雙機系統(tǒng)-—— 優(yōu)缺點分析.docx

雙機系統(tǒng)缺點分析 雙機方案一般有： 雙機熱備， 雙機互備， 雙機雙工 三種方式。實現(xiàn)方式又分為純軟件方式和共享磁盤柜方式，基于存儲共享的雙機熱備是雙機熱備的最標準方案，當然這兩種實現(xiàn)方式各有優(yōu)缺點。雙機熱備：從廣義上講，就是對于重要的服務(wù)，使用兩臺服務(wù)器，互相備份，共同執(zhí)行同一服務(wù)。當一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，可以由另一臺服務(wù)器承擔服務(wù)任務(wù)，從而在不需要人工干預(yù)的情況下，自動保證系統(tǒng)能持續(xù)提供服務(wù)。雙機熱備由備用的服務(wù)器解決了在主服務(wù)器故障時服務(wù)不中斷的問題。但在實際應(yīng)用中，可能會出現(xiàn)多臺服務(wù)器的情況，即服務(wù)器集群。雙機熱備一般情況下需要有共享的存儲設(shè)備。但某些情況下也可以使用兩臺獨立的服務(wù)器。 從狹義上講，雙機熱備特指基于active/standby(活動/待用)方式的服務(wù)器熱備。服務(wù) 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(wù)器寫，或者使用一個共享的存儲設(shè)備。在同一時間內(nèi)只有一臺服務(wù)器運行。當其中運行著的一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障無法啟動時，另一臺備份服務(wù)器會通過軟件診測（一般是通過心跳診斷）將備用機器激活，保證應(yīng)用在短時間內(nèi)完全恢復(fù)正常使用。下面是典型的雙機熱備軟件PCL HA來看一下雙機熱備的典型模式：Active/Active模式這是目前運用最為廣泛的雙節(jié)點雙應(yīng)用的Active/Active模式。支撐用戶業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序在正常狀態(tài)下分別在兩臺節(jié)點上運行，各自有自己的資源，比如IP地址、磁盤陣列上的卷或者文件系統(tǒng)。當某一方的系統(tǒng)或者資源出現(xiàn)故障時，就會將應(yīng)用和相關(guān)資源切換到對方的節(jié)點上。這種模式的最大優(yōu)點是不會有服務(wù)器的“閑置”，兩臺服務(wù)器在正常情況下都在工作。但如果有故障發(fā)生導(dǎo)致切換，應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫將放在同一臺服務(wù)器上運行，由于服務(wù)器的處理能力有可能不能同時滿足數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序的峰值要求，這將會出現(xiàn)處理能力不夠的情況，降低業(yè)務(wù)響應(yīng)水平。Active/Standby模式兩節(jié)點的Active/Standby模式是HA中最簡單的一種，兩臺服務(wù)器通過雙心跳線路組成一個集群。PCL為此環(huán)境提供了完全冗余的服務(wù)器配置。這種模式的優(yōu)缺點： 缺點：Node2在Node1正常工作時是處于“閑置”狀態(tài)，造成服務(wù)器資源的浪費。 優(yōu)點：當Node1發(fā)生故障時，Node2能完全接管應(yīng)用，并且能保證應(yīng)用運行時的對處理能力要求。 -多點集群模式可以理解為雙機熱備在技術(shù)上的提升。多臺服務(wù)器可以組成一個集群。根據(jù)應(yīng)用的實際情況，可以靈活地在這些服務(wù)器上進行部署，同時可以靈活地設(shè)置接管策略。比如，可以由一臺服務(wù)器作為其他所有服務(wù)器的備機，也可以設(shè)置多重的接管關(guān)系，等等。這樣，就可以充分地利用服務(wù)器的資源，同時保證系統(tǒng)的高可用性。雙機互備在雙機熱備的基礎(chǔ)上，兩個相對獨立的應(yīng)用在兩臺機器同時運行，但彼此均設(shè)為備機，當某一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，另一臺服務(wù)器可以在短時間內(nèi)將故障服務(wù)器的應(yīng) 用接管過來，從而保證了應(yīng)用的持續(xù)性。這種方式實際上是雙機熱備的一種應(yīng)用。它避免了兩個應(yīng)用使用四臺服務(wù)器分別實現(xiàn)雙機熱備，減少服務(wù)器使用數(shù)量，解決閑置問題。雙機雙工兩臺或多臺服務(wù)器均為活動，同時運行相同的應(yīng)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(shù)（最好采用san）。對于數(shù)據(jù)庫服務(wù)而言，它同時需要數(shù)據(jù)庫軟件的支持，是比較復(fù)雜的。而WEB服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器就比較簡單了。雙機一般就上面三種方案，下面從另一個角度看，前面的方案又可以分為基于共享存儲和純軟件的解決方案?；诠蚕泶鎯Φ碾p機方案基于存儲共享的雙機熱備是雙機熱備的的最標準的方案，對于這種方式，采用兩臺服務(wù)器，使用共享的存儲設(shè)備（磁盤陣列柜或存儲區(qū)域網(wǎng)SAN）兩臺服務(wù)器可以采用互備、主從、并行等不同的方式。在工作過程中， 兩臺服務(wù)器將以一個虛擬的IP地址對外提供服務(wù)，依工作方式的不同，將服務(wù)請求發(fā)送給其中一臺服務(wù)器承擔。同時，服務(wù)器通過心跳線(目前往往采用建立私有 網(wǎng)絡(luò)的方式)偵測另一臺服務(wù)器的工作狀況。當一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，另一臺服務(wù)器根據(jù)心跳偵測的情況做出判斷，并進行切換，接管服務(wù)。對于用戶而言，這一過程是全自動的透明的。由于使用共享的存儲設(shè)備，因此兩臺服務(wù)器使用的實際上是一樣的數(shù)據(jù)，由雙機或集群軟件對其進行管理。它的優(yōu)點是： 對于共享方式，數(shù)據(jù)庫放在共享存儲設(shè)備上，當一臺服務(wù)器提供服務(wù)時，直接在存儲設(shè)備上進行讀寫。當系統(tǒng)切換后另一臺服務(wù)器也同樣讀取存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)，它可以在無人值守的情況下提供快速的切換，一般情況下不會有數(shù)據(jù)的丟失。缺點是：1. 增加了昂貴的存儲設(shè)備投資，對于有實力的企業(yè)，可考慮該方式。2. 存在單點故障的風險，主機故障雖然可以切換接管，但是實際風險從主機轉(zhuǎn)移到了共享磁盤柜上，一旦磁盤陣列故障，會導(dǎo)致整個系統(tǒng)都不能工作，而且沒有數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)永遠都無法恢復(fù)了！， 如果需要數(shù)據(jù)備份就必須購買其他的數(shù)據(jù)備份軟件來實現(xiàn)。我們暫假設(shè)盤陣質(zhì)量與主機質(zhì)量，假設(shè)單臺PC服務(wù)器的可靠性為90%，假設(shè)共享磁盤陣列子系統(tǒng)的可靠性為99%，根據(jù)條件概率，主備機同時損壞或磁盤陣列柜損壞即雙機系統(tǒng)和磁盤陣列子系統(tǒng)同時完好的概率為： (1-(1-90%)*(1-90%)*99%=98.01% 如果采用了可靠性相對差一些的磁盤陣列，假設(shè)可靠性也是90%，則概率為(1-(1-90%)*(1-90%)*90%=89.1%90% 可見整個系統(tǒng)的可靠性還不如單機運行。而且一旦磁盤陣列故障將是致命性的！ 3. 有時容易出現(xiàn)陣列壞道與數(shù)據(jù)丟失，這不是硬盤的原因，而且HA軟件兼容性所致 4. 主機正常運行時，如果HA軟件發(fā)生誤判，備機一旦發(fā)生故障切換，主備機同時對一個數(shù)據(jù)庫進行讀寫，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)完全損壞，這種情況下的損壞導(dǎo)致的損失是無法估量的，因為無法恢復(fù)！ 5. 設(shè)備升級會有兼容性問題6. 只有接管保護，無數(shù)據(jù)備份，無災(zāi)難恢復(fù)方案7. 主備機有距離限制，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）， 如果發(fā)生火災(zāi)，停電等故障時則必須忍受業(yè)務(wù)停止。 8. 管理方便性，每一個雙機系統(tǒng)都必須單獨管理，不能集中管理 9. 無法進行時間點恢復(fù)，主機刪除數(shù)據(jù)，就會從磁盤陣列上刪除，就無法回退恢復(fù)了。 我們的方案可以給用戶選擇恢復(fù)到任意時間點的數(shù)據(jù)狀態(tài)。純軟方式的雙機方案： 純軟件的方式，通過鏡像軟件，將數(shù)據(jù)可以實時復(fù)制到另一臺服務(wù)器上，這樣同樣的數(shù)據(jù)就在兩臺服務(wù)器上各存在一份，如果一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，可以及時切換到另一臺服務(wù)器。純軟的方案有如下缺點：1. 相對與共享存儲的方案，成本較低，不需要購買價格高昂的共享磁盤柜， 只需要購買鏡像同步軟件和故障接管軟件2. 可靠性相對差一些，數(shù)據(jù)實時同步是純軟方案的薄弱所在，要完全做到實時的話對主機性能影響會很大。3. 沒有事務(wù)機制，由于其復(fù)制是在文件和磁盤層進行的，復(fù)制是否成功不會影響數(shù)據(jù)庫事務(wù)操作，另外大型數(shù)據(jù)庫都有很大的緩存，數(shù)據(jù)不會立刻寫進磁盤，如果此時發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不會被復(fù)制到備機，因此有出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整不一致的情況，這個存在著相當?shù)娘L險， 有可能導(dǎo)致即時備機接管了，數(shù)據(jù)庫無法使用。 4. 每次故障切回后必須重新同步，重新初始化，數(shù)據(jù)覆蓋一遍，這是個比較漫長的過程，數(shù)據(jù)量超過一百G以上的話可能要十幾個小時，這期間機會不能動，嚴格的說初始化時幾乎需要停止任何訪問， 此時主備機都處于無保護狀態(tài)，如果此時主機發(fā)生故障， 主備機數(shù)據(jù)都是不可用的，此時就沒有任何數(shù)據(jù)可以用來恢復(fù)！ 這是致命的數(shù)據(jù)丟失。 5. 無法恢復(fù)到之前的時間點， 因為備機只是主機的數(shù)據(jù)副本，即使主機上誤刪除了一個文件，備機也會刪除此文件，無法恢復(fù)。常見雙機軟件l LifeKeeper 支持共享磁盤柜方式和純軟件數(shù)據(jù)同步方式，支持2-16個節(jié)點的集群優(yōu)點：對卷的管理更勝一籌，深層次監(jiān)控共享卷和鏡像卷，數(shù)據(jù)同步為基于磁盤級的鏡像，并且有鎖卷功能，數(shù)據(jù)不會丟失。適用于多應(yīng)用層的管理。已通過IBM認證缺點：安裝設(shè)置需要一定的技術(shù)要求l RoseHA 只支持共享磁盤柜方式，只支持兩個節(jié)點優(yōu)點：界面簡易，操作簡單，適用于但應(yīng)用層的管理。缺點：對卷的管理稍遜，對卷和IP沒有監(jiān)控，對于某些IBM磁盤陣列關(guān)機不能切換。l RoseMirrorHA 只支持純軟件數(shù)據(jù)同步方式，只支持兩個節(jié)點