双机热备在某市财政新旧系统过渡中的应用

叶力源

摘 要：文章介绍了双机热备中三种技术，并根据各技术特点比较，选择了适合生产环境的双机互备技术，详细介绍了基于双机互备技术在市級财政新旧系统过渡中具体应用，在实践中进一步证明了该技术的可行性。

关键词：双机热备；技术；应用

中图分类号：TP399 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）22-0159-02

财政信息系统在各级政府部门信息系统中，非常重要。近年，某市财政局完成了新旧财政系统的平滑过渡，在过渡期间，存在系统并行阶段，通常需要有两台或两台以上的数据服务器完成相同的功能，共同执行同一服务，它们彼此互为备用，当一台服务器出现故障时，可以由另一台服务器接替工作，不需要人工介入情况下，自动保证系统持续运转。双机热备解决了在主服务器故障时服务不中断的问题。下面，笔者结合自己实施过的项目案例，谈谈双机热备在某市财政新旧系统过渡中的应用。

1 双机热备简介

应用双机热备时，一般有以下几种应用模式：

双工方式：即两台服务器同时运行同样的应用，二者彼此独立运行。优点是不存在切换时间问题，因为它们都在实时运行。缺点是增加I/O设备通信开销，并且要求I/O设备（如串行通信）有两个通信口。再者难以保证计算与逻辑控制的统一，尤其不适用具有逻辑控制的服务器，也不符合“数出一源”的原则。

主从方式：它使用两台或两台以上服务器，一台作为主机，对外提供数据服务。其他作为从机，运行与主机完全一样的应用系统，但处于待机状态。当主机出现故障时，从机将接管控制，变为主站，保证系统在短时间内恢复使用。紫金桥实时数据库支持主从方式热备，也支持1：n热备。从机不但监视主机的运行状态，同时又实时与主机进行各种数据同步，包括实时数据同步、报警同步、操作事件同步、时钟同步、历史数据同步等。

双机互备：指的是两台机器分别运行不同的应用，但彼此均设为备用机。当其中一台机器出现故障时，另一台机器可以将故障机的应用接管过来，同时运行两套应用。该互备其实是主从方式的一种改进。在主从方式下，从机处于备用状态，只有主机工作，该方法下，两台机器都工作，这样就提高了机器的利用率，有效的分解了系统负荷。适合在新旧系统并行期间的应用。结合该市财政具体情况，选择双机互备技术应用于其新旧系统的过渡时期。

2 系统现状

2.1 该市财政局生产中心现有资源

2台P750、1台P740小型机组成群集系统，安装Oracle数据库软件，为各应用子系统提供数据管理和数据支撑服务。3台小型机之间组成双机互备系统，分别运行业务库，查询分析库和一体化库。

2台磁盘阵列存放核心业务数据库和查询分析库数据，针对业务数据库的特点和对数据可靠性的要求，将数据存放在raid10上，查询分析数据存放在raid5。业务数据和查询分析数据分别存储在两台磁盘阵列上，避免访问竞争，提高安全。

配置2台网络存储融合交换机，提供SAN网络连接服务。

一台NBU 5220备份设备，提供数据备份。

配置4台IBM3850 PC服务器，每台配置4路CPU，作为核心业务应用服务器。配置1套虚拟化管理软件，并在IBM3850上部署虚拟化系统，实现计算资源和存储资源虚拟化。

配置2台负载均衡设备，多台应用服务器通过2台负载均衡器组成业务应用池，对外提供统一业务访问地址，任何一台应用服务器故障均不影响业务运行，实现应用负载均衡，消除应用单点故障。

2.2 容灾中心现有资源

配有1台磁盘阵列存放容灾备份数据，生产中心通过Oracle goldengate数据库灾备复制软件将生产数据库数据同步到灾备数据库，保障数据安全。

配置3台Flex 440刀片服务器运行灾备数据库，刀片服务器通过刀片机箱SAN交换模块连接到磁盘阵列，实现存储访问。

3 双机互备在财政新旧系统过渡中的应用

2016年，该市财政局对系统进行了一体化改造，采用P740运行一体化数据库，作为过渡方案，如图1。根据系统运行需求及数据安全需求，做如下变更：

（1）2台P750、1台P740小型机仍然组成3个节点的群集系统，一体化库采用IBM P750运行，另外一台IBM P750小型机运行分析库，原业务库采用IBM P740运行。一体化库的切换顺序为：一体化IBM P750→分析库IBM P750→IBM P740；分析库的切换顺序为分析库IBM P750→IBM P740；原业务库切换顺序为IBM P740→分析库IBM P750。

（2）对X86各应用服务器由NBU做本地策略备份。

（3）对Oracle goldengate容灾软件重新配置，对新的一体化数据库进行容灾复制；容灾端Flex 440刀片重新安装oracle 数据库软件，保证和一体化数据库一致。

4 具体实施

（1）应用服务器采购到位后，部署ESXI主机，加入Vcenter，并划分EMC存储空间，使EXSI主机与存储进行有效融合交换，其增加的IP地址规划如表1。

（2）协调数据库工程师和开发工程师在小机上部署oracle（双机互备）。

（3）按需分配虚拟机资源，安装应用服务器操作系统，按需分配有效IP地址，同时联系负载均衡原厂工程师支持，分配对外发布IP地址，定义访问策略与权限，做好整个过程记录。

（4）试运行结束，取代老系统时，做好应用服务器虚拟机模板，协调数据库工程师、本地备份工程师、系统集成工程师和goldengate工程师做好本地及异地备份。

5 结束语

双机互备是在双机热备基础上，两个相对独立的应用在两台机器同时运行，但彼此均设为备机，当某一台服务器出现故障时，另一台服务器可以在短时间内将故障服务器的应用接管过来，从而保证了应用的持续性。也就是主机和备机运行于不同的应用，主机与备机互为备份。本案例使用这种方式实际上是双机热备的一种应用，它基于共享存储对外提供运算互备服务，避免了两个应用使用三台服务器的尴尬，使其分别实现两两双机热备。但对服务器的性能要求比较高，配置相对要好。不然会存在着性能瓶颈，即如果进行切换后，在一台服务器上就同时运行两个应用，有可能负载过大，影响使用效果。从一年运行实践看来，能较好的在系统集成方面解决市级财政新旧系统过渡期的运维问题，取得了良好的效果。

参考文献：

[1]张琦.双机热备，让业务永不间断[J].中国计算机用户，2006，2.

[2]姜茂.双机热备技术及其在生产实践中的应用[J].软件导刊，2013，5.

[3]肖佳，王古城，杨旭，等.双机热备与负载均衡的设计与实现[J].电子设计工程，2015，23（18）.