双机热备份技术

双机热备份技术是一种软硬件结合的较高容错应用方案。该方案是由两台服务器系统和一个外接共享磁盘阵列柜 ( 也可没有，而是在各自的服务器中采取 RAID 卡 ) 及相应的双机热备份软件组成

在这个容错方案中，操作系统和应用程序安装在两台服务器的本地系统盘上，整个网络系统的数据是通过磁盘阵列集中管理和数据备份的。数据集中管理是通过双机热备份系统，将所有站点的数据直接从中央存储设备读取和存储，并由专业人员进行管理，极大地保护了数据的安全性和保密性。用户的数据存放在外接共享磁盘阵列中，在一台服务器出现故障时，备机主动替代主机工作，保证网络服务不间断。

双机热备份系统采用 “ 心跳 ” 方法保证主系统与备用系统的联系。所谓 “ 心跳 ” ，指的是主从系统之间相互按照一定的时间间隔发送通讯信号，表明各自系统当前的运行状态。一旦 “ 心跳 ” 信号表明主机系统发生故障，或者备用系统无法收到主机系统的 “ 心跳 ” 信号，则系统的高可用性管理软件认为主机系统发生故障，主机停止工作，并将系统资源转移到备用系统上，备用系统将替代主机发挥作用，以保证网络服务运行不间断。

双机热备份方案中，根据两台服务器的工作方式可以有三种不同的工作模式，即 : 双机热备模式、双机互备模式和双机双工模式。下面分别予以简单介绍。

双机热备模式即目前通常所说的 active/standby 方式， active 服务器处于工作状态；而 standby 服务器处于监控准备状态，服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写入 ( 通常各服务器采用 RAID 磁盘阵列卡 ) ，保证数据的即时同步。当 active 服务器出现故障的时候，通过软件诊测或手工方式将 standby 机器激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。典型应用在证券资金服务器或行情服务器。这是目前采用较多的一种模式，但由于另外一台服务器长期处于后备的状态，从计算资源方面考量，就存在一定的浪费。

双机互备模式，是两个相对独立的应用在两台机器同时运行，但彼此均设为备机，当某一台服务器出现故障时，另一台服务器可以在短时间内将故障服务器的应用接管过来，从而保证了应用的持续性，但对服务器的性能要求比较高。配置相对要好。

双机双工模式 : 是目前 cluster（群集） 的一种形式，两台服务器均为活动，同时运行相同的应用，保证整体的性能，也实现了负载均衡和互为备份，需要利用磁盘柜存储技术 （最好采用 San 方式） 。 WEB 服务器或 FTP 服务器等用此种方式比较多。

Replistor 概念
当今的商业环境，将关键的数据和计算机应用置于危险之中是不能想象的。您需要一种什么样的明智的方法才能确保您的关键信息不被任何大的或者小的灾难所破坏呢？实际上，迟早您的关键系统之一将出现失败。一旦失败发生，您的员工和用户可能恰好彻底丢失了宝贵时间和重要信息。而这就是 Replistor 能帮到您的地方。

Replistor 软件可帮助您确保关键商业环境的连续操作。它的目的是对用户提供连续的服务，同时对员工和系统方面只产生最小的负面影响。同样，它设计的简单界面对于系统管理员和基本用户来讲简单易用。

在不使用任何私有或专用硬件情况下， Replistor 是 Windows NT/2000 下能提供实时数据复制和增强 Windows NT/2000 服务器的可用性和可靠性的唯一的软件解决方案。它同时增强了 Windows NT/2000 服务器的可用性和可靠性。 Replistor 可跨越局域网( LAN )或广域网( WAN )连接操作，允许远程管理和安装。

数据复制
为保护数据，您可配置 Replistor 从 源( source )系统 （需要保护的数据的所在的机器）将文件、目录和共享复制到一个 目标( target )系统 （数据将被复制出的机器）。 Replistor 提供给你全部的数据控制，允许您配置规范( specification )来决定哪一个文件、目录和共享将被复制。

数据复制是从 源( source )系统 转录数据到 目标( target )系统 的整体过程。在初始数据同步后， Replistor 可捕获人为造成的任何文件的变化，并将此变化转录至 目标( target )系统 ，并将相应的变化应用在 目标( target )系统 的文件上。

增强 Windows NT/2000 服务器的可用性和可靠性
当一台 Windows NT/2000 服务器发生故障时， Replistor 会自动将此服务器的进程和身份切换到另一台 Windows NT/2000 服务器。切换不用中断任何可能附属于失效服务器的客户系统。

在 Replistor 术语中，失效服务器被称为源( source )系统，接管进程的服务器被称为目标( target )系统。

Replistor 提供两种切换选项。自动切换( ASO-Automatic Switch Over )和超级自动切换( Super ASO )。 ASO 和 Super ASO 的区别在于 Super ASO 利用 Windows NT/2000 4.0 的特性，允许 目标( target )系统 在保持其自身身份和进程的同时可以接管一个或多个 源( source )系统 。

注意 ： Replistor 切换是基于完全的系统失败和为数据可用性而设计的。对于提高应用的可用性， Legato 推荐其含有服务监视器的 Co-StandbyServer 产品，它可监视并对特定的应用的失败做出反应。

远程管理和安装
为易于管理和安装， Replistor 提供了跨越 LANs 和 WANs 的远程能力。通过 Replistor 的图形用户界面(GUI )，您可以登录到任何 Replistor 的远端位置来管理 Replistor 的服务。在 GUI 窗口中提供的该位置的信息，您可同时打开多个窗口，并用层铺和梯级选项来排列。

Replistor 操作
本节描述了 Replistor 如何保护数据和确保服务器的可用性。
为执行实时的数据复制，您首先必须同步规范( specification )。一旦同步完成， Replistor 将开始实时复制数据的变化。

Replistor 同步
在标准操作期间， Replistor 从一个或多个源 (source) 系统上将数据复制到一个或多个目标 (target) 系统来保护您的数据。

在标准操作开始前，您必须选择源 (source) 系统上的哪些数据是要保护，并创建一个 ( Specification )，给他适当的许可。您可以通过( adding specification )和( setting permissions )来做这些工作。当您选择增加一个 Specification 时，您可以简单地用用鼠标点击来选择您希望从源 (source) 系统镜像到一个或多个目标( target )系统的文件或目录。在配置 specification 之后，您必须从源系统同步这些数据到目标系统。同步确保了镜像进程开始前，目标系统上镜像数据确实与源系统上的原始数据相一致。您可手动用 Replistor 命令同步数据，或者您可让 Replistor 自动同步新的 specification

Replistor 复制

一旦您配置好了 specification 而且 Replistor 正在运行， Replistor 将捕捉源 (source) 系统上受保护数据的任何变化。 Replistor 记录的 Replistor 文件系列上所有的输入和输出( I/O )称为 Send Logs 。 Replistor 储存 Send Logs 在其 DATA 目录中，并以独特的 “OC$” 开头命名。在默认情况下，所有记录文件都可储存最高到 1MB 的 I/O 数据。 Replistor 保留 Send Log 中最新的两个 OC$ 文件（例如，成功地发送到目标系统的），任何未完成的 OC$ 文件也包含在其中。如无阻塞站点或阀门未被激活，则通常只有当前的 OC$ 文件。

捕捉文件 I/O 并存储至 Send Log 的过程被称为 Replistor 镜像。
一旦一个文件的 I/O 是完全的， Replistor 可以只镜像数据，这要在文件保存后完成。

•  图中，箭头表示数据从应用程序到 Replistor 各元件的流程。

简而言之， Replistor 提供三个可实时复制数据的功能：
•  镜像( Mirroring )，捕获源系统的数据变化。镜像就是由 Replistor 驱动程序文件( REPLISTOR.SYS )执行，它将发送一个 OC$ 文件的数据拷贝，建立到 Replistor Data 目录中。

•  传送( Forwarding )，从源系统发送数据变化到目标系统。 Replistor 通过发送 OC$ 文件中的数据到 OCTO-SND.EXE 文件来传送文件， OCTO-SND.EXE 把数据传送到正确的目标服务器上。

•  更新( Updating )，将储存在目标系统的 Receive Log 中的变化应用至目标系统的文件中。在目标服务器上，文件由 OCTO-RCV.EXE 文件接收，它可在 Replistor 数据目录中将数据作为 RT 文件来分配。最后， Replistor 路由器( OCTO-RTR.EXE )在目标系统上更新应用文件。

Replistor 要正常操作，则镜像 mirroring 和传送 forwarding 功能都必须在源系统上处于开启状态。在默认状态下，镜像，传送和更新功能在 Replistor 服务器启动后都开启了。当功能菜单上复选标记在镜像和传送选项前显示，那么选项都在源位置上 “ 开启 ” 。

更新必须在目标系统上开启以使 Replistor 可正常操作。当功能菜单上复选标记未在 暂停更新选项前出现，那么选项必须在目标位置上 “ 开启 ” 。

您可以暂时停止镜像来执行日常维护，例如在源系统上录制备份等。

传送数据
当文件 I/O 完成后，意味着其发生的变化被保存下来了， Replistor 将 I/O 写在 Send Log 上并将其传送 (forwarding) 至目标系统。与在源系统上写数据到 Send Log 的过程相类似， Replistor 在目标系统接收并写数据到 Receive Log 文件中。 Replistor 在数据目录中写 Receive Log 文件，以 “RT” 开头命名。

在 Replistor 源位置， Replistor 可开启或者关闭传送 ( forwarding ) 功能：
•  当传送 ( forwarding ) 开启时， Replistor 从 Send Log 传送 I/O 数据到目标位置。
•  当传送 ( forwarding ) 关闭时，如果镜像是开启的， Replistor 可以继续捕获 I/O 数据，但 Replistor 不传送数据到目标系统。如果您再开启传送 ( forwarding ) ，则 Replistor 自动传送捕获的所有的 I/O 数据到目标系统。

您可能想暂时停止传送 (forwarding) 来执行日常维护，例如在目标系统上进行磁带备份。您还可能想停一段时间，为去除 Replistor 在网络上的流量。

Replistor 提供两种功能类型来开始和停止传送 ( forwarding ) ：
•  传送 (forwarding) ，有时称为全局传送 ( forwarding ) ，它不仅可以停止和开启传送 ( forwarding ) 功能，还可以停止和开启系统的 “ 心跳 ” 信号。
•  定位传送 ( forwarding ) ，仅仅停止和开启传送 ( forwarding ) 功能而已。

在目标系统上更新( updating )数据
当 Replistor 通过目标系统的 Receive Log 接受 I/O 数据时， Replistor 同时在目标系统应用这些变化到适当的文件来更新( Updating )数据。

在 Replistor 的目标位置， Replistor 可开启和关闭更新( updating )功能：
•  当更新( updating )功能开启时（暂停更新未选）， Replistor 实时地将从源系统上接收的 I/O 数据改写本地 Receive Log 来更新数据文件。
•  当更新( updating )关闭时（暂停更新选中）， Replistor 继续接收和储存 I/O 数据但并不应用这些变化。如果您在关闭后又开启更新功能，那么 Replistor 自动应用接收和储存的所有的 I/O 变化来更新文件。
您可能想暂停更新以执行在目标系统上的日常维护，例如创建一份系统的备份。

远程安装和管理性能
如果您在 Windows NT/2000 中运行 Replistor ，那么您可通过 LAN 和 WAN 连接来安装和管理 Replistor 。
在下面的插图中，您可通过运行在服务器 A 上 Replistor GUI 跨 LAN 管理远程服务器 B ，以及通过 WAN 管理远程服务器 C 。您还可以通过 LAN 和 WAN 将 Replistor 安装到硬盘上。

插图 1. 远程安装

确保服务器可用性
为确保服务器可用性， Replistor 监测源服务器的运转。 Replistor 的服务从源系统周期性地输送一个 “I am alive” 的信号到目标系统；这个信号称为 Replistor 的 “ 心跳 ” 。 Replistor 允许您配置多长时间从源系统发送一次信号，还可配置目标系统预期接收信号的时间。

当目标系统接收到 Replistor“ 心跳 ” 信号时，它就知道源系统是可用的并且功能都正常。

如果目标系统在预期的时间范围内没有接收运行信号，那么 Replistor 就开始切换程序。首先， Replistor 检查 Windows NT/2000 数据库服务和数据库注册表以判断源系统确实失效了。 Replistor 就等待一个 Windows NT/2000 的应答，或者等待您所配置的最长等待时间( Max Wait Time )。

最长等待时间( Max Wait Time )是在源系统身份被切换为目标系统前允许您配置 Replistor 的可等待时间的数量。通过设定最长等待时间，您可设置目标系统在心跳停止后，切换发生前可等待的时间数。如果您不设置最长等待时间，那么目标系统将等待直到接收到 Windows NT/2000 服务的响应，确认源机器在执行切换前不再能被检测到。

Replistor 源系统切换到目标系统的操作条件：是否 ---
•  等待时间已过，或者
•  Windows NT/2000 响应并且源系统未注册

当发生切换时， Replistor 允许作以下配置：
•  哪一个服务需要在目标系统上启动
•  哪一个 IP 地址和子网掩码需从源系统切换到目标系统
•  切换发生前和切换发生后，那些命令文件或批处理文件需在目标系统上执行
•  向网络上哪一个系统管理员或指定用户发出报警信号

Replistor 环境

Replistor 的一个关键特征就是它能运行在多种不同的环境之下。用 Replistor 您能：

•  在 Windows NT/2000 环境下运行 Replistor

•  在 Windows 95/98 环境下运行 Replistor

•  跨 LAN 或 WAN 复制数据

•  在 Microsoft Cluster Server 环境下复制数据

•  保护和恰当地失效切换( fail-over )共享盘驱动器

•  镜像苹果机( Mac )的卷( Volumes )

以下部分将涉猎这些环境。

跨 Windows NT/2000 域复制数据
如图所示， Replistor 能跨跃 Windows NT/2000 的域镜像数据，服务器 B 的源文件被镜像到服务器 C 的目标文件。然而， Legato 系统并不支持 Replistor 跨跃 Windows NT/2000 的域或子网进行切换。所以在此图中，唯一的 “ 心跳 ” 显示就是从作为源机器的服务器 A 到作为目标机器的服务器 B 。同样您可以使用 Replistor 远程性能，通过运行在服务器 A 或网络上任何服务器上的 Replistor 客户端跨域来管理和安装 Replistor 。

尽管本图只显示了一个 “ 心跳 ” 信号，事实上 Replistor 从一个源系统传送 “ 心跳 ” 信号到它所有的目标系统 —— 包括那些只镜像但不切换的目标服务器。因为只镜像数据但不切换的目标系统 “ 心跳 ” 信号不起作用。

镜像苹果机 (MAC) 可访问的卷
就像在纯粹的苹果机 (MAC) 环境下一样， MAC 用户可以访问在 Windows NT/2000 服务器上文件。用 Replistor ，您可镜像寄存在 Windows NT/2000 服务器上的 MAC 卷。

要镜像 MAC 卷， MAC 服务必须同时安装在源系统和目标系统上。另外，在源系统和目标系统上 MAC 卷的名字必须是相同的。最后，在 MAC 卷内， MAC 数据必须与 Replistor 不能镜像的回收站文件加和图标控制文件在不同的目录。

用共享磁盘阵列配置 Replistor
Replistor 可以在一个共享磁盘阵列上配置单独的驱动器，这样它就只能被一个连接到该设备的服务器所访问。加上，您还可将每个共享驱动器配置为高可用性地切换。这样，如果连接到共享驱动器上的一台服务器失败，那另一台服务器就会接管共享驱动器。 Replistor 将服务从失效的源系统切换到目标系统，并重新装载原来分派给失效的源系统的共享驱动器，无须重启目标系统。

支持 Microsoft Clustering 群集解决方案
现在， Replistor 被设计可以支持 Microsoft Cluster Server 解决方案。这就意味着 Replistor 能做到以下几点：
•  安装 Replistor 到 Microsoft Cluster Server 环境下，这意味着当它安装到群集时， Replistor 兼容 Microsoft Cluster Server ( MSCS )。 Replistor 提供一个 DLL ，用于 MSCS 监控 Replistor 。

•  Replistor 能镜像 MSCS 环境以外的文件、文件夹和共享到任何一个单独的系统或者是另一个 Microsoft Cluster Server 。 Replistor 同时提供在 MSCS 环境内的数据保护。

•  如果任何一个群集内的服务器或应用程序失效切换了， Replistor 能连续地镜像群集内的数据。 Replistor 将从 Microsoft Cluster Server 环境下失效的节点切换另一个节点。