基于RoseHA的計劃生育雙機熱備系統(tǒng)設計和實現(xiàn)

1、摘要:隨著計生業(yè)務的發(fā)展,對硬件服務器的可用性提出了更的嚴峻的壓力要求。本文旨在通過服務器雙機熱備系統(tǒng),滿足日益增長的服務器和網絡的高可用性要求。綜合調研日?；A信息維護和各個部門的業(yè)務需求,本文提出計生服務雙機熱備系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)。實驗中采用roseha軟件部署實現(xiàn)雙機熱備,經測試雙機熱備系統(tǒng)達到了高可用性要求。中國論文網 關鍵詞:雙機熱備;計劃生育;高可用性;rose ha中圖分類號:tp393 文獻標識碼:a 文章編號:1007-9599 (2012) 13-0000-02一、引言:隨著經濟社會的快速發(fā)展,黑龍江省人口計生委在人口計生工作實現(xiàn)了就計劃生育抓計劃生育向統(tǒng)籌解決人口問題的轉變

2、,實現(xiàn)人口與經濟政府資源環(huán)境協(xié)調和可持續(xù)發(fā)展,人口數(shù)量、素質、結構、分布長期均衡發(fā)展,推進公共服務落實為新時期人口計生工作的主要目標,深入調研我省人口發(fā)展功能區(qū),人口數(shù)據量爆炸式增長。為更好地提供社會公共服務和精準的政務決策信息,防止關鍵業(yè)務主機因不可避免的意外或計劃性關機。因此,對系統(tǒng)高可用性提出了嚴峻的考驗,要求提供連續(xù)的服務,優(yōu)化資源利用率和有效性,同時滿足系統(tǒng)軟件和網絡架構的靈活。計生系統(tǒng)使用過程中,經常會發(fā)生許多問題,包括服務器硬件問題、操作系統(tǒng)問題、網絡問題、軟件健壯性問題和穩(wěn)定性問題。鑒于計生系統(tǒng)數(shù)據本身具有敏感性、及時交互性,一旦出現(xiàn)問題,在解決時經常要安排大量的人手去查找原因

3、,缺點是費時、費力。常常是基層工作人員著急,技術人員也沒法短時間恢復服務正常使用,造成大量的損失和投訴。為此,通過查詢相關的技術資料,向高級工程師咨詢,計劃采用雙機熱備系統(tǒng)發(fā)揮功能,短時間內恢復故障造成的損失,保障系統(tǒng)高可用性。從雙機熱備技術成熟度來說,有許多雙機熱備軟件可供使用,根據本單位現(xiàn)有業(yè)務量需求,綜合網絡、硬件、價格等多項條件,多方比較最后決定采用了rose datasystems公司的rose ha軟件實現(xiàn)雙機熱備功能。二、原理:雙機熱備技術可以協(xié)調兩臺服務器提供連續(xù)、不間斷的服務,提高維護系統(tǒng)的可用性,在監(jiān)測應用服務、硬件故障,及時切換服務器來處理突發(fā)故障和恢復正常服務。雙機熱備

4、的技術是為了解決服務器高可用性而提出的,主要是通過兩臺同樣配置的服務器實時監(jiān)測對方的服務狀態(tài),若一臺發(fā)生意外故障,導致服務中斷,則立刻由另外一臺服務器接管故障機器提供的公共服務。兩臺服務器按工作狀態(tài)可分為主機(primary server)和備用機(standby server),主機是當前提供人口計生服務的服務器,備份機是監(jiān)測主機工作狀態(tài)和提供服務是否正常的服務器,主機同樣也有監(jiān)測備用機工作狀態(tài)是否正常,隨時準備接管人口計生服務。熱備系統(tǒng)使用上有兩種工作方式,一種是主機/備份機熱備方式,另一種是雙主機方式。第一種方式是分別在兩臺服務器上部署應用服務和數(shù)據庫,選一臺服務器做主機,另外一臺做備份

5、機。若主機運行中發(fā)生服務或網絡意外情況,備份機狀態(tài)正常情況下,通過雙機熱備系統(tǒng)接管主機,繼續(xù)提供數(shù)據服務,保持服務的連續(xù)性和軟件的健壯性。主機和備份機身份隨之互換。接管服務前,備份機沒有提供數(shù)據服務,沒有產生網絡訪問流量,幾乎不消耗系統(tǒng)資源。接管服務后,備份機立刻提供數(shù)據服務,接管產生網絡訪問流量,逐步調用消耗系統(tǒng)資源,滿足應用服務器要求。主機和備份機切換接管時,對于人機交互影響極小,在可接受時間范圍內。當用戶連接服務器數(shù)量規(guī)模大,適合使用此種方式。鑒于我中心提供數(shù)據量大、用戶連接多,采取此工作方式。第二種方式是雙主機方式,系統(tǒng)要求兩個服務器配置、性能都一致,這兩個服務器都部署有不同的應用服務

6、。若一臺主機運行中發(fā)生服務或網絡意外情況,另一臺主機狀態(tài)正常情況下,通過雙機熱備系統(tǒng)接管發(fā)生意外的主機,繼續(xù)提供原主機所有的應用服務和另一臺主機的應用服務,保持兩臺主機提供的服務具有連續(xù)性、健壯性。雙主機相當于把兩臺主機的服務合并到一臺主機上。接管服務前,二臺主機各自提供數(shù)據服務,產生網絡訪問流量,消耗系統(tǒng)資源。接管服務后,只有一臺主機立刻提供數(shù)據服務,接管產生網絡訪問流量,瞬間增加調用消耗系統(tǒng)資源。主機切換接管時,由于應用的壓力增大,對于網絡和系統(tǒng)消耗劇增,導致服務器響應時間明顯延長。當用戶連接服務器數(shù)量規(guī)模適中,實測不超過2000適合使用此種方式。三、雙機熱備系統(tǒng)設計和實現(xiàn)我單位系統(tǒng)采取兩

7、臺浪潮nf290d服務器,和一臺磁盤陣列,兩臺服務器通過光纖連接到磁盤陣列上。熱備軟件采用rose ha。在實現(xiàn)雙機熱備物理結構上,存儲器是非常重要的一個設備。按存儲器結構雙機熱備系統(tǒng)分為共享存儲器結構和非共享存儲器結構。共享存儲器結構是兩臺服務器共享一個存儲器空間。非共享存儲器是沒有共享的存儲器空間。本文提出雙機熱備系統(tǒng)設計是為了滿足數(shù)據一致性要求,采取共享存儲器結構。通過共享存儲器,使得提供的數(shù)據內容是一樣的。roseha雙機系統(tǒng)的兩臺服務器(主機)都與磁盤陣列(共享存儲)系統(tǒng)直接連接,操作系統(tǒng)、應用軟件和roseha高可用軟件分別安裝在兩臺浪潮服務器上,數(shù)據庫等共享數(shù)據存放在磁盤陣列存儲

8、系統(tǒng)上,兩臺主機之間通過私有心跳網絡線連接。配置好的系統(tǒng)主機開始工作后,roseha軟件開始監(jiān)控系統(tǒng),通過私用網絡傳遞的心跳信息,每臺主機上的roseha軟件都可監(jiān)控另一臺主機的狀態(tài)。當主機發(fā)生故障時,心跳信息就會產生變化,這種變化可以通過私有網絡,被roseha軟件捕捉心跳信息。當捕捉到心跳信息后,roseha就會控制系統(tǒng)進行主機切換,即備份機提供服務接管主機的工作。同時工作人員可以對發(fā)生意外的主機維護。維護完,可以根據roseha的設定自動或手動再切換回來,也可不切換,此時維修好的主機就作為備份機,雙機系統(tǒng)繼續(xù)工作。維護時,不影響對外提供的數(shù)據服務。roseha實現(xiàn)容錯功能對客戶端來說主機

9、是透明的。主機發(fā)生意外而進行切換接管時,切換過程對遠端客戶來說是沒有感覺受影響,應用服務不會發(fā)生中斷。因為它采用了虛擬ip地址映射技術。系統(tǒng)提供了虛擬地址表示可用主機的服務網絡地址,無論系統(tǒng)如何切換接管,虛擬地址始終指向一臺能提供數(shù)據服務的主機。虛擬地址及網絡服務由可用主機提供。當主機出現(xiàn)異常中斷服務時,roseha會將虛擬地址轉移到備份機的網卡上,不間斷地提供數(shù)據服務。遠端用戶感覺不到系統(tǒng)發(fā)生的任何中斷服務的意外。對于人口計生數(shù)據服務,當有主服務器出現(xiàn)異常時,另外一臺服務器就會自動接管,同時啟動數(shù)據庫和應用程序,使人口計生人口數(shù)據庫可以正常保持連接,不會中斷正在進行的工作業(yè)務,提高我省基層工

10、作人員辦公效率,改善了人口計生公共服務的質量。實施過程中,首先要系統(tǒng)地分析人口計生業(yè)務的需求,按需求配置服務器及配套軟件環(huán)境。經測試和咨詢后,采用浪潮nf290d服務器作為主機和備份機,采用1t存儲容量的磁盤陣列作為共享存儲設備,采用主機備份機方式實現(xiàn)雙機熱備。整理資料后,概要設計出服務器集群的清單,確定了關鍵參數(shù)。然后設置主機網卡和安裝心跳線。主機網卡分別設置對外服務網絡地址,心跳線(rs-232)連接兩臺主機的第二塊網卡上,分別設置服務器的第二塊網卡地址為各自的心跳網絡地址,用于傳輸心跳信號,雙機熱備軟件監(jiān)測主機是否發(fā)生意外。接下來要安裝和配置共享存儲器,使用光纖連接1t存儲容量的磁盤陣列

11、和兩臺服務器。在roseha軟件中,配置節(jié)點名分別為db1和db2,使用roseha創(chuàng)建一個物理卷g,該物理卷g只有被激活的主機才可以訪問。創(chuàng)建各自的對外網絡地址給網卡lan2,配置公共虛擬地址,便于程序調用數(shù)據連接。這里一般推薦公共虛擬地址和對外網絡地址應該在一個網段內。設置可供調用的服務名和代理名,方便主機和備份機接管服務。設置windows系統(tǒng)服務里數(shù)據庫服務和代理啟動類型為“手動”。到此,部署雙機熱備系統(tǒng)的工作就結束。測試雙機備份系統(tǒng)是否能正常工作。先關閉一臺服務器或者斷開對外服務的網線,登陸另外一臺服務器上查看roseha雙機狀態(tài),若關閉的服務器中狀態(tài)顯示為灰色,另一臺服務器中roseha的狀態(tài)為顯示亮色,且ip和卷標都如理想情況下一樣發(fā)亮顯示,則配置雙機熱備系統(tǒng)成功,服務已經被另外一臺服務器接管切換過程一般在5秒到2分鐘之間,具體時間由服務器性能和數(shù)據庫啟停時間決定。優(yōu)點是減少人工干預,提高設備利用率和穩(wěn)定性,實現(xiàn)人口計生業(yè)務的高可用需求。缺點是主機提供的數(shù)據服務受限于共享存儲設備,一旦共享存儲設備出問題,將對數(shù)據造成無法挽回的損失。四、結論我中心為更好地服務于人口