基于RoseHA的計劃生育雙機熱備系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)

1、摘要:隨著計生業(yè)務(wù)的發(fā)展,對硬件服務(wù)器的可用性提出了更的嚴峻的壓力要求。本文旨在通過服務(wù)器雙機熱備系統(tǒng),滿足日益增長的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的高可用性要求。綜合調(diào)研日常基礎(chǔ)信息維護和各個部門的業(yè)務(wù)需求,本文提出計生服務(wù)雙機熱備系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。實驗中采用roseha軟件部署實現(xiàn)雙機熱備,經(jīng)測試雙機熱備系統(tǒng)達到了高可用性要求。中國論文網(wǎng) 關(guān)鍵詞:雙機熱備;計劃生育;高可用性;rose ha中圖分類號:tp393 文獻標識碼:a 文章編號:1007-9599 (2012) 13-0000-02一、引言:隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,黑龍江省人口計生委在人口計生工作實現(xiàn)了就計劃生育抓計劃生育向統(tǒng)籌解決人口問題的轉(zhuǎn)變

2、,實現(xiàn)人口與經(jīng)濟政府資源環(huán)境協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展,人口數(shù)量、素質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分布長期均衡發(fā)展,推進公共服務(wù)落實為新時期人口計生工作的主要目標,深入調(diào)研我省人口發(fā)展功能區(qū),人口數(shù)據(jù)量爆炸式增長。為更好地提供社會公共服務(wù)和精準的政務(wù)決策信息,防止關(guān)鍵業(yè)務(wù)主機因不可避免的意外或計劃性關(guān)機。因此,對系統(tǒng)高可用性提出了嚴峻的考驗,要求提供連續(xù)的服務(wù),優(yōu)化資源利用率和有效性,同時滿足系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的靈活。計生系統(tǒng)使用過程中,經(jīng)常會發(fā)生許多問題,包括服務(wù)器硬件問題、操作系統(tǒng)問題、網(wǎng)絡(luò)問題、軟件健壯性問題和穩(wěn)定性問題。鑒于計生系統(tǒng)數(shù)據(jù)本身具有敏感性、及時交互性,一旦出現(xiàn)問題,在解決時經(jīng)常要安排大量的人手去查找原因

3、,缺點是費時、費力。常常是基層工作人員著急,技術(shù)人員也沒法短時間恢復(fù)服務(wù)正常使用,造成大量的損失和投訴。為此,通過查詢相關(guān)的技術(shù)資料,向高級工程師咨詢,計劃采用雙機熱備系統(tǒng)發(fā)揮功能,短時間內(nèi)恢復(fù)故障造成的損失,保障系統(tǒng)高可用性。從雙機熱備技術(shù)成熟度來說,有許多雙機熱備軟件可供使用,根據(jù)本單位現(xiàn)有業(yè)務(wù)量需求,綜合網(wǎng)絡(luò)、硬件、價格等多項條件,多方比較最后決定采用了rose datasystems公司的rose ha軟件實現(xiàn)雙機熱備功能。二、原理:雙機熱備技術(shù)可以協(xié)調(diào)兩臺服務(wù)器提供連續(xù)、不間斷的服務(wù),提高維護系統(tǒng)的可用性,在監(jiān)測應(yīng)用服務(wù)、硬件故障,及時切換服務(wù)器來處理突發(fā)故障和恢復(fù)正常服務(wù)。雙機熱備

4、的技術(shù)是為了解決服務(wù)器高可用性而提出的,主要是通過兩臺同樣配置的服務(wù)器實時監(jiān)測對方的服務(wù)狀態(tài),若一臺發(fā)生意外故障,導(dǎo)致服務(wù)中斷,則立刻由另外一臺服務(wù)器接管故障機器提供的公共服務(wù)。兩臺服務(wù)器按工作狀態(tài)可分為主機(primary server)和備用機(standby server),主機是當前提供人口計生服務(wù)的服務(wù)器,備份機是監(jiān)測主機工作狀態(tài)和提供服務(wù)是否正常的服務(wù)器,主機同樣也有監(jiān)測備用機工作狀態(tài)是否正常,隨時準備接管人口計生服務(wù)。熱備系統(tǒng)使用上有兩種工作方式,一種是主機/備份機熱備方式,另一種是雙主機方式。第一種方式是分別在兩臺服務(wù)器上部署應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)庫,選一臺服務(wù)器做主機,另外一臺做備份

5、機。若主機運行中發(fā)生服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)意外情況,備份機狀態(tài)正常情況下,通過雙機熱備系統(tǒng)接管主機,繼續(xù)提供數(shù)據(jù)服務(wù),保持服務(wù)的連續(xù)性和軟件的健壯性。主機和備份機身份隨之互換。接管服務(wù)前,備份機沒有提供數(shù)據(jù)服務(wù),沒有產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)訪問流量,幾乎不消耗系統(tǒng)資源。接管服務(wù)后,備份機立刻提供數(shù)據(jù)服務(wù),接管產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)訪問流量,逐步調(diào)用消耗系統(tǒng)資源,滿足應(yīng)用服務(wù)器要求。主機和備份機切換接管時,對于人機交互影響極小,在可接受時間范圍內(nèi)。當用戶連接服務(wù)器數(shù)量規(guī)模大,適合使用此種方式。鑒于我中心提供數(shù)據(jù)量大、用戶連接多,采取此工作方式。第二種方式是雙主機方式,系統(tǒng)要求兩個服務(wù)器配置、性能都一致,這兩個服務(wù)器都部署有不同的應(yīng)用服務(wù)

6、。若一臺主機運行中發(fā)生服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)意外情況,另一臺主機狀態(tài)正常情況下,通過雙機熱備系統(tǒng)接管發(fā)生意外的主機,繼續(xù)提供原主機所有的應(yīng)用服務(wù)和另一臺主機的應(yīng)用服務(wù),保持兩臺主機提供的服務(wù)具有連續(xù)性、健壯性。雙主機相當于把兩臺主機的服務(wù)合并到一臺主機上。接管服務(wù)前,二臺主機各自提供數(shù)據(jù)服務(wù),產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)訪問流量,消耗系統(tǒng)資源。接管服務(wù)后,只有一臺主機立刻提供數(shù)據(jù)服務(wù),接管產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)訪問流量,瞬間增加調(diào)用消耗系統(tǒng)資源。主機切換接管時,由于應(yīng)用的壓力增大,對于網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)消耗劇增,導(dǎo)致服務(wù)器響應(yīng)時間明顯延長。當用戶連接服務(wù)器數(shù)量規(guī)模適中,實測不超過2000適合使用此種方式。三、雙機熱備系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)我單位系統(tǒng)采取兩

7、臺浪潮nf290d服務(wù)器,和一臺磁盤陣列,兩臺服務(wù)器通過光纖連接到磁盤陣列上。熱備軟件采用rose ha。在實現(xiàn)雙機熱備物理結(jié)構(gòu)上,存儲器是非常重要的一個設(shè)備。按存儲器結(jié)構(gòu)雙機熱備系統(tǒng)分為共享存儲器結(jié)構(gòu)和非共享存儲器結(jié)構(gòu)。共享存儲器結(jié)構(gòu)是兩臺服務(wù)器共享一個存儲器空間。非共享存儲器是沒有共享的存儲器空間。本文提出雙機熱備系統(tǒng)設(shè)計是為了滿足數(shù)據(jù)一致性要求,采取共享存儲器結(jié)構(gòu)。通過共享存儲器,使得提供的數(shù)據(jù)內(nèi)容是一樣的。roseha雙機系統(tǒng)的兩臺服務(wù)器(主機)都與磁盤陣列(共享存儲)系統(tǒng)直接連接,操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和roseha高可用軟件分別安裝在兩臺浪潮服務(wù)器上,數(shù)據(jù)庫等共享數(shù)據(jù)存放在磁盤陣列存儲

8、系統(tǒng)上,兩臺主機之間通過私有心跳網(wǎng)絡(luò)線連接。配置好的系統(tǒng)主機開始工作后,roseha軟件開始監(jiān)控系統(tǒng),通過私用網(wǎng)絡(luò)傳遞的心跳信息,每臺主機上的roseha軟件都可監(jiān)控另一臺主機的狀態(tài)。當主機發(fā)生故障時,心跳信息就會產(chǎn)生變化,這種變化可以通過私有網(wǎng)絡(luò),被roseha軟件捕捉心跳信息。當捕捉到心跳信息后,roseha就會控制系統(tǒng)進行主機切換,即備份機提供服務(wù)接管主機的工作。同時工作人員可以對發(fā)生意外的主機維護。維護完,可以根據(jù)roseha的設(shè)定自動或手動再切換回來,也可不切換,此時維修好的主機就作為備份機,雙機系統(tǒng)繼續(xù)工作。維護時,不影響對外提供的數(shù)據(jù)服務(wù)。roseha實現(xiàn)容錯功能對客戶端來說主機

9、是透明的。主機發(fā)生意外而進行切換接管時,切換過程對遠端客戶來說是沒有感覺受影響,應(yīng)用服務(wù)不會發(fā)生中斷。因為它采用了虛擬ip地址映射技術(shù)。系統(tǒng)提供了虛擬地址表示可用主機的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)地址,無論系統(tǒng)如何切換接管,虛擬地址始終指向一臺能提供數(shù)據(jù)服務(wù)的主機。虛擬地址及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)由可用主機提供。當主機出現(xiàn)異常中斷服務(wù)時,roseha會將虛擬地址轉(zhuǎn)移到備份機的網(wǎng)卡上,不間斷地提供數(shù)據(jù)服務(wù)。遠端用戶感覺不到系統(tǒng)發(fā)生的任何中斷服務(wù)的意外。對于人口計生數(shù)據(jù)服務(wù),當有主服務(wù)器出現(xiàn)異常時,另外一臺服務(wù)器就會自動接管,同時啟動數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序,使人口計生人口數(shù)據(jù)庫可以正常保持連接,不會中斷正在進行的工作業(yè)務(wù),提高我省基層工

10、作人員辦公效率,改善了人口計生公共服務(wù)的質(zhì)量。實施過程中,首先要系統(tǒng)地分析人口計生業(yè)務(wù)的需求,按需求配置服務(wù)器及配套軟件環(huán)境。經(jīng)測試和咨詢后,采用浪潮nf290d服務(wù)器作為主機和備份機,采用1t存儲容量的磁盤陣列作為共享存儲設(shè)備,采用主機備份機方式實現(xiàn)雙機熱備。整理資料后,概要設(shè)計出服務(wù)器集群的清單,確定了關(guān)鍵參數(shù)。然后設(shè)置主機網(wǎng)卡和安裝心跳線。主機網(wǎng)卡分別設(shè)置對外服務(wù)網(wǎng)絡(luò)地址,心跳線(rs-232)連接兩臺主機的第二塊網(wǎng)卡上,分別設(shè)置服務(wù)器的第二塊網(wǎng)卡地址為各自的心跳網(wǎng)絡(luò)地址,用于傳輸心跳信號,雙機熱備軟件監(jiān)測主機是否發(fā)生意外。接下來要安裝和配置共享存儲器,使用光纖連接1t存儲容量的磁盤陣列

11、和兩臺服務(wù)器。在roseha軟件中,配置節(jié)點名分別為db1和db2,使用roseha創(chuàng)建一個物理卷g,該物理卷g只有被激活的主機才可以訪問。創(chuàng)建各自的對外網(wǎng)絡(luò)地址給網(wǎng)卡lan2,配置公共虛擬地址,便于程序調(diào)用數(shù)據(jù)連接。這里一般推薦公共虛擬地址和對外網(wǎng)絡(luò)地址應(yīng)該在一個網(wǎng)段內(nèi)。設(shè)置可供調(diào)用的服務(wù)名和代理名,方便主機和備份機接管服務(wù)。設(shè)置windows系統(tǒng)服務(wù)里數(shù)據(jù)庫服務(wù)和代理啟動類型為“手動”。到此,部署雙機熱備系統(tǒng)的工作就結(jié)束。測試雙機備份系統(tǒng)是否能正常工作。先關(guān)閉一臺服務(wù)器或者斷開對外服務(wù)的網(wǎng)線,登陸另外一臺服務(wù)器上查看roseha雙機狀態(tài),若關(guān)閉的服務(wù)器中狀態(tài)顯示為灰色,另一臺服務(wù)器中roseha的狀態(tài)為顯示亮色,且ip和卷標都如理想情況下一樣發(fā)亮顯示,則配置雙機熱備系統(tǒng)成功,服務(wù)已經(jīng)被另外一臺服務(wù)器接管切換過程一般在5秒到2分鐘之間,具體時間由服務(wù)器性能和數(shù)據(jù)庫啟停時間決定。優(yōu)點是減少人工干預(yù),提高設(shè)備利用率和穩(wěn)定性,實現(xiàn)人口計生業(yè)務(wù)的高可用需求。缺點是主機提供的數(shù)據(jù)服務(wù)受限于共享存儲設(shè)備,一旦共享存儲設(shè)備出問題,將對數(shù)據(jù)造成無法挽回的損失。四、結(jié)論我中心為更好地服務(wù)于人口