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Rose双机热备两款软件原理介绍以及共享存储双机热备方案和镜像双机热备方案介绍

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，用户的操作系统、应用软件和RoseHA高可用软件分别安装在两台主机上，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。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。当工作主机发生故障时，心跳信息就会产生变化，这种变化可以通过私用网络被RoseHA软件捕捉。当捕捉到这种变化后RoseHA就会控制系统进行主机切换，即备份机启动和工作主机一样的应用程序接管工作主机的工作（包括提供TCP/IP网络服务、存储系统的存取等服务）并进行报警，提示管理人员对故障主机进行维修。当维修完毕后，可以根据RoseHA的设定自动或手动再切换回来，也可以不切换，此时维修好的主机就作为备份机，双机系统继续工作。

一. RoseHA的工作原理

　　RoseHA实现容错功能的关键在于，对客户端来说主机是透明的，当系统发生错误而进行切换时，即主机的切换在客户端看来没有变化，所有基于主机的应用都仍然正常运行。RoseHA采用了虚拟IP地址映射技术来实现此功能。客户端通过虚拟地址和工作主机通讯，无论系统是否发生切换，虚拟地址始终指向工作主机。在进行网络服务时，RoseHA提供一个逻辑的虚拟地址，任何一个客户端需要请求服务时只需要使用这个虚拟地址。正常运行时，虚拟地址及网络服务由主服务器提供。当主服务器出现故障时，RoseHA会将虚拟地址转移到另外一台服务器的网卡上，继续提供网络服务。切换完成后，在客户端看来系统并没有出现故障，网络服务仍然可以使用。除IP地址外，HA还可以提供虚拟的计算机别名供客户端访问。对于数据库服务，当有主服务器出现故障时，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，使用户数据库可以正常操作。

二. RoseMirrorHA工作原理

传统高可用性系统中必须通过共享存储来实现数据的一致性和连续性，这个特性无形中增加了可用性系统的成本。

RoseMirrorHA基于以太网络TCP/IP协议，通过数据实时镜像技术，在两台主机之间实现不需要共享存储的纯软高可用系统，同时也可以实现配合使用共享存储的高可用系统。

如此灵活的双机高可用系统配置方式，用户可以在充分利用已有资源的基础上，根据自己的实际硬件环境来选择。

　　RoseMirrorHA高可用性系统，可以对主机的IP、应用程序、数据等进行监控和保护，当应用程序或主机发生故障后，RoseMirrorHA将自动、快速地将应用切换到备机，确保应用服务的持续性和可用性，保证公司业务的持续运行。

　　RoseMirrorHA支持Active/Standby和Active/Active两种模式。在Active/Standby方式中，其中一台主机作为Active主机，运行重要的应用程序，向客户端提供各种应用服务，另一台主机作为备机也叫standby 主机，实时监控Active主机运行情况，当Active主机发生故障后，备机就接管Active主机上的应用服务。在Active/Active配置方式中，每台主机上运行各自的应用程序。服务器在运行自身的应用服务时，同时也作为另一台主机的备机，即两台主机互为对方的备机。

　　RoseMirrorHA通过网络在两台主机之间进行实时的数据镜像。当Active主机发生故障时，RoseMirrorHA将自动将应用服务切换到备机。并在备机镜像数据的基础上，继续为客户端提供业务服务。

RoseMirrorHA主要功能特点

●　无缝集成到既有系统环境

　　 RoseMirrorHA支持客户既有的环境，充分利用客户既有的资源。充分保护用户投资，保护用户既有的应用和数据。最大限度地适应已有的软件和硬件环境。

　　高效成熟的多种镜像方式：支持完全镜像、差分镜像

　　完全镜像：将Active主机的数据无条件重新传输到Standby主机，不论Standby主机是否已经存在该文件。可以确保数据的完整和一致性。通常在初始化的时候，需要采用完全镜像的方式。

　　差分镜像：只传输Standby与Active不同的部分，而不必传送相同部分的数据，可以减少对网络等资源的使用，提高数据镜像的效率。

　　按需复制性能资源最佳化

　　RoseMirrorHA支持复制数据集的定义，用户可以选择定制需要复制的目录、文件。RoseMirrorHA的数据镜像是基于文件系统之上的，仅仅复制文件变化的部分。RoseMirrorHA通过自身的驱动程序来监控用户指定数据集，获取变化内容进行传输处理。这种以字节为单位的按需复制，充分保证了系统性能和效率的最佳化。

●　支持在线备份数据或维护　　

　　支持目标写入暂停

　　当需要对备机上复制的数据进行备份、查看的操作，不希望新的数据写入时，可以使备机暂停写入，暂停后数据仍将发送到备机，备机将暂停后的数据缓存起来。备机完成数据操作后，再将缓存的数据写入到数据集中，恢复正常操作状态。

　　支持Active主机传输暂停

　　RoseMirrorHA允许对Active主机复制的数据暂停发送，暂停后变化的数据仍然将被获取，变化的数据将被存入pagefile，等待传输暂停恢复后发送。

　　消除备份窗口

　　通过备机写入暂停或主机传输暂停，可以在确保主机应用在线持续运行的情况下，通过备机将数据备份到其他存储设备。既保证了业务的持续运行，性能不受影响，同时又可以对数据进行更多方式，更加灵活的备份保护。同时备份操作的作业时间也有了更大的灵活性，不必等到晚上或是周末再进行。

●　支持快照功能　

　　完善的数据容灾机制，支持计划或手动创建快照。既可以使用实时镜像的最新数据，也可以使用历史时间点上的快照数据。

●　智能的故障处理恢复机制　

　　支持pagefile机制

　　当网络故障、传输暂停等情况下，数据无法发送时，RoseMirrorHA将数据暂存在pagefile中，当可以发送后继续进行发送，保证数据不会丢失。pagefile的大小可以自行设定。

　　智能的数据传输

　　当网络发生故障后，RoseMirrorHA的数据复制不会停止，而是将复制的数据放入pagefile中，当网络恢复后将自动地将pagefile中的数据发送到备机，而不需要重新进行同步，有效地减少了网络和CPU的负担。

　　支持磁盘空间监控

　　RoseMirrorHA提供磁盘空间监控功能，当磁盘的可用空间低于设定值时，将通过邮件、在线消息进行报警。

　　多样化的报警方式

　　RoseMirrorHA针对各种意外提供了多种报警方式，如：在线日志，邮件通知，短信通知，SNMP协议通知等，以便管理员及时监控管理集群。

●　完整的数据属性复制支持　

　　支持Windows 多数据流

　　RoseMirrorHA支持Windows多数据流的复制。

　　支持ACL

　　RoseMirrorHA支持Window Access Control List（ACL）的复制。

●　自动的应用高可用性保护

　　支持IPV4，IPV6网络通信协议

　　RoseMirrorHA支持IPV4网络通信协议以及未来适用的IPV6网络通信协议。

　　支持虚拟MAC地址

　　在网络环境中，每个IP与唯一的MAC绑定在一起。而传统的集群结构下，将致使集群的活动IP在不同时刻绑定不同的MAC地址，导致跨网段通信出问题。为了集群软件更好的支持这种网络安全级别较高的网络环境，Rose集群软件提供了支持虚拟MAC地址的功能，使集群环境IP地址实现与唯一MAC地址绑定。

　　支持单个JOB配置多个活动IP

　　支持在同一JOB中，多片物理网卡上绑定不同的活动IP，适应同一应用同时提供不同网段（内网/外网）的服务。

　　支持Windows主机别名

　　RoseMirrorHA中每个被保护的应用都可以建立多个主机别名，客户端可以通过别名访问应用服务。

　　支持应用进程的监控

　　RoseMirrorHA可以监控标准的Windows服务和Linux平台的应用，同时支持以自定义方式对用户自己的应用进程进行监控。

　　支持网卡、活动IP的监控

　　RoseMirrorHA将对主机的网卡、活动IP的状态进行监控，当发生故障时通过在线消息等进行通知。

　　支持多条心跳

　　RoseMirrorHA支持Socket和RS232两种类型的心跳，并支持心跳冗余，最多允许三条心跳。当配置远距离的高可用性系统时，使用网卡类型的心跳。

　　增强数据安全策略

　　RoseMirrorHA提供灵活的数据切换策略，在不同的应用环境中使用不同的切换策略，比如：数据完全一致切换、数据差异切换、应用优先切换等，对数据的可用状态进行监控，充分保证切换后的数据状态是有效的，是可用的。

　　RoseMirrorHA完整的高可用性保护策略，在主机发生故障时，可以及时自动的将应用服务切换到备机，确保业务的迅速恢复。

　　应用资源的动态增删

　　在不影响已有应用资源的运行状态下，支持动态增加应用资源，支持动态删除部分已有的应用资源。

三. Rose基于共享存储的双机高可用解决方案(RoseHA)

　　基于存储共享的双机热备是双机热备的标准方案。双机系统的两台服务器都与共享存储设备连接，用户的操作系统、应用软件和双机软件分别安装在两台主机的内部存储（硬盘）上，应用服务的数据则存放在共享存储设备上。

　　两台主机之间通过私有心跳网络连接，随时监控对方的运行状态。当工作主机发生故障，无法正常提供服务时，备机会及时侦测到故障信息，并根据切换策略及时进行故障转移，由备机接管故障主机上的工作，并进行报警，提示管理人员对故障主机进行维护。

　　对于用户而言，这一切换过程是全自动、完全透明的，在很短的时间内完成，避免业务的长时间停顿给用户造成不可估量的损失。由于使用的是共享存储设备，因此两台主机使用的实际上是同一份数据，不用担心数据一致性的问题。当故障排除后，管理人员可以选择自动或手动将业务切换回原主机；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。

　　Rose基于共享存储的双机热备方案支持两种工作模式：主备模式、主主模式，可根据用户自身业务及软硬件情况合理配置。

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

●　可利用原有生产系统快速构建双机系统，性价比高

●　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串口线路或专用TCP/IP网路线路，既不占用主机CPU资源也不占用基础业务网络带宽，在实际应用中得到用户的一致好评

●　支持丰富的应用配置，如：Oracle、MSSQL、Sybase、MySQL、文件服务、Web服务等，无需额外插件支持用户自定义应用

●　硬件可采用机架式结构，便于维护管理

个人观点：该方案其实就是用的同一个数据库（共享的存储系统），通用标准配置模式，适合需要的产品是RoseHA；

四. 镜像双机热备方案(RoseMirrorHA)

传统高可用性系统中必须通过共享存储来实现数据的一致性和连续性，这个特性无形中增加了可用性系统的成本。Rose基于以太网络TCP/IP协议，通过数据实时镜像技术，在两台主机之间实现不需要共享存储的纯软高可用系统，同时也可以实现配合使用共享存储的高可用系统。如此灵活的双机高可用系统配置方式，用户可以在充分利用已有资源的基础上，根据自己的实际硬件环境来选择。

　　该解决方案涉及的Rose产品为RoseMirrorHA，它采用HA技术对主机的IP、应用程序、数据存取等进行监控和保护。当应用程序或主机发生故障后，RoseMirrorHA将自动、快速地切换应用到备机，确保应用服务的持续可用性，及业务的连续运行。