双机热备了解
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双机热备这一概念包括了广义与狭义两种意义。
从广义上讲,双机热备(双机容错)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台独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双机软件的诊测(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Raid是什么?一.Raid定义RAID(Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失而开发出一定水平的数据保护技术。
RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。
RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。
二、RAID的几种工作模式1、RAID0即Data Stripping数据分条技术。
RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群,可以提高磁盘的性能和吞吐量。
RAID 0没有冗余或错误修复能力,成本低,要求至少两个磁盘,一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。
(1)、RAID 0最简单方式就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起,形成一个独立的逻辑驱动器,容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘中,当一块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中,它的好处是可以增加磁盘的容量.速度与其中任何一块磁盘的速度相同,如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性是单独使用一块硬盘的1/n。
(2)、RAID 0的另一方式是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集,最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n 倍。
提高系统的性能。
2、RAID 1RAID 1称为磁盘镜像:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利用率为50%,故成本最高,多用在保存关键性的重要数据的场合。
RAID 1有以下特点:(1)、RAID 1的每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘,任何时候数据都同步镜像,系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。
(2)、磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的一半,系统成本高。
(3)、只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行。
(4)、出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。
(5)、更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。
(6)、RAID 1磁盘控制器的负载相当大,用多个磁盘控制器可以提高数据的安全性和可用性。
3、RAID0+1把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。
RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。
4、RAID2电脑在写入数据时在一个磁盘上保存数据的各个位,同时把一个数据不同的位运算得到的海明校验码保存另一组磁盘上,由于海明码可以在数据发生错误的情况下将错误校正,以保证输出的正确。
但海明码使用数据冗余技术,使得输出数据的速率取决于驱动器组中速度最慢的磁盘。
RAID2控制器的设计简单。
5、RAID3:带奇偶校验码的并行传送RAID 3使用一个专门的磁盘存放所有的校验数据,而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作。
当一个完好的RAID 3系统中读取数据,只需要在数据存储盘中找到相应的数据块进行读取操作即可。
但当向RAID 3写入数据时,必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值,并将新值重新写入到校验块中,这样无形虽增加系统开销。
当一块磁盘失效时,该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新建立,如果所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘,则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块,并根据校验值重建丢失的数据,这使系统减慢。
当更换了损坏的磁盘后,系统必须一个数据块一个数据块的重建坏盘中的数据,整个系统的性能会受到严重的影响。
RAID 3最大不足是校验盘很容易成为整个系统的瓶颈,对于经常大量写入操作的应用会导致整个RAID系统性能的下降。
RAID 3适合用于数据库和WEB服务器等。
6、RAID4RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,RAID4和RAID3很象,它对数据的访问是按数据块进行的,也就是按磁盘进行的,每次是一个盘,RAID4的特点和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。
7、RAID5RAID 5把校验块分散到所有的数据盘中。
RAID 5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。
这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡,从而消除了产生瓶颈的可能。
RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。
RAID 5提高了系统可靠性,但对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。
8、RAID6RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载,很少人用。
9、RAID7RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构,它所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高了系统的并行性和系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实时操作芯片,达到不同实时系统的需要。
允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。
可以连接多台主机,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。
但如果系统断电,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作,RAID7系统成本很高。
10、RAID10RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构,可以达到既高效又高速的目的。
这种新结构的价格高,可扩充性不好。
11、RAID53RAID7即高效数据传送磁盘结构,是RAID3和带区结构的统一,因此它速度比较快,也有容错功能。
但价格十分高,不易于实现。
三、应用RAID技术要使用磁盘RAID主要有两种方式,第一种就是RAID适配卡,通过RAID适配卡插入PCI插槽再接上硬盘实现硬盘的RAID功能。
第二种方式就是直接在主板上集成RAID控制芯片,让主板能直接实现磁盘RAID。
这种方式成本比专用的RAID适配卡低很多。
此外还可以用2k or xp or linux系统做成软raid.个人使用磁盘RAID主要是用RAID0、RAID1或RAID0+1工作模式。
参考资料:/view/7102.htm问:能解释一下什么是双机热备吗?答:所谓双机热备,就是将中心服务器安装成互为备份的两台服务器,并且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迅速的自动启动并运行(一般为2分钟左右),从而保证整个网络系统的正常运行!双机热备的工作机制实际上是为整个网络系统的中心服务器提供了一种故障自动恢复能力。
问:什么时候需要双机热备呢?答:这个问题其实比较简单,一般服务器要长年累月的工作,其备份工作就绝对少不了。
所以,决定是否使用双机热备,笔者觉得应首先对系统的重要性,以及终端用户对服务中断的容忍程度进行考虑,然后再来决定是否使用双机热备。
比如网络中的用户最多能容忍多长时间恢复服务?如果服务不能很快恢复会造成什么样的后果等等。
问:已经采取了RAID技术和数据备份技术,还有必要做双机热备吗?答:这其实没有个明确的区分,RAID和数据备份都同等重要!数据备份只能解决系统出现问题后的恢复;而RAID技术,以笔者的使用经验来看又只能解决硬盘的问题。
我们知道,当服务器本身出现问题时,不论是设备的硬件问题还是软件系统的问题,都会造成服务的中断,而RAID及数据备份技术恰恰就不能解决避免服务中断的问题。
所以,对于高安全需求、持续可靠的提供应用服务的网络系统来说,双机热备还是非常重要的。
其实我们可以这样想:如果你的服务器坏了,你要用多少时间将其恢复到能正常工作?这样你就能理解双机热备的重要性了!问:双机热备方案与集群的区别?答:从概念上来讲,双机热备属于集群中的一种。
集群一般包括两类:一类是纯应用服务器的集群,即各个应用服务器都访问统一的数据库服务器,但彼此并不需要文件共享存储等,这种集群是比较简单的。
另一类是数据库服务器的双机热备,这种双机热备实现,一般是两台服务器同时使用共享的存储设备,并且在普遍的情况下,均采取主、备的方式(也有高端的系统采用并行的方式,即两台服务器同时提供服务)。
问:数据库服务如何使用双机热备?答:通过软件方式实现双机热备。
即不采用共享的存储设备,而是本机数据可以直接在多台主机间流动。
显而易见,此种方式最大的优点就是节约了昂贵的存储设备投资,而其缺点也不难发现:会产生数据的前后不一致、或者会影响数据库读取的速度。
我们看看这样一个例子:如果在服务中断时切换到备份服务器,则可能有少量已经在主机完成的事务在备机上尚未实现。
而与备份数据的恢复不同,备机启动后,后面的操作已经进行,因此丢失的数据包要找回就相当难。
故此种方式适用于对于丢失少量数据不是非常敏感的系统。