基于RoseHA的计划生育双机热备系统设计和实现

1、摘要:随着计生业务的发展,对硬件服务器的可用性提出了更的严峻的压力要求。本文旨在通过服务器双机热备系统,满足日益增长的服务器和网络的高可用性要求。综合调研日常基础信息维护和各个部门的业务需求,本文提出计生服务双机热备系统的设计和实现。实验中采用roseha软件部署实现双机热备,经测试双机热备系统达到了高可用性要求。中国论文网 关键词:双机热备;计划生育;高可用性;rose ha中图分类号:tp393 文献标识码:a 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02一、引言:随着经济社会的快速发展,黑龙江省人口计生委在人口计生工作实现了就计划生育抓计划生育向统筹解决人口问题的转变

2、,实现人口与经济政府资源环境协调和可持续发展,人口数量、素质、结构、分布长期均衡发展,推进公共服务落实为新时期人口计生工作的主要目标,深入调研我省人口发展功能区,人口数据量爆炸式增长。为更好地提供社会公共服务和精准的政务决策信息,防止关键业务主机因不可避免的意外或计划性关机。因此,对系统高可用性提出了严峻的考验,要求提供连续的服务,优化资源利用率和有效性,同时满足系统软件和网络架构的灵活。计生系统使用过程中,经常会发生许多问题,包括服务器硬件问题、操作系统问题、网络问题、软件健壮性问题和稳定性问题。鉴于计生系统数据本身具有敏感性、及时交互性,一旦出现问题,在解决时经常要安排大量的人手去查找原因

3、,缺点是费时、费力。常常是基层工作人员着急,技术人员也没法短时间恢复服务正常使用,造成大量的损失和投诉。为此,通过查询相关的技术资料,向高级工程师咨询,计划采用双机热备系统发挥功能,短时间内恢复故障造成的损失,保障系统高可用性。从双机热备技术成熟度来说,有许多双机热备软件可供使用,根据本单位现有业务量需求,综合网络、硬件、价格等多项条件,多方比较最后决定采用了rose datasystems公司的rose ha软件实现双机热备功能。二、原理:双机热备技术可以协调两台服务器提供连续、不间断的服务,提高维护系统的可用性,在监测应用服务、硬件故障,及时切换服务器来处理突发故障和恢复正常服务。双机热备

4、的技术是为了解决服务器高可用性而提出的,主要是通过两台同样配置的服务器实时监测对方的服务状态,若一台发生意外故障,导致服务中断,则立刻由另外一台服务器接管故障机器提供的公共服务。两台服务器按工作状态可分为主机(primary server)和备用机(standby server),主机是当前提供人口计生服务的服务器,备份机是监测主机工作状态和提供服务是否正常的服务器,主机同样也有监测备用机工作状态是否正常,随时准备接管人口计生服务。热备系统使用上有两种工作方式,一种是主机/备份机热备方式,另一种是双主机方式。第一种方式是分别在两台服务器上部署应用服务和数据库,选一台服务器做主机,另外一台做备份

5、机。若主机运行中发生服务或网络意外情况,备份机状态正常情况下,通过双机热备系统接管主机,继续提供数据服务,保持服务的连续性和软件的健壮性。主机和备份机身份随之互换。接管服务前,备份机没有提供数据服务,没有产生网络访问流量,几乎不消耗系统资源。接管服务后,备份机立刻提供数据服务,接管产生网络访问流量,逐步调用消耗系统资源,满足应用服务器要求。主机和备份机切换接管时,对于人机交互影响极小,在可接受时间范围内。当用户连接服务器数量规模大,适合使用此种方式。鉴于我中心提供数据量大、用户连接多,采取此工作方式。第二种方式是双主机方式,系统要求两个服务器配置、性能都一致,这两个服务器都部署有不同的应用服务

6、。若一台主机运行中发生服务或网络意外情况,另一台主机状态正常情况下,通过双机热备系统接管发生意外的主机,继续提供原主机所有的应用服务和另一台主机的应用服务,保持两台主机提供的服务具有连续性、健壮性。双主机相当于把两台主机的服务合并到一台主机上。接管服务前,二台主机各自提供数据服务,产生网络访问流量,消耗系统资源。接管服务后,只有一台主机立刻提供数据服务,接管产生网络访问流量,瞬间增加调用消耗系统资源。主机切换接管时,由于应用的压力增大,对于网络和系统消耗剧增,导致服务器响应时间明显延长。当用户连接服务器数量规模适中,实测不超过2000适合使用此种方式。三、双机热备系统设计和实现我单位系统采取两

7、台浪潮nf290d服务器,和一台磁盘阵列,两台服务器通过光纤连接到磁盘阵列上。热备软件采用rose ha。在实现双机热备物理结构上,存储器是非常重要的一个设备。按存储器结构双机热备系统分为共享存储器结构和非共享存储器结构。共享存储器结构是两台服务器共享一个存储器空间。非共享存储器是没有共享的存储器空间。本文提出双机热备系统设计是为了满足数据一致性要求,采取共享存储器结构。通过共享存储器,使得提供的数据内容是一样的。roseha双机系统的两台服务器(主机)都与磁盘阵列(共享存储)系统直接连接,操作系统、应用软件和roseha高可用软件分别安装在两台浪潮服务器上,数据库等共享数据存放在磁盘阵列存储

8、系统上,两台主机之间通过私有心跳网络线连接。配置好的系统主机开始工作后,roseha软件开始监控系统,通过私用网络传递的心跳信息,每台主机上的roseha软件都可监控另一台主机的状态。当主机发生故障时,心跳信息就会产生变化,这种变化可以通过私有网络,被roseha软件捕捉心跳信息。当捕捉到心跳信息后,roseha就会控制系统进行主机切换,即备份机提供服务接管主机的工作。同时工作人员可以对发生意外的主机维护。维护完,可以根据roseha的设定自动或手动再切换回来,也可不切换,此时维修好的主机就作为备份机,双机系统继续工作。维护时,不影响对外提供的数据服务。roseha实现容错功能对客户端来说主机

9、是透明的。主机发生意外而进行切换接管时,切换过程对远端客户来说是没有感觉受影响,应用服务不会发生中断。因为它采用了虚拟ip地址映射技术。系统提供了虚拟地址表示可用主机的服务网络地址,无论系统如何切换接管,虚拟地址始终指向一台能提供数据服务的主机。虚拟地址及网络服务由可用主机提供。当主机出现异常中断服务时,roseha会将虚拟地址转移到备份机的网卡上,不间断地提供数据服务。远端用户感觉不到系统发生的任何中断服务的意外。对于人口计生数据服务,当有主服务器出现异常时,另外一台服务器就会自动接管,同时启动数据库和应用程序,使人口计生人口数据库可以正常保持连接,不会中断正在进行的工作业务,提高我省基层工

10、作人员办公效率,改善了人口计生公共服务的质量。实施过程中,首先要系统地分析人口计生业务的需求,按需求配置服务器及配套软件环境。经测试和咨询后,采用浪潮nf290d服务器作为主机和备份机,采用1t存储容量的磁盘阵列作为共享存储设备,采用主机备份机方式实现双机热备。整理资料后,概要设计出服务器集群的清单,确定了关键参数。然后设置主机网卡和安装心跳线。主机网卡分别设置对外服务网络地址,心跳线(rs-232)连接两台主机的第二块网卡上,分别设置服务器的第二块网卡地址为各自的心跳网络地址,用于传输心跳信号,双机热备软件监测主机是否发生意外。接下来要安装和配置共享存储器,使用光纤连接1t存储容量的磁盘阵列

11、和两台服务器。在roseha软件中,配置节点名分别为db1和db2,使用roseha创建一个物理卷g,该物理卷g只有被激活的主机才可以访问。创建各自的对外网络地址给网卡lan2,配置公共虚拟地址,便于程序调用数据连接。这里一般推荐公共虚拟地址和对外网络地址应该在一个网段内。设置可供调用的服务名和代理名,方便主机和备份机接管服务。设置windows系统服务里数据库服务和代理启动类型为“手动”。到此,部署双机热备系统的工作就结束。测试双机备份系统是否能正常工作。先关闭一台服务器或者断开对外服务的网线,登陆另外一台服务器上查看roseha双机状态,若关闭的服务器中状态显示为灰色,另一台服务器中roseha的状态为显示亮色,且ip和卷标都如理想情况下一样发亮显示,则配置双机热备系统成功,服务已经被另外一台服务器接管切换过程一般在5秒到2分钟之间,具体时间由服务器性能和数据库启停时间决定。优点是减少人工干预,提高设备利用率和稳定性,实现人口计生业务的高可用需求。缺点是主机提供的数据服务受限于共享存储设备,一旦共享存储设备出问题,将对数据造成无法挽回的损失。四、结论我中心为更好地服务于人口