IT運(yùn)維工程師基礎(chǔ)知識

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最終修改時間：20231212

1BS和CS的區(qū)分以與優(yōu)缺點(diǎn)

C/S又稱Client/server或客戶/服務(wù)器模式。服務(wù)器通常采納高性能的

PC、工作站或小型機(jī)，并采納大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如Oracle、Sybase、

Informix或SQLServero客戶端須要安裝專用的客戶端軟件。

B/S是Brower/Server的縮寫，客戶機(jī)上只要安裝一個閱讀器

（Browser）,如NetscapeNavigator或InternetExplorer,服務(wù)器安

裝Oracle、Sybase^Informix或SQLServer等數(shù)據(jù)庫。閱讀器通過

WebServer同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

C/S的優(yōu)點(diǎn)是能充分發(fā)揮客戶端PC的處理實(shí)力，很多工作可以在客戶端

處理后再提交給服務(wù)器。對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)就是客戶端響應(yīng)速度快。缺點(diǎn)主要只

適用于局域網(wǎng)。

客戶端須要對初裝電腦安裝專用的客戶端軟件，升級須要處理特殊處理

（重裝軟件或運(yùn)用自動升級技術(shù)）

對客戶端的操作系統(tǒng)一般會限制用windows,不支持linux等

B/S最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以在任何地方進(jìn)行操作而不用安裝任何特地的軟

件。只要有一臺能上網(wǎng)的電腦就能運(yùn)用，客戶端零維護(hù)。系統(tǒng)的擴(kuò)展特別

簡潔，只要能上網(wǎng)，再由系統(tǒng)管理員安排一個用戶名和密碼，就可以運(yùn)用

To甚至可以在線申請，通過公司內(nèi)部的平安認(rèn)證（如CA證書）后，不

須要人的參加，系統(tǒng)可以自動安排給用戶一個賬號進(jìn)入系統(tǒng)。但在做不同

的閱讀器的兼容性編碼，并且不能實(shí)現(xiàn)困難前面計算和展示。

2熱插拔

熱插拔(hot-plugging或HotSwap)即帶電插拔，熱插拔功能就是

允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)，不切斷電源的狀況下取出和更換損壞的硬盤、電

源或板卡等部件，從而提高了系統(tǒng)對災(zāi)難的與時復(fù)原實(shí)力、擴(kuò)展性和敏捷

性等，例如一些面對高端應(yīng)用的磁盤鏡像系統(tǒng)都可以供應(yīng)磁盤的熱插拔功

能。詳細(xì)用學(xué)術(shù)的說法就是：熱替換(Hotreplacement)＞熱添加(hot

expansion)和熱升級(hotupgrade),

3Failover失效轉(zhuǎn)移

通俗地說，即當(dāng)A無法為客戶服務(wù)時，系統(tǒng)能夠自動地切換，使B能

夠與時地頂上接著為客戶供應(yīng)服務(wù)，且客戶感覺不到這個為他供應(yīng)服務(wù)的

對象已經(jīng)更換。

4磁盤陣列RAID

磁盤陣歹(RedundantArraysofIndependentDisks,RAID),

有“獨(dú)立磁盤構(gòu)成的具有冗余實(shí)力的陣列”之意。

磁盤陣列是由很多價格較便宜的磁盤，組合成一個容量巨大的磁盤

組，利用個別磁盤供應(yīng)數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個磁盤系統(tǒng)效能。利用

這項(xiàng)技術(shù)，將數(shù)據(jù)切割成很多區(qū)段，分別存放在各個硬盤上。

磁盤陣列還能利用同位檢查(ParityCheck)的觀念，在數(shù)組中隨意

一個硬盤故障時，仍可讀出數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)重構(gòu)時，將數(shù)據(jù)經(jīng)計算后重新置

入新硬盤中。

4.1RAID級別

4.1.1RAID0

RAID0是最早出現(xiàn)的RAID模式，即DataStripping數(shù)據(jù)分條技

術(shù)。RAID0是組建磁盤陣列中最簡潔的一種形式，只須要2塊以上的硬

盤即可，成本低，可以提高整個磁盤的性能和吞吐RAID0沒有供應(yīng)

冗余或錯誤修復(fù)實(shí)力，但實(shí)現(xiàn)成本是最低的。

RAID0最簡潔的實(shí)現(xiàn)方式就是把N塊同樣的

RAID0

striping

硬盤用硬件的形式通過智能磁盤限制器或用操作

系統(tǒng)中的磁盤驅(qū)動程序以軟件的方式串聯(lián)在一起

創(chuàng)建一個大的卷集。在運(yùn)用中電腦數(shù)據(jù)依次寫入到

各塊硬盤中，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以整倍的提高硬盤的容量。如運(yùn)用了三

塊80GB的硬盤組建成RAID0模式，那么磁盤容量就會是240GB。其

速度方面，各單獨(dú)一塊硬盤的速度完全相同。最大的缺點(diǎn)在于任何一塊硬

盤出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)將會受到破壞，牢靠性僅為單獨(dú)一塊硬盤的1/No

4.1.2RAID1

RAID1RAID1稱為磁盤鏡像，原理是把

mirroring

一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤

上，也就是說數(shù)據(jù)在寫入一塊磁盤的

同時，會在另一塊閑置的磁盤上生成

鏡像文件，在不影響性能狀況下最大

限度的保證系統(tǒng)的牢靠性和可修復(fù)性

上，只要系統(tǒng)中任何一對鏡像盤中至

少有一塊磁盤可以運(yùn)用，甚至可以在一半數(shù)量的硬盤出現(xiàn)問題時系統(tǒng)都可

以正常運(yùn)行,當(dāng)一塊硬盤失效時，系統(tǒng)會忽視該硬盤，轉(zhuǎn)而運(yùn)用剩余的鏡像

盤讀寫數(shù)據(jù)，具備很好的磁盤冗余實(shí)力。雖然這樣對數(shù)據(jù)來講肯定平安，

但是成本也會明顯增加，磁盤利用率為50%,以四塊80GB容量的硬盤

來講，可利用的磁盤空間僅為160GB。另外，出現(xiàn)硬盤故障的RAID系

統(tǒng)不再牢靠，應(yīng)當(dāng)與時的更換損壞的硬盤，否則剩余的鏡像盤也出現(xiàn)問題,

那么整個系統(tǒng)就會崩潰。更換新盤后原有數(shù)據(jù)會須要很長時間同步鏡像，

外界對數(shù)據(jù)的訪問不會受到影響，只是這時整個系統(tǒng)的性能有所下降。因

此，RAID1多用在保存關(guān)鍵性的重要數(shù)據(jù)的場合。

4.1.3RAIDO+1

『

RAIDO+1名稱上我們便可以看出是RAID。與RAID1B—

的結(jié)合體。在我們單獨(dú)運(yùn)用RAID1也會出現(xiàn)類似單獨(dú)運(yùn)1

卜

用RAID0那樣的問題，即在同一時間內(nèi)只能向一塊磁盤E

昌

.

寫入數(shù)據(jù)，不能充分利用全部的資源。為了解決這一問題，我們可以在磁

盤鏡像中建立帶區(qū)集。因?yàn)檫@種配置方式綜合了帶區(qū)集和鏡像的優(yōu)勢，所

以被稱為RAID0+1。把RAID0和RAID1技術(shù)結(jié)合起來，數(shù)據(jù)除分布在

多個盤上外，每個盤都有其物理鏡像盤，供應(yīng)全冗余實(shí)力，允許一個以下

磁盤故障，而不影響數(shù)據(jù)可用性，并具有快速讀/寫實(shí)力。RAID0+1要在

磁盤鏡像中建立帶區(qū)集至少4個硬盤。

4.1.4RAID5

RAID3和RAID5都是校驗(yàn)方式。RAID3的工作方式是用一塊磁盤存放

校驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于任何數(shù)據(jù)的變更都要修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)信息，存放數(shù)據(jù)

的磁盤有好幾個且并行工作，而存放校驗(yàn)數(shù)據(jù)的磁盤只有一個，這就帶來

了校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放時的瓶頸。RAID5的工作方式是將各個磁盤生成的數(shù)據(jù)

校驗(yàn)切成塊，分別存放到組成陣列的各個磁盤中去，這樣就緩解了校驗(yàn)數(shù)

據(jù)存放時所產(chǎn)生的瓶頸問題，但是分割數(shù)據(jù)與限制存放都要付出速度上的

代價。

在RAID5±,讀/寫指針可

RAID5

同時對陣列設(shè)備進(jìn)行操作，供應(yīng)

了更高的數(shù)據(jù)流量。RAID5更適

合于小數(shù)據(jù)塊和隨機(jī)讀寫的數(shù)

據(jù)。在RAID5中有“寫損失”,

即每一次寫操作將產(chǎn)生四個實(shí)際

的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)

據(jù)與奇偶信息，兩次寫新的數(shù)據(jù)與奇偶信息，適用于讀多寫少的應(yīng)用。

當(dāng)其中一個磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后,利用剩下的磁盤和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)

信息重新復(fù)原/生成丟失的數(shù)據(jù)而不影響數(shù)據(jù)的可用性。至少須要3個或

以上的硬盤。適用于大數(shù)據(jù)量的操作。成本稍高、儲存新強(qiáng)、牢靠性強(qiáng)的

陣列方式。

5心跳消息(HeartbeatMessage)

心跳消息(HeartbeatMessage)是一種發(fā)送源發(fā)送到接收方的消

息，這種消息可以讓接收方確定發(fā)送源是否以與何時出現(xiàn)故障或終止。

通常，心跳消息從發(fā)送源啟動時起先發(fā)送，直到發(fā)送源關(guān)閉，期間發(fā)

送源會不間斷的發(fā)送周期性或重復(fù)消息。當(dāng)接收方在某個消息接收周期內(nèi)

未收到消息，接收方可能會認(rèn)為發(fā)送源已經(jīng)關(guān)閉、出現(xiàn)故障、或者當(dāng)前不

行用。心跳消息可能常被用于高可用性或容錯處理的目的。

6雙機(jī)熱備(hotbackup)

6.1雙機(jī)熱備名詞說明

從廣義上講，就是對于重要的服務(wù)，運(yùn)用兩臺服務(wù)器，相互備份，共

同執(zhí)行同一服務(wù)。當(dāng)一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，可以由另一臺服務(wù)器擔(dān)當(dāng)服

務(wù)任務(wù)，從而在不須要人工干預(yù)的狀況下，自動保證系統(tǒng)能持續(xù)供應(yīng)服務(wù)。

雙機(jī)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(shí)際應(yīng)用中，可能會出現(xiàn)多臺服務(wù)器的狀況，即服務(wù)器集群。雙機(jī)熱

備一般狀況下須要有共享的存儲設(shè)備。但某些狀況下也可以運(yùn)用兩臺獨(dú)立

的服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備，須要通過專業(yè)的集群軟件或雙機(jī)軟件。

從狹義上講，雙機(jī)熱備特指基于active/standby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，或者運(yùn)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(yùn)行。當(dāng)其中運(yùn)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standby機(jī)器激活，保證應(yīng)用在短時間內(nèi)完全復(fù)原正常

運(yùn)用。

6.2運(yùn)用雙機(jī)熱備的緣由

為了使軟硬件系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，雙機(jī)熱備一般能做到以下功能：對操作

系統(tǒng)的檢測、對網(wǎng)絡(luò)的檢測功能、對數(shù)據(jù)庫的檢測功能、用戶特有程序的

熱備、第三方軟件編程實(shí)力，雙機(jī)熱備軟件，一旦檢測到故障后會自動切換

到備用服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)不停機(jī)服務(wù)。

詳解如下：

服務(wù)器的故障可能由各種緣由引起，如設(shè)備故障、操作系統(tǒng)故障、軟

件系統(tǒng)故障等等。一般地講，在技術(shù)人員在現(xiàn)場的狀況下，復(fù)原服務(wù)器正

?？赡茼氁辽?分鐘、幾小時甚至幾天。從實(shí)際閱歷上看，除非是簡潔

地重啟服務(wù)器（可能隱患仍舊存在），否則往往須耍幾個小時以上。而假

如技術(shù)人員不在現(xiàn)場，則復(fù)原服務(wù)的時間就更長了。

而對于一些重要系統(tǒng)而言，用戶是很難忍受這樣長時間的服務(wù)中斷

的。因此，就須要通過雙機(jī)熱備，來避開長時間的服務(wù)中斷，保證系統(tǒng)長

期、牢靠的服務(wù)。

確定是否運(yùn)用雙機(jī)熱備，正確的方法是要分析一下系統(tǒng)的重要性以與

對服務(wù)中斷的容忍程度，以此確定是否運(yùn)用雙機(jī)熱備。即，你的用戶能容

忍多長時間復(fù)原服務(wù)，假如服務(wù)不能復(fù)原會造成多大的影響。

在考慮雙機(jī)熱備時，須要留意，一般意義上的雙機(jī)熱備都會有一個切

換過程，這個切換過程可能是一分鐘左右。在切換過程中，服務(wù)是有可能

短時間中斷的。但是，當(dāng)切換完成后，服務(wù)將正常復(fù)原。因此，雙機(jī)熱備

不是無縫、不中斷的，但它能夠保證在出現(xiàn)系統(tǒng)故障時，能夠很快復(fù)原正

常的服務(wù)，業(yè)務(wù)不致受到影響。而假如沒有雙機(jī)熱備，則一旦出現(xiàn)服務(wù)器

故障，可能會出現(xiàn)幾個小時的服務(wù)中斷，對業(yè)務(wù)的影響就可能會很嚴(yán)峻。

另有一點(diǎn)須要強(qiáng)調(diào)，即服務(wù)器的故障與交換機(jī)、存儲設(shè)備的故障不同，

其概念要高得多。緣由在于服務(wù)器是比交換機(jī)、存儲設(shè)備困難得多的設(shè)備,

同時也是既包括硬件、也包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)的困難系統(tǒng)。不僅

設(shè)備故障可能引起服務(wù)中斷，而且軟件方面的問題也可能導(dǎo)致服務(wù)器不能

正常工作。

還應(yīng)指出的是，一些其他的防護(hù)措施如磁盤陣列(RAID)、數(shù)據(jù)備份

雖然是特別重要的，但卻不能代替雙機(jī)熱備的作用。

6.33雙機(jī)主從、互備、多點(diǎn)集群

主從模式是最標(biāo)準(zhǔn)、最簡潔的雙機(jī)熱備，即是目前通常所說的

active/standby方式。它運(yùn)用兩臺服務(wù)器，一臺作為主服務(wù)器(Active),

運(yùn)行應(yīng)用系統(tǒng)來供應(yīng)服務(wù)。另一臺作為備機(jī)，安裝完全一樣的應(yīng)用系統(tǒng),

但處于待機(jī)狀態(tài)(Standby)。當(dāng)active服務(wù)器出現(xiàn)故障的時候，通過軟件

診測(一般是通過心跳診斷)將standby機(jī)器激活，保證應(yīng)用在短時間內(nèi)

完全復(fù)原正常運(yùn)用。

雙機(jī)互備，在雙機(jī)熱備的基礎(chǔ)上，兩個相對獨(dú)立的應(yīng)用在兩臺機(jī)器同

時運(yùn)行，但彼此均設(shè)為備機(jī)，當(dāng)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。這種方式事實(shí)上是雙機(jī)熱備的一種應(yīng)用。它避開了兩個應(yīng)用運(yùn)用四臺

服務(wù)器分別實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備。

但雙機(jī)互備存在著性能瓶頸，即假如進(jìn)行切換后，在一臺服務(wù)器上就

有同時運(yùn)行兩個應(yīng)用，有可能負(fù)載過大。并且，有些狀況下會有不止兩臺

服務(wù)器對外供應(yīng)服務(wù)。在這種狀況上，多點(diǎn)集群就顯示出了其必要性。

多點(diǎn)集群可以理解為雙機(jī)熱備在技術(shù)上的提升。多機(jī)服務(wù)器可以組成

一個集群。依據(jù)應(yīng)用的實(shí)際狀況，可以敏捷地在這些服務(wù)器上進(jìn)行部署，

同時可以敏捷地設(shè)置接管策略。比如，可以由一臺服務(wù)器作為其他全部服

務(wù)器的備機(jī)，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。

6.4常見部署

6.4.1雙主機(jī)共享陳設(shè)浮動IP

微軟Sqlserver集群(MSCS群集)，oralceOFS(OracleFailSafe),

ServHA等，下面以ServH來說原理

ServHA為運(yùn)行在Windows

平臺和Linux平臺上的雙機(jī)集群產(chǎn)

品，其負(fù)責(zé)管理2臺主機(jī)運(yùn)行各自

的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)主機(jī)或主機(jī)上的軟

件出現(xiàn)故障時，不需人工干預(yù)，雙

機(jī)集群中另外主機(jī)通過心跳線路，

可以檢測出該故障主機(jī)，精確、快

速地將原主機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)移交到另ilO

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一臺主機(jī)上接著運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)㈱2旨邰編到刪'即

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時X365天的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用供應(yīng)了

強(qiáng)大的保障。

ServHA雙機(jī)系統(tǒng)的兩臺服務(wù)器（主機(jī)）都與磁盤陣列（共享存儲）系

統(tǒng)連接，用戶的操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和ServHA軟件分別安裝在兩臺主機(jī)

上，數(shù)據(jù)庫等共享數(shù)據(jù)存放在存儲系統(tǒng)上，兩臺主機(jī)之間通過私用（或公

用）網(wǎng)絡(luò)建立心跳連接。配置好的系統(tǒng)主機(jī)起先工作后，ServHA服務(wù)起

先監(jiān)控系統(tǒng)，通過心跳連接，每臺主機(jī)上的ServHA服務(wù)都可監(jiān)控另一臺

主機(jī)的狀態(tài)。當(dāng)工作主機(jī)發(fā)生故障時，心跳信息就會產(chǎn)生變更，這種變更

可以通過心跳連接被ServHA服務(wù)捕獲。當(dāng)捕獲到這種變更后ServHA就

會限制系統(tǒng)進(jìn)行主機(jī)切換，即備份機(jī)啟動和工作主機(jī)一樣的應(yīng)用程序接管

工作主機(jī)的工作（包括供應(yīng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、存儲系統(tǒng)的存取等服務(wù)）

并進(jìn)行報警，提示管理人員對故障主機(jī)進(jìn)行修理。當(dāng)修理完畢后，可以依

據(jù)ServHA的設(shè)定自動或手動再切換回來，也可以不切換，此時修理好的

主機(jī)就作為備份機(jī)，雙機(jī)系統(tǒng)接著工作。

ServHA實(shí)現(xiàn)容錯功能的關(guān)鍵在于，對客戶端來說主機(jī)是透亮的，

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生錯誤而進(jìn)行切換時，主機(jī)的切換在客戶端看來沒有變更，全部

基于主機(jī)的應(yīng)用都仍舊正常運(yùn)行。ServHA采納了IP漂移技術(shù)來實(shí)現(xiàn)此功

能。客戶端通過虛擬地址和工作主機(jī)通訊，無論系統(tǒng)是否發(fā)生切換，虛擬

地址始終指向工作主機(jī)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時，ServHA供應(yīng)一個邏輯的虛

擬地址，任何一個客戶端須要懇求服務(wù)時只須要運(yùn)用這個虛擬地址。正常

運(yùn)行時，虛擬地址與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)由主服務(wù)器供應(yīng)。當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時，

ServHA會將虛擬地址轉(zhuǎn)移到另外一臺服務(wù)器的網(wǎng)卡上，接著供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服

務(wù)。切換完成后，在客戶端看來系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)仍舊可以

運(yùn)用。除IP地址外,ServHA還可以供應(yīng)虛擬的計算機(jī)別名供客戶端訪問。

對于數(shù)據(jù)庫服務(wù)，當(dāng)有主服務(wù)器出現(xiàn)故障時，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，運(yùn)用戶數(shù)據(jù)庫可以正常操作

7負(fù)載均衡(LoadBalance)

7.1概念

網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡是一種動態(tài)均衡技術(shù)，常見的實(shí)現(xiàn)方式是通過一些工

具實(shí)時地分析數(shù)據(jù)包，駕馭網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量狀況，把任務(wù)合理均衡地安

排出去。這種技術(shù)基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，供應(yīng)了一種擴(kuò)展服務(wù)器帶寬和增加

服務(wù)器吞吐量的廉價有效的方法，加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理實(shí)力，提高了網(wǎng)絡(luò)

的敏捷性和可用性。（對于數(shù)據(jù)流量過大的網(wǎng)絡(luò)中，往往單一設(shè)備無法擔(dān)

當(dāng)，須要多臺設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分流，而負(fù)載均衡器就是用來將數(shù)據(jù)分流到多

臺設(shè)備的一個轉(zhuǎn)發(fā)器。）日常生活中到處都能看到“負(fù)載均衡”，一個超

市的收營員高峰期只能服務(wù)1。位顧客，當(dāng)做活動時有20位顧客須要服

務(wù)的話可能就會排長隊(duì)，這樣購物體驗(yàn)將會很差（就像客戶埋怨系統(tǒng)/網(wǎng)

站訪問太慢）。最簡潔的方法就是再招個營業(yè)員，重新開通一個出口。負(fù)

載均衡的核心就是“分?jǐn)倝毫Α薄?/p>

7.2負(fù)載均衡系統(tǒng)

負(fù)載均衡系統(tǒng)：負(fù)載均衡又有DNS負(fù)載均衡（比較常用）、IP負(fù)載

均衡、反向代理負(fù)載均衡等，也就是在集群中有服務(wù)器A、B、C,它們都

是互不影響，互不相干的，任何一臺的機(jī)器宕了，都不會影響其他機(jī)器的

運(yùn)行，當(dāng)用戶來一個懇求，有負(fù)載均衡器的算法確定由哪臺機(jī)器來處理，

假如你的算法是采納round算法，有用戶a、b、c,那么分別由服務(wù)器A、

B、C來處理

7.3Haproxy介紹

haproxy是一個基于TCP\反向代理的高可用性負(fù)載均衡器，詳

細(xì)以下特點(diǎn)：

支持對cookie、頭的添加/修改/刪除；基于cookie可客戶端對

同一服務(wù)器的持繼懇求；有將檢測失敗的服務(wù)器從服務(wù)群中排去和檢測勝

利后將服務(wù)器再加到服務(wù)群中的實(shí)力；可設(shè)定服務(wù)器的權(quán)重；還具有簡潔

TCP服務(wù)器負(fù)載實(shí)力；

用戶

應(yīng)用實(shí)例如圖：

正常狀況由haproxy完成對兩臺服務(wù)器的懇求分發(fā)，

由于有服務(wù)器狀態(tài)檢查，所以在真實(shí)服務(wù)器只有還有一臺服務(wù)器工

作，客戶端也不會感知。

7.4F5交換機(jī)

F5BIG-IP用作負(fù)載均衡器的主要功能:

①、F5BIG-IP供應(yīng)12種敏捷的算法將全部流量均衡的安排到各

個服務(wù)器，而面對用戶，只是一臺虛擬服務(wù)器。

②、F5BIG-IP可以確認(rèn)應(yīng)用程序能否對懇求返回對應(yīng)的數(shù)據(jù)。假

如F5BIG-IP后面的某一臺服務(wù)器發(fā)生服務(wù)停止、死機(jī)等故障，F(xiàn)5會檢

查出來并將該服務(wù)器標(biāo)識為宕機(jī)，從而不將用戶的訪問懇求傳送到該臺發(fā)

生故障的服務(wù)器上。這樣，只要其它的服務(wù)器正常，用戶的訪問就不會受

到影響。宕機(jī)一旦修復(fù)，F(xiàn)5BIG-IP就會自動查證應(yīng)用已能對客戶懇求作

出正確響應(yīng)并復(fù)原向該服務(wù)器傳送。

③、F5BIG-IP具有動態(tài)Session的會話保持功能。

④、F5BIG-IP的iRules功能可以做內(nèi)容過濾，依據(jù)不同的域

名、URL,將訪問懇求傳送到不同的服務(wù)器。

8什么是高可用HA(HighAvailability)“腦裂"

在涉與到高可用性時，常常會聽到”腦裂“，究竟啥是"腦裂"？

一句話：當(dāng)兩(多)個節(jié)點(diǎn)同時認(rèn)為自已是唯一處于活動狀態(tài)的服

務(wù)器從而出現(xiàn)爭用資源的狀況，這種爭用資源的場景即是所謂的“腦裂”

(split-brain)或”區(qū)間集群“(

HeartBeat原理:

HeartBeat運(yùn)行于備用主機(jī)上的Heartbeat可以通過以太網(wǎng)連接

檢測主服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，一旦其無法檢測到主服務(wù)器的“心跳”則自動接

管主服務(wù)器的資源。通常狀況下，主、備服務(wù)器間的心跳連接是一個獨(dú)立

的物理連接，這個連接可以是串行線纜、一個由“交叉線”實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)連

接。Heartbeat甚至可同時通過多個物理連接檢測主服務(wù)器的工作狀態(tài)，

而其只耍能通過其中一個連接收到主服務(wù)器處于活動狀態(tài)的信息，就會認(rèn)

為主服務(wù)器處于正常狀態(tài)。從實(shí)踐閱歷的角度來說，建議為Heartbeat

配置多條獨(dú)立的物理連接，以避開Heartbeat通信線路本身存在單點(diǎn)故

障。

在“雙機(jī)熱備”高可用(HA)系統(tǒng)中，當(dāng)聯(lián)系2個節(jié)點(diǎn)的“心跳線”

斷開時，原來為一整體、動作協(xié)調(diào)的HA系統(tǒng)，就分裂成為2個獨(dú)立的個

體。由于相互失去了聯(lián)系，都以為是對方出了故障，2個節(jié)點(diǎn)上的HA軟

件像“裂腦人”一樣，“本能”地爭搶“共享資源”、爭起“應(yīng)用服務(wù)”，

就會發(fā)生嚴(yán)峻后果：或者共享資源被瓜分、2邊“服務(wù)”都起不來了；或

者2邊“服務(wù)”都起來了，但同時讀寫“共享存儲”，導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞(常

見如數(shù)據(jù)庫輪詢著的聯(lián)機(jī)日志出錯)。

運(yùn)行于備用主機(jī)上的Heartbeat可以通過以太網(wǎng)連接檢測主服務(wù)器

的運(yùn)行狀態(tài)，一旦其無法檢測到主服務(wù)器的“心跳”則自動接管主服務(wù)器

的資源。通常狀況下，主、備服務(wù)器間的心跳連接是一個獨(dú)立的物理連接,

這個連接可以是串行線纜、一個由“交叉線”實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)連接。Heartbeat

甚至可同時通過多個物理連接檢測主服務(wù)器的工作狀態(tài)，而其只要能通過

其中一個連接收到主服務(wù)器處于活動狀態(tài)的信息，就會認(rèn)為主服務(wù)器處于

正常狀態(tài)。從實(shí)踐閱歷的角度來說，建議為Heartbeat配置多條獨(dú)立的物

理連接，以避開Heartbeat通信線路本身存在單點(diǎn)故障。

1、串行電纜：被認(rèn)為是比以太網(wǎng)連接平安性稍好些的連接方式，

因?yàn)閔acker無法通過串行連接運(yùn)行諸如telnet、ssh或rsh類的程序，

從而可以降低其通過已劫持的服務(wù)器再次侵入備份服務(wù)器的幾率。但串行

線纜受限于可用長度，因此主、備服務(wù)器的距離必需特別短。

2、以太網(wǎng)連接：運(yùn)用此方式可以消退串行線纜的在長度方面限制,

并且可以通過此連接在主備服務(wù)器間同步文件系統(tǒng)，從而削減了從正常通

信連接帶寬的占用。

基于冗余的角度考慮，應(yīng)當(dāng)在主、備服務(wù)器運(yùn)用兩個物理連接傳輸

heartbeat的限制信息；這樣可以避開在一個網(wǎng)絡(luò)或線纜故障時導(dǎo)致兩個

節(jié)點(diǎn)同時認(rèn)為自已是唯一處于活動狀態(tài)的服務(wù)器從而出現(xiàn)爭用資源的狀

況，這種爭用資源的場景即是所謂的“腦裂”(split-brain)或“partitioned

cluster"o在兩個節(jié)點(diǎn)共享同一個物理設(shè)備資源的狀況下，腦裂會產(chǎn)生相

當(dāng)可怕的后果。

為了避開出現(xiàn)腦裂，可采納下面的預(yù)防措施：

添加冗余的心跳線，例如雙線條線。盡量削減“裂腦”發(fā)朝氣會。

啟用磁盤鎖。正在服務(wù)一方鎖住共享磁盤，“裂腦”發(fā)生時，讓對

方完全“搶不走”共享磁盤資源。但運(yùn)用鎖磁盤也會有一個不小的問題，

假如占用共享盤的一方不主動“解鎖”，另一方就恒久得不到共享磁盤。

現(xiàn)實(shí)中假如服務(wù)節(jié)點(diǎn)突然死機(jī)或崩潰，就不行能執(zhí)行解鎖吩咐。后備節(jié)點(diǎn)

也就接管不了共享資源和應(yīng)用服務(wù)。于是有人在HA中設(shè)計了“智能”鎖。

即，正在服務(wù)的一方只在發(fā)覺心跳線全部斷開（察覺不到對端）時才啟用

磁盤鎖。平常就不上鎖了。

設(shè)置仲裁機(jī)制。例如設(shè)置參考IP（如網(wǎng)關(guān)IP）,當(dāng)心跳線完全斷開

時，2個節(jié)點(diǎn)都各自ping一下參考IP,不通則表明斷點(diǎn)就出在本端，不

僅“心跳”、還兼對外“服務(wù)”的本端網(wǎng)絡(luò)鏈路斷了，即使啟動（或接著）

應(yīng)用服務(wù)也沒有用了，那就主動放棄競爭，讓能夠ping通參考IP的一端

去起服務(wù)。更保險一些，Ping不通參考IP的一方干脆就自我重啟，以徹

底釋放有可能還占用著的那些共享資源。

9輪詢和推送模式

應(yīng)用系統(tǒng)信息交互過程通常是客戶端發(fā)出一個懇求，服務(wù)器端接收和審核

完懇求后進(jìn)行處理并返回結(jié)果給客戶端，然后客戶端將信息呈現(xiàn)出來，這

種機(jī)制對于信息變更不是特殊常見的應(yīng)用尚能相安無事，但是對于那些實(shí)

時要求比較高的應(yīng)用來說，比如說在線嬉戲、在線證券、設(shè)備監(jiān)控、新聞

在線播報、RSS訂閱推送等等，當(dāng)客戶端打算呈現(xiàn)這些信息的時候，這

些信息在服務(wù)器端可能已經(jīng)過時了。所以保持客戶端和服務(wù)器端的信息與

時更新是應(yīng)用的關(guān)鍵要素，開發(fā)人員想實(shí)現(xiàn)與時更新信息的功能，其中最

常用的就是輪詢和推送技術(shù)，

輪詢模式：由客戶端定時向服務(wù)器查詢，流程為：假如設(shè)定這客戶

端每2秒輪詢一次，那么客戶端每2秒就會發(fā)送一次懇求，相應(yīng)的服務(wù)器

端每2秒就要響應(yīng)這個客戶端的一次懇求。而事實(shí)上服務(wù)器端可能1秒鐘

后就有更新，也可能1分鐘后才有更新。對于1秒鐘就有更新的，客戶端

至少會有1秒鐘的延時；而1分鐘后才有更新的，只有最終一次查詢有意

義，這一分鐘內(nèi)的輪詢其實(shí)都是沒有必要的，服務(wù)器端和客戶端均有資源

的奢侈，本方式取的過程中假如網(wǎng)絡(luò)故障，客戶端重新查詢就可以，編程

實(shí)現(xiàn)簡潔。

推送模式：服務(wù)器假如有信息，立刻主動給客戶端發(fā)送，流程為：

客戶端發(fā)送一次懇求后立刻掛起等待服務(wù)器端響應(yīng)，可能1秒，也可能

1。秒鐘，也可能1分鐘。假如服務(wù)器端是1秒就有更新，那么到1秒鐘

時客戶端立刻就收到更新了，假如是1分鐘才有更新，那么整個一分鐘客

戶端也只懇求一次，服務(wù)器也只會相應(yīng)一次，這個跟輪詢的區(qū)分是不是已

經(jīng)很清晰了，本方法：假如推的過程中由于網(wǎng)絡(luò)的緣由失敗，服務(wù)端要進(jìn)

行重發(fā)考慮的處理，實(shí)現(xiàn)過程中關(guān)注的問提多，編程實(shí)現(xiàn)困難

10短連接和長連接的區(qū)分

首先介紹下短鏈接和長連接的區(qū)分：

短連接

連接。傳輸數(shù)據(jù)->關(guān)閉連接

比如是無狀態(tài)的的短鏈接，閱讀器和服務(wù)器每進(jìn)行一次操作，就

建立一次連接，但任務(wù)結(jié)束就中斷連接。

也可以這樣說：短連接是指SOCKET連接后，發(fā)送接收完數(shù)據(jù)后立刻斷

開連接。

因?yàn)檫B接后接收了數(shù)據(jù)就斷開了，所以每次數(shù)據(jù)接受處理不會有聯(lián)系。

長連接

連接->傳輸數(shù)據(jù)->保持連接->傳輸數(shù)據(jù)。......。直到一方關(guān)閉連

接，多是客戶端關(guān)閉連接。

長連接指建立SOCKET連接后不管是否運(yùn)用都保持連接，但平安性較差。

什么時候用長連接，短連接？

長連接多用于操作頻繁，點(diǎn)對點(diǎn)的通訊，而且連接數(shù)不能太多狀