葉力源

摘 要：文章介紹了雙機熱備中三種技術(shù)，并根據(jù)各技術(shù)特點比較，選擇了適合生產(chǎn)環(huán)境的雙機互備技術(shù)，詳細介紹了基于雙機互備技術(shù)在市級財政新舊系統(tǒng)過渡中具體應(yīng)用，在實踐中進一步證明了該技術(shù)的可行性。

關(guān)鍵詞：雙機熱備；技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TP399 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）22-0159-02

財政信息系統(tǒng)在各級政府部門信息系統(tǒng)中，非常重要。近年，某市財政局完成了新舊財政系統(tǒng)的平滑過渡，在過渡期間，存在系統(tǒng)并行階段，通常需要有兩臺或兩臺以上的數(shù)據(jù)服務(wù)器完成相同的功能，共同執(zhí)行同一服務(wù)，它們彼此互為備用，當一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，可以由另一臺服務(wù)器接替工作，不需要人工介入情況下，自動保證系統(tǒng)持續(xù)運轉(zhuǎn)。雙機熱備解決了在主服務(wù)器故障時服務(wù)不中斷的問題。下面，筆者結(jié)合自己實施過的項目案例，談?wù)勲p機熱備在某市財政新舊系統(tǒng)過渡中的應(yīng)用。

1 雙機熱備簡介

應(yīng)用雙機熱備時，一般有以下幾種應(yīng)用模式：

雙工方式：即兩臺服務(wù)器同時運行同樣的應(yīng)用，二者彼此獨立運行。優(yōu)點是不存在切換時間問題，因為它們都在實時運行。缺點是增加I/O設(shè)備通信開銷，并且要求I/O設(shè)備（如串行通信）有兩個通信口。再者難以保證計算與邏輯控制的統(tǒng)一，尤其不適用具有邏輯控制的服務(wù)器，也不符合“數(shù)出一源”的原則。

主從方式：它使用兩臺或兩臺以上服務(wù)器，一臺作為主機，對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)。其他作為從機，運行與主機完全一樣的應(yīng)用系統(tǒng)，但處于待機狀態(tài)。當主機出現(xiàn)故障時，從機將接管控制，變?yōu)橹髡?，保證系統(tǒng)在短時間內(nèi)恢復(fù)使用。紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫支持主從方式熱備，也支持1：n熱備。從機不但監(jiān)視主機的運行狀態(tài)，同時又實時與主機進行各種數(shù)據(jù)同步，包括實時數(shù)據(jù)同步、報警同步、操作事件同步、時鐘同步、歷史數(shù)據(jù)同步等。

雙機互備：指的是兩臺機器分別運行不同的應(yīng)用，但彼此均設(shè)為備用機。當其中一臺機器出現(xiàn)故障時，另一臺機器可以將故障機的應(yīng)用接管過來，同時運行兩套應(yīng)用。該互備其實是主從方式的一種改進。在主從方式下，從機處于備用狀態(tài)，只有主機工作，該方法下，兩臺機器都工作，這樣就提高了機器的利用率，有效的分解了系統(tǒng)負荷。適合在新舊系統(tǒng)并行期間的應(yīng)用。結(jié)合該市財政具體情況，選擇雙機互備技術(shù)應(yīng)用于其新舊系統(tǒng)的過渡時期。

2 系統(tǒng)現(xiàn)狀

2.1 該市財政局生產(chǎn)中心現(xiàn)有資源

2臺P750、1臺P740小型機組成群集系統(tǒng)，安裝Oracle數(shù)據(jù)庫軟件，為各應(yīng)用子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。3臺小型機之間組成雙機互備系統(tǒng)，分別運行業(yè)務(wù)庫，查詢分析庫和一體化庫。

2臺磁盤陣列存放核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和查詢分析庫數(shù)據(jù)，針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的特點和對數(shù)據(jù)可靠性的要求，將數(shù)據(jù)存放在raid10上，查詢分析數(shù)據(jù)存放在raid5。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和查詢分析數(shù)據(jù)分別存儲在兩臺磁盤陣列上，避免訪問競爭，提高安全。

配置2臺網(wǎng)絡(luò)存儲融合交換機，提供SAN網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。

一臺NBU 5220備份設(shè)備，提供數(shù)據(jù)備份。

配置4臺IBM3850 PC服務(wù)器，每臺配置4路CPU，作為核心業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器。配置1套虛擬化管理軟件，并在IBM3850上部署虛擬化系統(tǒng)，實現(xiàn)計算資源和存儲資源虛擬化。

配置2臺負載均衡設(shè)備，多臺應(yīng)用服務(wù)器通過2臺負載均衡器組成業(yè)務(wù)應(yīng)用池，對外提供統(tǒng)一業(yè)務(wù)訪問地址，任何一臺應(yīng)用服務(wù)器故障均不影響業(yè)務(wù)運行，實現(xiàn)應(yīng)用負載均衡，消除應(yīng)用單點故障。

2.2 容災(zāi)中心現(xiàn)有資源

配有1臺磁盤陣列存放容災(zāi)備份數(shù)據(jù)，生產(chǎn)中心通過Oracle goldengate數(shù)據(jù)庫災(zāi)備復(fù)制軟件將生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步到災(zāi)備數(shù)據(jù)庫，保障數(shù)據(jù)安全。

配置3臺Flex 440刀片服務(wù)器運行災(zāi)備數(shù)據(jù)庫，刀片服務(wù)器通過刀片機箱SAN交換模塊連接到磁盤陣列，實現(xiàn)存儲訪問。

3 雙機互備在財政新舊系統(tǒng)過渡中的應(yīng)用

2016年，該市財政局對系統(tǒng)進行了一體化改造，采用P740運行一體化數(shù)據(jù)庫，作為過渡方案，如圖1。根據(jù)系統(tǒng)運行需求及數(shù)據(jù)安全需求，做如下變更：

（1）2臺P750、1臺P740小型機仍然組成3個節(jié)點的群集系統(tǒng)，一體化庫采用IBM P750運行，另外一臺IBM P750小型機運行分析庫，原業(yè)務(wù)庫采用IBM P740運行。一體化庫的切換順序為：一體化IBM P750→分析庫IBM P750→IBM P740；分析庫的切換順序為分析庫IBM P750→IBM P740；原業(yè)務(wù)庫切換順序為IBM P740→分析庫IBM P750。

（2）對X86各應(yīng)用服務(wù)器由NBU做本地策略備份。

（3）對Oracle goldengate容災(zāi)軟件重新配置，對新的一體化數(shù)據(jù)庫進行容災(zāi)復(fù)制；容災(zāi)端Flex 440刀片重新安裝oracle 數(shù)據(jù)庫軟件，保證和一體化數(shù)據(jù)庫一致。

4 具體實施

（1）應(yīng)用服務(wù)器采購到位后，部署ESXI主機，加入Vcenter，并劃分EMC存儲空間，使EXSI主機與存儲進行有效融合交換，其增加的IP地址規(guī)劃如表1。

（2）協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫工程師和開發(fā)工程師在小機上部署oracle（雙機互備）。

（3）按需分配虛擬機資源，安裝應(yīng)用服務(wù)器操作系統(tǒng)，按需分配有效IP地址，同時聯(lián)系負載均衡原廠工程師支持，分配對外發(fā)布IP地址，定義訪問策略與權(quán)限，做好整個過程記錄。

（4）試運行結(jié)束，取代老系統(tǒng)時，做好應(yīng)用服務(wù)器虛擬機模板，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫工程師、本地備份工程師、系統(tǒng)集成工程師和goldengate工程師做好本地及異地備份。

5 結(jié)束語

雙機互備是在雙機熱備基礎(chǔ)上，兩個相對獨立的應(yīng)用在兩臺機器同時運行，但彼此均設(shè)為備機，當某一臺服務(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。也就是主機和備機運行于不同的應(yīng)用，主機與備機互為備份。本案例使用這種方式實際上是雙機熱備的一種應(yīng)用，它基于共享存儲對外提供運算互備服務(wù)，避免了兩個應(yīng)用使用三臺服務(wù)器的尷尬，使其分別實現(xiàn)兩兩雙機熱備。但對服務(wù)器的性能要求比較高，配置相對要好。不然會存在著性能瓶頸，即如果進行切換后，在一臺服務(wù)器上就同時運行兩個應(yīng)用，有可能負載過大，影響使用效果。從一年運行實踐看來，能較好的在系統(tǒng)集成方面解決市級財政新舊系統(tǒng)過渡期的運維問題，取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]張琦.雙機熱備，讓業(yè)務(wù)永不間斷[J].中國計算機用戶，2006，2.

[2]姜茂.雙機熱備技術(shù)及其在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊，2013，5.

[3]肖佳，王古城，楊旭，等.雙機熱備與負載均衡的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子設(shè)計工程，2015，23（18）.