文档介绍：双机热备
对于日益承担企事业单位核心业务的NT网络来说,数据的高可用性和系统的连续运转能力极其重要,服务器是企事业单位存放数据的重要设备,如果一旦因为服务器的故障而无法正常运转,就会造成业务停顿,导致不可挽回的损失。
服务器的故障可能由各种原因引起,如设备故障、操作系统故障、软件系统故障等等。一般地讲,在技术人员在现场的情况下,恢复服务器正常可能需要10分钟、几小时甚至几天。从实际经验上看,除非是简单地重启服务器(可能隐患仍然存在),否则往往需要几个小时以上。而如果技术人员不在现场,则恢复服务的时间就更长了。而对于一些重要系统而言,用户是很难忍受这样长时间的服务中断的。因此,就需要通过双机热备,来避免长时间的服务中断,保证系统长期、可靠的服务。
随着企事业不断完善和投入运营,如何管好用企事业,充分发挥其现代化基础设施的作用,成为最迫切的问题。数据畅通,访问及时道是各企事业运营管理的重要任务之一,工作正常运行直接影响到管理运作质量和管理的经济效益,双机热备成为了一个理想的选择。双机热备软件能对操作系统、网络、数据库、用户特有程序、第三方软件进行检测,一旦检测到故障后会自动切换到备用服务器,从而实现不停机服务。
什么是双机热备?
从广义上讲,就是对于重要的服务,使用两台服务器,互相备份,共同执行同一服务。当一台服务器出现故障时,可以由另一台服务器承担服务任务,从而在不需要人工干预的情况下,自动保证系统能持续提供服务。双机热备由备用的服务器解决了在主服务器故障时服务不中断的问题。但在实际应用中,可能会出现多台服务器的情况,即服务器集群。双机热备一般情况下需要有共享的存储设备。但某些情况下也可以使用两***立的服务器。实现双机热备,需要通过专业的集群软件或双机软件。
从狭义上讲,双机热备特指基于active/standby方式的服务器热备。服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写,或者使用一个共享的存储设备。在同一时间内只有一台服务器运行。当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时,另一台备份服务器会通过软件诊测(一般是通过心跳诊断)将standby机器激活,保证应用在短时间内完全恢复正常使用。
双机的三种模式
双机热备即是目前通常所说的主备方式,服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写,或者使用一个共享的存储设备(如磁盘阵列柜)。当主服务器出现故障的时候,通过诊测(一般是通过心跳或串口线诊断)将备机器激活,保证应用在短时间内完全恢复正常使用。
双机互备,在双机热备的基础上,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。这种方式实际上是双机热备的一种应用。它避免了两个应用使用四台服务器分别实现双机热备。
双机双工,两台或多台服务器均为活动,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。对于数据库服务而言,它同时需要数据库软件的支持,是比较复杂的。
双机热备基本原理:

(1)心跳工作过程
通过IP做心跳检测时,主备机会通过此心跳路径,周期性的发出相互检测的测试包,如果此时主机出现故障,备机在连续丢失设定数目的检测包后,会认为主机出现故障,这时备机会自动检测设置中是否有第二种心跳,如果没有第二种心跳的话,备机则根据已设定的规则,启动备机的相关服务,完成双机热备的切换。
(2)IP工作过程
IP地址用虚拟IP地址的方法来实现,主要原理如图
主机正常的情况下虚拟IP地址指向主机的实IP地址,用户通过虚拟IP地址访问主机,这时,双机热备软件将虚拟IP地址解析到主机实IP地址。当主机做相关的切换时,虚拟IP地址通过双机热备软件自动将虚拟IP地址解析到备机的实IP地址上,这时,虚拟IP地址指向备机的实IP地址。但对用户来说,用户访问的仍然是虚拟IP地址。所以用户只会在切换的过程中发现有短暂的通信中断,经过一个短暂的时间,就可以恢复通信。
(3)应用及网络故障切换过程
(i)可以检测到操作系统的故障并及时将服务切到备用服务器。(如图1)
(ii)当操作系统正常的情况下,数据库系统出现意外故障,这时双机容错软件可以及时发现并将其切到备用服务器,使服务不致于停止。(如图2)
(iii)当操作系统和数据库系统全都正常的情况下,服务器网络出现故障,这时双机热备软件,可以将系统切到正常的备用服务器上。

双机热备有两种实现模式,一种是基于共享的存储设备的方式即双机热备容错方式,另一种是没有共享的存储设备的方式,一般称为镜像方式。
双机热备容错方式
基于存储共享的双机热备是双机热备的最标