容錯方案和雙機熱備方案的對比 2

為什么選擇容錯Stratus容錯服務器與雙機熱備方案比較內(nèi)容HA雙機熱備方案CAstratus容錯方案硬件結構冗余服務器和磁盤柜，通過集群軟件，設計切換機制，由軟件來執(zhí)行故障的恢復100%部件冗余，計算機指令時鐘同步，通過比較或表決線路，由硬件執(zhí)行容錯,預防故障發(fā)生軟件結構集群系統(tǒng)對所有軟件的要求比較咼，包括數(shù)據(jù)庫軟件和應用軟件，而其集群造成軟件結構復雜，必須編制腳本，增加故障的不確定因素單軟件映像，強化驅動和熱插拔支持，軟件結構像單機這么簡單，無需做特殊處理停機故障類型所有故障，包括永久和瞬間故障絕大部分故障都不會造成停機故障造成停機時間幾分鐘一幾十分鐘不等，根據(jù)服務器之間的切換時間和應用復雜程度，來決定停機時間零切換時間，故障不會造成停機數(shù)據(jù)完整性故障發(fā)生導致動態(tài)實時數(shù)據(jù)丟失，切換不完善導致數(shù)據(jù)不一致沒有數(shù)據(jù)丟失，保證數(shù)據(jù)完整性和一致性應用軟件測試所有應用軟件必須經(jīng)過嚴格切換測試，模擬故障不全無需進行切換測試，所有軟件對客戶是透明的系統(tǒng)設計復雜，必須考慮所有硬軟件在集群系統(tǒng)下的可用性設計簡單，只需考慮單機應用安裝步驟硬件結構復雜，現(xiàn)場組裝時間長，軟件必須安裝兩次，而且現(xiàn)場必須編制切換的腳本程序模塊化設計，插拔式安裝，時間短，軟件一次安裝完成，無需現(xiàn)場編制任何腳本程序安裝時間至少一天3小時左右測試必須經(jīng)過嚴格的所有硬件故障模擬測試，所有軟件故障模擬測試，以及故障導致切換的測試只需經(jīng)過硬件熱插拔測試，由于軟件由其開發(fā)商以經(jīng)過長期嚴格測試，無需在現(xiàn)場測試測試時間模擬故障不能完全考慮到現(xiàn)場的實際應用狀況，故嚴格的測試需要一周左右時間幾分鐘的模擬硬件故障測試技術要求安裝實施工程師必須對集群技術、微軟技術和應用軟件的技術非常熟悉，并具有豐富的經(jīng)驗只需要了解單機技術和微軟技術即可，無需經(jīng)過特殊的專業(yè)培訓設備管理本身包含設備多，管理復雜，尤其除了管理服務器以外，還必須對磁盤柜進行管理設備單一，管理簡單，如同管理單機一樣管理系統(tǒng)檢測一般只有在開機時，服務器才會進行自檢，正常使用時，不具備實時具有實時自我檢測功能，并且能自動隔離故障，無須人工檢測

檢測和糾錯功能管理方式必須現(xiàn)場進行管理，而且嚴格上來講，必須7x24小時現(xiàn)場有工程師管理可配置遠程管理功能，由于故障不會導致系統(tǒng)癱瘓，即使故障發(fā)生，也無需立即到達現(xiàn)場處理故障運行中測試集群在實際應用中必須定期進行故障模擬和切換測試，以確保一旦故障出現(xiàn)，系統(tǒng)能夠順利切換，-般兩周到一個月必須測試一次只需對系統(tǒng)進行定期常規(guī)的健康檢查，一般不需要測試人員要求對系統(tǒng)管理員必須經(jīng)過專業(yè)技術培訓，熟悉硬件和軟件技術，以及時在現(xiàn)場作出故障處理不需要經(jīng)過專門的技術培訓易難程度由于設備多，維護難度大，需要專業(yè)工程師維護維護容易，無須經(jīng)過專業(yè)培訓，故障出現(xiàn)一般無須立即響應故障修復拆機后替換式故障診斷，故障定位后，替換故障備件，現(xiàn)場可能一次不能完成，修復時間長模塊化設計，系統(tǒng)自動提示故障位置，故障部件所在的模塊一起更換，故障定位和備件更換快熱插拔一般只有電源、風扇和硬盤支持熱插拔，除以上部件外，均須停機拆卸更換所有部件支持熱插拔，包括CPU、內(nèi)存、電源、風扇、I/O板卡，甚至底板均可連冋模塊一起熱插拔，可在線進行部件更換故障修復后測試集群系統(tǒng)在任何故障修復后均必須再進行切換測試，保證故障再次發(fā)生，系統(tǒng)能夠順利切換故障修復后只需進行常規(guī)健康檢查服務形式被動式服務，一般采取人工電話咨詢、工程師現(xiàn)場故障判斷和備件更換，無法進行遠程維護和自動報警主動式服務，一旦機器出現(xiàn)故障，機器會自動監(jiān)測和隔離故障，并主動向容錯公司的維護網(wǎng)絡報警，工程師也可以進行遠程維護一、容錯技術和集群的比較：1、可靠性比較：計算機業(yè)界對可靠性的定義務器容錯服務器務器容錯服務器心気系統(tǒng)結構復雜環(huán)節(jié)過多，外部連接故障發(fā)生點多無單點故障的容錯方案心気系統(tǒng)結構復雜環(huán)節(jié)過多，外部連接故障發(fā)生點多無單點故障的容錯方案系統(tǒng)結構簡單如同單機，內(nèi)部連接故障發(fā)生點少容錯服務器的可靠性可達到99.999%以上，其設計原理是“容錯原則---容忍錯誤發(fā)生，當出現(xiàn)任意單點故障時，不會對系統(tǒng)造成任何影響，系統(tǒng)仍然連續(xù)工作”而集群方案的可靠性只能在99.9%?99.99%之間，其設計原理是“避錯原則---當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，如何補救錯誤、避免錯誤進一步擴大”2、拓撲結構比較：無單點故障的集群方案3、軟硬件架構:應用軟件操作系統(tǒng)應用軟件操作系統(tǒng)硬軟件結構復雜依賴集群軟件對所有軟件和硬件要求苛刻硬軟件結構復雜依賴集群軟件對所有軟件和硬件要求苛刻切換機制只能覆蓋部分實際應用情況硬軟件結構簡單純硬件容錯結構對所有軟件無特殊要求時鐘同步，無需切換在系統(tǒng)架構中，容錯服務器結構簡單，且是單軟件映像。1、1、工作原理比較:k應用程序恢復時間+網(wǎng)絡恢復時間容錯方案在出現(xiàn)任何單點故障的情況之下系統(tǒng)工作狀態(tài)均不會中斷，且是零切換時間，進而完整的保護了靜態(tài)數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)。2、維護管理及實施比較：由于容錯服務器的冗余全部是依靠硬件完成的，避免了對軟件及人為因素的依賴，因此，其實施及維護非常簡單、方便。3、集群和容錯軟硬件可靠性實測比較：■System■Application容錯方案的軟硬件可靠性是最高的；集群方案雖然略微提高了硬件的可靠性，但卻犧牲了軟件本身的可靠性。

7、綜合成本比較：整個生命周期中的總體成本時間7、綜合成本比較：整個生命周期中的總體成本時間容錯方案整個生命周期的總成本明顯低于集群方案在整個生命周期的總成本。總體經(jīng)濟效益明顯。目前三種主流冗余技術的比較目前主流應用的服務器冗余技術有三類，它們分別是：服務器群集技術、雙機熱備份技術和單機容錯技術。它們各自所對應的冗余級別是從低到高的，也就是說服務器群集技術冗余級別最低，而單機容錯技術級別最高。由此可知它們各自應用的行業(yè)冗余級別需求也是從低到高的。本文主要介紹后兩種冗余技術，先來看一下雙機熱備份冗余技術。一、雙機熱備份技術雙機熱備份技術是一種軟硬件結合的較高容錯應用方案。該方案是由兩臺服務器系統(tǒng)和一個外接共享磁盤陣列柜及相應的雙機熱備份軟件組成，如圖1所示。圖1在這個冗余方案中，操作系統(tǒng)和應用程序安裝在兩臺服務器的本地系統(tǒng)盤上，整個網(wǎng)絡系統(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)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)直接從中央存儲設備讀取和存儲，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，在一臺服務器出現(xiàn)故障時，備機主動替代主機工作，保證網(wǎng)絡服務不間斷。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認為主機系統(tǒng)發(fā)生故障，主機停止工作,并將系統(tǒng)資源轉移到備用系統(tǒng)上，備用系統(tǒng)將替代主機發(fā)揮作用，以保證網(wǎng)絡服務運行不間斷。雙機熱備份方案中，根據(jù)兩臺服務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服務器處于工作狀態(tài)；而standby服務器處于監(jiān)控準備狀態(tài)，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入（通常各服務器采用RAID磁盤陣列卡），保證數(shù)據(jù)的即時同步。當active服務器出現(xiàn)故障的時候，通過軟件診測或手工方式將standby機器激活，保證應用在短時間內(nèi)完全恢復正常使用。典型應用在證券資金服務器或行情服務器。這是目前采用較多的一種模式，但由于另外一臺服務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，但對服務器的性能要求比較高。配置相對要好。雙機雙工模式：是目前cluster（群集）的一種形式，兩臺服務器均為活動，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（最好采用San方式）。WEB服務器或FTP服務器等用此種方式比較多。二、單機容錯技術從上面的分析我們知道，雙機熱備份技術所采用的是兩臺配置完全一樣的服務器系統(tǒng)，其實服務器群集方案中的冗余技術也是一種多服務器冗余技術。而本節(jié)所要介紹的單機容錯技術則是在一臺服務器實現(xiàn)高性能容錯的它的容錯能力要遠比服務器群集和雙機熱備份中容錯能力要高，所以更加適合那些如證券、電信、金融、醫(yī)療等對容錯能力特別苛刻的行業(yè)。以往的集群系統(tǒng)在出現(xiàn)故障的情況下，需要中斷服務器的運行，然后用一定的時間切換至備用的服務器上面進行運行，才能進行維修和恢復，這其中所付出的成本和帶來的損失是用戶最不愿意看到的。具有容錯技術的容錯服務器，最大的優(yōu)勢就在于它能夠自動分離故障模塊，在不中斷運行的情況下，進行模塊調換，對損壞的部件進行維護，并且在一切物理故障消除后，系統(tǒng)會自動重新同步運行，從而有效的解決了客戶的后顧之憂。正因如此，具有容錯技術的容錯服務器，正在沖擊前幾年興起的雙機熱備份和集群技術，越來越被人們所關注。同時，更為難得的是它可以在采用符合工業(yè)標準部件的服務器中實現(xiàn)（IA架構服務器），極具競爭力的成本優(yōu)勢，更使得容錯服務器令人刮目相看。容錯服務器是通過CPU時鐘鎖頻，通過對系統(tǒng)中所有硬件的備份，包括CPU、內(nèi)存和I/O總線等的冗余備份；通過系統(tǒng)內(nèi)所有冗余部件的同步運行，實現(xiàn)真正意義上的容錯。系統(tǒng)任何部件的故障都不會造成系統(tǒng)停頓和數(shù)據(jù)丟失。目前很多容錯系統(tǒng)是基于IA架構的服務器，與Windows2000完全兼容，實現(xiàn)以前只有在RISC系統(tǒng)上才能實現(xiàn)的容錯。這種容錯技術在IA服務器上的實現(xiàn)，將IA服務器的可靠性提高到了99.999%，同時服務器的運行是不間斷的。雙機熱備份和容錯服務器的定位稍微有些不同，這是由兩者實現(xiàn)的可用性差別決定的。雙機熱備份一般可以實現(xiàn)99.9%的可用性，容錯服務器卻可以實現(xiàn)99.999%的可用性。這樣，雙機熱備份大多應用在業(yè)務連續(xù)性不是很嚴格的行業(yè)，比如說公安系統(tǒng)、部隊系統(tǒng)或者個別的制造企業(yè)，這些行業(yè)的應用允許數(shù)據(jù)有一小段時間的中斷。而如電信、金融、證券和醫(yī)療等要求高的行業(yè)則是容錯服務器的天下。還要注意的一點是雙機熱備份與服務器群集并不一樣，雙機熱備份通常要求兩對路服務器的配置完全一樣，而服務器群集則沒有這方面的嚴格要求，這也是許多讀者容易混淆的。另外，雙機熱備份方式由于需要至少2臺服務器，導致在