及存儲系統(tǒng)雙機熱備集群解決方案介紹.docx

一、 雙機熱備方案背景：信息服務(wù)已成為企業(yè)日?；顒又惺种匾囊粋€組成部分，系統(tǒng)管理員必須不斷的監(jiān)視信息系統(tǒng)，以提供不間斷、可靠而又實時的服務(wù)。性能、價格和可靠性是企業(yè)信息化過程中，人們普遍關(guān)心的三大要素。目前，國內(nèi)許多行業(yè)和企業(yè)在信息化的過程中，都選用了價格低廉而性能高效的開放系統(tǒng)平臺。這種系統(tǒng)平臺給用戶帶來性價比優(yōu)勢的同時，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性和開放性以及應(yīng)用環(huán)境的多樣化，也給應(yīng)用系統(tǒng)的運行帶來了許多不確定因素。這些因素嚴重威脅著應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定有效運行，有時甚至?xí)l(fā)系統(tǒng)的癱瘓。 雙機容錯是計算機應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、有效、持續(xù)運行的重要保證。它通過系統(tǒng)冗余的方法解決計算機應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性問題，并具有安裝維護簡單、穩(wěn)定可靠、監(jiān)測直觀等優(yōu)點。當(dāng)一臺主機出現(xiàn)故障的時候，可及時啟動另一臺主機接替原主機任務(wù)，保證了用戶數(shù)據(jù)的可靠性和系統(tǒng)的持續(xù)運行。 在高可用性方案中，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序是安裝在兩臺服務(wù)器的本地系統(tǒng)盤上的，而整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是通過磁盤陣列集中管理和數(shù)據(jù)備份的。數(shù)據(jù)的集中管理是通過雙機熱備份系統(tǒng)，將所有站點的數(shù)據(jù)直接從中央存儲設(shè)備來讀取和存儲，并由專業(yè)人員進行管理，極大地保護了數(shù)據(jù)的安全性和保密性。用戶的數(shù)據(jù)存放在外接共享磁盤陣列中，在一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，備機主動替代主機工作，保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不間斷。 雙機熱備份系統(tǒng)采用“心跳”方法保證主系統(tǒng)與備用系統(tǒng)的聯(lián)系。所謂“心跳”，指的是主從系統(tǒng)之間相互按照一定的時間間隔發(fā)送通訊信號，表明各自系統(tǒng)當(dāng)前的運行狀態(tài)。一旦“心跳”信號表明主機系統(tǒng)發(fā)生故障，或者是備用系統(tǒng)無法收到主機系統(tǒng)的“心跳”信號，則系統(tǒng)的高可用性管理軟件（雙機軟件）認為主機系統(tǒng)發(fā)生故障，立即令主機停止工作，并將系統(tǒng)資源轉(zhuǎn)移到備用系統(tǒng)上，備用系統(tǒng)將替代主機發(fā)揮作用，以保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運行不間斷。 二、雙機熱備拓撲圖三、雙機熱備方案介紹雙機備份方案中，根據(jù)兩臺服務(wù)器的工作方式可以有三種不同的工作模式，即雙機熱備模式、雙機互備模式和雙機雙工模式。下面分別予以簡單介紹： 雙機熱備模式即目前通常所說的active/standby 方式，active服務(wù)器處于工作狀態(tài)；而standby服務(wù)器處于監(jiān)控準備狀態(tài)。當(dāng)active服務(wù)器出現(xiàn)故障的時候，通過軟件診測或手工方式將standby機器激活，保證應(yīng)用在短時間內(nèi)完全恢復(fù)正常使用。典型應(yīng)用在證券資金服務(wù)器或行情服務(wù)器。這是目前采用較多的一種模式，但由于另外一臺服務(wù)器長期處于后備的狀態(tài)，從計算資源方面考量，就存在一定的浪費。 雙機互備模式，是兩個相對獨立的應(yīng)用在兩臺機器同時運行，但彼此均設(shè)為備機，當(dāng)某一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，另一臺服務(wù)器可以在短時間內(nèi)將故障服務(wù)器的應(yīng)用接管過來，從而保證了應(yīng)用的持續(xù)性，但對服務(wù)器的性能要求比較高。服務(wù)器配置相對要好。 雙機雙工模式 : 是目前Cluster（集群）的一種形式，兩臺服務(wù)器均為活動狀態(tài)，同時運行相同的應(yīng)用，保證整體的性能，也實現(xiàn)了負載均衡和互為備份。WEB服務(wù)器或FTP服務(wù)器等用此種方式比較多。 雙機熱備有兩種實現(xiàn)模式，一種是基于共享的存儲設(shè)備的方式，另一種是沒有共享的存儲設(shè)備的方式，一般稱為純軟件方式?；诖鎯蚕淼碾p機熱備是雙機熱備的最標準方案。這種方式采用兩臺（或多臺）服務(wù)器，使用共享的存儲設(shè)備（磁盤陣列柜或存儲區(qū)域網(wǎng)SAN）。兩臺服務(wù)器可以采用熱備（主從）、互備、雙工（并行）等不同的方式。在工作過程中，兩臺服務(wù)器將以一個虛擬的IP地址對外提供服務(wù)，依工作方式的不同，將服務(wù)請求發(fā)送給其中一臺服務(wù)器承擔(dān)。同時，服務(wù)器通過心跳線（目前往往采用建立私有網(wǎng)絡(luò)的方式）偵測另一臺服務(wù)器的工作狀況。當(dāng)一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，另一臺服務(wù)器根據(jù)心跳偵測的情況做出判斷，并進行切換，接管服務(wù)。對于用戶而言，這一過程是全自動的，在很短時間內(nèi)完成，從而對業(yè)務(wù)不會造成影響。由于使用共享的存儲設(shè)備，因此兩臺服務(wù)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。四、雙機熱備方案設(shè)計特點 高性能：由于服務(wù)器作為核心設(shè)備，要對系統(tǒng)內(nèi)的所有用戶服務(wù)，所以在選型時首先需要考慮的是服務(wù)器性能是否能夠滿足用戶的應(yīng)用。 可用性：在雙機方案中服務(wù)器涉及關(guān)鍵數(shù)據(jù)資料，因此必須要考慮到服務(wù)器的可用性。一般來講，單臺服務(wù)器的可用性通常需要考慮到關(guān)鍵部件的冗余。還有雙機方案是否合理，服務(wù)響應(yīng)是否及時。 可管理性：可管理性直接影響到企業(yè)用戶使用工業(yè)標準服務(wù)器的方便程度。良好的可管理性主要包括人性化的管理界面；硬盤、內(nèi)存、電源、處理器等主要部件便于拆裝、維護和升級；具有方便的遠程管理和監(jiān)控功能；具有較強的安全保護措施等。在正常的情況下，系統(tǒng)必須支持這幾類部件有可能出現(xiàn)故障時的隱患提示信號，如硬盤故障隱患提示、電源故障隱患提示等。 可擴展性：應(yīng)考慮系統(tǒng)的可擴展能力，即系統(tǒng)應(yīng)該留有足夠的擴展空間，以便于隨業(yè)務(wù)應(yīng)用增加對系統(tǒng)進行擴充和升級?？蓴U展性主要包括處理器和內(nèi)存的擴展能力、存儲設(shè)備的擴展能力以及外部設(shè)備的可擴展能力和應(yīng)用軟件的升級能力，等等。 五、雙機熱備方案的實施:雙機的構(gòu)成雙機高可用系統(tǒng)的組成部件有：兩臺服務(wù)器(惠普服務(wù)器或IBM服務(wù)器均可,但必須兩臺服務(wù)器型號配置一樣為宜)，一套共享存儲和一個雙機軟件。服務(wù)器、存儲和雙機軟件的具體選擇可參考下面實例介紹及產(chǎn)品訂購信息： 實例一：高配雙機系統(tǒng)。采用兩臺四路服務(wù)器DL580G5/DL580G7，一臺光纖存儲MSA2000fc G2和兩臺光纖交換機組成。這是一種雙鏈路冗余的光纖存儲解決方案，每臺DL580G5均配置1塊雙通道的FC HBA卡（每個卡含2個FC口），通過光纖線纜分別連到兩臺冗余的光纖交換機上，2臺光纖交換機再分別連到MSA2000fc的兩個冗余控制器上。這種配置模式，不僅可以保證主服務(wù)器出現(xiàn)問題時可以正常地切換到備服務(wù)器，還可以保證當(dāng)光纖鏈路中任何一個環(huán)節(jié)（例如，某塊FC HBA卡，某根光纖線纜，某個光纖交換機）出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)都不會宕機。 (此圖以DL580G5為例,目前已升級至DL580G7)當(dāng)然，此配置還有幾種更低成本的架構(gòu)： 只采用一臺光纖交換機連接兩臺服務(wù)器和存儲，每臺服務(wù)器只配置一塊FC HBA卡； 不采用光纖交換機，用2臺服務(wù)器直連存儲的方式來實現(xiàn)雙機（MSA2000FC支持直連）。 實例二：入門級雙機系統(tǒng)。采用兩臺雙路服務(wù)器DL380G7和一臺SAS接口存儲MSA2000sa G2組成。每臺DL380G7均配置1塊SAS HBA卡，通過SAS線纜連到MSA2000sa 的控制器上。這種配置模式中，由于MSA2000sa 采用的是SAS的傳輸模式，較MSA2000fc的光纖傳輸模式便宜，無需配置光纖交換機，且SAS HBA卡的成本也要遠低于FC HBA卡，所以這是一種低成本實現(xiàn)雙機的方案。 (此圖以DL380G5為例,目前已升級至DL388G7或DL380G7)以上的兩個實例中的MSA2000fc和MSA2000sa都可以換成MSA2000i，即采用iSCSI協(xié)議的方式用IP網(wǎng)絡(luò)走存儲數(shù)據(jù)。服務(wù)器只需要有一塊單獨的千兆以太網(wǎng)卡，利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)交換機即可實現(xiàn)雙機系統(tǒng)。成本介于MSA2000FC G2和MSA2000SA G2之間。 六、產(chǎn)品訂購信息 客戶只要確定需要購買的產(chǎn)品即可聯(lián)系惠普或者網(wǎng)絡(luò)天地的HP存儲或服務(wù)器銷售代表洽談購買事宜。 Step 1. 選擇服務(wù)器 客戶可以根據(jù)對性能的需求，來選擇不同型號的服務(wù)器。就惠普的ProLiant服務(wù)器而言，機架式和塔式服務(wù)器分為100，300，500，700系列，有單路、雙路、四路、八路服務(wù)器，分別針對中小型企業(yè)和大規(guī)模的應(yīng)用。 Step 2. 選擇共享存儲 客戶可以根據(jù)目前的數(shù)據(jù)量和以后的數(shù)據(jù)擴展量、對存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度的要求來購買存儲設(shè)備?；萜盏拇疟P陣列存儲有MSA（半光纖存儲）、EVA（全光纖存儲）等系列。MSA2000sa G2、MSA2000i G2、MSA2000fc G2都是中小型企業(yè)客戶的可靠選擇。 問:如何選擇哪種型號的MSA2000？ 答:我們先了解下MSA2000G2有三款型號,分別是MSA2000FC,MSA2000SA,MSA2000i,下面我們進行分別介紹:MSA2000sa：SAS接口，價格比其他兩款MSA2000型號都要低，且配置簡單，只需在每個服務(wù)器里加上一塊連接它的的SAS HBA卡（價格比較便宜）即可，是最低成本的一種雙機實現(xiàn)方式。 MSA2000i：iSCSI 接口，IP SAN的實現(xiàn)方式，價格稍低于MSA2000fc，由于走的是常用的IP協(xié)議，所以無需像SAN一樣需要配置特殊的FC HBA卡、光纖交換機等。使用普通的千兆以太網(wǎng)卡、以太網(wǎng)交換機即可，所以實現(xiàn)總成本亦大幅低于MSA2000fc。 MSA2000fc：FC接口，SAN的實現(xiàn)方式，價格在三種型號中最高。需要在每臺服務(wù)器里配置一塊FC HBA卡，光纖交換機（直連做雙機則不需要）等，實現(xiàn)總成本較高，但是由于采用的是4Gbps的專用光纖網(wǎng)絡(luò)，所以性能較之前兩種實現(xiàn)方式最高。 MSA2000可選單控制器/雙控制器（可實現(xiàn)冗余，提高性能），每控制器1GB緩存，每控制器2個3Gb SAS接口/1GbE iSCSI接口/4Gb FC接口，最大可支持48塊SAS/SATA硬盤，最大容量為48TB。問:我到底使用SAS盤還是SATA盤？答:因為MSA2000是支持SATA和SAS硬盤混插使用,所以我們可以根據(jù)實際需求來選擇硬盤的種類，可以參考： SAS 硬盤：性能較高，單盤容量較低，價格較高 SATA硬盤：性能較低，單盤容量較高，價格便宜 注意：MSA2000目前僅適用于連接Windows和Linux主機。小機做雙機的時候，您可以選擇惠普的EVA產(chǎn)品作為共享存儲。以上給出的硬盤容量及參數(shù)僅供參考,如產(chǎn)品升級或換代,請隨時與我們的銷售代表聯(lián)系.選擇您的具體配置： 一、低成本入門級雙機-存儲配置方案：使用MSA2000sa/G2（單控制器），2塊SAS HBA（用于服務(wù)器連接MSA2000sa），硬盤容量可根據(jù)實際情況配置，此例暫配12塊ITB SATA硬盤。 二、IP SAN雙機-存儲配置方案：使用MSA2000i（單控制器），服務(wù)器只需保證有一塊單獨的以太網(wǎng)卡用來連接MSA2000i，硬盤容量可根據(jù)實際情況配置，此例暫配24塊ITB SATA硬盤。 三、SAN雙機-存儲配置方案：使用MSA2000fc（單控制器），2塊單通道FC HBA（用于2臺服務(wù)器連接MSA2000fc），1臺8口光纖交換機，硬盤容量可根據(jù)實際情況配置，此例暫配48塊1TB SATA硬盤。 四、SAN雙機-存儲配置方案（雙鏈路冗余）：使用MSA2000fc（雙控制器），2塊雙通道FC HBA（用于服務(wù)器連接MSA2000fc），2臺8口光纖交換機，硬盤容量可根據(jù)實際情況配置，此例暫配48塊300GB SAS硬盤。 Step 3. 選擇雙機軟件 各款雙機軟件可以實現(xiàn)的功能不盡相同，所以客戶可以根據(jù)自己的實際需求來選購?？梢赃x擇Windows Server企業(yè)版和RedHat 5高級平臺版自帶的雙機軟件MSCS和RedHat Cluster Suite，也可以選擇來自第三方的雙機軟件：目前市場上有很多軟件廠商提供簡單易用的雙機軟件，例如由美國Rose Datasystems公司開發(fā)的RoseHA等。 備注:按照以上的步驟,基本上可以確定雙機硬件和磁盤陣列存儲以及軟件的具體配置,至于具體詳細的雙機安裝,調(diào)試等具體實施階段,均可由北京網(wǎng)絡(luò)天地科技發(fā)展有限公司的工程師為您免費實施.下面,我們再為您介紹下目前選擇雙機最受歡迎的服務(wù)器型號:一.HP Proliant DL380G7/DL388G7服務(wù)器HP Proliant DL380系列服務(wù)器,是目前HP服務(wù)器中銷售最好,市場占有率最大一款中檔部門級服務(wù)器,屬于機架式2U高度的服務(wù)器,當(dāng)前HP Proliant DL380G7/DL388G7服務(wù)器采用Intel Xeom E5600系列的處理器芯片,該處理器采用35納米技術(shù),低功耗高性能處理器芯片,一般多為四核或六核處理器芯片,高速緩存高達12MB,當(dāng)前最高主頻2.8GH