利用Heartbeat实现Linux上的双机热备份系统.docx

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1、利用Heartbeat实现Linux上的双机热备份系统申志冰罗字(国防科技大学，长沙410073)E—mail：szb263@263．net摘要该文简要介绍了Heartbeat双机热备份软件的原理、使用以及对其的改进，为在Linux平台上实现高可靠性系统提供了一个性价比很高的解决方案。关键词LinuxHeartbeat双机热备份文章编号1002—8331一(2002)19—0126—03文献标识码A中图分类号TP316UsingHeartbeattoImplementDynamicStandbySystemonLinuxShenZhibingLuoNing(Nation

2、alUniversityofDefenceTechnology，Changsha410073)Abstract：ThispaperintroducestheprincipleandusageofHeartbeatdynamicstandbysystemsoftware．Inordertomakethehostalivedetectionmorepreciseinthissystem，theauthorsimprovethedetectmethod，andgetanappliedsolution．Keywords：Linux，Heartbeat，Dynamicstandb

3、ysysteml前言linux自问世以来，就一直受到人们的关注，并得到了迅猛的发展。特别是近年来．1inux已经发展为一个高性能，稳定可靠的操作系统，已经可以与各种传统的商业操作系统分庭抗礼，占据了一定的市场份额。更由于Linux可以免费获得，并开放源代码，使得它在中小型服务器领域成为性价比最高的选择，有越来越多的用户选择Linux构建Web、Mail、Proxy等各种应用服务器。对于应用服务器来说，能否保证服务的可靠性和持续性，是一个极为重要的问题．特别是对于关键业务。采用高可靠性的硬件设备可以在一定程度上解决这个问题，但是只要系统中存在单点故障点，这个问题就仍然存在

4、。目前，对于这个问题，一般是采用双机热备份或群集技术。群集技术偏重于解决负载均衡问题，投资大、安装使用复杂，一般多用于大型系统，但是对于采用集中式分发器的集群结构来说，分发器仍然要使用热备份技术。对于中小系统来说，一般是采用双机热备份方案。在双机热备份方案中，两台服务器都处于热机状态，备份机实时地监测主服务器的状态，如果主服务器故障了，备份机可以将所有的业务接管过来。双机热备份通常有两种方式，一种是Online方式，两台服务器都在工作，分别担负不同的任务，均衡负载。另一种是Standby方式，备份机不工作，只是监测作业机的工作状况。这两种方式各有利弊。Online方式机

5、器利用率高，但管理上存在一定难度；而Standby管理简单，但备份机大多数时间都在闲置，提高了成本。在Windows和Unix平台上，已经有许多成熟的双机热备份软件，但在Linux平台上，目前还没有很成熟的双机热备份软件。Heartbeat是Linux—HA项目小组(http：／／www．1inux-ha．org)~发的，专用于双机热备份的软件，很多Linux厂商都使用了这个软件，作为整体解决方案的一部分。Heartbeat软件可以在多种Linux和Unix平台上使用，安装配置简单，并遵循GPL规范，可以免费使用，并可以获得源代码，利于修改和二次开发。2Heartbea

6、t介绍2．1Heartbeat的工作原理主服务器上的Heartbeat程序周期性地发送状态消息，以表示本机的当前状态。备份服务器上的Heartbeat程序会实时地监听主服务器发送的状态消息。当主服务器故障时，备份服务器在设定的时间间隔内没有收到主服务器的状态消息，就认为主服务器已经失效，它会自动接管主服务器的IP地址和服务程序，继续提供服务。主服务器从故障中恢复后，会重新发送状态消息，并要求接管IP地址和服务程序，备份服务器收到该消息后，会自动放弃IP地址和服务程序，以便主服务器接管。Heartbeat软件支持三种服务器间通信方式：串口通信、PPP协议通信、UDP通信。

7、系统结构如图1。图l2．2Heartbeat的软件结构Heartbeat软件的总体结构如图2。图2Heartbeat软件主要由图中所示的4个进程和服务程序监控脚本、资源管理脚本等部分组成，本机的进程间通过管道发送消息，并由读写进程进行机器间状态消息的传递。其各部分说明如下：(1)命令处理进程(control_process函数)：接受管理员的命令，转换为消息写入管道。(2)消息处理进程(master_status_process函数)：周期性地发送状态消息，监控服务程序和其他机器的状态，当服务程序或其他机器发生故障时，发送状态消息，并调用