XX双机热备份解决实施方案

　X XX 双机热备份解决实施方案

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　X XXXX 双机热备份解决方案

　 一、现实环境及方案要求

　在今天的商务应用系统中，稳定持续的系统运行时间变得越来越重要，由于计算机软件和硬件都会不可避免地发生故障，而这些故障都可能给企业带来极大的损失，而传统意义中的小型机系统使得普通用户望而却。

　用户需用的是更高的可用性以及更低的成本。所以对于现代企业来说，利用双机热备份系统来提供及时可靠的信息和服务已经成为保证企业数据安全的一种必要措施。双机热备系统是一种提供高可用性、改善性能和增强企业应用软件可管理性的有效途径。随着基于 Intel 平台的服务器业已成为关键性业务和应用的主流服务器，双机热备份技术的应用也日益广泛。

　所谓双机热备份是指系统对主机及硬盘、通讯线路等核心设备，采用双机备份，当系统正常时主机进行工作，并且每隔设定时间系统自动检测，若发现问题，系统能够自动切换到备份机继续工作，保证不影响系统的正常运行。它的优点就是可有效地提高系统的可用性。如果一个服务器或应用程序崩溃，热备份系统中另一个服务器在继续工作的同时，接管崩溃服务器的任务，最大限度地缩短用户服务器和应用程序宕机的时间。

　二、

　方案总体部署

　双机热备份方案的网络拓扑如下图所示。它需要两台服务器进行群集，至少四块网卡，其中的两块用于两台服务器主机集群内部的“心跳”同步，另两块分别用于两台服务器与局域网的连接。除此之外，因为要共享使用磁盘存储，所以通常还需要一个磁盘阵列，其主机接口类型要视具体需求而定，常用的主机接口有 FC、iSCSI、SAS，如果需要高性能的磁盘存储，则可选择光纤通道（FC），当然这也就要求两台服务器和磁盘阵列支持相应的接口类型。整个双机热备份系统中，两台服务器的操作系统各自安装在两台服务器的本地存储系统中，只是需要共享的数据，如 Oracle 数据库软件和数据库文档等，就需要存放在共用的磁盘阵列中。

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　 网络拓扑图

　根据 XXXX 的具体需求，为了尽可能地降低企业双机备份方案成本，对原有设备进行充分利用，我们新购了 1 台 IBM 的 X 系列服务器及 1 台 FC 磁盘阵列和原有服务器构建了基于共享磁盘阵列双机备份方案。因该企业原有服务器也是IBM 的 X 系列服务器，再加上这台服务器的整体配置已相当不错，因此原服务器继续保留，仅在原服务器上添加了 1 块单口光纤通道卡（新购服务器上也配置了单口光纤通道卡）。磁盘阵列方面，根据实际需求，我们选择了 2 款低成本、高性能、支持 FC 总线、高可靠国际知名品牌的磁盘阵列。2 款磁盘阵列前端主机接口都为 FC 接口，通过光纤跳线和两台数据库服务器上的光纤通道卡直接连接。

　用户的操作系统、应用软件和 HA 双机软件分别安装在两台主机的内部存储（硬盘）上，数据库等共享数据存放在存储系统上，两台主机之间通过私用心跳网络连接。主机开始工作后，HA 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 HA 软件随时监控另一台主机的状态。当主数据库服务器发生故障时，心跳信息就会产生变化，这种变化可以通过私用网络传递到备数据库服务器上的 HA 软件。之后 HA 软件就会控制系统进行服务切换，备数据库服务器启动和主数据库服务器一样的应用程序，接管主数据库服务器的工作（包括提供TCP/IP 网络服务、文件共享、数据库等服务），并进行报警提示管理人员对故障主机进行维护。当维护完毕后，HA 软件可以自动或手动地切换回原先的主数据库服务器。也可以选择不切换，此时维修好的主机就作为备份机，双机系统继续工作。

　本方案中所需的软硬件包括如下几个部分：

　序号 产品规划 部署描述 单位 数量

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　1 IBM X 服务器（双千兆网卡）

　主数据库服务器 台 1 2 IBM X 服务器（双千兆网卡，利旧/低配）

　备数据库服务器 台 1 3 单口光纤通道卡 给服务器扩展 FC 口 块 2 4 FC 磁盘阵列（配置 3 块以上硬盘）

　共享数据库存储 台 1 5 HA 双机软件 故障切换 套 1 6 OM2 多模光纤跳线 连接服务器及 FC 磁盘阵列 根 2 整个系统由两台 IBM X 系列服务器、一台 FC 磁盘阵列构成双机热备份模式，当主数据库服务器出现问题停机时，备数据库服务器能实时接管中断的工作，保证业务系统的正常运行。同时磁盘阵列中磁盘可以灵活组成 RAID 模式，提供全局热备盘，当硬盘损坏时数据可以自动恢复，保证数据不丢失。

　三、解决方案优点

　◇对服务器硬件配置要求不高，可以根据应用情况采用不同型号或配置。

　◇系统切换时间短，最大程度减少业务中断的影响。

　◇切换过程对应用程序无影响，无需重新启动或登录，做到无人值守。

　◇系统效率高，系统中数据读写、管理及容错由磁盘阵列来完成。而系统服务器故障监控切换处理由 HA 软件来完成。双机监控依靠 RS232 线路或专用100/1000M 自适应网卡线路，既不占用主机 CPU 资源也不占用基础业务网络带宽，在实际的应用中得到众多用户的一致好评。

　◇支持丰富的应用配置，譬如：Oracle、SQL Server、Sybase、Exchange等。

　◇支持 windows 系统和 linux 系统。

　◇硬件采用机架式结构，便于维护管理。

　四、磁盘阵列选型产品介绍

　本方案中关键设备是一台 FC 磁盘阵列，同时也是方案中投资最大的部分，根据用户需求我们选择了 2 款产品供用户选择，产品具体参数规格如下：

　1 1 、 IBM System Storage DS5020

　IBM 一直致力于提供低总拥有成本、高性能、功能强大且易用性超凡的存储解决方案，在其不懈的努力下，现又推出了 IBM System Storage DS5020 易捷版。作为 DS 系列的一部分，DS5020 易捷版提供了支持 8Gbps 的高性能光纤通道连接、适用于要求稍低的应用程序

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　和较低成本的实施的可选 1Gbps iSCSI 接口、高达 50.4TB 的光纤通道物理存储容量、112TB 的 SATA 物理存储容量以及强大的系统管理、数据管理和数据保护功能。使用 EXP520 扩展单元后，DS5020 易捷版可连接最多 6 个光纤通道扩展单元，从而将容量从工作组级扩展到企业级。

　要点

　 下一代 8Gbps FC 接口支持基础架构简化

　 混合主机接口支持 （FC/iSCSI）

　可实现 SAN 分层

　 平衡的性能非常适合于虚拟化/整合

　 降低整合成本

　 自加密驱动器可在驱动器的整个生命周期内保护数据安全

　 支持混用 FC/FDE/SATA 驱动器可实现经济高效的分层存储

　 值得信赖的存储保护并随需提供您的数据

　 满足广泛的存储需求的灵活性

　 可以最大化利用率和最小化存储 TCO 的功能丰富的管理软件

　 关键应用程序认证确保信心

　 使用 IBM System Storage DS Storage Manager 集中管理 DS 系列

　 通过连接 6 个 EXP520 扩展单元，可支持最多 112 个磁盘驱动器模块

　常见特性

　 动态容量扩展 （DCE）

　 System Storage DS® Storage Manager 软件

　 IBM FlashCopy®，可以创建逻辑卷的即时点副本

　 动态卷扩展

　 VolumeCopy 功能可以将一个逻辑卷完整地复制到另一个逻辑卷

　 面向多 LUN 应用的增强型远程镜像

　 热备用磁盘驱动器

　硬件概要

　 最高 4GB 的电池供电缓存

　 型号 20A 具有 8 个主机端口和 4 个驱动器端口 - 标配光纤通道 （FC）

　交换和 FC 仲裁环路 （FC-AL），自动检测 2Gbps/4Gbps，可选 1Gbps iSCSI 接口

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　 支持 4Gbps FC/FDE：15k - 600GB、450GB、300GB、146.8GB、E-DDM

　 支持 4Gbps SATA：7.2K 750GB 和 1TB GB E-DDM

　 支持 RAID 级别 0、1、3、5、6 和 10

　 最多 128 个存储分区

　 112 个光纤通道驱动器（使用 6 个 EXP520 扩展单元）

　 双冗余热插拔散热风扇

　 19 英寸行业标准机架

　特性与优势

　特性

　优势

　主机接口混用  支持混用 FC 和 iSCSI 接口，可实现经济高效的 SAN 分层

　均衡的性能  DS5020 在 IOPS 和 MB/s 方面同样表现超凡，并且可支持拥有广泛性能要求的应用程序。

　 非常适合于拥有不同工作负载和应用程序需求的数据仓库、整合和虚拟化环境

　 可以同时支持数据库和 OLTP 等事务应用程序以及 HPC 和多媒体等吞吐量密集型应用程序。

　支持自加密驱动器  针对静态数据的全面保护可在驱动器的整个生命周期内确保数据安全，而不会牺牲存储系统性能或易用性

　最多 112 个混用驱动器  能够混用 FC、FDE 和 SATA 磁盘驱动器以实现分层存储

　 将 FC 磁盘分配给要求高性能并拥有高 I/O 速率的应用程序，而将相对低廉的 SATA 磁盘用于性能要求较低的应用程序

　 基于机柜的混用可最大限度提高效率

　内置的效率  模块化设计通过避免配置过度提供了价格合理的入门产品，并可在需求发生变化时提供无缝的“按需购买”可扩展性。

　 高效的利用降低原始容量要求，并且支持混用高性能和高容量驱动器以便实现分层存储。

　 卓越的单驱动器性能通过使用最少的驱动器发挥出最高的性能，从而带来了超凡的性能价值。

　DS Storage Manager 软件  功能丰富的存储管理软件可以支持最高的利用率和不间断的数据可用性

　 配置灵活性支持自定义的 LUN 调节以确保最高性能或利用率

　 集中管理所有本地和联网的系统

　 可从集中的界面快速配置和监控存储系统

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　 可在不中断数据访问的情况下配置卷、进行日常维护以及添加新机柜和容量

　动态扩展能力  可以联机为新的主机组或现有的卷提供未使用的存储空间，并随需提供额外的容量

　 可以消除由于增长、重新配置或调节所引起的应用程序中断

　最多 128 个分区  提供足够的分区以便有效地支持中等规模的整合或虚拟化环境，从而帮助降低硬件和存储管理成本

　完全集成的复制功能  多种选项使管理员能够最佳地满足其复制需求

　 可以使用本地或远程副本进行文件还原、备份、应用程序测试、数据发掘或灾难恢复

　支持异构开放式操作系统  支持 Microsoft® Windows®、UNIX® 和 Linux® 系统，使 DS5020 存储系统可以在任何和所有的开放系统环境中运行

　用于 RAID 奇偶校验磁盘计算的自定义 XOR 引擎  可以高效地处理计算密集型的奇偶计算，从而带来卓越的基于磁盘的性能，是 RAID 5 和 RAID 6 配置的理想之选

　支持多个 RAID 级别；包括 RAID 6  为任务关键型数据提供高可用性和安全性

　 可以灵活地配置系统，以满足不同的服务等级

　冗余热插拔组件  通过支持在不停止 I/O 的情况下更换组件保持数据可用性

　永久性缓存备份  确保在断电时获取缓存中的数据并确保其安全

　8 个 8Gbps FC 主机端口  可为要求最严格的应用程序提供高带宽

　 8 个通道提供了最高 3700MBps 的带宽，非常适合高吞吐量的应用程序

　向 后 兼 容 2Gbps 和 4Gbps 设备  充分利用现有的投资，同时为将来做好准备

　 自动协商连接速度，简化在混合环境中的配置

　最多 112 个光纤通道驱动器  使用单个 DS5020 易捷版&S482;便可以从工作组 SAN 升级至企业网络存储系统

　动态容量扩展 （DCE）

　 无需中断运行便可将 EXP520 机柜添加到现有的 DS5020 易捷版中

　 在线为新的主机组或现有的卷提供未使用的存储容量，并随需应变地提供额外的容量

　最多 64 个镜像对  提高存储设备的利用率

　 降低硬件和存储管理成本

　FlashCopy®  对逻辑卷进行时间点复制，适用于文件恢复、备份、应

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　用程序测试或数据发掘

　动态卷扩展  在不中断运行的情况下扩展逻辑卷

　 2 2 、 Sun Storage 254 40 0- - M2 磁盘阵列

　Oracle Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列可被广泛的用户所使用。它采纳了最新的光纤通道 (FC) 和 SAS2 技术，通过 Oracle 直观的 Sun Storage Common Array 软件创造了一个既适用于中型企业入门级存储区域网络 (SAN)，又可集成到大型企业现有存储网络的强大解决方案。

　主要特性

　•支持现有的 FC 和 SAS2 基础架构以及入门级 SAN 和 DAS，以实现低成本扩展 •SAS2 技术通过点对点架构和双端口驱动器确保可靠性 •自适应的 8 Gb/s FC 连接提供投资保护 •支持高性能 SAS2 •Sun Storage Common Array Manager 软件——直观且熟悉的用户界面使之易于实施和管理 •Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列还是业界使用最广泛的运营商级服务器系列— —Oracle Netra 产品组合的一部分 适用于任何规模企业的经济实惠且可靠的存储设备

　大小型企业都面临着自己独特的挑战。有部门级和远程办公室的大型企业正在寻求来自他们可以信任的企业的可靠且可自我管理的存储解决方案。而当前小型企业的管理员使用的直连式存储 (DAS)不统一，所以需要一个更高效和联网的存储解决方案。虽然这些企业都有自己独特的存储需求，但 Oracle 提供的经济实惠、可用和高性能的 Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列能够满足这些市场的数据需求。

　Oracle 的外部存储系统开发专门知识为 Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列提供了知识基础——从而确保了一流的技术和可靠性。Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列将 Oracle 经时间验证的设计与先进的前端 8 Gb/s FC 主机连接和 6 Gb/s SAS2 主机连接以及下一代 SAS2 后端技术相结合，通过数据整合、可用性、性能和可扩展性提高企业生产力。

　通过 8 个自适应的 8 Gb/s FC 主机端口和 4 个 SAS2 6Gb/s 主机端口，Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列可直接连接多达 8 台服务器，或通过 FC SAN 连接提供更多服务器连接。这使之成为那些希望先将 Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列部署为直连磁盘阵列，然后再适

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　时无缝迁移到 SAN 的企业的磁盘阵列解决方案绝佳之选。

　面向网络设备提供商的灵活解决方案

　Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列能够在电信基础架构中与 Oracle Netra 机架服务器协同工作。NEBS 3 级认证、冗余控制器和可用直流电源选项使之成为高可用环境中 Netra 服务器的完美补充。

　Netra 硬件是为电信运营商设计的，坚固耐用，拥有 NEBS 3 级认证，外形小巧，这使布线和柜后接线更简单，另外，专门针对电信运营商的管理和报警功能使系统维护更容易。Netra 产品具有较长的生命周期，经过设计和优化可与 Oracle Solaris 这个运营商级操作系统一起工作。

　小规模起步，适时扩展

　Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列的模块化设计在不牺牲未来可扩展性的情况下创造了一个经济实惠的起步点——使客户能够小规模起步，并适时扩展。双活动控制器和多达 12 个的 SAS2 驱动器相结合，在一个 2U 机箱中共同创建了一个全功能且高度可用的存储系统。而当容量或性能要求改变时，Sun Storage 2500-M2 磁盘阵列的可扩展性可支持多达 36 个额外驱动器，从而使驱动器总数达到 48 个。

　简单的安装和管理

　Sun Storage Common Array Manager (CAM) 的 Web 式和基于任务的管理界面大大降低了安装、配置、管理和诊断任务的复杂性。在线容量扩展、数据卷创建和主机到卷映射使用户能够控制其磁盘阵列，并在必要时作出快速更改。通过安全的互联网连接可从世界任何地方访问 Sun Storage CAM，该软件提供了自动诊断功能，因此用户可以专注于精确、可预测和可重复的结果。Sun Storage CAM 也可跨 Oracle 的整个模块化磁盘组合扩展，并且不产生更多成本。

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　五、投资预算 序号 产品名称 方案 1 方案 2 方案 3 1 单口光纤通道卡 2 块 2 块 2 块 2 HA 双机软件 1 套 1 套 1 套 3 OM2 多模光纤跳线 2 根 2 根 2 根 4 FC 磁盘阵列 IBM DS5020，双控，300G FC 硬盘 3 块 IBM DS5020，双控，1T SATA 硬盘 3 块 SUN ST2540，双控，300G SAS 硬盘 5 块 5 方案比较 全光纤，存储效率最高，容量最低 半光纤，存储效率中，价格最低 半光纤，性能高，存储效率高，配置容量大 6 预算合计

　 六、编后语

　从以上方案介绍可得知这种双机热备份方案最大的特点就是较低的成本、非常高的稳定性能和可扩展性能。因为它采用的是性能比较高的 FC 总线存储类型，充分利用了光纤通道高带宽、低延时、无干扰的特性，给用户关键数据提供了高可靠性和高存储效率，其优良的性能和强大的功能已得到无数用户的认可。该方案中主机和磁盘阵列都具有非常完善的冗余机制和极佳的可扩展性能，使得用户不再需要过多地对系统的稳定性能和可扩展性操心，完全可以满足企业 7*24 小时恒久稳定运作，以及长期的存储容量和性能需求。