ROSA服务器双机热备方案

双机热备方案

一．需求分析

目前大多服务器应用都是运行在单独一台服务器上面，同时所有数据也存放于此服务器上。由于近年来企业发展迅速，业务数据量越来越大，对数据库等应用系统的安全性要求也越来越高，基于这两点，提出了对数据库应用系统做成双机热备系统。

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。

二．技术介绍

1.集群技术

双机热备是集群技术的一种方式。

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。德林T3系统数据库服务器也将选用这种集群方式。

2.系统的工作原理

双工方式（Active/Active）

数据存储于才磁盘阵列上。在Active/Active的工作模式下，2台服务器都作为活动主机。当Server1发生故障时(包括各种软硬件故障)，Server2通过心跳路径侦测到Server1的故障并自动接管所有Server1上的资源（如IP地址、数据库服务或其他应用程序、用户数据、计算机名等等）和共享磁盘上的数据，并继续运行数据库服务和相关应用程序。对于客户端来说这种接管过程是不可见的，用户感觉不到这种故障切换，可以继续使用备份服务器提供的服务。待Server1修复后，可通过双机软件选择手工或自动方式将所有已切换到Server2的资源切换回到Server1，并且恢复对共享磁盘上数据的访问。同理，当Server2发生故障时，Server1也会按照上述工作原理进行自动接管。（两台主机同时运行各自的服务工作，且相互监测对方的情况。当一台主机宕机时，另外一台主机立即接管它的工作，保证工作不间断。譬如：A机运行SQL数据库应用，B机运行IIS网站应用。）

主从方式（Active/Standby)

主机工作，从机处于监控准备状态。当主机宕机时，从机接管从机的工作，待主机恢复正常后，按使用者的预定以自动或手动的方式将服务切换到主机上运行。

3.双机热备适用对象

一般应用服务器是要长年累月工作的，且为了工作上需要，其应用服务器备份工作就绝对少不了。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，都会造成应用服务的中断，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，对于一些德林公司需要随时实时在线远程访问的用户而言，服务器应用停止就等于丢失金钱，损失可大可小，所以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。

4.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（数据库同时运行在两台服务器上），使用共享的存储设备磁盘阵列（数据库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，通过双机镜像软件，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