雙機熱備ROSE-HA方案書

雙機熱備方案書雙機容錯系統(tǒng)概述信息已成為企業(yè)日?；顒又惺种匾囊粋€組成部分，系統(tǒng)管理員必須不斷的監(jiān)視信息系統(tǒng)，以提供不間斷、可靠而又實時的服務。Client/Server體系已成為當前信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個主要趨勢，而多服務器結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)的性能及可靠性得到進一步的提高，功能也更強大，從而大大的提高了效率?？梢哉f，在當今的商業(yè)活動中，信息系統(tǒng)的可用性已成為衡量其資源利用率的最重要的尺度：>>性能強：作業(yè)可以運行在不同的服務器上，整個系統(tǒng)的性能會大大提高；

>>可用性高：在群集系統(tǒng)中的某個主機宕機不對用戶構(gòu)成影響；

>>節(jié)省投資：NT平臺的系統(tǒng)投資遠遠低于其他系統(tǒng)平臺的投資；性能、價格和可靠性使企業(yè)電腦化過程中人們普遍關(guān)心的三大要素。目前，國內(nèi)許多行業(yè)和企業(yè)在電腦化的過程中，都選用了價格低廉而性能高效的開放系統(tǒng)平臺。這種系統(tǒng)平臺給用戶帶來性能價格比的優(yōu)勢的同時，由于系統(tǒng)的復雜性和開放性以及應用環(huán)境的多樣化，也給應用系統(tǒng)的運行帶來了許多不確定因素。這些因素對于可靠性不很高的計算機應用系統(tǒng)來說，猶如雪上加霜，嚴重威脅著應用系統(tǒng)穩(wěn)定有效的運行，有時甚至會引發(fā)系統(tǒng)的癱瘓。在一般情況下，當系統(tǒng)不能正常運行時，我們需要用人工的方法進行故障的認定、分析、恢復及測試。這些都需要花費很長的時間。在這段時間內(nèi)，系統(tǒng)必須停頓下來以等待恢復，從而給企業(yè)帶來難以估計的經(jīng)濟損失。雙機容錯是計算機應用系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、有效、持續(xù)運行的重要保證。我公司開發(fā)的HA系列軟件是一個高可靠性的容錯系統(tǒng)，它通過系統(tǒng)冗余的方法解決計算機應用系統(tǒng)的可靠性問題，并具有安裝維護簡單、穩(wěn)定可靠、監(jiān)測直觀等優(yōu)點。當一臺主機出現(xiàn)故障，該軟件可及時啟動另一臺主機接替原主機任務，保證了用戶數(shù)據(jù)的可靠性和系統(tǒng)的持續(xù)運行。雙機容錯基本架構(gòu)雙機容錯系統(tǒng)設計原則：雙機容錯系統(tǒng)設計目標是構(gòu)造一個功能齊全、運行高效、使用靈活、維護方便、易于擴展、安全可靠的系統(tǒng)，為了達到這個目標，必須遵守以下幾個實際原則。

高可靠性：本方案充分考慮服務器系統(tǒng)的高可靠性，每一業(yè)務服務器采用雙機熱備，每一服務器采用雙網(wǎng)卡，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)采用外掛式磁盤陣列柜。

可擴充及升級性：本方案的設計充分考慮服務器系統(tǒng)的可擴充及升級性。

先進性：在本方案中采用的各種設備符合當代信息技術(shù)發(fā)展形式，既有先進技術(shù)又發(fā)展成熟，并且是各個領(lǐng)域公認的領(lǐng)先產(chǎn)品。

開放性：各種設計規(guī)范、技術(shù)指標及產(chǎn)品均符合國際和工業(yè)標準，并可提供多廠家產(chǎn)品的支持能力。

經(jīng)濟性及投資保護：性能價格比是我們充分考慮的因素，而該系統(tǒng)又能與不同廠商的產(chǎn)品兼容可有效地保護投資。雙機容錯的目的在于保證數(shù)據(jù)永不丟失和系統(tǒng)永不停機，采用智能型磁盤陣列柜可保證數(shù)據(jù)永不丟失，采用雙機容錯軟件可保證系統(tǒng)永不停機。它的基本架構(gòu)共分兩種模式：雙機互備援（DualActive）模式和雙機熱備份（HotStandby）模式。1.雙機互備援（DualActive）基本簡介所謂雙機熱備援就是兩臺主機均為工作機，在正常情況下，兩臺工作機均為信息系統(tǒng)提供支持，并互相監(jiān)視對方的運行情況。當一臺主機出現(xiàn)異常時，不能支持信息系統(tǒng)正常運營，另一主機則主動接管（TakeOver）異常機的工作，繼續(xù)主持信息的運營，從而保證信息系統(tǒng)能夠不間斷的運行，而達到不停機的功能（Non-Stop），但正常運行主機的負載（Loading）會有所增加。此時必須盡快將異常機修復以縮短正常機所接管的工作切換回憶備修復的異常機。切換時機（TakeOver）——系統(tǒng)軟件或應用軟件造成服務器宕機

——服務器沒有宕機，但系統(tǒng)軟件或應用軟件工作不正常

——SCSI卡損壞，造成服務器與磁盤陣列無法存取數(shù)據(jù)

——服務器內(nèi)硬件損壞，造成服務器宕機

——服務器不正常關(guān)機2.雙機熱備份（HotStandby）基本簡介功能特點

工作模式主從方式（Active/Standby）

主機工作，從機處于監(jiān)控準備狀態(tài)。當主機宕機時，從機接管從機的工作，待主機恢復正常后，按使用者的預定以自動或手動的方式將服務切換到主機上運行。雙工方式（Active/Active）

兩臺主機同時運行各自的服務工作，且相互監(jiān)測對方的情況。當一臺主機宕機時，另外一臺主機立即接管它的工作，保證工作不間斷。

特點當一臺活動服務器宕機時，其IP地址、服務器名稱及運行的作業(yè)會自動轉(zhuǎn)移至另一臺服務器，客戶端軟件不需要重新設定，只要重新連結(jié)至原來的IP地址及服務器名稱即可繼續(xù)作業(yè)；兩臺服務器的信息交換可通過：RS232、TCP/IPROSEHA采取高可靠的錯誤檢測和故障恢復機制減少系統(tǒng)宕機，停機時間并防范錯誤，提供故障警告；ROSEHA可設定故障排除后自動或手動回復（switchback）；ROSEHA安裝時不需要修改操作系統(tǒng)的核心、更改應用軟件，也無需特殊的硬件；ROSEHA提供基于GUI的監(jiān)控中心，管理員能查看ROSEHA的狀態(tài)、檢查錯誤信息和警告、修改系統(tǒng)參數(shù)及從遠程工作站管理ROSEHA系統(tǒng)；與數(shù)據(jù)庫無關(guān)，可以支持各種數(shù)據(jù)庫，包括ORACLE、Sybase、Informix等

PrivateNet私用網(wǎng)絡

兩臺服務器通過私用網(wǎng)絡心跳（HeartBeat）信號，使兩臺服務器能夠相互了解對方的運行情況。為了避免不必要的失效切換，最好建立兩條獨立的物理路徑作為通訊路徑。RS-232SocketPrivateNet:配置服務器空閑的串口作為一條通訊路徑。TCP/IPSocketPrivateNet:兩臺服務器的網(wǎng)卡用反線（backtoback)直接或通過LAN建立一條通訊路徑。

如果所有的私用網(wǎng)均失效，服務器仍然可以用公用偵測對方服務器的可用性。如果對方服務器仍然可用，不觸發(fā)接管動作；如果對方服務器不可用，立即接管動作。

PublicNet公用網(wǎng)絡

客戶端通過此網(wǎng)絡與服務器通信，當兩臺服務器互為備份。對于不同的服務，可以用不同的公用網(wǎng)連接到兩臺服務器。ROSEHA支持TCP/IP協(xié)議，可以在EthernetFastEthernet、FDDI和ATM網(wǎng)上運行。

管理工具友好、直觀、易于操作的GUI界面有關(guān)ROSEHA的配置都可以在GUI中完成，支持動態(tài)配置和實時同步網(wǎng)卡的狀態(tài)，磁盤的狀態(tài)都可在GUI中顯示出來用戶可通過第三方Web瀏覽器進行遠程管理

監(jiān)控的對象資源VolumeIP地址計算機別名共享文件NT服務用戶自定義工作原理

系統(tǒng)啟動后，ROSEHA首先啟動HAManager管理程序，根據(jù)高可靠性系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)初始化，然后啟動必要的服務和代理程序來監(jiān)控和管理系統(tǒng)服務。HA代理程序用來監(jiān)控、監(jiān)測、診斷和管理硬件軟件服務。

代理程序檢測到該服務器處于活動狀態(tài)，HAManager就會認為該服務處于活動狀態(tài)，HAManager會定時通知后備服務器上的HAManager，其每項服務處于正常。

當代理程序檢測到某個服務發(fā)生故障時，它就通知HAManager管理程序。HA軟件首先會重新啟動該服務多次（可由用戶設定）。如果啟動不能成功，該服務會由HA轉(zhuǎn)移到后備服務器上。

HA周期性地檢測系統(tǒng)硬件的狀態(tài)，如果硬件發(fā)生故障，HA會把與該硬件相關(guān)的服務轉(zhuǎn)移到后備服務器上。當某項服務發(fā)生轉(zhuǎn)移時，HA首先在運行服務器上停止該服務，之后，由備份服務器上的HA在備份服務器上啟動該服務。由于停止和啟動該服務需要一定的時間，所以，當服務被切換（轉(zhuǎn)移）時，該服務會有短暫的中斷，轉(zhuǎn)移完成后，服務自動恢復正常運行。

考慮到一些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如ORACLE、SYBASE、INFORMIX等）以及其他一些應用軟件（如DominoServer、WWWServer等），ROSEHA在HA管理模塊（HAManager)的基礎上，提供了一系列的Agent軟件模塊。Agent為一個軟件監(jiān)視模塊，監(jiān)控數(shù)據(jù)庫服務或其他應用服務的運行。當運行服務器發(fā)生故障時，由Agent向HA主控軟件請求，進行相應的處理動作。

總之，ROSEHA軟件極大程度上減少了人的介入，提高了系統(tǒng)的可靠性與安全性，使服務能可靠的運行。優(yōu)勢接近零系統(tǒng)資源的占用快速反映，錯誤檢測時間小于10秒，故障切換及恢復時間一般在10-20秒GUI與Server分離，可隨時中斷GUI而不影響Server的運行支持JOB和BRINGIN/BRINGOUT、在一臺SERVER上停止JOB不會導致FAILOVER在同一塊網(wǎng)卡上建立多個活動的IP地址，支持多個JOB的運行主服務器網(wǎng)絡連接故障