高可用基础架构技术研究.pdf

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1、学术论文高可用基础架构技术研究ResearchonHighAVailabilityFoundationFramework11echnology中航飞机西安飞机分公司程兆辉[摘要】不断增长的网络负载要求服务器高可用势在必行，而服务器高可用取决于硬件和系统结构2方面。在系统结构层面，主要通过负载均衡、服务器Ⅳ+1备份、双机热备等模式来实现开放平台应用服务器的高可用性。关键词：高可用性负载均衡可扩展【ABSTRACT】Theincreasingnetwork10adre—quirementsofhighaV

2、ailabilityserveristobeimperatiVe．HighaVailabilityoftheserVerdependsonthehardwareandsystemmechanism．0nthestructureofthesystemleVel，theh培haVailabilityisrealizedmainlythroughtheloadbalancing，Ⅳ+1seIVerbackup，hotstandbyandsoon．Keywords：HighaVailabilityLOadba

3、lancingExtensibili够DoI：10．16080住issnl67l-833x．2015．08．087伴随Intemet的普及和weh技术的发展，计算机网络提供着越来越多的服务和应用，网络流量也出现了爆炸式增长。除了流量增加，网络应用本身的发展对服务器性能也提出了更高要求，如安全电子商务应用需要有更强大的服务器处理能力。由于客观存在的物理内存、CPu处理速度及操作系统等各方面制约，当有突发的大量访问服务时，服务器往往无法及时处理完所有收到的请求，从而造成访问滞后、请求丢失等情况。针对这一问

4、题，传统的解决方法主要是通过提高服务器CPu的性能、加大内存容量等硬件措施来实现，即使是这样也难以保证web服务器的高可用性，而且采用更高性能的服务器意味着更高的成本投入。那么如何建立高性能、高可用性、高可扩展性、低成本的web前端应用架构来满足不断增长的网络负载需求已成为亟待解决的问题。1服务器高可用内容服务器高可用内容主要包括以下几点。(1)高可用性⋯：将停止服务时间降低到最低甚至是不间断服务。(2)可扩展性：随着访问增加，系统具备良好伸缩能力。(3)可视性：系统、服务状态处于实时监控之下。(4)

5、高性能高可靠性：经过优化的体系结构及合理的备份策略。(5)安全性：结构上的安全及主机的安全策略。2服务器高可用关键技术服务器的高可用性，一方面取决于服务器硬件的可靠性，另一方面可通过结构冗余实现开放平台应用服务器高可用。在硬件层面．服务器厂商采用了多项高可用技术，如用内存错误代码校正EcC、探测及纠正内存中的数据错误技术和部件冗余等来确保服务器硬件的稳定运行，同时还通过支持远程镜像、群集管理、软硬件故障监控和报告等功能为高可用方案的实施提供平台。在系统结构层面，主要通过负载均衡、服务器Ⅳ+1备份、双机

6、热备等模式来实现开放平台应用服务器的高可用性。负载均衡模式口l是指在负载均衡群组中配置部分冗余服务器，当个别服务器发生故障时，服务请求可以被路由到集群中的其他处理单元，从而达到群组整体对外能力能够满足业务要求。服务器Ⅳ+l备份『3J是使用1台备机对Ⅳ台服务器进行冗余备份操作，一旦某台生产服务器出现故障时，切换备机接管该服务器，继续提供服务。双机热备模式HI则需要配置与生产服务器软、硬件完全冗余的备用服务器，当生产服务器出现故障的时候，高可用软件可通过“心跳诊断”检测出故障，自动切换备机，保障应用在短时

7、间内完全恢复正常使用。相比较而言，负载均衡和双机热备的RP0、恢复时间目标(RecoveIhyTime0hiecI，RT0)性能较好，但资源冗余度较大、维护较复杂，而服务器Ⅳ+l备份则资源利用率高、可维护性好，但恢复时效性稍差。另外，虚拟化技术的成熟极大地提高了服务器的高可用性。物理服务器增加虚拟层后，屏蔽了硬件特性的差异，计算资源不仅可按需分配，而且还可以在线迁移，无论磁盘故障还是服务器故障都能做到快速自动切换，故障部件可被系统自动隔离，修复后重新加入系统，系统恢复的RP0、RT0指标都接近0。3研

8、究思路(1)对于访问频繁、用户量大的对象(hhs、hlog)采2015年第8期·航空制造技术87学术论文用某种合理的方式负载到多个服务器上。把数据库独立出来，准备2套mysql数据库，以实现主从复制，既减轻负载，又提高了可靠性。更进一步，使用mysqlproxy技术，实现主从服务器的读写分离，大大提高系统性能和负载能力。(2)数据库与外部网络隔离，只允许web服务器(bbs、blog等)通过私有地址方式访问，提高了数据库的安全性，同时也节省了带宽。(3)