服务器集群设计知识讲解

服务器集群设计

服务器集群技术随着服务器硬件系统与网络操作系统的发展而产生的，在可用性、高可靠性、系统冗余等方面越来越发挥重要中用，是核心系统必不可少的。数据库保存者抄表系统的数据，是整个信息系统的关键所在。

解决系统可靠性的措施通常是备份和群集。备份不能快速恢复，主要用于安全保存，数据库和系统的快速故障恢复通常采用HA（高可用）群集模式， HA 能提供不间断的系统服务，在线系统发生故障时，离线系统能立即发现故障并立即进行接管，继续对外提供服务。HA技术可以有效防止关键业务主机宕机而造成的系统停止运行，被广泛采用。HA技术有两种模式：

具有公共存储系统的HA 数据存储在公共的存储系统上，服务器1为活动服务器，服务器2为待机服务器(备份服务器)，当服务器1发生故障时(软或硬件故障)，服务器2通过私有网络（心跳路径）侦测到服务器1的故障并自动接管服务器1上所有的资源（如IP地址、存储系统、数据库服务、计算机名等），继续为客户机提供数据或其他应用服务。

独立存储系统的HA数据存储在各自服务器的独占存储设备上(内置磁盘或磁盘阵列) ，没有共享存储系统，数据保存在每个服务器独占的存储设备上。通过镜像技术使每台服务器的数据保持同步，切换时间更短，可靠性比共享存储系统的方案更高，并避免了单点崩溃的可能性，增加了数据的安全性及系统的可用性。两台服务器之间的距离不受外部存储设备连接线的限制，因而可以将两台服务器放置在不同位置。

根据上述分析、系统要求、应用软件采用三层结构的优势以及艾因泰克在发电企业几十家的建设经验，方案采用独立存储系统的HA模式。

由于两套数据库服务器只有一台在线工作，方案本着最大限度节约资源的原则，充分高性能服务器的性能，在备用服务器上运行系统的WEB应用。采用双机双应用，互为备用结构。即在线数据库服务器是 WEB应用服务器的备用服务器，在线WEB应用服务器是数据库服务器的备用服务器。这种结构不但充分发挥性能服务器的优势，又保证关键服务器具有自动备用服务器。不但节约了成本，而且避免了采用共用存储设备单点故障带来的数据丢失的灾难，是最佳的选择。

数据库和应用服务器集群结构如下图：

服务器采用2台PowerEdge R900，配置7块146G磁盘，2块磁盘组成RAID 1镜像，作为操作系统盘。5块组成磁盘组成RAID 5，作为数据盘。

集群镜像软件选用RoseMirrorHA。RoseMirrorHA是一个可靠的、稳定的、高性能的应用高可用保护解决方案，实现应用程序的保护，保证了业务的持续运

行。RoseMirrorHA成熟的数据镜像技术，全面的高可用性支持，即保证了系统的最佳的性能，最高的可靠性，同时又通过丰富的应用支持，灵活智能的控制机制，简单易用的管理配置，是最佳性价比的纯软高可用性解决方案。

ROSE MIRROR HA的功能特点：

(1)无缝集成到既有系统环境

RoseMirrorHA支持客户既有的环境，充分利用客户既有的资源。充分保护用户投资，保护用户既有的应用和数据。最大限度的适应已有的软件和硬件环境，无需专门的设备和其它额外成本投入。

(2)高效成熟的多种镜像方式

支持完全镜像、差分镜像。完全镜像：将Active主机的数据无条件重新传输到Standay主机，不论Standay主机是否已经存在该文件。可以确保数据的完整和一致性。通常在初始化的时候，需要采用完全镜像的方式。差分镜像：只传输Standay与Active不同的部分，而不必传送相同部分的数据，可以减少对网络等资源的使用。减少不必要的网络传输，提高数据镜像的效率。

(3)按需复制性能资源最佳化

支持自定义复制数据集。RoseMirrorHA 支持复制数据集的定义，用户可以选择定制需要复制的目录、文件。RoseMirrorHA的数据镜像是基于文件系统之上的，仅仅复制文件变化的部分。RoseMirrorHA通过自身的驱动程序来监控用户指定数据集，获取变化内容进行传输处理。这种以字节为单位的按需复制，充分保证了系统性能和效率的最佳化。

(4)支持在线备份数据或维护

支持目标写入暂停

当需要对备机上复制的数据进行备份、查看的操作，不希望新的数据写入时，可以使用该功能暂停备机写入，暂停后数据仍将发送到备机，备机将暂停后的数据缓存起来，等待暂停恢复后写入。

支持Active主机传输暂停

RoseMirrorHA 允许对Active主机复制的数据暂停发送，暂停后变化的数据仍然将被获取，变化的数据将被存入pagefile，等待传输暂停恢复后发送。

消除备份窗口

通过备机写入暂停或主机传输暂停，可以在确保主机应用在线持续运行的情况下，通过备机对数据进行备份到带库等操作。即保证了业务的持续运行，性能不受影响，同时又可以对数据进行更多方式，更加灵活的备份保护。同时备份操作的作业时间也有了很大的灵活性。不必等到晚上或是周末再进行。

(5)智能的故障处理恢复机制

支持pagefile机制。当网络故障、传输暂停等情况下，数据无法发送时，服务可将数据暂存在pagefile中，当可以发送后继续进行发送，保证数据不会丢失。并且pagefile的大小可以自行设定。

智能的数据传输。当网络发生故障后，RoseMirrorHA的数据复制不会停止，而是将复制的数据放入pagefile中，当网络恢复后将自动的将pagefile中的数据发送到目标机，而不需要重新进行同步，有效地的减少了网络和CPU的负担。

支持磁盘空间监控。RoseMirrorHA 提供磁盘空间监控功能，当磁盘的可用空间低于设定值时，将通过邮件、在线消息进行报警。

支持邮件信息通知。RoseMirrorHA支持邮件信息通知，当发生异常情况时，系统将自动的发送信息给设定的邮箱，帮助管理员及时的了解系统运行状态。

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(7)完整的数据属性复制支持

支持Windows 多数据流。RoseMirrorHA 支持Windows多数据流的复制。

支持ACL。RoseMirrorHA 支持Window Access Control List（ACL）的复制。

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(9)自动的应用高可用性保护

支持活动ＩＰ。RoseMirrorHA 中每个被保护的应用可以建立最多８个活动IP，客户端端可以通过活动IP访问应用。

支持Windows主机别名。RoseMirrorHA 中每个被保护的应用都可以建立多主机别名，客户端可以通过别名访问应用服务。