劉鵬　靳文婷

［摘要］ 本文首先介紹了故障轉(zhuǎn)移集群技術(shù)在檔案管理系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)原理，通過(guò)對(duì)石油銷售企業(yè)檔案管理系統(tǒng)中故障轉(zhuǎn)移集群的研究，闡述了當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器處理客戶請(qǐng)求發(fā)生故障時(shí)，故障轉(zhuǎn)移集群技術(shù)是如何應(yīng)用于檔案管理系統(tǒng)中，保證客戶請(qǐng)求正常處理的。

［關(guān)鍵詞］ 故障轉(zhuǎn)移集群技術(shù)； 檔案管理系統(tǒng)； 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器； SQL Server

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 16. 043

［中圖分類號(hào)］F272.7［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673 - 0194（2012）16- 0074- 02

１故障轉(zhuǎn)移集群概述

網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)服務(wù)器構(gòu)成一個(gè)組，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。一個(gè)客戶向集群提出服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，集群作為一個(gè)獨(dú)立的服務(wù)器對(duì)客戶提出的服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行處理。集群配置是用于提高可用性的解決方案。

故障轉(zhuǎn)移集群是用于實(shí)現(xiàn)ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器高可用性的解決方案。一個(gè)集群通常由多臺(tái)服務(wù)器組成，每臺(tái)服務(wù)器稱為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。通過(guò)使用冗余節(jié)點(diǎn)來(lái)減少宕機(jī)時(shí)間，為檔案系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)的高可用性提供了有力的保障。

２故障轉(zhuǎn)移集群在石油銷售企業(yè)檔案管理系統(tǒng)項(xiàng)目中的應(yīng)用

２．１故障轉(zhuǎn)移集群技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理

ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ支持本地集群，即所有節(jié)點(diǎn)都在同一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)，通常位于同一個(gè)物理地點(diǎn)；如果節(jié)點(diǎn)跨越不同區(qū)域，則必須把所有的節(jié)點(diǎn)都配置到同一個(gè)ＶＬＡＮ中，客戶在訪問(wèn)不同節(jié)點(diǎn)服務(wù)器時(shí)所訪問(wèn)的地址都在同一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)。

ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ故障轉(zhuǎn)移集群有兩個(gè)核心層次，一個(gè)是Ｗｉｎｄｏｗｓ系統(tǒng)層，一個(gè)是ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ數(shù)據(jù)庫(kù)層。Ｗｉｎｄｏｗｓ故障轉(zhuǎn)移集群是一個(gè)平臺(tái)，提供了與應(yīng)用無(wú)關(guān)的故障轉(zhuǎn)移的基本功能，比如節(jié)點(diǎn)之間心跳檢測(cè)、故障轉(zhuǎn)移策略管理等。ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ故障轉(zhuǎn)移集群提供了具體應(yīng)用的故障轉(zhuǎn)移功能。安裝ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ故障轉(zhuǎn)移集群前，必須要先把所用的節(jié)點(diǎn)加入到同一個(gè)Ｗｉｎｄｏｗｓ故障轉(zhuǎn)移集群中。

ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ的故障轉(zhuǎn)移集群也支持多實(shí)例。每一個(gè)ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ故障轉(zhuǎn)移集群的實(shí)例都有一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，客戶通過(guò)該標(biāo)識(shí)訪問(wèn)集群數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)客戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器時(shí)，只是針對(duì)特定的服務(wù)器集群地址進(jìn)行訪問(wèn)，集群內(nèi)部有很多服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，客戶是不能指定的。正常處理客戶請(qǐng)求時(shí)，只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ?qū)嵗幱谶\(yùn)行狀態(tài)，此節(jié)點(diǎn)稱為活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，而所有其他節(jié)點(diǎn)則稱為被動(dòng)節(jié)點(diǎn)。集群的虛擬網(wǎng)絡(luò)名字總是映射到當(dāng)前活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的ＩＰ上。

故障轉(zhuǎn)移有兩種形式：① 由管理員發(fā)起的，一般是在對(duì)當(dāng)前活動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)之前先把整個(gè)集群轉(zhuǎn)移到其他節(jié)點(diǎn)上；② 系統(tǒng)檢測(cè)到故障時(shí)自動(dòng)進(jìn)行的故障轉(zhuǎn)移。Ｗｉｎｄｏｗｓ故障轉(zhuǎn)移集群會(huì)首先停止當(dāng)前活動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ?qū)嵗M(jìn)程，然后根據(jù)該實(shí)例的故障轉(zhuǎn)移策略選擇一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)，最后在此新節(jié)點(diǎn)上啟動(dòng)ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ的實(shí)例進(jìn)程，同時(shí)獲得對(duì)ＳＡＮ的獨(dú)占訪問(wèn)權(quán)。這個(gè)節(jié)點(diǎn)就成為了新的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，虛擬網(wǎng)絡(luò)名字也隨之映射到此新節(jié)點(diǎn)上，從而保證客戶應(yīng)用還能正常連接數(shù)據(jù)庫(kù)。由于數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在共享的ＳＡＮ上的，在故障轉(zhuǎn)移過(guò)程中并不需要數(shù)據(jù)復(fù)制。宕機(jī)時(shí)間只發(fā)生在故障轉(zhuǎn)移時(shí)短暫的瞬間，即舊的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)例進(jìn)程被停止后，到新的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)例進(jìn)程正常工作之前。當(dāng)然，故障轉(zhuǎn)移之前的客戶連接都會(huì)被中斷，所有未完成的事務(wù)都會(huì)被回滾，并且故障轉(zhuǎn)移完成之后，客戶端需要重新連接數(shù)據(jù)庫(kù)。

２．２故障的檢測(cè)和轉(zhuǎn)移策略

故障的種類多種多樣。如前所述，Ｗｉｎｄｏｗｓ故障轉(zhuǎn)移集群為集群應(yīng)用提供了底層服務(wù)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障、磁盤故障等，都是由它來(lái)檢測(cè)的。而每個(gè)ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ集群實(shí)例自身的故障（比如拒絕客戶端連接、無(wú)響應(yīng)等）則是由一個(gè)為ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ定制的集群資源來(lái)檢測(cè)的，稱為“ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ資源”，其任務(wù)就是定期去查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)。通過(guò)輕量查詢“ＬｏｏｋｓＡｌｉｖｅ”默認(rèn)配置每５秒鐘檢查數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的狀態(tài)，本身并不會(huì)失去數(shù)據(jù)庫(kù)連接，查詢次數(shù)也較多，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)造成的影響很小。

故障發(fā)生時(shí)，轉(zhuǎn)移策略可以很好地滿足客戶需求。當(dāng)然，客戶還可以隨時(shí)根據(jù)自己的特殊需求，用Ｗｉｎｄｏｗｓ集群管理器對(duì)集群實(shí)例內(nèi)的每個(gè)資源單獨(dú)配置不同的策略。如果要轉(zhuǎn)移到新節(jié)點(diǎn)，則同實(shí)例內(nèi)部的所有其他資源都會(huì)跟著轉(zhuǎn)移。集群內(nèi)部的狀態(tài)信息都會(huì)同時(shí)記載到集群日志和Ｗｉｎｄｏｗｓ事件瀏覽器中，所以一旦集群發(fā)生了異常，總可以通過(guò)研究這些信息了解系統(tǒng)狀態(tài)變化的全過(guò)程。

２．３故障轉(zhuǎn)移集群配置

根據(jù)規(guī)劃，石油銷售企業(yè)檔案管理系統(tǒng)采用ＰＣ服務(wù)器，所有服務(wù)器安裝中文版Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ ２００８ Ｒ２操作系統(tǒng)（ｘ６４位），每臺(tái)服務(wù)器操作系統(tǒng)均安裝在硬盤的第一個(gè)主分區(qū)上，用于生產(chǎn)系統(tǒng)。

為確保檔案系統(tǒng)操作系統(tǒng)和應(yīng)用部署，集成現(xiàn)有的ＡＤ環(huán)境和ＥＲＭＳ權(quán)限認(rèn)證平臺(tái)，生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)器均加入ＰＴＲ域，通過(guò)域用戶（ＥＲＭＳ）進(jìn)行集中控制、安全管理、應(yīng)用軟件部署等。

每臺(tái)服務(wù)器都同時(shí)連接兩個(gè)網(wǎng)段，分別是廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)地址主要用于檔案系統(tǒng)Ｗｅｂ服務(wù)訪問(wèn)、遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)維護(hù)等；內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)集群心跳網(wǎng)絡(luò)、檔案系統(tǒng)Ｗｅｂ服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器交互及服務(wù)器遠(yuǎn)程控制管理等。通過(guò)ＥＲＭＳ登陸到節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，建立數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器“故障轉(zhuǎn)移集群”，具體配置如下：

（１） 打開“服務(wù)器管理器”，“功能”，“故障轉(zhuǎn)移群集”，選擇“創(chuàng)建集群向?qū)А薄?/p>

（２） 在選擇服務(wù)器框中，通過(guò)瀏覽的方式，加入所有群集節(jié)點(diǎn)名。

（３） 在“驗(yàn)證警告”中，選擇運(yùn)行配置驗(yàn)證測(cè)試。

（４） 等待驗(yàn)證測(cè)試完成后，繼續(xù)進(jìn)行群集建立。驗(yàn)證完成后，可以看到驗(yàn)證報(bào)告，其中如果有紅色的錯(cuò)誤應(yīng)糾正后重新驗(yàn)證，有黃色的警告信息可以選擇“查看報(bào)告”查看后決定是否糾正。

（５） 返回安裝向?qū)В斎肴杭停桑械刂贰?/p>

（６） 完成群集建立，查看報(bào)告檢查建立日志。

（７） 完成服務(wù)器集群配置后，對(duì)已規(guī)劃的集群存儲(chǔ)修改其“卷標(biāo)”，準(zhǔn)確定位和判斷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息。在可用存儲(chǔ)中，依次選擇每個(gè)可用磁盤，在屬性中，修改其顯示名為正確的卷標(biāo)。

３總結(jié)

石油銷售企業(yè)檔案管理系統(tǒng)通過(guò)故障轉(zhuǎn)移集群技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)高可用性，避免了服務(wù)器在處理客戶請(qǐng)求時(shí)長(zhǎng)時(shí)間等待、同步數(shù)據(jù)傳輸遺漏等問(wèn)題，保證了客戶訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、完整性，同時(shí)保證了石油銷售企業(yè)檔案管理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

主要參考文獻(xiàn)

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