双机热备份系统的研究与设计

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1、硕士学位论文摘要随着企业信息系统的普及和整个社会电子商务的发展，现代企业的运作日益依赖于信息技术。越来越多的关键数据被存储在计算机系统中，这些数据的丢失和损坏将对企业造成难以估量的损失。因此企业对于数据可用性的要求也大为提高，因为即使是短时间的系统停机也将造成业务停顿和经济损失，因此计算机系统的高可用性和高可靠性具有格外的重要意义。本文的目的就是研究计算机系统的高可用性，研究结果表明引起系统故障的原因中硬件故障所占的比例最高，集群是解决硬件故障以保证系统高可用性的关键。采用冗余部件，通过系统备份、监测与恢复实现高可用性是机群必须具备的性能。在给出高可用系统的概念和

2、当前高可用系统研究现状的基础上，给出了高可用系统的可用性分析方法和可用度计算公式。本文首先研究了双机热备份系统的软硬件结构及实现方法，根据现有系统的特点提出两项改进措施：首先综合考虑单点故障、数据库及应用服务切换、“心跳”信号的侦测可靠性、网络环境等方面的特征，在尽量少增加成本的基础上最大限度地降低系统的故障概率、减少维修时间，从而提高系统可用度，运用马氏过程分析集群系统的可用度，建立可靠性框图和数学模型，提供定量依据对改进的双机热备份系统做出了可用性评价。其次是通过分析源代码和配置文件指出“心跳”协议现有的缺点并提出改进措施，主要是增强监控功能，提高用户在双机系

3、统管理上的方便性和灵活性。在研究典型双机热备份系统的基础上，从降低成本的角度考虑，去掉昂贵的共享磁盘阵列，设计两种基于软件实现的双机热备份模型：一种是基于系统镜像和Cluster软件实现；另一种是引进代理（broker）概念，通过应用系统来实现。在给出整体系统结构的基础上分析各自的优缺点，最后给出了一个应用级双机热备份的实现模型和程序伪代码。关键词：服务器群集高可用性热备份低成本I硕士学位论文ABSTRACTAlongwiththepopularizationofenterpriseinformationsystemandthedevelopmentofElect

4、ronicCommerce,theoperationofmodernenterprisedependsontheinformationtechnologyincreasingly.Thepivotaldatainthecomputersystemisincreasingatveryfastspeed,loseofthedatamaycauseserioushurttoenterprise.Soenterpriserequireshigheravailabilityofthedata.Becausejustashortlyshutdownmaycauseservic

5、efailandeconomicexpense.Therefore,highavailabilityanddependabilityofcomputersystemisanimportantresearchfieldofcomputerrecently.Thepurposeofthispaperistoresearchofclusterhighavailabilitysystem.Researchanalyzingcausesofsystemfailuresshowshardwarehasalwaysbeenthemostcommonreason.Thekeyto

6、solvehardwarefailuresiscluster.Togethighavailability,adoptingredundancycomponents、systembackup、detectionandrecoverymethod,isclusteroperatingsystem'snecessaryfunction.Wegivethedefinitionandtheartofstateofresearchofhighavailability,thenproposetheavailabilityanalysismethodandcalculatefor

7、mula.First,Weanalysistheavailabilityoftwonodesystemandresearchonrealityofit,thenwedescribetwonodes'highavailabilitysystemsoftwarearchitecture、hardwarearchitecture、applicationstateconversionandkeyproblem.Baseonthecharacteristicofthesystem,webringforwardtwowaystoincreasesystem'savailabi

8、lity: