x366服务器双机热备份方案技术白皮书

x366服务器双机热备份技术白皮书·工作原理·软件平台·实施方案·备份策略·应急方案2007年03月20日一、系统设计的目标与原则1.系统设计的目标系统设计的目标首先是为了满足业务处理的需要，同时也要提高系统管理的有效性和科学性。为了达到这一目标，选择开放式系统平台，采用统一的系统结构，使整个应用系统具有良好的集成性、可控性和兼容性，就成为系统良好实施、运行，以及更好的适应新业务拓展、符合计算机技术发展潮流的需要。2.系统设计的目标与原则为了实现上述目标，系统建设应符合以下原则：2.1.系统先进性在主机选择、采用主流厂商的主流品牌、网络结构设计、设备配置、管理方式等方面应具有足够的生命力，技术水平应保证在五年内不落后,所以应采用国际上先进同时又是成熟的技术。用户已部署的系统也将从中获益，因此，要求系统具有极强的处理能力,这主要应体现在主机采用先进结构的CPU芯片、并行处理能力、强大的I/O吞吐能力，存储设备的先进性、先进存储模式的应用以及应用系统的优化等多个方面.2.2.系统可靠性根据用户的业务特点，用户的所有业务逻辑都会运转在统一的平台之上，整个系统需要长期不间断的工作,所以要求系统中的设备具有无故障长时间工作的能力;系统的性质要求系统硬件必须可靠，不能出差错，所以应采用先进可靠的容错技术，同时系统设计的关键部位（包括主机、存储设备等）尽可能采取备份措施，防止意外事件对系统产生灾难性打击。2.3.系统可管理性主机系统、网络设备、存储设备具备安装方便、配置方便、使用方便等特点，同时要求具有较强的管理手段，能够合理配置和调整系统资源，监视系统运行状态，控制系统运行。2.4.系统可扩充性系统在使用中，用户对系统的扩充和完善是必然的(包括新型业务的展开等)，这就要求所采用的硬件支撑环境无论在主机处理能力，存储容量、网络通讯等各方面够必须有很强的现场扩充能力.2.5.系统开放性系统应支持所流行的主机操作系统及网络通信协议规范，开放性要好,能保证与用户正在使用的以及未来可能部署的其他系统互连。因此要求系统具有很强的开放性，例如，采用开放系统TCP/IP协议及光纤通道体系等。2.6.系统安全性系统采用开放的系统，同时，系统运行的应用对用户非常关键，因此不可避免地带来了对系统安全性的需求。系统在设计时充分考虑安全性原则，具备有相应安全措施，防止未经授权的对系统的非法访问。2.7.充分考虑性价比用户的多种多样的应用要能够充分使用新系统带来的好处，节约系统部署成本，从而满足用户对系统性价比的要求。同时，系统在设计中充分考虑了开放性和可伸缩性，用户可以根据系统应用的不断成熟，通过增加、更换模块的方式，方便快捷的扩展系统的能力，从而能够充分地保护用户的投资。因此,所选用设备的生产厂家应是一个具备相当规模、技术水平和经济实力的厂家，其信誉程度要高，能长期稳定的存在，能对未来的技术发展有长远的投资规划，能对其产品有长期稳定的支持与服务。2.8.完善的技术支持服务系统的任何故障及停运都可能对用户产生巨大的利益损害，完善、及时的技术支持服务对用户越来越重要。我公司秉承“应市场需求变化，快速向客户提供卓越的产品和高效的服务”的经营理念，为用户所提供的服务已不再是传统意义上针对系统故障排除的响应支持。不但包括传统的系统故障的维护和技术支持，而且为技术支持和服务赋予了新的内涵。从咨询、规划、设计、实施到系统投入正常运行，从项目管理到系统管理等各各个方面，我公司始终站在用户的角度，处心积虑地为客户提供全方位、多层次的服务，竭诚为客户提供最高的回报。3.系统软硬件平台建议方案3.1.系统方案概述3.1.1.系统软件平台根据系统设计及实际应用要求，我公司建议选择以Windows2000AdvancedServer(高级版)操作系统、SQLServer2000Enterprise数据库服务器(企业版)相集成的操作平台，支持多种协议及控制，满足客户的应用，并支持TCP/IP、IPX、ICMP/ARP/PARP、OSPF、NETBEUI、SNMP、802.1Q、VOIP、VOD等协议及控制，以SAN架构实现用户对存储设备的访问。3.1.2.方案描述配置IBMxSeries366型服务器两台。(现有设备)在每台x366型服务器上安装2专HBA(主机光纤通道卡)，通过光纤与DS4.00相连。配置IBMDS4300存储服务器1台，具有双热插拔RAID控制器，提供了高吞吐量和冗余度，通过4个主机接口与x366服务器相连，消除了RAID控制器的单点故障，保证了存储服务器的高可用性。IBMDS4300外观图及规格参数表：特性机型1722-60URAID控制器双活动2GBRAID控制器ProcessorIntel80321xScale600MHzRandomcachereads45,500IOPSSequentialcachereads800M/S高速缓存基本型：共512MB，电池后备使用增强选项：共2GB，电池后备主机接口4光纤通道（FC）交换和FC仲裁环路（FC-AL）标准接口驱动器接口基本型：2GbpsFC-AL使用增强选项：自适应1Gbps/2GbpsFC-AL支持的驱动器36.4GB、73.4GB和146.8GB，10,000rpm18.2GB、36.4GB和73.4GB，15,000rpmRAID级别0，1，3，5，10存储分区基本型：1个，可升级到8或16个使用增强选项：8个，可升级到64个可支持驱动器最大数量基本型：56个8TB（使用3个EXP700扩展单元）使用增强选项：112个（使用7个EXP700扩展单元）风扇和电源双冗余，热交换机架支持19英寸，行业标准机架管理软件IBMFAStT存储管理器，版本为V9.1SAN支持支持IBMFC交换机和控制器（产品编号为2109、3534、2031、2032、2042和2062）保修3年部件和劳务保修，下一工作日响应；可升级到24×7支持，4小时响应物理特性体积132.3毫米（高）×482毫米（长）×597毫米（宽）（5.2英寸×19英寸×24英寸）重量330公斤（66磅）支持的系统FAStT600仅支持机架安装。使用可选功能，最多可将3个FAStTEXP700扩展单元连接到FAStT600机柜，最多能够支持56个驱动器。4.系统结构系统整体拓扑结构参见下图：(未来可以扩展成多主机的SAN架构)目前双机热备份的结构图：Windows2000AdvancedServer内置双机热备份软件MSCS的主要功能是提高客户计算机系统及其应用的可靠性，而不是单台主机的可靠性。其工作原理是利用一下私有的LAN(心跳线)来监控主机状态，HA环境（Cluster）中的各节点进行监控，一旦其中的某一台数据库主机无法正常工作，另一台预先定义好的服务器将接管这台主机上所有应用（包括网络地址），这一过程对于前端用户完全透明毫无察觉。工作原理描述如下：1).作为双机系统的两台服务器（主机A和B）同时运行核心应用系统的软件；2).服务器除正常运行自机的应用外，同时又作为对方的备份主机；3).两台主机系统（A和B）在整个运行过程中，通过“心跳线”相互监测对方的运行情况（包括系统的软硬件运行、网络通讯和应用运行情况等）；4).一旦发现对方主机的运行不正常（出故障）时，故障机上的应用就会立即停止运行，本机（故障机的备份机）就会立即在自己的机器上启动故障机上的应用，把故障机的应用及其资源（包括用到的IP地址和磁盘空间等）接管过来，使故障机上的应用在本机继续运行；5).应用和资源的接管过程由MSCS软件自动完成，无需人工干预；6).当两台主机正常工作时，也可以根据需要将其中一台机上的应用人为切换到另一台机(备份机)上运行。系统的不同角度视图系统的概念视图：系统的用户视图：系统的物理连接：二、实施方案系统实施由我公司的专业工程师承担。在实施过程中，我公司工程师会详细记录下所有系统的配置和设置参数，经整理后形成正式文本资料，以纸质文档和电子文档这2种方式提交。文档中会有详细的设备安装图解和技术参数。注意：系统在运行和维护过程中，对系统的任何修改和调整，都应及时更新记录到相应文档中来，此时主要更新的是电子文档，而且一定要做好版本管理，每一版本的文档都有唯一的版本编号，同时，还会有一个版本更新历史记录表。三、备份策略系统投入运行后，一项非常重要的工作就是制定系统的备份策略和制度，这将涉及用户的商业机密和承建方的技术机密，在些不详述，请理解。建议：我公司建议使用专业的备份软件来支持即定的备份策略和制度的实施。四、应急方案系统实施后，在运行维护过程中，如果能严格执行上述备份策略和制度，系统就能达到非常高的可用性，达99.99％以上。虽然如此，仍可能在极端的情况下造成系统不可用，如：病毒、恶意软件和黑客等的攻击，所有冗余设备同时发生故障，网络与运营商之间的通路故障等。所以，应急备用系统的准备和使用就是必要的。应急备用系统就是在较旧或小的服务器，甚至是PC机上安装好与HA系统一样的操作系统和业务数据，同时，将HA系统的每一个备份数据点都恢复到应急备用系统中来，使应急备用系统与HA系统的最后一个备份点保持同步，一旦发生极端情况，由应急备用系统接管理所有业务处理请求，保证业务系统不中断，此时，只是要补齐最后一个备份点到现在的非常少的数据，当然，应急备用系统的性能是不及HA系统的。