容錯技術與容錯服務器201309

他們需要連續(xù)可用性的解決方案連續(xù)可用性是必需的,停機時間是不能容忍的實時關鍵領域應用24x7小時可用性1上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司南京分公司技術部：曹曉華2013年09月容錯技術與容錯服務器內容容錯技術與容錯服務器單機容錯VS.雙機熱備容錯帶給客戶的價值行業(yè)應用3什么是容錯？容錯是什么？這就是容錯

我們不用擔心某一個部件的損壞會導致整個系統(tǒng)的失效系統(tǒng)能容忍任一部件的失效并繼續(xù)工作

計算機系統(tǒng)可靠性設計方案避錯設計技術>>

容錯設計技術4容錯技術的發(fā)展60‘70‘80‘90‘2000‘專有容錯系統(tǒng)軟件容錯系統(tǒng)硬件容錯系統(tǒng)單機雙機Cluster集群5世界上最可靠的服務器技術和解決方案

美國容錯技術有限公司

|StratusTechnologies1980--硬件級容錯計算機系統(tǒng)廠商Stratus成立(位于美國波士頓)，主要投資者有Intel,NEC,Investcorp,MidOceanPartners1981--首先推出基于硬件的容錯計算機系統(tǒng)1986--建立世界上第一個提供24小時服務的遠程服務網1990—推出世界上第一個容錯的UNIX操作系統(tǒng)-FTX1991--推出RISC結構的XA/R系列容錯計算機系統(tǒng)1995--推出RISC結構的Continuum系列容錯計算機系統(tǒng)1997--推出容錯的HP-UX操作系統(tǒng)2001--推出世界上第一臺WinNTX86平臺硬件容錯服務器ftServer2005--推出支持RedHatLinuxEnterprise的X86平臺硬件容錯服務器6技術合作伙伴基于

OS可用性特征的合作內存再同步強化驅動程序企業(yè)關鍵應用的支持方式ftServer?W系列產品安置在

Redmond測試實驗室共同決定處理器的使用程序(LockStep技術)更早得到最新處理器ftServerW系列產品安置在

Intel實驗室ftServerW系列產品安置在

EMC認證實驗室

CLARiiON?產品的轉銷合作支持方式7容錯服務器的優(yōu)越性容錯服務器的優(yōu)越性

連續(xù)處理技術

操作簡單

價格優(yōu)勢8ContinuousProcessing?

Technology快速部署,簡化操作;

最高級別的在線運行時間保障連續(xù)運行的最佳方案——連續(xù)處理技術9Stratus連續(xù)處理?技術（一）10鎖步技術(時鐘同步技術)零切換時間單軟件映象消除單點故障CPU

NwaySMPSNPASICMemoryChipsetTMRCPU

NwaySMPSNPASICMemoryChipsetCPU

NwaySMPSNPASICMemoryChipsetDMRLockstepCPUsDiskPCISSPASICPCISSPASICDisk11錯誤檢測和隔離嵌入式I/OPCI磁盤處理器芯片集內存錯誤檢測和隔離錯誤檢測和隔離嵌入式I/OPCI磁盤處理器芯片集內存錯誤檢測和隔離同步鎖定

CPUs多路徑I/O模塊方式實現660012Stratus連續(xù)處理?技術（二）13Windows2003:Server,EnterpriseServer,DataCenterServerI/OSystemSecurityLocalVirtualProcessStructureObjectServicesFileServerObjectmanagement/executiveruntimeDeviceDrivers(Level1)Level2PlatformInterfaceI/ODevicesDMAControlBIOSCacheControlPrivilegedArchitectureHardwareAbstractionLayer(HAL)PCIConfig IOVA InterruptsKernelDaemons Services Applications ManagementFileServerSecuritySessionManagerReplicatorLogonAltererEventLoggerOtherSQLServerMSExchangeWebServerDiagnosticsRemoteConsoleServerManagementStratusValueAddDeviceDrivers(Level1)Level2BIOSHardwareAbstractionLayer(HAL)PCIConfig IOVA InterruptsDiagnosticsRemoteConsoleServerManagement

Stratus軟件增強透明性14故障安全軟件機制軟件屏蔽瞬間硬件錯誤強化驅動程序預防軟件故障廣泛綜合和錯誤插入測試準確捕捉,分析和糾正軟件問題內存和磁盤數據保護故障防范!!!軟件可靠性預防、診斷、和解決軟件問題15

Stratus連續(xù)處理?技術（三）16

ActiveService?體系結構自動的故障檢測和隔離(服務器的自身糾錯機制)集成的故障”回叫”和遠程支持

(StratusCAC)Stratus和第三方的合作支持系統(tǒng)非工作狀態(tài)的管理能力技術激活的服務方式在問題引發(fā)系統(tǒng)停頓前檢測和報告錯誤

故障防范管理訪問網絡ActiveService體系結構17

ActiveService?體系:自動獲得可用性熱插拔部件非常容易更換系統(tǒng)自動同步更換的部件系統(tǒng)正常處理貫穿整個更換過程!系統(tǒng)自動訂購正確的更換部件NextDayDeliveryService部件故障.系統(tǒng)隔離錯誤并通知

Stratus有CPU故障

18GuestOS問題分析處理一站式的技術支持CountonStratus&Hite19ActiveService?體系:24x7關鍵性系統(tǒng)支持可用性動員全球性24x7電話支持準確的故障隔離，部件派發(fā)Stratus驅動OS問題解決Microsoft金牌認證合作伙伴100%可用性計劃Worldwide

ActiveService?

Network20容錯服務器產品線ftServerEnter-SeriesWindows／Linux-basedsolutionftServerT-Series/L-SeriesTelco/EnterpriseLinuxSolutionftServerV-SeriesVOSUNIXsolutionContinuumVOSUNIX&HPUNIXsolution21最新推出的第五代容錯服務器采用最新架構IntelXeon5500“Nehalem”processors處理器。服務器整體性能提升125%以上;邏輯內存可擴展至96GB;內置8對2.5”SAS磁盤，物理存儲容量可達8TB;集成遠程管理模塊，服務器的管理更加智能靈活…222600

Low-endsystem4500

Mid-tiersystem6300

High-endsystemProcessors1-socket1-and2-socket2-socketCPUQPIPerformanceQuad-core2.00GHz

4.8GT/sQPIQuad-core2.00GHz4.8GT/sQPIQuad-core2.93GHz6.4GT/sQPICPUCache4MBShared4MBShared8MBSharedMemoryBandwidth19.2GB/s38.4GB/s51.1GB/sMemorySlots6DIMMSlots6or12DIMMSlots12DIMMSlotsSystemMemory16GB48GBor96GB96GBEmbeddedSAS,2xENET(10/100/1000),3xUSB2.0(rear),1xUSB2.0(front),2xCOMM,VGA,BMC,DVDR(front)PCISlotsEmbedded2xPCIePCISlotExpansionNotAvailable2xPCIeGen2

OR2xPCI-X2xPCIeGen2OR2xPCI-XRAID1Disk(Internal)8x2.5”SASDisksFormFactor4URack4URack4URackNote:AllI/Ooptionsspecifiedinlogicalcount,physicalcountis2timesnumbersspecified23內容容錯技術與容錯服務器單機容錯VS.雙機熱備容錯帶給客戶的價值行業(yè)應用24MicrosoftState/windowsserver/en/library/dba487bf-61b9-45af-b927-e2333ec810b61033.mspx?mfr=true25雙機方案是如何工作的？DataDisk(Mirror)OSSCSIENETSMMMPU,MemoryServer-PrimaryClusterAppMiddlewareApplicationOSSCSIENETSMMMPU,MemoryServer-StandbyClusterAppMiddlewareApplicationStorageEnclosureHeart-BeatCheckingWorkstation2Workstation3Workstation112326DataDisk(Mirror)OSSCSIENETSMMMPU,MemoryServer-PrimaryClusterAppMiddlewareApplicationOSSCSIENETSMMMPU,MemoryServer-StandbyClusterAppMiddlewareApplicationStorageEnclosureHeart-BeatCheckingWorkstation2Workstation3Workstation1123雙機方案是如何工作的？27系統(tǒng)架構Stratus

ftServer(SingleSystem)System&DataDisk(Mirror)SCSISCSIStorageEnclosureENETENETSMMSMMMPU,MemoryMPU,MemoryOSMiddlewareApplicationDataDisk(Mirror)StorageEnclosureCluster(MulitpleSystems)OSSCSIENETSMMMPU,MemoryServer-PrimaryClusterAppMiddlewareApplicationOSSCSIENETSMMMPU,MemoryServer-StandbyClusterAppMiddlewareApplication28拓撲結構比較心跳線系統(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集群方案無單點故障的容錯方案系統(tǒng)結構簡單如同單機，內部連接故障發(fā)生點少29工作原理比較—容錯PassiveBackplaneSSPSSPSNPSNPI/OI/OCPUCPU1+1=？1+1=？MEMMEM22DiskDisk所有運算在不同板上同時進行I/O板CPU/MEM板30當CPU主板出現問題時…….PassiveBackplaneSSPSNPI/OI/OCPUCPU1+1=？1+1=？MEMXDiskDiskSNPSSP2MEM2任何一塊CPU板上的任何部件損壞，都不會影響系統(tǒng)的正常運行。正在進行的運算和操作會象沒發(fā)生問題一樣繼續(xù)下去。31如果I/O板再出現問題呢？PassiveBackplaneSSPSNPI/OI/OCPU1+1=？DiskDiskSSP2MEM2X任何一塊I/O板上的任何部件損壞，也不會影響系統(tǒng)的正常運行。正在進行的運算和操作同樣象沒發(fā)生問題一樣繼續(xù)下去。I/O板CPU/MEM板32工作原理比較---集群I/OCPU1+1=？MEM2I/OCPU1+1=？MEM2Disk0100010110100010101010111010111010010110001100011101X1+2=3CPU、內存和等待I/O的所有數據丟失，數據庫、應用、文件系統(tǒng)都沒有被安全關閉需要時間等待備機檢測到故障發(fā)生需要時間和運氣進行磁盤組切換、需要時間和運氣進行文件系統(tǒng)檢查需要時間重新啟動應用程序，需要重新進行一些運算以回到斷點需要時間和運氣重新啟動數據庫并進行數據庫修復工作最重要的是：切換并不一定總是成功?。。∠到y(tǒng)A系統(tǒng)B33集群和容錯方案硬軟件工作原理比較通用HA容錯CA交易丟失選擇新平臺業(yè)務延滯故障出現故障恢復數據丟失，后期會花費大量的力量來找回

恢復總時間= 基本系統(tǒng)恢復時間

+數據庫恢復時間

+應用程序恢復時間

+網絡恢復時間34計算機業(yè)界對可靠性的定義方案可靠性99.999%99.99%99.9%99%容錯服務器獨立服務器使用外部磁陣的獨立服務器簡易的集群系統(tǒng)消除單點故障的集群系統(tǒng)大型主機35每年的停機成本.08764.388.76Hoursunavailable$25,000perhour$10,000perhour$5,000perhourComputingEnvironment$900.00$43,800.00$87,600.00$400.00$22,900.00$43,800.00$219,000.0024x799.9%$2,200.0099.999%$109,500.0099.95%Costofdowntimewillvarybyapplication.0087699.9999%$44.00$88.00$219.00Downtimemeans$$$$........36$$$$$Windows2003x22套主機系統(tǒng)集群部件以及存儲陣列應用程序和中間件

x2系統(tǒng)維護以及停機損失應用程序和中間件x1集群軟件集群規(guī)劃實施費用-集群設計-集群測試驗證-應用程序設置簡單的單機管理Win2003x1RapidDiskResync用戶成本比較容錯ftServerTCO比較一套ftServerCluster集群37成本對比例舉內容集群HA方案容錯CA方案雙機熱備價格單機容錯ftServer價格硬件價格X3850M2-7141IntelXeon

Processor

7330(2.40GHz/6MBL2QuadCore)

DDR2

4G;FSB1066MHz

2*GigaEthernet,4U,RSAII,2*1440w

2套SANSwitch2/8冗余光纖交換機，FCHBA卡及相關電纜，

2套IBMStorageDS3400雙控制模塊146GB硬盤6塊2套

Stratusft4410系列

DMR雙路四核IntelXeon2.0GHz/2X6MBCPU（邏輯）FSB1333MHz8GBDDR2內存（邏輯）2個146BSAS系統(tǒng)硬盤，4個500BSATA數據硬盤，分別做鏡像RAID1保護一對雙口1000-base自適應網卡軟件價格Windwos2003企業(yè)版2套Windwos2003企業(yè)版1套iHistorianServerIO：20,000

2套iHistorianServerIO：20,000

1套ROSEHA軟件：1套安裝測試價格10%硬件和OS安裝已經在設備報價中，僅數據庫軟件安裝總價382003美國供電中斷

是由于集群切換方案的失敗區(qū)域供電中斷13分鐘39當我們有徹底避免災難的方案時

為什么還要選擇災難恢復方案呢災難恢復集群方案災難預防容錯方案“Whychooseaserverdesignedtorecoverfromafailure,ratherthanaserverdesignednottofail?”

VernonTurner,IDC40內容容錯技術與容錯服務器單機容錯VS.雙機熱備容錯帶給客戶的價值行業(yè)應用41容錯為客戶帶來價值Stratus向客戶提供解決方案：具有連續(xù)可用性能力

-擁有無可比擬的優(yōu)勢

(99.9998+%uptime)操作簡便性-

提供具有顯著的操作簡便性財務優(yōu)勢-

產品和解決方案(最小的TCO)42容錯服務器的優(yōu)勢1.可用性:99.999%vs99.95%2.故障恢復時間3.動態(tài)數據一致性4.應用透明性5.生命周期及風險6.可維護性43為用戶提供最好的可用性解決方案連續(xù)可用性是必需的,停機時間是不能容忍的實時關鍵領域應用24x7小時可用性44全球大客戶都信賴ftServer零售/分銷博采公共安全工業(yè)制造交通運輸醫(yī)療健康電信金融45內容容錯技術與容錯服務器單機硬件容錯VS.雙機熱備容錯帶給客戶的價值行業(yè)應用46工業(yè)控制系統(tǒng)的應用ftServersystems:oneoffirstserverstoearn

theABB“IndustrialI