ExpressCluster_HA_solution_镜像型Linux.doc

ExpressCluster高可用集群镜像磁盘型方案建议书针对用户对系统的可靠性和容错能力的要求，我公司建议用户选择NEC EXPRESSCLUSTER高可用集群软件构筑镜像HA(即双机容错)解决方案，来实现系统中关键设备的双机容错，从而达到系统的高度可靠性和容错能力。1. EXPRESSCLUSTER镜像HA解决方案系统结构示意图：镜像HA容错系统的工作原理EXPRESSCLUSTER的镜像HA解决方案使用纯软件的方式实现双机容错。它将用户数据存储于各自服务器内的镜像盘(Mirror Disk)上，通过镜像引擎将数据进行实时复制备份。镜像盘可以是服务器本机上的硬盘，也可以是外部存储设备。在Active/Standby的工作模式下，Server1作为活动服务器，Server2作为待机服务器(备份服务器)，当Server1发生故障时(包括各种软硬件故障)，Server2通过心跳路径侦测到Server1的故障并自动接管所有Server1上的资源（如IP地址、数据库服务或其他应用程序、用户数据、计算机名等等），在本机上将继续读取镜像盘上的数据并继续运行数据库服务或其他应用程序。用户感觉不到这种故障切换就可以继续使用服务器提供的服务。待Server1修复后，可选择通过手工或自动方式将所有已切换到Server2的资源切换回到Server1，并且Server2的镜像盘上的所有数据自动恢复至Server1的镜像盘上。另外，镜像HA解决方案已经实现了对数据实时热备份，数据存储于不同服务器内的镜像盘上也避免了单点崩溃的可能性，同时借助IBM服务器提供优异的应用程序性能和高可靠性增加了数据的安全性及系统的可用性。而且，使用镜像方式构筑集群系统，两台服务器之间的距离不受外部存储设备连接线的限制，可以将两台服务器放置在不同的位置。这种HA系统设置下，一般不需要再额外配置备份服务器，但如果用户对数据安全性有更高的要求，也可建议用户用另外一台备份服务器（或磁带机）对业务数据进行定期的冷备份，使得用户的数据更安全。2. 客户需求利用高可用集群对数据库服务器提供保护，在数据库服务器发生故障时由待机服务器接管服务，将数据库服务器宕机时间降到最低。并且，利用集群的镜像复制功能避免由于单点故障导致的数据丢失。3. 系统配置 硬件配置设备名型号数量服务器2台网卡通用网卡2块/每服务器 软件配置操作系统Red Hat LinuxHA软件EXPRESSCLUSTER X 3.0 for Linux主体模块EXPRESSCLUSTER X Replicator 3.0 for Linux实现镜像功能。默认包含快速差分同步功能，支持实时同步和异步同步。 应用4. 系统构成图EXPRESSCLUSTER X 被保护应用2节点集群 (Active/Standby)ClientEthernet被保护应用EXPRESSCLUSTER X Replicator数据实时同步5. EXPRESSCLUSTER镜像HA解决方案的关键特性EXPRESSCLUSTER以下几方面的关键技术，为用户的关键业务系统提供强大的高可用性、高可靠性和灵活的扩展性。 支持多平台EXPRESSCLUSTER支持目前国内几乎所有主流的Windows和Linux操作系统平台 以分区为单位的同步复制EXPRESSCLUSTER可以对两台服务器的指定分区进行镜像同步复制。这样对于单硬盘系统或使用Hostraid的低端服务器也可以通过镜像方式保护应用和数据资产。并且，镜像复制是以写操作为单位的，数据被实时同步，可以保证两端服务器上的数据完全一致。 快速差量恢复以往，在磁盘发生故障之后两服务器数据不一致时，我们为了保证数据的完整性，进行恢复时，需要进行整个分区的完全复制。现在，我们通过差量恢复功能，可以只复制两边存在差异的部分。将磁盘故障恢复时间从几小时缩短到几秒钟。 支持多节点镜像多节点的镜像是EXPRESSCLUSTER领先同类产品实现的一个重要技术突破利用多节点镜像技术，可以用一台服务器同时对多个节点进行镜像复制。甚至实现多节点之间互为备份的构筑方式，在以前，这种方式必须利用共享磁盘才能够实现。 高度可扩展性EXPRESSCLUSTER 将镜像复制功能，定义为一个选件。这样作的意义在于，我们可以灵活的配置我们集群系统。在镜像型集群上，只需要添加一台共享存储设备就可以改造成共享型集群，无需追加软件支出。而且，可以同时使用镜像磁盘和共享存储上的磁盘空间，可以充分利用共享存储提供的扩展性，和镜像复制功能提供的数据安全性。 支持远程镜像提供异步镜像复制的方式，支持单链路低带宽环境，对远程数据镜像复制提供保障。6. EXPRESSCLUSTER的特点及技术优势6.1、故障侦测机制的强化EXPRESSCLUSTER提供全方位的实时故障监视，可以监视网络、存储、服务器、操作系统、应用软件、EXPRESSCLUSTER自身服务状态、待机服务器上的软硬件资源的状态。EXPRESSCLUSTER的网络心跳通过系统的内核空间进行，不受系统负荷的影响。除了支持网络心跳外，还可以通过COM口、存储设备上的特定分区、以及Ping第三方的方式确认服务器的状态。除了对应用程序和服务进行常规级别的监视外（所谓常规级别的监视，即进程死活级别的监视），EXPRESSCLUSTER还提供了一系列监视选件产品，如Database Agent、Internet Server Agent、Application Server Agent、File Server Agent等，这些监视选件产品定期对应用程序进行实际的访问处理，探测应用的响应时间，返回结果等状态，从而实现对应用程序和服务的僵死状态（Stall）的监视，为用户的关键业务系统提供了更深层次的保护。EXPRESSCLUSTER的监视选件可以支持4个领域内的大部分主流应用，包括数据库服务器、互联网服务器、文件服务器和应用服务器等。6.2、适用平台范围的扩大EXPRESSCLUSTER支持目前国内几乎所有主流的Windows和Linux操作系统平台，如Windows NT/2000/2003、RedHat、TurboLinux、MiracleLinux、Novell SUSE Linux、RedFlag等。其硬件平台兼容性好，支持IA32、X86_64、IA64、PPC64等硬件平台，还可以支持FT服务器、刀片服务器等特殊用途的硬件设备。EXPRESSCLUSTER支持虚拟环境。当虚拟计算机上运行的业务发生故障时，EXPRESSCLUSTER可以将其切换到另外一个虚拟计算机。如果虚拟机软件本身发生故障，或者物理服务器发生故障，EXPRESSCLUSTER还能够将虚拟计算机整个切换到另外一台物理服务器上。除此之外，还可以利用虚拟计算机，对物理服务器进行备份。例如，如果希望利用一台服务器，分别对运行不同操作系统的物理服务器进行备份，利用虚拟技术与EXPRESSCLUSTER相结合，将很容易就可以实现。6.3、提供异地灾备方案EXPRESSCLUSTER在应用方式上的另一个创举就是将镜像型集群应用于异地灾备解决方案中。通常的异地灾备解决方案，对网络环境要求高、实施复杂、实现成本也比较昂贵。而利用镜像型集群软件的异地灾备解决方案，不但能够异地备份业务数据，还可以对软硬件资源进行监视，在主节点发生故障时，能够自动在备份节点上恢复业务，将业务服务的停止控制在最小限度内。并且，EXPRESSCLUSTER还针对单链路低带宽网络环境，对镜像复制功能进行了改造和强化。以前的镜像型集群中，为了保证两台服务器上数据的一致性，需要等待两台服务器上的写操作全部完成，才会进行下一步的处理。这样的处理机制在远程镜像结构中，由于网络的延迟和带宽的影响，会大大影响主服务器上业务的处理效率。而EXPRESSCLUSTER提供一种异步镜像的方式，可以将本地磁盘的写操作和远程镜像复制分开，回避远程复制对业务处理效率的影响。利用远程镜像型集群实现异地灾备，是一个性价比很高的低成本解决方案。特别是对小规模系统的容灾需求，是一个非常好的选择。6.4、简便的维护操作EXPRESSCLUSTER提供基于B/S结构的标准GUI用户界面，采用树状层级显示，集群架构清楚明了。基于Java的开发技术，支持远程管理与操作，可在统一的界面下，用统一的方式同时管理多个不同平台上的集群（Windows与Linux集群均可），在集群各个节点上可以看到同样详细的管理信息和管理功能。可以在日志视图中显示系统的详细信息，便于管理者及时发现集群的各种问题。在发生故障或进行切换时，系统可以自动向管理员发送故障通知邮件。还可以通过外接的网络报警灯设备，进行声光方式的故障报警。这样极大的方便了系统管理员的操作和管理。6.5、简便易用的集群配置工具EXPRESSCLUSTER提供集群构筑工具Cluster Builder，标准的GUI界面，操作简便易行，为管理员提供树状图显示集群全局，层次分明。通过预先配置集群的各种参数，当创建集群时只需在构成集群的一台服务器上读入集群的配置信