xù)性。這種方式實(shí)際上是雙機(jī)熱備的一種應(yīng)用。它避免了兩個(gè)應(yīng)用使用四臺(tái)服務(wù)器分別實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備，減少服務(wù)器使用數(shù)量，解決閑置問(wèn)題。雙機(jī)雙工兩臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器均為活動(dòng)，同時(shí)運(yùn)行相同的應(yīng)用，保證整體的性能，也實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡和互為備份。需要利用磁盤柜存儲(chǔ)技術(shù)（最好采用san）。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)而言，它同時(shí)需要數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的支持，是比較復(fù)雜的。而WEB服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器就比較簡(jiǎn)單了。雙機(jī)一般就上面三種方案，下面從另一個(gè)角度看，前面的方案又可以分為基于共享存儲(chǔ)和純軟件的解決方案?；诠蚕泶鎯?chǔ)的雙機(jī)方案基于存儲(chǔ)共享的雙機(jī)熱備是雙機(jī)熱備的的最標(biāo)準(zhǔn)的方案，對(duì)于這種方式，采用兩臺(tái)服務(wù)器，使用共享的存儲(chǔ)設(shè)備（磁盤陣列柜或存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)SAN）兩臺(tái)服務(wù)器可以采用互備、主從、并行等不同的方式。在工作過(guò)程中， 兩臺(tái)服務(wù)器將以一個(gè)虛擬的IP地址對(duì)外提供服務(wù)，依工作方式的不同，將服務(wù)請(qǐng)求發(fā)送給其中一臺(tái)服務(wù)器承擔(dān)。同時(shí)，服務(wù)器通過(guò)心跳線(目前往往采用建立私有 網(wǎng)絡(luò)的方式)偵測(cè)另一臺(tái)服務(wù)器的工作狀況。當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)服務(wù)器根據(jù)心跳偵測(cè)的情況做出判斷，并進(jìn)行切換，接管服務(wù)。對(duì)于用戶而言，這一過(guò)程是全自動(dòng)的透明的。由于使用共享的存儲(chǔ)設(shè)備，因此兩臺(tái)服務(wù)器使用的實(shí)際上是一樣的數(shù)據(jù)，由雙機(jī)或集群軟件對(duì)其進(jìn)行管理。它的優(yōu)點(diǎn)是： 對(duì)于共享方式，數(shù)據(jù)庫(kù)放在共享存儲(chǔ)設(shè)備上，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器提供服務(wù)時(shí)，直接在存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行讀寫。當(dāng)系統(tǒng)切換后另一臺(tái)服務(wù)器也同樣讀取存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)，它可以在無(wú)人值守的情況下提供快速的切換，一般情況下不會(huì)有數(shù)據(jù)的丟失。缺點(diǎn)是：1. 增加了昂貴的存儲(chǔ)設(shè)備投資，對(duì)于有實(shí)力的企業(yè)，可考慮該方式。2. 存在單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，主機(jī)故障雖然可以切換接管，但是實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)從主機(jī)轉(zhuǎn)移到了共享磁盤柜上，一旦磁盤陣列故障，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)都不能工作，而且沒有數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)都無(wú)法恢復(fù)了！， 如果需要數(shù)據(jù)備份就必須購(gòu)買其他的數(shù)據(jù)備份軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們暫假設(shè)盤陣質(zhì)量與主機(jī)質(zhì)量，假設(shè)單臺(tái)PC服務(wù)器的可靠性為90%，假設(shè)共享磁盤陣列子系統(tǒng)的可靠性為99%，根據(jù)條件概率，主備機(jī)同時(shí)損壞或磁盤陣列柜損壞即雙機(jī)系統(tǒng)和磁盤陣列子系統(tǒng)同時(shí)完好的概率為： (1-(1-90%)*(1-90%)*99%=98.01% 如果采用了可靠性相對(duì)差一些的磁盤陣列，假設(shè)可靠性也是90%，則概率為(1-(1-90%)*(1-90%)*90%=89.1%90% 可見整個(gè)系統(tǒng)的可靠性還不如單機(jī)運(yùn)行。而且一旦磁盤陣列故障將是致命性的！ 3. 有時(shí)容易出現(xiàn)陣列壞道與數(shù)據(jù)丟失，這不是硬盤的原因，而且HA軟件兼容性所致 4. 主機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，如果HA軟件發(fā)生誤判，備機(jī)一旦發(fā)生故障切換，主備機(jī)同時(shí)對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)完全損壞，這種情況下的損壞導(dǎo)致的損失是無(wú)法估量的，因?yàn)闊o(wú)法恢復(fù)！ 5. 設(shè)備升級(jí)會(huì)有兼容性問(wèn)題6. 只有接管保護(hù)，無(wú)數(shù)據(jù)備份，無(wú)災(zāi)難恢復(fù)方案7. 主備機(jī)有距離限制，受SCSI電纜的長(zhǎng)度限制（光纖通道的磁盤陣列也不受距離限制，但投資會(huì)大得多）， 如果發(fā)生火災(zāi)，停電等故障時(shí)則必須忍受業(yè)務(wù)停止。 8. 管理方便性，每一個(gè)雙機(jī)系統(tǒng)都必須單獨(dú)管理，不能集中管理 9. 無(wú)法進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)，主機(jī)刪除數(shù)據(jù)，就會(huì)從磁盤陣列上刪除，就無(wú)法回退恢復(fù)了。 我們的方案可以給用戶選擇恢復(fù)到任意時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)狀態(tài)。純軟方式的雙機(jī)方案： 純軟件的方式，通過(guò)鏡像軟件，將數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)復(fù)制到另一臺(tái)服務(wù)器上，這樣同樣的數(shù)據(jù)就在兩臺(tái)服務(wù)器上各存在一份，如果一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，可以及時(shí)切換到另一臺(tái)服務(wù)器。純軟的方案有如下缺點(diǎn)：1. 相對(duì)與共享存儲(chǔ)的方案，成本較低，不需要購(gòu)買價(jià)格高昂的共享磁盤柜， 只需要購(gòu)買鏡像同步軟件和故障接管軟件2. 可靠性相對(duì)差一些，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步是純軟方案的薄弱所在，要完全做到實(shí)時(shí)的話對(duì)主機(jī)性能影響會(huì)很大。3. 沒有事務(wù)機(jī)制，由于其復(fù)制是在文件和磁盤層進(jìn)行的，復(fù)制是否成功不會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)操作，另外大型數(shù)據(jù)庫(kù)都有很大的緩存，數(shù)據(jù)不會(huì)立刻寫進(jìn)磁盤，如果此時(shí)發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不會(huì)被復(fù)制到備機(jī)，因此有出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整不一致的情況，這個(gè)存在著相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)， 有可能導(dǎo)致即時(shí)備機(jī)接管了，數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法使用。 4. 每次故障切回后必須重新同步，重新初始化，數(shù)據(jù)覆蓋一遍，這是個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程，數(shù)據(jù)量超過(guò)一百G以上的話可能要十幾個(gè)小時(shí)，這期間機(jī)會(huì)不能動(dòng)，嚴(yán)格的說(shuō)初始化時(shí)幾乎需要停止任何訪問(wèn)， 此時(shí)主備機(jī)都處于無(wú)保護(hù)狀態(tài)，如果此時(shí)主機(jī)發(fā)生故障， 主備機(jī)數(shù)據(jù)都是不可用的，此時(shí)就沒有任何數(shù)據(jù)可以用來(lái)恢復(fù)！ 這是致命的數(shù)據(jù)丟失。 5. 無(wú)法恢復(fù)到之前的時(shí)間點(diǎn)， 因?yàn)閭錂C(jī)只是主機(jī)的數(shù)據(jù)副本，即使主機(jī)上誤刪除了一個(gè)文件，備機(jī)也會(huì)刪除此文件，無(wú)法恢復(fù)。常見雙機(jī)軟件l LifeKeeper 支持共享磁盤柜方式和純軟件數(shù)據(jù)同步方式，支持2-16個(gè)節(jié)點(diǎn)的集群優(yōu)點(diǎn)：對(duì)卷的管理更勝一籌，深層次監(jiān)控共享卷和鏡像卷，數(shù)據(jù)同步為基于磁盤級(jí)的鏡像，并且有鎖卷功能，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。適用于多應(yīng)用層的管理。已通過(guò)IBM認(rèn)證缺點(diǎn)：安裝設(shè)置需要一定的技術(shù)要求l RoseHA 只支持共享磁盤柜方式，只支持兩個(gè)節(jié)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：界面簡(jiǎn)易，操作簡(jiǎn)單，適用于但應(yīng)用層的管理。缺點(diǎn)：對(duì)卷的管理稍遜，對(duì)卷和IP沒有監(jiān)控，對(duì)于某些IBM磁盤陣列關(guān)機(jī)不能切換。l RoseMirrorHA 只支持純軟件數(shù)據(jù)同步方式，只支持兩個(gè)節(jié)點(diǎn)