IBM双机方案.doc

一、服务器双机热备份方案1.1 双机热备份方案描述现代IT技术认为，一个成功的系统中，数据及作业的重要性已远超过硬件设备本身，在一套完善的系统中对数据的安全及保障有着极高的要求。双机容错热备系统是一种全套集群解决方案，结合IBM服务器产品的安全可靠性和集群技术的优点，为用户提供一个完善的系统。1.1.1 双机热备份方案的原理 两台服务器通过磁盘阵列或纯软件模式，连接成为互为备份的双机系统，当主服务器停机后，备份服务器能继续工作，防止用户的工作被中断。1.1.2 双机热备份方案的适用范围 用户对系统的连续工作性和实时性要求较高，系统停机对系统的影响很大，造成很大的损失。1.1.3 双机热备份的方式磁盘阵列备份方式 两台服务器通过磁盘阵列连接起来，形成备份系统，系统易于安装，确保了系统的稳定性和高可用性。1.2双机热备份方案所谓双机热备份就是一台主机为工作机(Primary Server)，另一台主机为备份机(Standby Server),在系统正常情况下，工作机为信息系统提供支持，备份机监视工作机的运行情况(工作机也同时监视备份机是否正常，有时备份机因某种原因出现异常，工作机可尽早通知系统管理工作人员解决,确保下一次切换的可靠性)。当工作机出现异常，不能支持信息系统运营时，备份机主动接管(Take Over)工作机的工作，继续支持信息的运营，从而保证信息系统能够不间断地运行(Non-Stop)。当工作机经过维修恢复正常后，它会将其先前的工作自动抓回，恢复以前正常时的工作状态。双机热备结构示意图：1.1 侦测链路RS-2321.2 Backup Server备份服务器1.3 Active Server 工作服务器1.4 磁盘阵列1.5 Ethernet以太网1.6 Ethernet以太网1.7 SAS1.8 SAS1.9 Client客户端1.10 Client 客户端 硬件连接参见结构示意图，两台服务器通过SCSI卡接口及SCSI线与磁盘阵列连接，进行数据传输；两台服务器通过RS-232接口及RS-232线连接，用于系统进行“心跳侦测”；两台服务器通过网卡及网线与网络连接，进行数据传输与故障服务器的切换；服务器本地硬盘上安装相应的操作系统及相应的应用，用户数据放在共享磁盘阵列上。 整个系统由两台IBM System x服务器x3850X5和IBM DS3400磁盘阵列构成双机热备份模式，双台服务器互为备份，当一台服务器出现问题停机时，另一台服务器能实时接管中断的工作，保证业务系统的正常运行。IBM DS34000磁盘柜磁盘具有热插拔功能，具可以灵活组成RAID模式，当一块硬盘损坏，数据可以恢复，保证数据不丢失。对于本系统，Active Server作为工作服务器，Backup Server 作为备份服务器。在正常情况下，Active Server为网络信息系统提供支持，负责整个网络的正常运行，同时，通过侦测链路RS-232监视Backup Server的运行情况，但发现Backup Server出现异常时，将及时通知管理员解决，确保切换的可靠性。Backup Server通过侦测链路RS-232监视Active Server的运行情况，当侦测Active Server出现异常，不能支持信息系统运营时，通过切换，将主动接管Active Server的工作，继续支持信息的运营，从而保证信息系统能够不间断的运行。当出现异常的Active Server 经过维修恢复正常后，它会自动抓回先前的工作，恢复以前正常时的工作状态。由于大量的数据存放在磁盘阵列上，所以整个切换过程不会牵涉这些数据，并且不需要占用有限的网络资源，提高了切换的速度，更进一步的提高了数据的安全性。磁盘阵列用于大量数据存储，包括数据库、文件、共享资源信息等，并对存储的数据提供了安全。在硬件上，磁盘阵列采用了设备冗余设计，提供热插拔技术，可在线更换磁盘、电源、风扇、磁盘等；在软件上，磁盘阵列采用RAID0，1，3，5，0+1校验算法，根据实际情况可选用相应的算法，对数据进行相应的保护。当一块磁盘出现故障后，磁盘阵列将提出警报，只需要更换故障磁盘，磁盘阵列将通过RAID算法将数据自动恢复，这些是由磁盘阵列自动完成，不需要服务器的干预，也不会影响系统的数据读写。1.3 IBM System服务器双机容错系统解决方案 由于采用了双机容错的集群结构，系统具有极高的可靠性。两台服务器可以作为一个整体对网络提供服务，且相互间互为监控。集群具有一定的负载平衡功能，可将一个任务的多个进程分摊到两台服务上运行，提高系统的整体性能。当一台服务器发生故障时，其上所运行的进程及服务可以自动地由另一台服务器接管，保证网络用户的工作不受影响。同时，如果系统采用RAID技术对数据进行保护，可确保重要数据不因系统故障而造成损失。特点：l 高可靠性l w 支持冗余磁盘阵列l w 冗余电源和风扇设计l w 所有部件均支持热插拔l w 主机可各自运行自己的应用，互为备份，共享磁盘数据l 高可用性l w可扩展性强/性能价格比高/高容错性，系统安全高效二、选型产品介绍2.1 IBM System x服务器要点以经济高效的高容量解决方案满足不断增长的性能和存储需求 有 IBM 卓绝的支持提供强大支持，可以实现极高水平的系统可用性 设计的配置可满足您当今的需求，而且在需求随着时间的推移而发生变化时可自由地进行升级 超凡的存储价值IBM System x 是一款存储丰富的双插槽机架式服务器，该款服务器将传统企业级服务器产品的领先功能与可为注重成本的购买者提供超凡价值、经济实惠的器件相结合。基于最新英特尔 至强 处理器技术，IBM System x 可以提供极高的性能和最高的存储量。它提供了高达 NTB 的内部存储量，可以实现比外部存储低得多的成本存储量比，这使其成为了存储密集型工作负载的理想解决方案。高度可靠的性能IBM System x 凭借可用性特性帮助确保您的业务顺畅运营，这些特性包括冗余散热风扇模块、热插拔/冗余电源、RAID 保护和预测性故障分析。IBM System x 还提供了一套全面的系统管理工具，可以帮助简化管理任务。产品特性在极小的占用空间内提供超凡的性能和超高的存储量，有助于支持各种数据密集型工作负载 内置的可靠性和可用性功能有助于确保应用程序的正常运行时间 灵活的设计提供了广泛的配置选件，并允许客户在需求随着时间的推移而发生变化时可以升级至更强大的功能 热插拔硬盘驱动器和电源可以改善系统易维护性 一套全面的系统管理工具，可以帮助简化管理任务 随着企业的日渐成熟，数据量也在不断增多，数据对于企业的价值也在不断增加。如果数据分布在众多服务器和单独的存储系统上，企业将面临成本增加、复杂性增高以及随之产生业务风险等问题。IBM System Storage DS系列为这些组织指明了道路，使其通过直连或 FC SAN 解决方案来充分发挥整合和共享数据的优势。DS3400 易捷版将最先进的前端 4 Gbps FC 技术融入 IBM 久经考验的设计中，从而带来企业级的 RAID 存储。利用 FC 主机连接性和 SAS 后端技术，DS系列可以通过改善数据整合、可用性、性能和可扩展性来提高生产效率。产品特性通过 DSr 轻松实现部署和管理 可灵活地与 IBMSystemx 、Systemp 和 BladeCenter 服务器结合使用 不超出中小企业的预算范围 对于想要最初将 DS3400 易捷版部署为 DAS 系统，准备好后再无缝过渡到 SAN 的环境而言，是一款最理想的系统 由于它可以轻松集成到 1、2 和 4Gbps 基础架构中并以经济的价格提供了强大、可靠的存储，因此它也非常适合现有的 SAN “由小到大，随需增长”的可扩展性通过 SAS 扩展最多可支持总计 48个驱动器 高级激活密钥功能提供了额外的功能性和灵活性 2.2 磁盘阵列备份模式介绍 在双机热备的架构中，除了要考虑切换时间外，要根据每个系统的作业环境，包括网路系统是单网或是双网，数据库的安装和作业内容及用户端的设备是经由广域网路、区域网路接入不同用户有不同的需求，而要求有不同的切换模式，所以选择不同的切换模式，可以使用户端的改变达到最少的程度。我们根据不同的行业及各行业不同的需求设计多种备援模式以弹性的调适用户的最佳组合及选择。模式-双机双网络适配器(DualEthernetAdapter)双主机各自通过一条SAS电缆线与RAID相联双主机各自运行不同的作业每一主机定义第一网口和第二网口主机A上等一网0在故障时由第二网口接管主机B上等一网0在故障时由第二网口接管主机A故障后，主机B自动接管主机A的作业和数据主机B同时接管A的主机名(Host)及网络地址(IP)主机A的作业将在主机B上自动运行主机A的客户(client)可继续运行，无需重新登录主机A同样可作B的备份机可进行数机双工备份和网卡的备份三、双机热备方案3.1、前言企业和事业单位的运转越来越依赖于计算机系统，如果一旦这个数据处理中心无法正常运转，就会造成业务停顿，导致不可挽回的损失。双机热备系统实现的功能：是当一台服务器在工作时（称为主机）。另一台服务器作备用状态（称为备机）。当主机因为某种原因出现故障，如死机，主机断电，病毒发作，硬盘损坏、网络故障等，不能继续提供服务时，备机能够在规定的时间内接替主机的服务，继续提供服务，从而达到在不用人工干预的情况下对服务的保护。双机系统对外提供一台服务器的服务（1个IP地址对外提供服务）。双机系统的工作方式：分为双机互被援和双机热备份。双机互备援是两台服务器均为工作机（分别运行不同的应用,互为热备），互相检测对方的运行情况。当一台主机（或其应用）出现异常时，另一主机主动接管故障机的工作，继续运行应用系统，保证系统不间断的运行。双机热备份是一台主机为工作机，另一台主机为备份机，工作机为信息系统提供服务，备份机监视工作机的运行情况（同时也在检测备份机是否正常），当工作机出现异常，备份机主动接管工作机的工作，保证系统不间断的运行。双机热备的实现：分为两种，一种是基于磁盘阵列（另外分为基于独立磁盘阵列和基于扩展单元的实现方案）公用数据存放在磁盘阵列上，另一种是纯软件双机系统，两台主机共用数据实时镜像。（一）本双机方案适用的系统Windows2000/2003，Linux，SCO UNIX OpenServer&UNIXWARE（二）适用的数据库系统MSSQL，Oracle9i/10g，ybase，ySQL，ostSQL等数据库（三）适用第三方应用程序第三方应用程序提供监控程序，同时可为用户特有程序提供编程结口。（四）双机热备形式Active/Standby、ctive/ActiveActive/Standby方式是传统的双机热备份解决方案，主机运行时，备机处于备用状态，当主机故障时，备机马上启动将服务接替。因备机平台没有其它的访问量，所以故障切换后用户访问速度不会有大的影响，此种容错方式主要适用于用户只有一种应用，主备机设备配置不太一样，并且用户访问量大的情况。Active/Active这种方式的主备机平时各自有一种应用运行，当系统中的任何一台主机出现故障，应用都会集中到一台服务器上运行，此时这台备用服务器不仅要承担以前的程序运行而且还要运行宕机服务器上的应用程序，所以此时备机的负担会加重。这种方式的故障切换往往会造成备机访问量增大，系统运行变慢。此方式主要适合用户有不只一种应用，用户主备机配置一样且数据访问量不大的情况。（五）适用服务器 此双机打包方案适用的服务器：为所有Intel架构的服务器。（六）双机热备拓扑图Active/Standby方式可支持的操作系统：win2000/2003,Linux,SCO UNIX可支持的数据库：SQL,Oracle,Sybase,Notes等数据库可支持第三方应用程序的保护以Active/Standby方式工作，主机宕机备机可以以最快的速度启动用户的应用。Active/Active方式主机运行SQL2003数据库，备机运行Oracle数据库，主备机相互热备，当发生主备机切换时SQL2003和Oracle会在一台服务器上同时运行。3.2、双机工作原理(一)心跳工作过程通过IP做心跳检测时，主备机会通过此心跳路径，周期性的发出相互检测的测试包，如果此时主机出现故障，备机在连续丢失设定数目的检测包后，会认为主机出现故障，这时备会自动检测设置中是否有第二种心跳，如果没有第二种心跳的话，备机则根据已设定的规则，启动备机的相关服务，完成双机热备的切换。(二)IP工作过程IP地址才用虚拟IP地址的方法来实现，主要原理如图172.16.0.1虚拟IP地址172.16.0.3172.16.0.2 主机实IP地址 备机实IP地址主机正常的情况下虚拟IP地址指向主机的实IP地址，用户通过虚拟IP地址访问主机，这时，HA软件将虚拟IP地址解析到主机实IP地址。当主机做相关的切换时：172.16.0.1虚拟IP地址172.16.0.3172.16.0.2 主机实IP地址