纯软件双机高可用解决方案

一．概述

信息时代，计算机技术、网络技术的广泛应用，使企业运作效率大大提高，同时也使现代企业对计算机系统的依赖性进一步增加。如何保证核心应用永不停止，关键数据不会丢失？越来越多的企业采用双机热备份/多机集群技术来解决这一问题，其中双机热备份技术以其技术成熟，成本相对较低，获得了广泛的应用。

典型的双机热备份系统是通过在两台服务器上运行高可用软件（双机热备份软件）和共用磁盘阵列来实现。这种方案在电信、金融、证券、政府等部门和行业的成功应用，业已证明其可靠性和成熟性。随着计算机技术的发展，今天，我们已经可以为广大用户提供另外一种双机热备份解决方案-Windows NT环境下的纯软件双机高可用系统。

二．系统构成

传统的双机热备份系统，使用磁盘阵列作为两台主机的共用数据存储设备，通过双机热备份软件对磁盘阵列进行管理，同时对受保护的服务进行监控和管理。其构成如图1所示。如果其中一台服务器由于硬件或软件原因(最近国际调查显示70%的服务器故障来自软件错误)发生故障失效,另外 一台服务器可在保证提供自己原有服务的同时,启动失效服务器的应用程序、文件系统、IP地址和打印机等网络资源服务从而取代其服务器功能。

纯软件双机热备份系统的构成如图2所示。两台服务器通过网络连接，硬件配置少了磁盘阵列,软件配置上，除了NT Cluster之外，新增了NT Mirror。

硬件：PC Server两台，通过网络连接。

软件：操作系统Windows NT Server

高可用软件 ROSE NT Cluster 和 ROSE NT Mirror

其中，NT Cluster 和NT Mirror都是美国ROSE Datasystems 公司在NT平台上的软件产品。其中，NT Cluster是在中国（大陆和台湾地区）、日本、美国等国家和地区广泛应用的双机高可用软件。NT Mirror则是ROSE公司的网络数据镜像软件。

三．系统工作原理

与常规的双机系统相比，纯软件双机热备份系统的两台服务器之间少了公共的存储设备（通常是磁盘阵列），但是多了网络数据镜像软件NT Mirror。没有了公共存储设备磁盘阵列，对于某一个需要进行切换的服务而言，怎样保证其所用的数据在两台服务器上是一致的呢？这就是数据镜像软件 ROSE NT Mirror的功能所在----NT Mirror通过网络，将某一台服务器上指定路径下的数据采用同步或异步方式，镜像到另一台服务器。

镜像软件取代双机热备份系统的磁盘阵列，关键之处在于其必须与Cluster软件协同工作。当某一服务运行于服务器A时，它所使用的特定数据在服务器A上对应于一个数据集合ФA,通过NT Mirror将源数据集ФA镜像到服务器B成为目标数据集ФB,当NT Cluster将该服务程序从服务器A切换到服务器B时，它使用服务器B上的数据ФB,同时NT Mirror自动修改原来从ФA到ФB的镜像成为从ФB到ФA的镜像。对一个服务程序是这样，对多个服务程序，则一一建立服务程序与数据镜像集之间的关系。这样，无论服务程序运行于哪一个服务器，始终保证其所使用的数据在对端服务器有一份镜像存在；当一台服务器由于硬件或软件原因发生故障失效,另外一台可在保证提供自己原有服务的同时,启动失效服务器的应用程序从而取代其服务器功能。

四．系统特点

纯软件高可用方案，是双机高可用软件和网络数据镜像软件的完美结合。具有一些特点可以概括如下：

系统成本低

不需要磁盘阵列，降低了系统成本；

系统抗灾难能力强

构成双机热备系统的两台服务器通过网络连接，可以相隔很远的物理距离，增强了系统的抗灾难能力。

双向的失效切换功能

双向的失效切换, 又称ACTIVE/ACTIVE冗余方式, 是指为用户提供两台可运行重要应用的全功能服务器并确保它们中任何一台失效时另外一台可自动代替其功能。

强大的应用支持能力

支持NT平台下，象Microsoft SQL Server和Exchange Server等所有典型应用。

系统资源占用少系统效率高

数据镜像可以绑定到某一对网卡上完成，不占用服务器网络资源，减轻服务器负载，提高系统效率。

服务器无需相同

双机热备份的两台服务器在硬件和软件配置上无须相同。

无需停机的设备维护能力

由于应用程序可以在两台服务器之间自由切换，用户可由此实现在不停止网络服务前提下对其中一台服务器进行维护工作, 如日常检查、维修或测试;而此时前台工作站可以完全透明地保持在工作状态。

简单易用功能全面的管理窗口

面向对象的管理窗口使您只需移动鼠标,就可以配置和管理整个双机热备份系统；从资源定义到服务程序的切换，都可以轻松完成。