基于RoseHA的計(jì)劃生育雙機(jī)熱備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1、摘要:隨著計(jì)生業(yè)務(wù)的發(fā)展,對(duì)硬件服務(wù)器的可用性提出了更的嚴(yán)峻的壓力要求。本文旨在通過(guò)服務(wù)器雙機(jī)熱備系統(tǒng),滿足日益增長(zhǎng)的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的高可用性要求。綜合調(diào)研日?；A(chǔ)信息維護(hù)和各個(gè)部門的業(yè)務(wù)需求,本文提出計(jì)生服務(wù)雙機(jī)熱備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)中采用roseha軟件部署實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備,經(jīng)測(cè)試雙機(jī)熱備系統(tǒng)達(dá)到了高可用性要求。中國(guó)論文網(wǎng) 關(guān)鍵詞:雙機(jī)熱備;計(jì)劃生育;高可用性;rose ha中圖分類號(hào):tp393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 13-0000-02一、引言:隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,黑龍江省人口計(jì)生委在人口計(jì)生工作實(shí)現(xiàn)了就計(jì)劃生育抓計(jì)劃生育向統(tǒng)籌解決人口問(wèn)題的轉(zhuǎn)變

2、,實(shí)現(xiàn)人口與經(jīng)濟(jì)政府資源環(huán)境協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展,人口數(shù)量、素質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分布長(zhǎng)期均衡發(fā)展,推進(jìn)公共服務(wù)落實(shí)為新時(shí)期人口計(jì)生工作的主要目標(biāo),深入調(diào)研我省人口發(fā)展功能區(qū),人口數(shù)據(jù)量爆炸式增長(zhǎng)。為更好地提供社會(huì)公共服務(wù)和精準(zhǔn)的政務(wù)決策信息,防止關(guān)鍵業(yè)務(wù)主機(jī)因不可避免的意外或計(jì)劃性關(guān)機(jī)。因此,對(duì)系統(tǒng)高可用性提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn),要求提供連續(xù)的服務(wù),優(yōu)化資源利用率和有效性,同時(shí)滿足系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的靈活。計(jì)生系統(tǒng)使用過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生許多問(wèn)題,包括服務(wù)器硬件問(wèn)題、操作系統(tǒng)問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題、軟件健壯性問(wèn)題和穩(wěn)定性問(wèn)題。鑒于計(jì)生系統(tǒng)數(shù)據(jù)本身具有敏感性、及時(shí)交互性,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,在解決時(shí)經(jīng)常要安排大量的人手去查找原因

3、,缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。常常是基層工作人員著急,技術(shù)人員也沒法短時(shí)間恢復(fù)服務(wù)正常使用,造成大量的損失和投訴。為此,通過(guò)查詢相關(guān)的技術(shù)資料,向高級(jí)工程師咨詢,計(jì)劃采用雙機(jī)熱備系統(tǒng)發(fā)揮功能,短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)故障造成的損失,保障系統(tǒng)高可用性。從雙機(jī)熱備技術(shù)成熟度來(lái)說(shuō),有許多雙機(jī)熱備軟件可供使用,根據(jù)本單位現(xiàn)有業(yè)務(wù)量需求,綜合網(wǎng)絡(luò)、硬件、價(jià)格等多項(xiàng)條件,多方比較最后決定采用了rose datasystems公司的rose ha軟件實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備功能。二、原理:雙機(jī)熱備技術(shù)可以協(xié)調(diào)兩臺(tái)服務(wù)器提供連續(xù)、不間斷的服務(wù),提高維護(hù)系統(tǒng)的可用性,在監(jiān)測(cè)應(yīng)用服務(wù)、硬件故障,及時(shí)切換服務(wù)器來(lái)處理突發(fā)故障和恢復(fù)正常服務(wù)。雙機(jī)熱備

4、的技術(shù)是為了解決服務(wù)器高可用性而提出的,主要是通過(guò)兩臺(tái)同樣配置的服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)方的服務(wù)狀態(tài),若一臺(tái)發(fā)生意外故障,導(dǎo)致服務(wù)中斷,則立刻由另外一臺(tái)服務(wù)器接管故障機(jī)器提供的公共服務(wù)。兩臺(tái)服務(wù)器按工作狀態(tài)可分為主機(jī)(primary server)和備用機(jī)(standby server),主機(jī)是當(dāng)前提供人口計(jì)生服務(wù)的服務(wù)器,備份機(jī)是監(jiān)測(cè)主機(jī)工作狀態(tài)和提供服務(wù)是否正常的服務(wù)器,主機(jī)同樣也有監(jiān)測(cè)備用機(jī)工作狀態(tài)是否正常,隨時(shí)準(zhǔn)備接管人口計(jì)生服務(wù)。熱備系統(tǒng)使用上有兩種工作方式,一種是主機(jī)/備份機(jī)熱備方式,另一種是雙主機(jī)方式。第一種方式是分別在兩臺(tái)服務(wù)器上部署應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù),選一臺(tái)服務(wù)器做主機(jī),另外一臺(tái)做備份

5、機(jī)。若主機(jī)運(yùn)行中發(fā)生服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)意外情況,備份機(jī)狀態(tài)正常情況下,通過(guò)雙機(jī)熱備系統(tǒng)接管主機(jī),繼續(xù)提供數(shù)據(jù)服務(wù),保持服務(wù)的連續(xù)性和軟件的健壯性。主機(jī)和備份機(jī)身份隨之互換。接管服務(wù)前,備份機(jī)沒有提供數(shù)據(jù)服務(wù),沒有產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)流量,幾乎不消耗系統(tǒng)資源。接管服務(wù)后,備份機(jī)立刻提供數(shù)據(jù)服務(wù),接管產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)流量,逐步調(diào)用消耗系統(tǒng)資源,滿足應(yīng)用服務(wù)器要求。主機(jī)和備份機(jī)切換接管時(shí),對(duì)于人機(jī)交互影響極小,在可接受時(shí)間范圍內(nèi)。當(dāng)用戶連接服務(wù)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(jù)量大、用戶連接多,采取此工作方式。第二種方式是雙主機(jī)方式,系統(tǒng)要求兩個(gè)服務(wù)器配置、性能都一致,這兩個(gè)服務(wù)器都部署有不同的應(yīng)用服務(wù)

6、。若一臺(tái)主機(jī)運(yùn)行中發(fā)生服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)意外情況,另一臺(tái)主機(jī)狀態(tài)正常情況下,通過(guò)雙機(jī)熱備系統(tǒng)接管發(fā)生意外的主機(jī),繼續(xù)提供原主機(jī)所有的應(yīng)用服務(wù)和另一臺(tái)主機(jī)的應(yīng)用服務(wù),保持兩臺(tái)主機(jī)提供的服務(wù)具有連續(xù)性、健壯性。雙主機(jī)相當(dāng)于把兩臺(tái)主機(jī)的服務(wù)合并到一臺(tái)主機(jī)上。接管服務(wù)前,二臺(tái)主機(jī)各自提供數(shù)據(jù)服務(wù),產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)流量,消耗系統(tǒng)資源。接管服務(wù)后,只有一臺(tái)主機(jī)立刻提供數(shù)據(jù)服務(wù),接管產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)流量,瞬間增加調(diào)用消耗系統(tǒng)資源。主機(jī)切換接管時(shí),由于應(yīng)用的壓力增大,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)消耗劇增,導(dǎo)致服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間明顯延長(zhǎng)。當(dāng)用戶連接服務(wù)器數(shù)量規(guī)模適中,實(shí)測(cè)不超過(guò)2000適合使用此種方式。三、雙機(jī)熱備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)我單位系統(tǒng)采取兩

7、臺(tái)浪潮nf290d服務(wù)器,和一臺(tái)磁盤陣列,兩臺(tái)服務(wù)器通過(guò)光纖連接到磁盤陣列上。熱備軟件采用rose ha。在實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備物理結(jié)構(gòu)上,存儲(chǔ)器是非常重要的一個(gè)設(shè)備。按存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)雙機(jī)熱備系統(tǒng)分為共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和非共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)是兩臺(tái)服務(wù)器共享一個(gè)存儲(chǔ)器空間。非共享存儲(chǔ)器是沒有共享的存儲(chǔ)器空間。本文提出雙機(jī)熱備系統(tǒng)設(shè)計(jì)是為了滿足數(shù)據(jù)一致性要求,采取共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。通過(guò)共享存儲(chǔ)器,使得提供的數(shù)據(jù)內(nèi)容是一樣的。roseha雙機(jī)系統(tǒng)的兩臺(tái)服務(wù)器(主機(jī))都與磁盤陣列(共享存儲(chǔ))系統(tǒng)直接連接,操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和roseha高可用軟件分別安裝在兩臺(tái)浪潮服務(wù)器上,數(shù)據(jù)庫(kù)等共享數(shù)據(jù)存放在磁盤陣列存儲(chǔ)

8、系統(tǒng)上,兩臺(tái)主機(jī)之間通過(guò)私有心跳網(wǎng)絡(luò)線連接。配置好的系統(tǒng)主機(jī)開始工作后,roseha軟件開始監(jiān)控系統(tǒng),通過(guò)私用網(wǎng)絡(luò)傳遞的心跳信息,每臺(tái)主機(jī)上的roseha軟件都可監(jiān)控另一臺(tái)主機(jī)的狀態(tài)。當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障時(shí),心跳信息就會(huì)產(chǎn)生變化,這種變化可以通過(guò)私有網(wǎng)絡(luò),被roseha軟件捕捉心跳信息。當(dāng)捕捉到心跳信息后,roseha就會(huì)控制系統(tǒng)進(jìn)行主機(jī)切換,即備份機(jī)提供服務(wù)接管主機(jī)的工作。同時(shí)工作人員可以對(duì)發(fā)生意外的主機(jī)維護(hù)。維護(hù)完,可以根據(jù)roseha的設(shè)定自動(dòng)或手動(dòng)再切換回來(lái),也可不切換,此時(shí)維修好的主機(jī)就作為備份機(jī),雙機(jī)系統(tǒng)繼續(xù)工作。維護(hù)時(shí),不影響對(duì)外提供的數(shù)據(jù)服務(wù)。roseha實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)功能對(duì)客戶端來(lái)說(shuō)主機(jī)

9、是透明的。主機(jī)發(fā)生意外而進(jìn)行切換接管時(shí),切換過(guò)程對(duì)遠(yuǎn)端客戶來(lái)說(shuō)是沒有感覺受影響,應(yīng)用服務(wù)不會(huì)發(fā)生中斷。因?yàn)樗捎昧颂摂Mip地址映射技術(shù)。系統(tǒng)提供了虛擬地址表示可用主機(jī)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)地址,無(wú)論系統(tǒng)如何切換接管,虛擬地址始終指向一臺(tái)能提供數(shù)據(jù)服務(wù)的主機(jī)。虛擬地址及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)由可用主機(jī)提供。當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)異常中斷服務(wù)時(shí),roseha會(huì)將虛擬地址轉(zhuǎn)移到備份機(jī)的網(wǎng)卡上,不間斷地提供數(shù)據(jù)服務(wù)。遠(yuǎn)端用戶感覺不到系統(tǒng)發(fā)生的任何中斷服務(wù)的意外。對(duì)于人口計(jì)生數(shù)據(jù)服務(wù),當(dāng)有主服務(wù)器出現(xiàn)異常時(shí),另外一臺(tái)服務(wù)器就會(huì)自動(dòng)接管,同時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序,使人口計(jì)生人口數(shù)據(jù)庫(kù)可以正常保持連接,不會(huì)中斷正在進(jìn)行的工作業(yè)務(wù),提高我省基層工

10、作人員辦公效率,改善了人口計(jì)生公共服務(wù)的質(zhì)量。實(shí)施過(guò)程中,首先要系統(tǒng)地分析人口計(jì)生業(yè)務(wù)的需求,按需求配置服務(wù)器及配套軟件環(huán)境。經(jīng)測(cè)試和咨詢后,采用浪潮nf290d服務(wù)器作為主機(jī)和備份機(jī),采用1t存儲(chǔ)容量的磁盤陣列作為共享存儲(chǔ)設(shè)備,采用主機(jī)備份機(jī)方式實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備。整理資料后,概要設(shè)計(jì)出服務(wù)器集群的清單,確定了關(guān)鍵參數(shù)。然后設(shè)置主機(jī)網(wǎng)卡和安裝心跳線。主機(jī)網(wǎng)卡分別設(shè)置對(duì)外服務(wù)網(wǎng)絡(luò)地址,心跳線(rs-232)連接兩臺(tái)主機(jī)的第二塊網(wǎng)卡上,分別設(shè)置服務(wù)器的第二塊網(wǎng)卡地址為各自的心跳網(wǎng)絡(luò)地址,用于傳輸心跳信號(hào),雙機(jī)熱備軟件監(jiān)測(cè)主機(jī)是否發(fā)生意外。接下來(lái)要安裝和配置共享存儲(chǔ)器,使用光纖連接1t存儲(chǔ)容量的磁盤陣列

11、和兩臺(tái)服務(wù)器。在roseha軟件中,配置節(jié)點(diǎn)名分別為db1和db2,使用roseha創(chuàng)建一個(gè)物理卷g,該物理卷g只有被激活的主機(jī)才可以訪問(wèn)。創(chuàng)建各自的對(duì)外網(wǎng)絡(luò)地址給網(wǎng)卡lan2,配置公共虛擬地址,便于程序調(diào)用數(shù)據(jù)連接。這里一般推薦公共虛擬地址和對(duì)外網(wǎng)絡(luò)地址應(yīng)該在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。設(shè)置可供調(diào)用的服務(wù)名和代理名,方便主機(jī)和備份機(jī)接管服務(wù)。設(shè)置windows系統(tǒng)服務(wù)里數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)和代理啟動(dòng)類型為“手動(dòng)”。到此,部署雙機(jī)熱備系統(tǒng)的工作就結(jié)束。測(cè)試雙機(jī)備份系統(tǒng)是否能正常工作。先關(guān)閉一臺(tái)服務(wù)器或者斷開對(duì)外服務(wù)的網(wǎng)線,登陸另外一臺(tái)服務(wù)器上查看roseha雙機(jī)狀態(tài),若關(guān)閉的服務(wù)器中狀態(tài)顯示為灰色,另一臺(tái)服務(wù)器中roseha的狀態(tài)為顯示亮色,且ip和卷標(biāo)都如理想情況下一樣發(fā)亮顯示,則配置雙機(jī)熱備系統(tǒng)成功,服務(wù)已經(jīng)被另外一臺(tái)服務(wù)器接管切換過(guò)程一般在5秒到2分鐘之間,具體時(shí)間由服務(wù)器性能和數(shù)據(jù)庫(kù)啟停時(shí)間決定。優(yōu)點(diǎn)是減少人工干預(yù),提高設(shè)備利用率和穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)人口計(jì)生業(yè)務(wù)的高可用需求。缺點(diǎn)是主機(jī)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)受限于共享存儲(chǔ)設(shè)備,一旦共享存儲(chǔ)設(shè)備出問(wèn)題,將對(duì)數(shù)據(jù)造成無(wú)法挽回的損失。四、結(jié)論我中心為更好地服務(wù)于人口