集群存儲軟件與雙機熱備的性能對比

1、集群存儲軟件與雙機熱備的性能對比集群存儲軟件是幾乎和雙機熱備一同產(chǎn)生的技術，但是為什么在市場占有率上失去了優(yōu)勢，這是一直都在探究的問題，下面我們就詳細的了解下集群存儲軟件的相關知識。在雙機熱備應用方面，有兩大類軟件產(chǎn)品。一類是雙機軟件(HA)，另一類則稱作集群存儲軟件(Cluster)，這兩類軟件是有差異的。它們都是為實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性服務的，都解決了一臺服務器岀現(xiàn)故障時，由其他服務器接 管應用，從而持續(xù)可靠地提供服務的問題。它們都是通過心跳技術在進行系統(tǒng)檢測。但是，雙機軟件只能支持兩臺服務器以主從方式或互備方式工作。而集群存儲軟件除了支持 雙機工作外，還可以支持多臺服務器(Multi Nod

2、e)工作，同時部署多個應用，并在多個服務器間靈活地設置接管策略。在兩種情況下需要使用集群存儲軟件：一是有超過兩個應用，本身就需要部署三臺或更多的 服務器。二是只有兩個應用，但每個應用的負載均較大，不宜采用雙機互備的方式，而是需要由第三臺服務器來作為這兩個應用的備機。一般地講，集群存儲軟件具有更多的技術含量，具備更高的可靠性。同時，往往價格(平均到每臺服務器)也高于雙機軟件。在選擇產(chǎn)品時，應根據(jù)應用的實際情況來確定。最理想的方式，則是在應用數(shù)量少、負載不 是很大時先使用雙機軟件，然后在應用數(shù)量增多、負載增大時平滑過渡到集群存儲軟件。雙機備份和集群的原理與比較什么是雙機熱備？所謂雙機熱備就是使用互

3、為備份的兩臺服務器共同執(zhí)行同一服務，其中一臺主機為工作機(Primary Server )，另一臺主機為備份機(Standby Server)。在系統(tǒng)正常情況下，工作機為應用系統(tǒng)提供服務，備份機監(jiān)視工作機的運行情況(工作機同時也在檢測備份機是否正常)，當工作機岀現(xiàn)異常，不能支持應用系統(tǒng)運營時，備份機主動接管工作機的工作，繼續(xù)支持關鍵應用服務，保證系統(tǒng)不間斷的運行。什么情況下需要采用雙機熱備？用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的重要性以及終端用戶對服務中斷的容忍程度決定是否使用雙機熱備。比如網(wǎng)絡中的用戶最多能容忍多長時間恢復服務？如果服務不能很快恢復會造成什么樣的后果等。對于承擔企業(yè)關鍵業(yè)務應用的服務器需要極高的

4、穩(wěn)定性和可用性，需要7X24不間斷服務，推薦使用雙機熱備。我已經(jīng)有了 RAID，以及磁帶備份，還有必要做雙機嗎？或者，如果我做了雙機備份，還有必 要做磁帶備份嗎？RAID和數(shù)據(jù)備份都是很重要的。但RAID技術只能解決硬盤的問題，備份只能解決系統(tǒng)岀現(xiàn)問題后的恢復。而一旦服務器本身岀現(xiàn)問題，不論是設備的硬件問題還是軟件系統(tǒng)的問題，都會造成服務的中斷。因此，RAID及數(shù)據(jù)備份技術不能避免服務中斷岀現(xiàn)，對于需要持續(xù)可靠地提供應用服務的系統(tǒng)，雙機還是非常必要的。數(shù)據(jù)備份是保障數(shù)據(jù)安全性的必不可少的措施。因為不論RAID還是雙機，都是一種實時的備份。任何軟件錯誤、病毒影響、誤操作等等，都會同步 地在多份數(shù)

5、據(jù)中發(fā)生影響。因此，對于關鍵業(yè)務即使采用了雙機方案也還是一定要進行數(shù)據(jù)的備 份，以便能在數(shù)據(jù)損壞、丟失時進行恢復。如何選擇與實施雙機熱備的配置方案？以應用為主導，以高可用性為宗旨，分析需求的必要性；2.選擇確定具體的設備、軟件的型號等。需要注意的是：不同的軟件或是硬盤等存儲設備，他們之間存在兼容性的問題，因此在購買之前應咨詢專業(yè)人員，避免岀現(xiàn)采購了雙機軟件后對相關的存儲設備存在不兼容等現(xiàn)象。3.在實施完成后，一定要進行測試， 以確保工作正常， 而且應注意在運行過程中定期的對系統(tǒng)是否能 夠正常切換進行測試。集群的概念集群是oracle高可用性產(chǎn)品設計的核心，使得oracle在岀現(xiàn)問題時可以從一個

6、節(jié)點切換到另外一個節(jié)點。RAC采用了共享磁盤類型的集群，允許所有群集中節(jié)點同時訪問數(shù)據(jù)。任何時刻都 有一組數(shù)據(jù)文件可以供所有節(jié)點訪問。RAC的最終目標是提供高度的可管理性，和同單個計算機上運行單個oracle數(shù)據(jù)庫實例。Oracle能自動在集群的多個節(jié)點之間平衡負載。雙機熱備方案與集群的區(qū)別？答：從概念上來講，雙機熱備屬于集群中的一種。集群一般包括兩類： 一類是純應用服務器的集群，即各個應用服務器都訪問統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫服務器，但彼些并不需要文件共享存儲等，這種集群是比較簡單的。另一類是數(shù)據(jù)庫服務器的雙機熱備，這種雙機熱備實現(xiàn)， 一般是兩臺服務器同時使用共享的存儲設備，并且在普遍的情況下，均采取主、

7、備的方式（也有高端的系統(tǒng)采用并行的 方式，即兩臺服務器同時提供服務） 常見問題與方案選擇對于企業(yè)重要的應用系統(tǒng)而言，保證系統(tǒng)能持續(xù)、可靠地提供服務是非常重要的，因此就岀現(xiàn)了對高可用性的需求和高可用性的解決方案。對于如何選擇高可用性的解決方案，特別是關于雙機熱備的方案選擇，常見的有以下問題：Q:已經(jīng)采取了 RAID技術和數(shù)據(jù)備份技術，還有必要做雙機嗎？A :參見：雙機熱備與數(shù)據(jù)備份及 RAID的關系Q:高可用性的解決方案有哪些 ？A :從廣義講，高可用性包括一切避免系統(tǒng)服務中斷的技術。而一般所說的系統(tǒng)高可用性，往往 特指服務器的雙機或多機熱備 /容錯。Q:什么時候需要雙機熱備 ？A:決定是否使用

8、雙機熱備，正確的方法是要分析一下系統(tǒng)的重要性以及對服務中斷的容忍程度， 以此決定是否使用雙機熱備。即,你的用戶能容忍多長時間恢復服務，如果服務不能恢復會造成多大的影響。Q:雙機熱備、雙機互備與雙機雙工三個概念都是什么意思？有什么區(qū)別？A :參見：雙機熱備、雙機互備與雙機雙工的區(qū)別Q:雙機熱備方案與集群的區(qū)別？A :從概念上，雙機熱備是集群（Cluster）的一種。集群一般包括兩類，一類是純粹應用服務器的集群，各個應用服務器都訪問統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫服務器，但彼些并不需要共享存儲，這種集群是比較簡單的，往往采取各個服務器同時提供服務的方式，并且往往同時采用負載均衡技術。有關應用服務的集群，請參見：談We

9、b服務器和應用服務器的負載均衡另一類是數(shù)據(jù)庫服務器（或其他需要訪問存儲數(shù)據(jù)的系統(tǒng)如Exchange、Notes）的集群。集群可能包括多臺服務器。集群軟件除了支持雙機工作外，還可以支持多臺服務器（Multi Node）工作，同時部署多個應用，并在多個服務器間靈活地設置接管策略。請參見：雙機、集群的配置模式-主從、互備、多點集群雙機軟件與集群軟件的異同Q：數(shù)據(jù)庫服務的高可用性有幾種方式？A :最簡單的，是采用備機的方式。這其實不屬于高可用性的范圍，但可以將岀現(xiàn)故障后恢復服務的時間控制在幾十分鐘的量級， 而且備機平時還可用作其他用途。這種方式是一種低成本的簡單方案，對于不是非常重要的應用比較適合。它

10、不適用于重要應用， 但是除非你的應用停上幾天都無所謂，否則至少要有這一級別的保護措施。第二種是通過軟件方式實現(xiàn)雙機熱備。即不采用共享的存儲設備，而是數(shù)據(jù)不再單點存儲，本機數(shù)據(jù)可以向多臺主機做實時的數(shù)據(jù)復制。這種方式的優(yōu)點是節(jié)省了昂貴的存儲設備投資。缺點是或者會產(chǎn)生數(shù)據(jù)的差異，或者會影響數(shù)據(jù)庫的速度。比如，如果在服務中斷時切換到備機，則可能有少量已經(jīng)在主機完成的事務在備機上尚未實現(xiàn)。而與備份數(shù)據(jù)的恢復不同，備機啟動后，后續(xù)的操作已經(jīng)進行，因此丟失的事務就很難補上。 因此，這種方式適用于對于丟失少量數(shù)據(jù)不是 非常敏感的系統(tǒng)。有關這種方式的深入探討，可參見：鏡像與HA-數(shù)據(jù)庫雙機熱備的兩種方式第三種

11、是基于共享存儲設備和雙機軟件實現(xiàn)雙機熱備。這是標準的方法，能夠在無人值守的情況 下提供秒級的切換，并且不會丟失數(shù)據(jù)。當然，投資會比較高Q:數(shù)據(jù)庫雙機熱備時，雙機是同時工作嗎/備方式，主服務器工作時另一臺等待，而有些大規(guī)模應用為充分利用設Oracle 的 RAC(Oracle RealA :在一般的中小規(guī)模應用中，數(shù)據(jù)庫的雙機熱備都是主 在主服務器岀現(xiàn)故障時借助雙機軟件自動切換至另一臺服務器 備，可以采用并行服務的方式，兩臺服務器同時提供服務，如Application Cluster），以及支持 SQL Server并行服務的數(shù)據(jù)庫路由器軟件ICXQ:如何選擇與實施系統(tǒng)高可用性方案？A :參見：

12、如何選擇與實施系統(tǒng)高可用性方案？雙機熱備與數(shù)據(jù)備份的關系一些用戶在規(guī)劃雙機熱備或雙機備份時，會有這樣的問題：我已經(jīng)有了 RAID，以及磁帶備份,還有必須做雙機嗎？或者，如果我做了雙機備份，還有必要做磁帶備份嗎？應該說RAID和數(shù)據(jù)備份都是很重要的。但是， RAID技術只能解決硬盤的問題，備份只能解 決系統(tǒng)岀現(xiàn)問題后的恢復。而一旦服務器本身岀現(xiàn)問題，不論是設備的硬件問題還是軟件系統(tǒng)的問題，都會造成服務的中斷。因此，RAID及數(shù)據(jù)備份技術不能解決避免服務中斷的問題。對于需要持續(xù)可靠地提供應用服務的系統(tǒng)，雙機還是非常重要的。只要想一想，如果你的服務器壞了,你要用多少時間將其恢復到能正常工作，你的用戶

13、能容忍多長的恢復時間就能理解雙機的重要性了。從另外一個方面，RAID以及磁帶備份也是非常需要的。對于RAID而言，可以以很低的成本大大提高系統(tǒng)的可靠性，而且其復雜程度遠遠低于雙機。因為畢竟硬盤是系統(tǒng)中機械操作最頻繁、易損率最高的部件，如果采用RAID，就可以使岀現(xiàn)故障的系統(tǒng)很容易修復，也減少服務器停機進行切換的次數(shù)。數(shù)據(jù)備份更是必不可少的措施。因為不論RAID還是雙機，都是一種實時的備份。任何軟件錯誤、病毒影響、誤操作等等，都會同步地在多份數(shù)據(jù)中發(fā)生影響。因此，一定要進行數(shù)據(jù)的備份（不論采取什么介質，都建議用戶至少要有一份脫機的備份），以便能在數(shù)據(jù)損壞、丟失時進行恢復。雙機熱備、雙機互備與雙機

14、雙工的區(qū)別雙機熱備即是目前通常所說的active/standby方式，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。當active服務器岀現(xiàn)故障的時候，通過軟件診測（一般是通過心跳診斷）將standby機器激活，保證應用在短時間內(nèi)完全恢復正常使用。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，當某一臺服務器岀現(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。雙機雙工，兩臺或多臺服務器均為活動，同時運

15、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（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，可參見：談Web服務器和應用服務器的負載均衡。雙機軟件與集群軟件的異同在雙機熱備應用方面，有兩大類軟件產(chǎn)品。一類是雙機軟件（HA），另一類則稱作集群軟件（Cluster）。這兩類軟件的異同在什么地方呢？它們都是為實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性服務的，都解決了一臺服務器岀現(xiàn)故障時，由其他服務器接管 應用，從而持續(xù)可靠地提供服務的問題。它們都是通過心跳技術在進行系統(tǒng)檢測但是，雙機軟件只能支持兩臺服務器以主從方

16、式或互備方式工作。而集群軟件除了支持雙機工 作外，還可以支持多臺服務器（Multi Node）工作，同時部署多個應用，并在多個服務器間靈活地設置接管策略。在兩種情況下需要使用集群軟件：一是有超過兩個應用，本身就需要部署三臺或更多的服務器。二是只有兩個應用，但每個應用的負載均較大，不宜采用雙機互備的方式，而是需要由第三臺服務器來作為這兩個應用的備機。一般地講，集群軟件具有更多的技術含量，具備更高的可靠性。同時，往往價格（平均到每臺服務器）也高于雙機軟件。在選擇產(chǎn)品時，應根據(jù)應用的實際情況來確定。最理想的方式，則是在應用數(shù)量少、負載不是 很大時先使用雙機軟件，然后在應用數(shù)量增多、負載增大時平滑過渡

17、到集群軟件。討論關于雙機熱備、集群軟件選擇的基本方法一、雙機、集群軟件選擇的基本方法先處理可選項少的情況，再處理可選項多的情況，這樣便于快速對號入座。1、SCO UNIX :只有 LanderCluster 支持2、 Windows + SQL Server :需要考慮并行、負載均衡、實時切換等問題：只有ICX支持。3、 無磁盤陣列柜的情況：從性價比、可靠性等方面考慮，LanderCluster具有明顯優(yōu)勢。4、 已經(jīng)購買磁盤陣列柜：采取主/備方式（一臺工作另一臺不工作）。5、 Windows/Linux，已經(jīng)購買了磁盤陣列柜：IBM EXP系列磁盤陣列，-Windows目前能可靠支持的是 L

18、anderCluster , - Linux目前能可靠支持的是 NEC Express Cluster6、 Windows/Linux，無磁盤陣列柜（即純軟件方式）：Windows + SQL Server :從性價比、可靠性等方面 考慮，ICX具有明顯優(yōu)勢。7、其他磁盤陣列柜：1） 多臺服務器 可供選擇的包括： LanderCluster, NEC ExpressCluster, LifeKeeper 其中 LanderCluster 和NEC ExpressCluster 支持遠程監(jiān)控，具有良好的本地支持，LanderCluster的性價比有明顯優(yōu)勢，NEC 則因與純軟件方式價格無差別；2

19、） 當前兩臺，以后可能升到多服務器，多數(shù)據(jù)庫，多平臺集群，SAN及Iscsi環(huán)境：LanderCluster具有 明顯優(yōu)勢；3）僅兩臺服務器：幾乎所有產(chǎn)品均可支持；4） 數(shù)據(jù)庫小于50G :從無柜純軟方面考慮，NEC ExpressCluster 是主要的選擇；二、數(shù)據(jù)庫雙機熱備方式數(shù)據(jù)庫雙機熱備有兩種典型的方式，一種是比較標準的，兩臺服務器通過一個共享的存儲設備（一般是共享的磁盤陣列或存儲區(qū)域網(wǎng)SAN ），并且安裝雙機軟件，實現(xiàn)雙機熱備，稱為共享方式。另一種方式是通過純軟件的方式，一般稱為純軟件方式或鏡像方式（Mirror ）。對于共享方式，數(shù)據(jù)庫放在共享的存儲設備上。當一臺服務器提供服務時

20、，直接在存儲設備上進行讀寫。而當系統(tǒng)切換后，另一臺服務器也同樣讀取該存儲設備上的數(shù)據(jù)。對于純軟件的方式，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，如果一臺服務器岀現(xiàn)故障，可以及時切換到另一臺服務器。三、純軟件方式優(yōu)點1、避免了磁盤陣列的單點故障：對于雙機熱備，本身即是防范由于單個設備的故障導致服務中斷，但磁盤陣列恰恰又形成了一個新的單點。（比如，服務器的可靠系數(shù)是99.9%,磁盤陣列的可靠系數(shù)是 99.95%，則純軟雙機的可靠系數(shù)是 1-99.9%x99.9%=99.99%，而基于磁盤陣列的雙機熱備系統(tǒng)的可靠系數(shù)則會是略低于99.95%2、節(jié)

21、約投資：不需購買昂貴的磁盤陣列。3、 不受距離的限制：兩臺服務器不需受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）。這樣，可以更靈活地部署服務器，包括通過物理位置的距離來提高安全性。純軟件方式以前應用得較少，一方面是由于當時市場上比較流行的雙機軟件不支持純軟件方式，另一方面是由于少數(shù)支持純軟件方式的產(chǎn)品其可靠性不太令人放心。但隨著NEC，LanderSoft這樣的大牌廠商的產(chǎn)品進入市場，應該說純軟件方式將逐漸成為一種方向。從方案選擇的角度，建議在進行雙機熱備時，如果投資充裕、數(shù)據(jù)量大（1T以上），可以采用共享的存儲設備（如磁盤陣列）的方式，但應盡量選擇高可靠性（

22、如著名品牌的）設備，并且考慮選擇雙控制器 的方案。否則，則更好的選擇是純軟件方式。當然，這時就一定要選擇成熟的、大廠商的經(jīng)過考驗的產(chǎn)品。四、雙機熱備、集群軟件產(chǎn)品選擇1、明確應用的方式與要求：是雙機方式還是多點集群？或者是目前使用雙機、以后可能升級到集群？如果是雙機，是采用共享的存儲設備，還是采用基于鏡像的純軟件方式？2、了解清楚應用環(huán)境：使用什么操作系統(tǒng)？運行什么應用（比如，數(shù)據(jù)庫的版本）？使用什么服務器？使用什么存儲設備？如果考慮純軟件方式，則還有了解清楚。數(shù)據(jù)量的大小、數(shù)據(jù)寫入的頻率、應用的關鍵性與重要性（相關內(nèi)容：純軟件方式的雙機熱備方案深入分析）。3、在此基礎上，考慮以下因素，選擇相應的軟件產(chǎn)品：產(chǎn)品是否能支持所要求的應用方式？產(chǎn)品是否能支持所使用的應用環(huán)境？產(chǎn)品的其他特性：是否