双机热备技术

服务器热备技术

双机热备方案双机热备针对的是服务器的临时故障所做的一种备份技术，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。

1.集群技术

在了解双机热备之前，我们先了解什么是集群技术。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。可见，双机热备是集群技术中最简单的一种。

2.双机热备适用对象

一般邮件服务器是要长年累月工作的，且为了工作上需要，其邮件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，丢失邮件就等于丢失金钱，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（邮件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（邮件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。

2）纯软件方式

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

硬件：两台相同配置的服务器，具体的要求大家可以根据各自的实际需要来选择。磁盘阵列，适用于采用共享的方式搭建双机热备系统。集群软件：搭建双机热备当然少不了集群软件。在这里推荐集群软件heartbeat，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。