双机热备的方案

组成双机热备的方案主要的三种方式分别为：基于共享存储（磁盘阵列）的方式，全冗余方式和复制方式。

基于共享存储（磁盘阵列）的方式

共享存储方式主要通过磁盘阵列提供切换后，对数据完整性和连续性的保障。用户数据一般会放在磁盘阵列上，当主机宕机后，备机继续从磁盘阵列上取得原有数据。如下图所示这种方式因为使用一台存储设备，往往被业内人士称为磁盘单点故障。但一般来讲存储的安全性较高。所以如果忽略存储设备故障的情况下，这种方式也是业内采用最多的热备方式。

全冗余方式

全冗余方式就是双机双存储，基于单台存储的传统双机热备方式，确实存在存储单点故障的情况，为实现存储冗余，存储高可用也已经越来越多的被用户接受。我们从理解上可以看出，双机热备最早是为解决服务器的计划性停机与非计划性宕机的解决方案，但是我们无法实现存储的计划性停机与非计划性宕机带来的服务器停机，而存储作为双机热备中唯一存储数据的设备，它一旦发生故障往往会造成双机热备系统全面崩溃。

随着科技的进步，云存储，云计算发展，对于存储热备已经进入了成熟及快速发展阶段，双机热备也随着技术的进步，进入到了没有单点故障的全冗余双机热备方式。如图：

这种方式的特点在于：

1、存储之间的数据复制不经过网络，而是由存储之间进行复制。

2、两个存储之间的复制是完全实时的，不存在任何时间延时。

3、主备存储之间的切换时间小于500ms，以确保系统存储时不产生延时。

4、硬盘盘符及分区不因为主备存储之间的切换而改变。

5、服务器的切换，不影响存储之间的初始化，增量同步及数据复制。

6、某一存储设备的计划性停机，不影响整个服务器双机热备系统的工作。

7、存储设备之间使用重复数据删除技术，完成增量同步工作。

8、真正的7X24小时或切换的全冗余方案。

复制方式

这种方式主要利用数据的同步方式，保证主备服务器的数据一致性。

基于数据复制的方式有多种方法，其性能和安全也不尽相同，其主要方法有以下几种：

A、单纯的文件方式的拷贝不适用于数据库等应用，因为打开的文件是不能被复制的，如果要复制必须将数据库关闭，这显然是不可以的。以文件方式的复制主要适用于WEB页的更新，FTP上传应用，对主备机数据完整性，连续性要求不高的情况下使用。

B、利用数据库所带有复制功能，比如SQLServer2000或2005所带的定阅复制，这种方式用户要根据自己的应用小心使用，原因主要是：

（1）SQLServer的定阅复制会在用户表上增加字段，对那些应用软件编程要求较高，如果在应用软件端书写时未明确指定字段的用户，而使用此功能会造成应用程序无法正常工作。

（2）数据滞留，这个限制怕也是最要命的，因为SQLServer在数据传输过程中数据并非实时的到达主备机，而是数据先写到主机，再写到备机，如此一来，备机的数据往往来不及更新，此时如果发生切换，备机的数据将不完整，也不连续，如果用户发现已写入的数据在备机找不到，重新写入的话，则主机修复后，就会发生主备机数据严重冲突，数据库会乱掉。

（3）复杂应用切莫使用定阅复制来做双机热备，包括数据结构中存储过程的处理，触发器和序列，一旦发生冲突，修改起来非常麻烦。

（4）服务器性能降低，对于大一点的数据库，SQLServer2000或2005所带的定阅复制会造成服务器数据库运行缓慢。

总之SQLServer2000或2005所带的定阅复制主要还是应用于数据快照服务，切莫用他来做双机热备中的数据同步。

C：硬盘数据拦截，目前国际国内，比较成熟的双机热备软件通常会使用硬盘数据拦截的技术，通常称为镜像软件即Mirror软件，这种技术当前已非常成熟，拦截的方式也不尽相同。

（1）分区拦截技术，以Pluswell热备份产品为例，他采用的是一种分区硬盘扇区拦截的技术，通过驱动级的拦截方式，将数据写往硬盘的数据提取，并首先写到备用服务器，以保证备用服务器的数据最新，然后再将数据回写到主机硬盘。这种方式将绝对保证，主备机数据库的数据完全一致，无论发生哪种切换，都能保证数据库的完整性与连续性。由于采用分区拦截技术，所以用户可以根据需要在一块硬盘上划分适合大小的分区来完成数据同步工作。

（2）硬盘拦截技术，以Symantec的Co-Standby为例，也是一种有效的硬盘拦截软件，他的拦截主要基于一整块硬盘，往往在硬盘初始化时需要消耗大量的时间。

双机热备中需要指出的几个概念

通常说的双机热备是指两台机器都在运行，但并不是两台机器都同时在提供服务。

当提供服务的一台出现故障的时候，另外一台会马上自动接管并且提供服务，而且切换的时间非常短。

下面来以keepalived结合tomcat来实现一个web服务器的双机热备过程：

keepalived的工作原理是VRRP虚拟路由冗余协议。

在VRRP中有两组重要的概念：VRRP路由器和虚拟路由器，主控路由器和备份路由器。

VRRP路由器是指运行VRRP的路由器，是物理实体，虚拟路由器是指VRRP协议创建的，是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作，共同构成一台虚拟路由器。Vrrp中存在着一种选举机制，用以选出提供服务的路由即主控路由，其他的则成了备份路由。

当主控路由失效后，备份路由中会重新选举出一个主控路由，来继续工作，来保障不间断服务。

两台物理服务器和一个虚拟服务器（vip）：master：redhat2．6．18－53．el5192．168．8．4；backup：redhat2．6．18－53．el5192．168．8．6；vip：192．168．8．100。

节点A192．168．8．4（主节点），节点B192．168．8．6（备用节点），虚拟IP（对外提供服务的IP192．168．8．100）

在这种模式下，虚拟IP在某时刻只能属于某一个节点，另一个节点作为备用节点存在。

当主节点不可用时，备用节点接管虚拟IP（即虚拟IP漂移至节点B），提供正常服务。

keepalived的原理可以这样简单理解：

keepalived安装在两台物理服务器上，并相互监控对方是否在正常运行。

当节点A正常的时候：节点A上的keepalived会将下面的信息广播出去：

192．168．8．100这个IP对应的MAC地址为节点A网卡的MAC地址

其它电脑如客户端和NodeB会更新自己的ARP表，对应192．168．8．100的MAC地址＝节点A网卡的MAC地址。

当节点A发生故障的时候，节点B上的keepalived会检测到，并且将下面的信息广播出去：

192．168．8．100这个IP对应的MAC地址为节点B网卡的MAC地址

其它电脑如客户端会更新自己的ARP表，对应192．168．8．100的MAC地址＝节点B网卡的MAC地址。

扩展资料：

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执行写操作，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软件诊测（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。

Keepalived的运行原理是基于VRRP（虚拟路由冗余协议）机制，在VRRP中有两个重要的概念：VRRP路由器和虚拟路由器，主控路由器和备份路由器。

VRRP路由器是一种实体路由器设备，而虚拟路由器则是基于VRRP协议构建的虚拟路由器，是软性的虚拟概念，一组VRRP路由器协同工作，共同构造一台虚拟服务器。

VRRP协议支持一种选举机制，主要用来选出用来提供服务的路由即主控路由，其它的就是备份路由了，当主控路由失效之后，备份路由中重新选出一个主控路由（往往按照设置好的优先级别重新分配），接管主控服务，继续工作，来保证不间断的提供服务。

参考资料：百度百科-双机热备

具体操作步骤如下：

1、首先，可以使用图中所示的工具执行热备份，如下图所示，然后进入下一步。

2、其次，也可以从图中所示的位置获得。如下图所示，然后进入下一步。

3、接着，获得后进行安装和认证，如下图所示，然后进入下一步。

4、最后，完成后设置备份规则，即可开始热备份，如下图所示。这样，问题就解决了。

　  

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