双机热备份

双机热备⽬录

1、双机热备基础概念

双机热备是⼀种概念，各种设备均可以采⽤此概念进⾏部署，⽐如三层交换机 、路由器、防⽕墙、服务器等。如果仅部署⼀台设备，难免会有单点故障的

风险，所以部署两台，⼀主⼀备较为保险，⼀台坏了，另⼀台⾃动“顶上”，保证业务不中断，这就是双机热备。最常见的双机热备就是同时带着同⼀品牌

的两台⼿机，A坏了，B登录A的账号，通讯录与邮箱会同步过来，与保证业务不中断。NOTE：

1. 等保三级以上要求必须要有冗余设备，关键设备必须是⼀主⼀备的，这样才能保证业务的稳定性。双机热备是⽹络⼯程师必须熟练掌握的技术之⼀。

2. 防⽕墙的双机热备其它设备不同，防⽕墙的双机热备需要⼀条专门的备份通道，⽤于两台防⽕墙之间的协商主备状态，以及会话等状态信息。双机热备主

要包括主备备份和负载分担两个场景。主备备份指正常情况下仅由主⽤设备处理业务，备⽤设备空闲；当主⽤设备接⼝、链路或整机故障时，备⽤设备切

换为主⽤设备，接替主⽤设备处理业务。负载分担也可以称为“互为主备”，即两台设备同时处理业务。当其中⼀台设备发⽣故障时，另外⼀台会⽴即承担

其业务，保证业务不中断。

2、链路聚合

讲双机热备之前，必须先讲链路聚合和VRRP，因为双机热备是在这两个技术的基础上进⾏实现的。2.1 链路聚合的基本概念

因为以太⽹的信息传输率主要有：10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s（1Gibt/s）、10Gibt/s、100Gibt/s，它们之间的关系呈10倍递增。

发送/接收速率为10Mbit/s的以太⽹端⼝称为标准以太⽹端⼝。

发送/接收速率为100Mbit/s的以太⽹端⼝称为快速以太⽹端⼝，简称FE（fast ethernet）。

发送/接收速率为1000Mbit/s的以太⽹端⼝称为千兆以太⽹端⼝，1000兆达到了吉，所以也称GE（gigabit ethernet）。

发送/接收速率为10Gbit/s的以太⽹端⼝称为万兆以太⽹端⼝，⼀吉等于1000兆，⼗吉就等于⼗个1000兆，⼗个1000就是⼀万，所以这种接⼝就被称为万兆以太⽹端⼝。

单核心网络的双机热备份改造

摘要 采用一台三层交换机作为网络核心的设计比比皆是，这种情况在一些中小型企业以及校园网络中更是普遍。然而，这种设计的冗余性是非常差的，一旦此核心交换机出现故障，将导致整个网络的全面瘫痪。出于成本等因素的考虑，双核心交换机的设计一方面能显著提升整个网络的冗余性，另一方面也能在网络中起到负载均衡的作用。本文将通过简单易懂的理论描述以及提供典型实例的关键配置来介绍如何组建mstp加vrrp的双核心网络，从而达到双机热备份并实现负载均衡的功能。

关键词 双核心；双机热备份；vrrp；mstp

中图分类号tn915 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）39-0195-02

从网络规划与设计的角度来看，计算机网络依次由接入层、汇聚层以及核心层组成。在实际应用中，vlan划分、路由转发、策略安全等功能，在一些小型网络中，基本上都是由核心层来实现的。因此，要求核心层的设计具有高可靠性。

然而，出于成本等多方面因素的考虑，大量的局域网络采用的是单核心网络设计。这种网络的特点是简单、成本低，但缺点也是显而易见的：一旦核心交换机出现问题，整个局域网络就完全瘫痪，丝毫没有冗余可言。但在计算机网络日益重要的今天，网络瘫痪所带来的损失与日俱增，甚至将会是毁灭性的。因此，对现有单核心

网络的双机热备份改造，就越发体现出价值来。

简单地说，网络核心层的双机热备份设计，就是要求两台核心交换机实现基本相同的功能，在平时能够起到负载均衡的作用，而一旦某一台核心交换机出现故障，则另一台能够担负起整个网络正常运作的任务而不至于彻底瘫痪。

在链路连接方面，每台汇聚层交换机通过两条链路分别连接到两台核心层交换机，而两台核心层交换机之间出于性能和冗余的要求，通常会采用聚合链路设计。

［摘要］　

思想是对备份　

份的设计的一　

［关键词］　

Ｉ．引言　

目前各高校教学资源网平台的建设都已基本完成，随着　

资源的不断丰富和访问者的日益增多，如何利用现有的设备　

资源来提供一个低成本但稳定而又高效率的服务及实时备　

份的实现已经成为管理员共同关心的问题，即：当服务器主机　

上的数据库出现意外情况不能正常运作的时候，允许我们将　

所有的查询重定向到备用服务器上去。当主机恢复正常时，　

我们要将这段时间内备机上发生的改变恢复到主机中去。基　

于此，笔者以本校的文章教学资源系统为例，介绍了在ｌｉｎｕｘ　

系统环境下ｍｙｓｑｌ数据库的这一实现过程。　

２．技术背景介绍　

２．Ｉ　Ｍｙｓｑｌ数据库　

Ｍｙｓｑｌ数据库是一种精巧的、多用户、多线程、跨平台的　

关系型数据库管理系统，同时也是一种具有客户机／服务器　

体系结构的分布式数据库管理系统。由于它功能强大、灵活　

易用、快速稳定，而且具有丰富的应用程序接口（ＡＰＩ），所以应　

用极为广泛。它的体系机构是由ＳＱＬ数据库服务器、访问该服　

务器的客户机程序和编程接口三部分构成。Ｓｑｌ数据库服务　

器是一个位于存放数据的机器上的程序，是用来提供对数据　

库进行访问的引擎。它负责监听网络上传来的客户机端的请　

求，并执行相应的操作，然后将结果信息集反馈给客户端。编　

程接口可以帮助用户自己编写应用程序来实现对ＭｙＳｑｌ数据　

库的访问。　

２．２实现原理　

在ｍｙｓｑｌ服务器启动时，会打开相应的日志文件，日志文　

件主要有两种类型：常规日志文件和更新日志文件。更新日　

志文件（如图１）用于报告对数据库的写操作的查询，比如　

Ｉｎｓｅｒｔ（插入），Ｕｐｄａｔｅ（更新）、Ｄｅｌｅｔｅ（删除）、ｃｒｅａｔｅ　ｔａｂｌｅ　

（创建表格）、ｄｒｏｐ　ｔａｂｌｅ（删除表格）、ｇｒａｎｔ（分配权限）、　

ｒｅｖｏｋｅ（收回权限）等，更新日志的内容以ｓｑｌ语句的形式写　

出（如图１），这些语句用作对ｍｙｓｑｌ的输入。如果在系统崩溃　

２０１１年８月第４期　现代导航　・３０９・　

高可靠性双机热备份机制设计与实现　

李建国　，张奇２　

（１中国电子科技集团公司第二十研究所，西安７１００６８；２解放军６８０１１部队）　

摘要：双机热备是计算机应用系统稳定、可靠、有效、持续运行的重要保证，本文介绍一　

种高可靠性的双机热备份机制的设计与实现。　关键词：高可靠性；双机热备　

中图分类号：ＴＰ２０２＋．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４．７９７６．（２０１１）０４．３０９．０４　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｒｅｌｉａｂｌｅ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ　Ｈｏｔ　Ｓｔａｎｄｂｙ　

ＬＩＪｉａｎｇｕｏ，ＺＨＡＮＧ　Ｑｉ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｕｐｌｉｃａｔｅ　ｈｏｔ　ｓｔａｎｄｂｙ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ａ　ｈｏｓｔ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　ａ　ｓｔａｎｄｂｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｉｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ａ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｕｐｌｉｃａｔｅ　ｈｏｔ　ｓｔａｎｄｂｙ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｐｅｒａｔｅ　ｉｎ　ａ　ｓｔａｂｌｅ，ｒｅｌｉａｂｌｅ，　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｗａｙ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ　Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ　Ｈｏｔ　Ｓｔａｎｄｂｙ　

所谓双机热备份就是一台主机为工作机，另一　台主机为备份机，在系统正常情况下，工作机为信　

息系统提供支持，备份机监视工作机的运行情况。　

当工作机出现异常，不能支持信息系统运营时，备　

份机主动接管工作机的工作，继续支持信息的运　营，从而保证信息系统能够不问断地运行。　

１双机热备的必要性　

高可靠性是一些应用在重要场合的设备必不　

可少的品质特性，然而由于各种原因而引起的故障　

却会造成系统宕机，而对于一些重要系统而言，用