1Stratus 容错UPtime解决方案工业领域

美国容错技术正常运行时间保修解决方案文档信息文档标题：美国容错技术正常运行保修解决方案日期： 2014. 05. 08收件人：客户名称客户经理：刘晨，北区销售经理技术顾问：高峰，北区技术支持经理目录一前言摘要四2工业自动控制系统和连续可用性53“保证正常运行时间”解决方案介绍64“保修正常运行”解决方案的优势155“保修正常运行”解决方案如何降低项目总拥有成本186STRATUS服务计划217个案例研究(与工业控制自动化行业相关) 288STRATUS公司概要319联系信息33一开头概括工业自动控制系统在目前快速发展的制造行业中处于重要的中心地位。 与以往的集群双热备盘方式相比，在提高工业自动控制系统的可靠性方面存在不充分、管理复杂等问题， 本文旨在向“用户名”介绍采用美国容错技术Stratus Technologies的Uptime Assurance的正常运行时间保障技术方案，作为工业自动控制系统的服务器平台体系结构，“用户名”很高2工业自动控制系统和持续可用性不论制造业、电力系统、柔性制造系统、自动仓库还是智能制造等，产业自动控制系统都是从企业经营管理战略到具体引进的生命线。 它对机械设备或生产过程，不需要人工直接干预，按照预期目标实现了测量操作等信息处理和过程控制。 同时上下联系现场设备和企业管理系统，无缝共享数据，并通过产品质量设计、计划、物流调度、生产控制管理、成本预测优化、安全监控维护等信息系统的集成，实现了全面有效的协调控制和管理。基于工业的自动化控制系统在以上行业发挥了核心作用，如果系统发生故障或双热群集体系结构发生故障，流程可能会混乱、数据丢失、直接影响企业的正常协作、造成巨大的经济损失，同时也可能导致人命事故目前，无论是国内还是世界上不同的制造企业，都选择信赖美国容错技术Stratus Technologies提供的世界领先的Uptime Assurance“正常运行时间保障”解决方案，将主动可用性系统与全面监控服务结合起来Stratus计划比传统的双热备盘体系结构更可靠，非常适合于工业自动化控制系统环境，使Stratus客户感到安心。3介绍“正常运行时间保修”解决方案Stratus的uptime assurance“uptime assurance”解决方案集成了美国的容错能力，是为世界上最苛刻的计算机应用程序提供持续高可用性运行时间的程序的结晶，其中包括以下三项关键技术1) Lockstep technology硬件锁定技术(全球专利技术)2 )自动化实时层软件保护层3 ) proactiveavailabilitymanagement的可用性管理服务。3.1硬件锁定技术(Lockstep technology )临时资源方案的硬件部分采用了硬件级冗馀的设计原理，整个系统采用了主板、CPU处理器、存储器、I/O输入输出通信模块的双硬件模式。 冗馀CPU/MEM硬件通过Stratus独自的硬件锁定技术，在同一时钟周期执行同一芯片命令的I/O控制部采用多路径冗馀管理方式，部件的切换时间降低到秒级或毫秒级，应用系统不停止，因此系统不会停止通过这一精密强大的技术，当某些部件发生故障时，冗馀部件立即变成活动的备件，使系统正常运行，防止机器停止运行，预防数据丢失的可能性。基于工作原理，Stratus使用商业通用的Intel x86标准架构来分别添加常规计算机服务器系统中的单个CPU处理器、存储器和I/O输入/输出单元并修改主板的通信芯片，从而添加故障监控隔离功能在双CPU处理器、双内存和双I/O输入/输出状态下，最后利用Lockstep锁技术实现了两组同时运行和可连续使用的功能。双模冗馀(dmr )技术的特点是主机具有冗馀处理和输入/输出组件，并且冗馀组件能够进行更多交叉通信，从而实现CPU处理器、内存、I/O输入/输出控制设备、硬盘内置I/OPCI卡处理器CPU芯片Chipset内存存储器斯特劳斯最佳时间段Layer正常运行保修技术内置I/OPCI卡处理器CPU芯片Chipset内存存储器斯特劳斯最佳时间段Layer正常运行保修技术时钟同步CPU多路径I/O与传统的双热群集方案相比，群集方案只是系统级冗馀。 严格来说，必须配置外部磁盘阵列存储模块才能实现系统和存储的单点故障。 但是，由于整个系统仍与两台服务器的心跳连接，因此仍然存在切换单点故障的问题。 而且，这种系统级冗馀需要通过人为脚本程序创建设计和集群部署，增加了更多的人为错误因素和人才部署成本。3.2保护软件层(Automated Uptime Layer )临时资源计划的自动化临时层保护软件层是Stratus过去30年的研究成果。 结合锁定硬件、CPU处理器、存储器、I/O输入输出控制等设备，提供系统稳定性、管理简便性、自我监控、分析、更新、自动错误、系统兼容性等增值功能。3.2.1单逻辑系统(Single System View )Stratus独特的硬件设计简化了基于硬件的操作系统和软件，就像普通的独立服务器一样。 整个系统只需安装操作系统即可完全正常工作。 在操作系统上运行的中间件和应用程序也同时安装。 从使用者的角度来看，它似乎是在单一系统环境中执行。 我们已经知道安装系统正在运行两个物理设备。3.2.2硬件驱动程序模块增强(Hardened Device Drivers )驱动程序是操作系统识别物理设备的重要程序。 操作系统通过驱动程序与物理设备交互。 增强驱动程序是Stratus Uptime Assurance的另一个重要部分。 驱动程序增强和重写可确保计算机系统中的任何设备出现故障(包括临时故障或永久故障)都不会导致系统崩溃。 同时，增强型驱动程序还可以识别更换的设备并将其加载到自动运行的系统中，而无需引导系统。3.2.3自动监视分析(Monitoring and analysis )quick dump快速导出系统CPU/MEM的运行状态。 是帮助用户发现系统故障根本原因的有效手段。 根据故障状况和需要，将CPU和存储数据及时写入磁盘，可高效掌握并保持系统的运行状态。 在系统出现故障时提供确定根本原因的重要有用数据，找到解决方案，防止今后同样的问题再次发生。SNMP -通过SNMP协议将系统生成的各种警报信息和状态发送到用户程序和网络管理监视软件，实现故障的可编程监视和管理。3.2.4变更控制(Change control )ActiveUpgrade是Stratus Technologies为缩短用户计划内停机时间而设计的技术，可帮助用户最大限度地提高系统正常运行时间。 通用窗口中的操作系统越来越开放，系统和应用程序功能的更改比以前更加明显，修补程序和修补程序也更加频繁地发布。 ActiveUpgrade可以通过命令将两个独立的模块单元分成两部分，这两部分可以双重工作。 一个单元保持系统正常运行，另一个单元用于执行系统软件补丁程序、热修复补丁程序和程序升级等任务。 工作中客户的系统仍在运行。 修复完成后，组合两个模块操作，新系统将继承旧系统并使系统恢复双工运行状态。3.2.5自动警报和警报自动故障报告功能是Stratus产品在提高顾客的使用体验和服务管理方面还具有独特优势的产品功能。 产品内置设计设备状态故障信号的收集、统计和报告，自动定期取得运行状态，以图表和图表的形式向客户提供相关数据，使客户能够一目了然地掌握系统的运行状况。 同时，这些信息通过配置的电话网络和互联网自动发送到Stratus客户服务中心，服务工程师根据相关内容及时处理故障和警告，帮助用户消除潜在的停机风险3.2.6系统兼容性(操作系统和应用程序兼容性)stratus ft server服务器产品采用标准英特尔至强多核CPU技术，完全符合X86体系结构的行业标准设计体系。 提供用户广泛使用的Microsoft windows 2003或Windows 2008 R2服务器版本红帽Linux Enterprise 64位操作系统和VMware vs phare版本5虚拟化系统ftServer通过自动化实时层(aul )软件提供系统可靠性管理，所有操作系统都为用户的应用程序提供完整的二进制API兼容性。 用户在适当的平台上开发的应用程序可以自动获得最大的平台稳定性，而无需进行任何更改。3.3可用性管理服务(proactiveavailabilitymanagement )可用性管理通过技术手段帮助用户更好地使用Stratus产品，在Stratus服务支持下，用户的关键计算机平台确保最高水平的正常运行时间保障。 Stratus的可用性管理服务与客户寻求帮助的传统服务方式不同，通过内置的技术判断，自行发现、识别错误，对故障设备采用电路隔离、自我测试、复位恢复等，自动修复。 Stratus工程师可以通过电话和互联网积极帮助用户监控和管理系统的使用和操作，收集内置管理软件、设备信息状态，并将其配置为自动启动远程呼叫功能。 您可以积极地向Stratus呼叫服务中心发送相关信息，Stratus可以积极地分析和确定问题，并且直接向用户现场发送要更换的部件(参见下图)。Stratus可用性管理和相关服务支持可以更有效地防止系统停机，确保您的系统始终在线运行，确保您的利益，并且可以放心面对问题。3.4 Stratus产品的说明和物理特性4“保修正常运行时间”解决方案的优势4.1将意外停机时间降至最低Stratus“正常运行时间保证”解决方案可帮助您的核心计算机保持稳定运行，并使您的关键程序系统保持最长运行时间，这一点非常重要。 平台的连续可用性指标达到AL4或更高级别(99.999 % )。按时间衡量，年平均非计划停机时间不超过5分钟。可用性指标与停机时间的比较4.2更可靠Stratus的“保修正常运行时间”解决方案提供了比其他可靠的解决方案更完美的时间保护，并且比其他解决方案更可靠。 现有的双热备盘集群方式是冗馀的独立服务器，通过组合连接，是在操作系统上通过一系列的程序的监视和转换控制实现的故障恢复方式。 此方法的配置和设置相对复杂，无法保护动态数据，恢复时间不确定，用户难以部署、使用和维护。 业务连续性受系统切换的影响。 Stratus是一种完全冗馀的体系结构设计，允许您在系统运行时在线更换部件和模块，而不会中断系统。 交换零件和模块会自动加载和恢复，而不会影响系统或程序的运行或性能。客户业务系统连续性比较图4.3内存数据未丢失Stratus独特的冗馀硬件结构不仅确保磁盘上的静态数据的完整性，还确保内存数据的完整性。 这可确保用户程序与交易中的数据完全一致。 这在其他解决方案中是不可能的。 因为在其他情况下，在故障恢复期间，当前事务和内存数据将丢失。4.4应用透明度和简单管理Stratus“保证正常运行时间”解决方案的配置是单个操作系统映像环境，用户在使用和管理过程中面临的是单个环境。 例如，操作系统集、中间件集和应用程序集可以与正在运行的服务器相同的方式使用。 您还可以获得可用性，而无需修改软件程序、添加脚本文件或特殊配置。操作系统和stratus aul (automateduptimelayer )软件易于安装，光盘指南和系统将自动启动并一次完成。 只需按一下鼠标，即可完成内置磁盘镜像或网络冗馀配置。 从安装到设置，用户可以部署具有可靠计算环境的系统。5“保修正常运行”解决方案如何降低项目总拥有成本投入和运输成本趋势图Stratus的“保修正常运行时间”解决方案为用户提供了新的可靠性体验，同时为用户节省总体方案的总体投资成本提供了以下显着优势投资成本：o硬件投资成本单硬件容