双机 系统 优缺点分析

双机系统缺点分析

-曹宏宇-工程师

双机方案一般有：双机热备，双机互备，双机双工三种方式。

实现方式又分为纯软件方式和共享磁盘柜方式，基于存储共享的双机热备是双机热备的最标准方案，当然这两种实现方式各有优缺点。

双机热备：

从广义上讲，就是对于重要的服务，使用两台服务器，互相备份，共同执行同一服务。当一台服务器出现故障时，可以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提供服务。双机热备由备用的服务器解决了在主服务器故障时服务不中断的问题。但在实际应用中，可能会出现多台服务器的情况，即服务器集群。

双机热备一般情况下需要有共享的存储设备。但某些情况下也可以使用两台独立的服务器。

从狭义上讲，双机热备特指基于active/standby(活动/待用)方式的服务器热备。服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写，或者使用一个共享的存储设备。在同一时间内只有一台服务器运行。当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时，另一台备份服务器会通过软件诊测（一般是通过心跳诊断）将备用机器激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

下面是典型的双机热备软件双机热备的典型模式：

－Active/Active模式

这是目前运用最为广泛的双节点双应用的Active/Active模式。

支撑用户业务的数据库和应用程序在正常状态下分别在两台节点上运行，各自有自己的资源，比如IP地址、磁盘阵列上的卷或者文件系统。当某一方的系统或者资源出现故障时，就会将应用和相关资源切换到对方的节点上。

这种模式的最大优点是不会有服务器的“闲置”，两台服务器在正常情况下都在工作。但如果有故障发生导致切换，应用和数据库将放在同一台服务器上运行，由于服务器的处理能力有可能不能同时满足数据库和应用程序的峰值要求，这将会出现处理能力不够的情况，降低业务响应水平。

－Active/Standby模式

两节点的Active/Standby模式是HA中最简单的一种，两台服务器通过双心跳线路组成一个集群。

PCL为此环境提供了完全冗余的服务器配置。这种模式的优缺点：

•缺点：Node2在Node1正常工作时是处于“闲置”状态，造成服务器资源的浪费。

•优点：当Node1发生故障时，Node2能完全接管应用，并且能保证应用运行时的对处理能力要求。

-多点集群模式

可以理解为双机热备在技术上的提升。多台服务器可以组成一个集群。根据应用的实际情况，可以灵活地在这些服务器上进行部署，同时可以灵活地设置接管策略。比如，可以由一台服务器作为其他所有服务器的备机，也可以设置多重的接管关系，等等。这样，就可以充分地利用服务器的资源，同时保证系统的高可用性。

双机互备

在双机热备的基础上，两个相对独立的应用在两台机器同时运行，但彼此均设为备机，当某一台服务器出现故障时，另一台服务器可以在短时间内将故障服务器的应用

接管过来，从而保证了应用的持续性。这种方式实际上是双机热备的一种应用。它避免了两个应用使用四台服务器分别实现双机热备，减少服务器使用数量，解决闲置问题。

双机双工

两台或多台服务器均为活动，同时运行相同的应用，保证整体的性能，也实现了负载均衡和互为备份。需要利用磁盘柜存储技术（最好采用san）。对于数据库服务而言，它同时需要数据库软件的支持，是比较复杂的。而WEB服务器或应用服务器就比较简单了。

双机一般就上面三种方案，下面从另一个角度看，前面的方案又可以分为基于共享存储和纯软件的解决方案。

基于共享存储的双机方案

基于存储共享的双机热备是双机热备的的最标准的方案，对于这种方式，采用两台服务器，使用共享的存储设备（磁盘阵列柜或存储区域网SAN）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透明的。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。

它的优点是：对于共享方式，数据库放在共享存储设备上，当一台服务器提供服务时，直接在存储设备上进行读写。当系统切换后另一台服务器也同样读取存储设备上的数据，它可以在无人值守的情况下提供快速的切换，一般情况下不会有数据的丢失。

缺点是：

增加了昂贵的存储设备投资，对于有实力的企业，可考虑该方式。

纯软方式的双机方案：

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。

纯软的方案有如下缺点：

1. 相对与共享存储的方案，成本较低，不需要购买价格高昂的共享磁盘柜，只需要购

买镜像同步软件和故障接管软件

2. 可靠性相对差一些，数据实时同步是纯软方案的薄弱所在，要完全做到实时的话对

主机性能影响会很大。

3. 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，另外大型数据库都有很大的缓存，数据不会立刻写进磁盘，如果此时

发生故障，数据不会被复制到备机，因此有出现数据不完整不一致的情况，这个存

在着相当的风险，有可能导致即时备机接管了，数据库无法使用。

4. 每次故障切回后必须重新同步，重新初始化，数据覆盖一遍，这是个比较漫长的过

程，数据量超过一百G以上的话可能要十几个小时，这期间机会不能动，严格的说初始化时几乎需要停止任何访问，此时主备机都处于无保护状态，如果此时主机发生故障，主备机数据都是不可用的，此时就没有任何数据可以用来恢复！这是致

命的数据丢失。

我们的容灾方案也无法避免初始化的过程，但是对数据的保护采用数据库在线备份，不影响用户使用，而且跟双机这种监测磁盘数据变化不同，没有数据不一致的问题，另外我们的数据容灾中心有数据备份，即使在初始化过程中发生故障，数据中心有

数据可以恢复到之前的任意时间点。

5. 无法恢复到之前的时间点，因为备机只是主机的数据副本，即使主机上误删除了