雙機系統(tǒng)-—— 優(yōu)缺點分析.docx

雙機系統(tǒng)缺點分析 雙機方案一般有： 雙機熱備， 雙機互備， 雙機雙工 三種方式。實現(xiàn)方式又分為純軟件方式和共享磁盤柜方式，基于存儲共享的雙機熱備是雙機熱備的最標準方案，當然這兩種實現(xiàn)方式各有優(yōu)缺點。雙機熱備：從廣義上講，就是對于重要的服務，使用兩臺服務器，互相備份，共同執(zhí)行同一服務。當一臺服務器出現(xiàn)故障時，可以由另一臺服務器承擔服務任務，從而在不需要人工干預的情況下，自動保證系統(tǒng)能持續(xù)提供服務。雙機熱備由備用的服務器解決了在主服務器故障時服務不中斷的問題。但在實際應用中，可能會出現(xiàn)多臺服務器的情況，即服務器集群。雙機熱備一般情況下需要有共享的存儲設備。但某些情況下也可以使用兩臺獨立的服務器。 從狹義上講，雙機熱備特指基于active/standby(活動/待用)方式的服務器熱備。服務 器數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同時往兩臺或多臺服務器寫，或者使用一個共享的存儲設備。在同一時間內(nèi)只有一臺服務器運行。當其中運行著的一臺服務器出現(xiàn)故障無法啟動時，另一臺備份服務器會通過軟件診測（一般是通過心跳診斷）將備用機器激活，保證應用在短時間內(nèi)完全恢復正常使用。下面是典型的雙機熱備軟件PCL HA來看一下雙機熱備的典型模式：Active/Active模式這是目前運用最為廣泛的雙節(jié)點雙應用的Active/Active模式。支撐用戶業(yè)務的數(shù)據(jù)庫和應用程序在正常狀態(tài)下分別在兩臺節(jié)點上運行，各自有自己的資源，比如IP地址、磁盤陣列上的卷或者文件系統(tǒng)。當某一方的系統(tǒng)或者資源出現(xiàn)故障時，就會將應用和相關(guān)資源切換到對方的節(jié)點上。這種模式的最大優(yōu)點是不會有服務器的“閑置”，兩臺服務器在正常情況下都在工作。但如果有故障發(fā)生導致切換，應用和數(shù)據(jù)庫將放在同一臺服務器上運行，由于服務器的處理能力有可能不能同時滿足數(shù)據(jù)庫和應用程序的峰值要求，這將會出現(xiàn)處理能力不夠的情況，降低業(yè)務響應水平。Active/Standby模式兩節(jié)點的Active/Standby模式是HA中最簡單的一種，兩臺服務器通過雙心跳線路組成一個集群。PCL為此環(huán)境提供了完全冗余的服務器配置。這種模式的優(yōu)缺點： 缺點：Node2在Node1正常工作時是處于“閑置”狀態(tài)，造成服務器資源的浪費。 優(yōu)點：當Node1發(fā)生故障時，Node2能完全接管應用，并且能保證應用運行時的對處理能力要求。 -多點集群模式可以理解為雙機熱備在技術(shù)上的提升。多臺服務器可以組成一個集群。根據(jù)應用的實際情況，可以靈活地在這些服務器上進行部署，同時可以靈活地設置接管策略。比如，可以由一臺服務器作為其他所有服務器的備機，也可以設置多重的接管關(guān)系，等等。這樣，就可以充分地利用服務器的資源，同時保證系統(tǒng)的高可用性。雙機互備在雙機熱備的基礎上，兩個相對獨立的應用在兩臺機器同時運行，但彼此均設為備機，當某一臺服務器出現(xiàn)故障時，另一臺服務器可以在短時間內(nèi)將故障服務器的應 用接管過來，從而保證了應用的持續(xù)性。這種方式實際上是雙機熱備的一種應用。它避免了兩個應用使用四臺服務器分別實現(xiàn)雙機熱備，減少服務器使用數(shù)量，解決閑置問題。雙機雙工兩臺或多臺服務器均為活動，同時運行相同的應用，保證整體的性能，也實現(xiàn)了負載均衡和互為備份。需要利用磁盤柜存儲技術(shù)（最好采用san）。對于數(shù)據(jù)庫服務而言，它同時需要數(shù)據(jù)庫軟件的支持，是比較復雜的。而WEB服務器或應用服務器就比較簡單了。雙機一般就上面三種方案，下面從另一個角度看，前面的方案又可以分為基于共享存儲和純軟件的解決方案。基于共享存儲的雙機方案基于存儲共享的雙機熱備是雙機熱備的的最標準的方案，對于這種方式，采用兩臺服務器，使用共享的存儲設備（磁盤陣列柜或存儲區(qū)域網(wǎng)SAN）兩臺服務器可以采用互備、主從、并行等不同的方式。在工作過程中， 兩臺服務器將以一個虛擬的IP地址對外提供服務，依工作方式的不同，將服務請求發(fā)送給其中一臺服務器承擔。同時，服務器通過心跳線(目前往往采用建立私有 網(wǎng)絡的方式)偵測另一臺服務器的工作狀況。當一臺服務器出現(xiàn)故障時，另一臺服務器根據(jù)心跳偵測的情況做出判斷，并進行切換，接管服務。對于用戶而言，這一過程是全自動的透明的。由于使用共享的存儲設備，因此兩臺服務器使用的實際上是一樣的數(shù)據(jù)，由雙機或集群軟件對其進行管理。它的優(yōu)點是： 對于共享方式，數(shù)據(jù)庫放在共享存儲設備上，當一臺服務器提供服務時，直接在存儲設備上進行讀寫。當系統(tǒng)切換后另一臺服務器也同樣讀取存儲設備上的數(shù)據(jù)，它可以在無人值守的情況下提供快速的切換，一般情況下不會有數(shù)據(jù)的丟失。缺點是：1. 增加了昂貴的存儲設備投資，對于有實力的企業(yè)，可考慮該方式。2. 存在單點故障的風險，主機故障雖然可以切換接管，但是實際風險從主機轉(zhuǎn)移到了共享磁盤柜上，一旦磁盤陣列故障，會導致整個系統(tǒng)都不能工作，而且沒有數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)永遠都無法恢復了！， 如果需要數(shù)據(jù)備份就必須購買其他的數(shù)據(jù)備份軟件來實現(xiàn)。我們暫假設盤陣質(zhì)量與主機質(zhì)量，假設單臺PC服務器的可靠性為90%，假設共享磁盤陣列子系統(tǒng)的可靠性為99%，根據(jù)條件概率，主備機同時損壞或磁盤陣列柜損壞即雙機系統(tǒng)和磁盤陣列子系統(tǒng)同時完好的概率為： (1-(1-90%)*(1-90%)*99%=98.01% 如果采用了可靠性相對差一些的磁盤陣列，假設可靠性也是90%，則概率為(1-(1-90%)*(1-90%)*90%=89.1%90% 可見整個系統(tǒng)的可靠性還不如單機運行。而且一旦磁盤陣列故障將是致命性的！ 3. 有時容易出現(xiàn)陣列壞道與數(shù)據(jù)丟失，這不是硬盤的原因，而且HA軟件兼容性所致 4. 主機正常運行時，如果HA軟件發(fā)生誤判，備機一旦發(fā)生故障切換，主備機同時對一個數(shù)據(jù)庫進行讀寫，會導致數(shù)據(jù)完全損壞，這種情況下的損壞導致的損失是無法估量的，因為無法恢復！ 5. 設備升級會有兼容性問題6. 只有接管保護，無數(shù)據(jù)備份，無災難恢復方案7. 主備機有距離限制，受SCSI電纜的長度限制（光纖通道的磁盤陣列也不受距離限制，但投資會大得多）， 如果發(fā)生火災，停電等故障時則必須忍受業(yè)務停止。 8. 管理方便性，每一個雙機系統(tǒng)都必須單獨管理，不能集中管理 9. 無法進行時間點恢復，主機刪除數(shù)據(jù)，就會從磁盤陣列上刪除，就無法回退恢復了。 我們的方案可以給用戶選擇恢復到任意時間點的數(shù)據(jù)狀態(tài)。純軟方式的雙機方案： 純軟件的方式，通過鏡像軟件，將數(shù)據(jù)可以實時復制到另一臺服務器上，這樣同樣的數(shù)據(jù)就在兩臺服務器上各存在一份，如果一臺服務器出現(xiàn)故障，可以及時切換到另一臺服務器。純軟的方案有如下缺點：1. 相對與共享存儲的方案，成本較低，不需要購買價格高昂的共享磁盤柜， 只需要購買鏡像同步軟件和故障接管軟件2. 可靠性相對差一些，數(shù)據(jù)實時同步是純軟方案的薄弱所在，要完全做到實時的話對主機性能影響會很大。3. 沒有事務機制，由于其復制是在文件和磁盤層進行的，復制是否成功不會影響數(shù)據(jù)庫事務操作，另外大型數(shù)據(jù)庫都有很大的緩存，數(shù)據(jù)不會立刻寫進磁盤，如果此時發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不會被復制到備機，因此有出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整不一致的情況，這個存在著相當?shù)娘L險， 有可能導致即時備機接管了，數(shù)據(jù)庫無法使用。 4. 每次故障切回后必須重新同步，重新初始化，數(shù)據(jù)覆蓋一遍，這是個比較漫長的過程，數(shù)據(jù)量超過一百G以上的話可能要十幾個小時，這期間機會不能動，嚴格的說初始化時幾乎需要停止任何訪問， 此時主備機都處于無保護狀態(tài)，如果此時主機發(fā)生故障， 主備機數(shù)據(jù)都是不可用的，此時就沒有任何數(shù)據(jù)可以用來恢復！ 這是致命的數(shù)據(jù)丟失。 5. 無法恢復到之前的時間點， 因為備機只是主機的數(shù)據(jù)副本，即使主機上誤刪除了一個文件，備機也會刪除此文件，無法恢復。常見雙機軟件l LifeKeeper 支持共享磁盤柜方式和純軟件數(shù)據(jù)同步方式，支持2-16個節(jié)點的集群優(yōu)點：對卷的管理更勝一籌，深層次監(jiān)控共享卷和鏡像卷，數(shù)據(jù)同步為基于磁盤級的鏡像，并且有鎖卷功能，數(shù)據(jù)不會丟失。適用于多應用層的管理。已通過IBM認證缺點：安裝設置需要一定的技術(shù)要求l RoseHA 只支持共享磁盤柜方式，只支持兩個節(jié)點優(yōu)點：界面簡易，操作簡單，適用于但應用層的管理。缺點：對卷的管理稍遜，對卷和IP沒有監(jiān)控，對于某些IBM磁盤陣列關(guān)機不能切換。l RoseMirrorHA 只支持純軟件數(shù)據(jù)同步方式，只支持兩個節(jié)點