容错技术和集群技术比较设计原则.doc

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1、容错服务器同集群的技术比较一设计原则“既然有避免灾难的容错服务器，何必还需要灾难恢复的集群方案呢？”摘白IDC副总裁的话>技术原理：Stratus的容错服务器所采用专利的硬件Lockstep（锁步）技术，系统保持多CPU/内存单元在精确的同步状态——同一时钟周期执行相同的指令oLockstep能够确保包括瞬时错谋在内的任何错谋都不会影响到系统运行，系统可以在任何CPU/内存单元，或10单元发生错误的情况下不丢失动态数据或状态，也不需产生中断进行错谋处理。因此容错服务器避免了一主一备的双机集群所产生的故

2、障切换和恢复时间，以及该过程屮和动态数据的丢火。集群的这种切换山于是建立在软件的基础上，随着数据库越来越大，应用的复杂性，切换时间可以从儿分钟甚至儿十分钟，切换时间内的实时数拯将随之无法重新采集，对外服务停止。>系统结构：容错服务器采用的是部件级别的冗余，即主机内部冇冗余的CPU部件和I/O部件，同时CPU部件和I/O部件交叉通讯（如图），川部件冗余的方式消除了系统内部包括CPU,内存、I/O控制设备以及换盘（RA1D1）陕至底板的单•点故障。而集群方案仅仅是系统级别（即服务器级别）的冗余，而且严格意

3、义上必须配置两个镜像的外賓磁盘阵列柜，才能真正意义从物理结构上消除系统和存储的单点故障,但整个系统依然在连接两台服务器的心跳线上存在切换的单点故障。另外，这种物理上的系统级别冗余还必须依靠脚本程序的设计和集群的实施水平，容错服务器也避免了这种无法确定的人为因索。模块方式实现PCIMu二T-paih一/O嵌入式I/OPCI嵌入式I/O消除单点故障单一软件映像零切换时间错误检测和隔离错误检测和隔离错误检测和隔离错误检测和隔离CPUChin^At4600内存>系统可靠性：容错的可靠性级别完全符合业界对容错服

4、务器99.999%可靠性指标的要求，这种服务器可靠性指标要求系统包括操作系统之内的年平均计划外停机时间必须小于5分钟，而Stratus多年来的实测证明，Windows平台下的容错服务器甚至达到99.9997%的可靠性，平均每年非计划外的停机时间小于3分钟。这种实测数据包括了操作系统和其他软件的因素，从某种程度上说明‘Windows平台的容错服务器的可靠性甚至超过了任何UNIX操作系统平台下的服务器。而冃从业界对集群技术的可靠性指标分析来讲，集聊的可靠性指标通常只能达到99.9%--99.99%,即集群

5、只能保证系统的每年平均计划外停机时间在8小时到53分钟，而且无法对单个集群系统进行可靠性预测。>数据可靠性（内存动态数据）：同集群技术相比，容错服务器简化了整个系统的结构，在数据容量要求不高的情况下（400*3GB以内），避免了使用集群技术所必须的外置式共亨存储柜，减少了系统的故障点。而且容错服务器在数据存储的设计上完全采用女全性最高的RAID1镜像保护，在设计上只在数拥写入硬盘之后，系统才认为完成一次真正的写操作，保证数据的完整性和安全性。而采用具冇髙容量缓存的硬RAID的技术，一旦RAID卡出现故

6、障，没有写入硬盘、驻留在缓存中的数据存在丢失的可能。容错服务器独特的冗余硬件结构不但保证磁盘静态数拥的完整性，而且保证内存数据的完整性。从而保证数拥的完整…致性。而集群一口出现主机故障，其CPU、内存、缓存中的所冇动态数据将无法复制到备机中，只能通过巫新计算英至花费大量时间来恢复。Stratus采用ftMemory功能能保存系统崩溃和巫启动前指定区域的内存数据，保证动态数据的完整性。>故障容忍范围：计算机故障可以分为永久故障和瞬间故障，容错服务器无论対永久故障还是瞬间故障，都能利用内置的逻辑比较线路和

7、原理，口动采取口我检测、故障定位和故障口动隔离来消除故障，而不停止对外的服务。普通服务器没冇容忍故障的功能，无论是永久故障还是瞬间故障都会对其造成致命的崩溃,而采用集群的方式，也只能治标不治木，它是放弃了对故障的避免设计，而采取故障后恢复的设计。>单软件映像：容错服务器虽然是部件级冗余，系统内部有双重或者三亜的冗余部件，但从软件角度上来看，它是单软件映像的，也就是说任何单机上开发的软件可以无缝移植到容错服务器上，而不需要进行任何代码修改和二次开发。对用户来讲，容错服务器就如同在单机上配置一样简单，用户

8、开发管理非常方便，只需要把在单机上经过开发和测试的软件，移植到容错服务器上就可以。这种单软件映像，避免了集群系统上对软件做任何修改必须在两台服务器上作升级，也可能必须对集群软件进行脚木程序的亜:新编译，更巫要的是必须经过多次不同模拟故障情况下的双机切换测试，而且这种故障模拟乂是非常困难和难以周全的。伙1此，容错服务器单软件映像不但节省了系统的软件购买成木，而H相比集群技术，大大降低了软件开发、升级所需要的无法估计的成成本。容错服务器的单软件映像，不但简化