雙機熱備工作原理及切換過程具體剖析

1、雙機熱備工作原理及切換過程具體剖析雙機熱備容錯基本原理是一個企業(yè)需要長期學習的技術，但是企業(yè)在組建的時候還是有很多不解的地方。下面我們就詳細的了解下雙機熱備容錯的相關知識。 一.雙機工作原理 (1)心跳工作過程 通過ip做心跳檢測時，主備機會通過此心跳路徑，周期性的發(fā)出相互檢測的測試包，如果此時主機出現(xiàn)故障，備機在連續(xù)丟失設定數(shù)目的檢測包后，會認為主機出現(xiàn)故障，這時備機會自動檢測設置中是否有第二種心跳，如果沒有第二種心跳的話，備機則根據(jù)已設定的規(guī)則，啟動備機的相關服務，完成雙機熱備容錯的切換。 (2)ip工作過程 ip地址用虛擬ip地址的方法來實現(xiàn)，主要原理主機正常的情況下虛擬ip地址指向主機

2、的實ip地址，用戶通過虛擬ip地址訪問主機，這時，雙機熱備容錯軟件將虛擬ip地址解析到主機實ip地址。當主機做相關的切換時，虛擬ip地址通過雙機熱備容錯軟件自動將虛擬ip地址解析到備機的實ip地址上，這時，虛擬ip地址指向備機的實ip地址。但對用戶來說，用戶訪問的仍然是虛擬ip地址。所以用戶只會在切換的過程中發(fā)現(xiàn)有短暫的通信中斷，經(jīng)過一個短暫的時間，就可以恢復通信。 應用及網(wǎng)絡故障切換過程(i)可以檢測到操作系統(tǒng)的故障并及時將服務切到備用服務器。 (ii)當操作系統(tǒng)正常的情況下，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障，這時雙機容錯軟件可以及時發(fā)現(xiàn)并將其切到備用服務器，使服務不致于停止。（如圖2） (iii)當

3、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)全都正常的情況下，服務器網(wǎng)絡出現(xiàn)故障，這時雙機熱備容錯軟件，可以將系統(tǒng)切到正常的備用服務器上。 二.雙機熱備容錯模式 雙機熱備有兩種實現(xiàn)模式，一種是基于共享的存儲設備的方式即雙機熱備容錯方式，另一種是沒有共享的存儲設備的方式，一般稱為鏡像方式。 雙機熱備容錯方式 對于這種方式，采用兩臺服務器，使用共享的存儲設備（磁盤陣列柜或存儲區(qū)域網(wǎng)san）。兩臺服務器可以采用互備、主從、并行等不同的方式。在工作過程中，兩臺服務器將以一個虛擬的ip地址對外提供服務，依工作方式的不同，將服務請求發(fā)送給其中一臺服務器承擔。同時，服務器通過心跳線(目前往往采用建立私有網(wǎng)絡的方式)偵測另一臺服務器

4、的工作狀況。當一臺服務器出現(xiàn)故障時，另一臺服務器根據(jù)心跳偵測的情況做出判斷，并進行切換，接管服務。對于用戶而言，這一過程是全自動的，在很短時間內完成，從而對業(yè)務不會造成影響。由于使用共享的存儲設備，因此兩臺服務器使用的實際上是一樣的數(shù)據(jù)，由雙機或集群軟件對其進行管理。 雙機熱備容錯鏡像方式 對于鏡像的方式，則是通過支持鏡像的雙機軟件，將數(shù)據(jù)可以實時復制到另一臺服務器上，這樣同樣的數(shù)據(jù)就在兩臺服務器上各存在一份，如果一臺服務器出現(xiàn)故障，可以及時切換到另一臺服務器。 鏡像方式還有另外一種情況，即服務器只是提供應用服務，而并不保存數(shù)據(jù)（比如只進行某些計算，做為應用服務器使用）。 雙機容錯軟件： 軟件

5、、硬件配置 a、軟件：雙機熱備容錯軟件。 b、硬件：服務器可以是任何intel基礎上的平臺， server的型號、配置不必一致，只需硬件平臺能保證windows nt/2k/linux/unix運行；磁盤陣列正常使用。 雙機熱備容錯軟件原理 1.雙機熱備容錯軟件定義、特性、資源保護 雙機熱備容錯軟件提供了一個完全容錯的軟件解決方案，并提供數(shù)據(jù)、應用程序和通信資源的高度可用性。雙機熱備容錯軟件不需要任何特別的容錯硬件,并訪問特定節(jié)點的配置數(shù)據(jù)。雙機熱備容錯軟件會自動地提供錯誤檢測和現(xiàn)場恢復。 在出現(xiàn)故障的情況下，雙機熱備容錯軟件會將保護資源自動轉換到一個根據(jù)預先設定好優(yōu)先權的系統(tǒng)。在實際進行切換

6、用戶時， 會經(jīng)歷一個十分短暫的休眠，但是，當系統(tǒng)完成了切換操作后，雙機熱備容錯軟件會在所選擇的節(jié)點上自動地恢復操作。 可以被雙機熱備容錯軟件保護起來的資源是： 卷（volume） : 在共享磁盤陣列的雙機方式下，雙機熱備容錯軟件可以對磁盤陣列的卷資源進行保護，防止因雙機共同寫同一個文件造成的故障。 ip 地址 : 雙機熱備軟件可以對網(wǎng)絡ip地址，網(wǎng)卡進行全方位的檢測。 共享文件:可以對文件夾共享。 管理器服務器名稱 : 可以對服務器名做集群熱備。 應用程序: 可以對oracle，sybase，informix，db2，mssqlserver數(shù)據(jù)庫進行保護及檢測功能。 定義的用戶: 對用戶自有程

7、序做到實時檢測及熱備功能。 2、心跳故障檢測heartbeat 雙機熱備容錯軟件在集群節(jié)點間保持著間歇的通信信號，也叫做心跳信號，是錯誤檢測的一個機制。即通過每一個通信路徑，在兩個對等系統(tǒng)之間進行周期性的握手,如果連續(xù)沒有收到的心跳信號到了一定的數(shù)目，雙機熱備容錯軟件就把這條路徑標示為失效（紅色）。 如果你只定義了一條通信路徑，當雙機熱備容錯軟件把這唯一的一條通信路徑標為失效時， 雙機熱備容錯軟件便立即開始恢復過程。然而，如果你有冗余路徑， 雙機熱備容錯軟件能夠通過第二條路徑確定是系統(tǒng)故障還是只是通信路徑有問題。如果雙機熱備容錯軟件開啟優(yōu)先級第二的通信路徑并收到了心跳信號，它就不開始failo

8、ver恢復，只需要把第一條通信路徑標成紅色（失效），作為信號告訴你需要修復有故障的路徑。 一般情況下雙機熱備容錯軟件只在下列事件發(fā)生時，啟動系統(tǒng)恢復功能： 所有的通信路徑故障。如果所有節(jié)點都沒能收到心跳信號， 把所有通信路徑都標為失效， 雙機熱備容錯軟件開始安全檢查。 安全檢查失敗。當所有通信路徑故障時，雙機熱備容錯軟件向整個網(wǎng)絡發(fā)出安全檢查信號。如果信號指出配對系統(tǒng)還“活”著的時候，雙機熱備容錯軟件不啟動failover。如果安全檢查沒從配對節(jié)點返回信號，雙機熱備容錯軟件就開始failover。 因而，為了減少由于潛在的通訊錯誤所引起的不必要的系統(tǒng)切換，建議您使用不同介質的多條通信路徑。 通信路徑 雙機熱備容錯軟件支持在節(jié)點之間和心跳通訊中，使用如下通訊路徑： (1) socket，即套接字。你使用任何的網(wǎng)絡硬件接口，只要它能夠支持tcp/ip的通訊協(xié)議。這樣的硬件包括：以太網(wǎng)、快速以網(wǎng)。 (2)串行口 在雙機熱備容錯軟件配置中， 你應當配置有一個串行口通信路徑。串口通信路徑需要利用rs232的擬調解線路來與雙機熱備容錯軟件系統(tǒng)相連接。 雙機熱備容錯軟件假定當通過心跳信號檢測其它服務器失敗時，則認為此服務器是關閉的。因此，為了避免不必要的失效切換，最好建立兩種以上獨立的物理路徑，使用至少兩種心跳。 例如，如果兩個服務器被