服務(wù)器鏡像技術(shù)的特點是成本較低，提高了系統(tǒng)的可用性，保證了在一臺服務(wù)器宕機的情況下系統(tǒng)仍然可用，但是這種技術(shù)僅限于兩臺服務(wù)器的集群，系統(tǒng)不具有可擴展性。

2. 應(yīng)用程序錯誤接管集群技術(shù)

錯誤接管集群技術(shù)是將建立在同一個網(wǎng)絡(luò)里的兩臺或多臺服務(wù)器通過集群技術(shù)連接起來，集群節(jié)點中的每臺服務(wù)器各自運行不同的應(yīng)用，具有自己的廣播地址，對前端用戶提供服務(wù)，同時每臺服務(wù)器又監(jiān)測其他服務(wù)器的運行狀態(tài)，為指定服務(wù)器提供熱備份作用。當某一節(jié)點因故障宕機時，集群系統(tǒng)中指定的服務(wù)器會在很短的時間內(nèi)接管故障機的數(shù)據(jù)和應(yīng)用，繼續(xù)為前端用戶提供服務(wù)。

\錯誤接管集群技術(shù)通常需要共享外部存儲設(shè)備—磁盤陣列柜，兩臺或多臺服務(wù)器通過SCSI電纜或光纖與磁盤陣列柜相連，數(shù)據(jù)都存放在磁盤陣列柜上。這種集群系統(tǒng)中通常是兩個節(jié)點互為備份的，而不是幾臺服務(wù)器同時為一臺服務(wù)器備份，集群系統(tǒng)中的節(jié)點通過串口、共享磁盤分區(qū)或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)來互相監(jiān)測對方的心跳。

錯誤接管集群技術(shù)經(jīng)常用在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、MAIL服務(wù)器等的集群中。這種集群技術(shù)由于采用共享存儲設(shè)備，所以增加了外設(shè)費用。它最多可以實現(xiàn)32臺機器的集群，極大地提高了系統(tǒng)的可用性及可擴展性。

3.容錯集群技術(shù)

容錯集群技術(shù)的一個典型的應(yīng)用即容錯機，在容錯機中，每一個部件都具有冗余設(shè)計。在容錯集群技術(shù)中集群系統(tǒng)的每個節(jié)點都與其他節(jié)點緊密地聯(lián)系在一起，它們經(jīng)常需要共享內(nèi)存、硬盤、CPU和I/O等重要的子系統(tǒng)，容錯集群系統(tǒng)中各個節(jié)點被共同映像成為一個獨立的系統(tǒng)，并且所有節(jié)點都是這個映像系統(tǒng)的一部分。在容錯集群系統(tǒng)中，各種應(yīng)用在不同節(jié)點之間的切換可以很平滑地完成，不需切換時間。

容錯集群技術(shù)的實現(xiàn)往往需要特殊的軟硬件設(shè)計，因此成本很高，但是容錯系統(tǒng)最大限度地提高了系統(tǒng)的可用性，是財政、金融和安全部門的最佳選擇。

目前在提高系統(tǒng)的可用性方面用得比較廣泛的是應(yīng)用程序錯誤接管技術(shù)，即我們通常所采用的雙機通過SCSI電纜共享磁盤陣列的集群技術(shù)，這種技術(shù)目前被各家集群軟件廠商和操作系統(tǒng)軟件廠商進一步擴充，形成了市面上形形色色的集群系統(tǒng)。

基于IA架構(gòu)高性能集群系統(tǒng)技術(shù)


利用最新的4、8路IA服務(wù)器架構(gòu)的高性能服務(wù)器集群系統(tǒng)， 采用了領(lǐng)先的VI（Visual Interface）技術(shù)，有效地消除了系統(tǒng)中節(jié)點之間通訊的瓶頸；同時，系統(tǒng)采用的負載均衡技術(shù)使用戶設(shè)備可以充分得到利用，并且達到了4個9的可靠性，具有極高的產(chǎn)品性價比，為Internet的應(yīng)用提供了一個強有力的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器平臺。

1．系統(tǒng)概述

數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域一直是高端RISC服務(wù)器的天下，多年來人們只有選擇AS400 、E10000、HP9000等這樣的小型機，價格昂貴，維護成本高。而IA 架構(gòu)服務(wù)器價格低廉，易于使用和維護，通過Cluster技術(shù)可以構(gòu)造超級計算機，其超強的處理能力可以取代價格昂貴的中大型機，為行業(yè)的高端應(yīng)用開辟新的方向。

對于成長中的大型用戶來講，數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)倉庫中所保存的企業(yè)經(jīng)營、管理數(shù)據(jù)的增長是十分驚人的，而這些數(shù)據(jù)對大型用戶的作用又是非常重要的。發(fā)展若干年中積累下的數(shù)據(jù)是一筆寶貴的財富，通過對這些浩若煙海的數(shù)據(jù)進行分析，經(jīng)營者們能夠得出直觀的經(jīng)營圖表、曲線，能夠為以后大型用戶的發(fā)展提供有力的決策支持。但是由于這樣的數(shù)據(jù)隨著時間的流逝不斷膨脹，給大型用戶的IT系統(tǒng)管理人員帶來了巨大的壓力。

用戶到底需要什么樣的服務(wù)器才能滿足目前和未來發(fā)展的需要？

首先要有超強的計算能力，可以承受長時間、大用戶量的并發(fā)訪問。

其次，服務(wù)器系統(tǒng)的高可用性、易用易管理對于用戶也是極為重要的，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，造成服務(wù)的中斷，或者重要資料的丟失，會給用戶造成挽回的損失。所以，用戶在選擇服務(wù)器系統(tǒng)時一定要考慮高可用的系統(tǒng)方案。

第三，隨著數(shù)據(jù)的不斷堆積，對數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計將使系統(tǒng)變得越來越慢，硬件設(shè)備的更新?lián)Q代可以說是一個發(fā)展中的大型用戶必不可少的工作。

利用最新的4、8路IA服務(wù)器架構(gòu)的高性能服務(wù)器集群系統(tǒng)[1]， 采用了領(lǐng)先的VI（Visual Interface）技術(shù)，有效地消除了系統(tǒng)中節(jié)點之間通訊的瓶頸；同時，系統(tǒng)采用的負載均衡技術(shù)使用戶設(shè)備可以充分得到利用，并且達到了4個9的可靠性，具有極高的產(chǎn)品性價比，1999年推出以來引起了用戶的廣泛關(guān)注，為國內(nèi)廣大用戶提供了一個強有力的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器平臺。

2．系統(tǒng)原理

高性能服務(wù)器集群系統(tǒng)是基于2節(jié)點或4節(jié)點的集群，最多可達32個CPU，內(nèi)存最大支持32GB。4節(jié)點構(gòu)成一個工作單元，最多可級聯(lián)16個工作單元。

各節(jié)點為IA服務(wù)器，它支持4路或8路Pentium III Xeon CPU并行處理。每臺服務(wù)器上插一塊千兆網(wǎng)卡或vi結(jié)構(gòu)的高速交換卡，連接至一臺高速交換機（可以是千兆以太網(wǎng)卡交換機或某些特殊的高速交換機，例如vi結(jié)構(gòu)的高速交換機）做為服務(wù)器彼此之間的數(shù)據(jù)交換用，稱之為SAN（Server Area Network）交換機。

每臺服務(wù)器插有一塊百兆或千兆以太網(wǎng)卡，連接到局域網(wǎng)用的交換機或集線器上，為客戶端的訪問提供連接服務(wù)。

四臺服務(wù)器共享一臺光纖通道磁盤陣列柜。每臺服務(wù)器有兩塊光纖通道卡，分別連接到兩個光纖通道的集線器上，每個集線器分別連接到光纖通道磁盤陣列柜的兩個控制器上。對于光纖通道磁盤陣列柜，只要有一個控制器能正常工作，整個陣列柜就能正常工作，因此這種配置方案是冗余的，防止單點失效。對于最重要的存放在磁盤陣列柜中的數(shù)據(jù)，還可采取將集群系統(tǒng)與磁盤陣列柜分別存放的方式來確保數(shù)據(jù)安全，光纖通道允許集群系統(tǒng)與磁盤陣列柜之間最長10公里的距離。

每臺服務(wù)器有一個硬盤區(qū)域，用于安裝本機的引導(dǎo)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的管理部分。用戶數(shù)據(jù)存儲在共享的磁盤陣列柜中。

在局域網(wǎng)中，有一臺客戶機做為管理控制臺，在其上安裝有數(shù)據(jù)庫的管理控制臺，用于管理并行數(shù)據(jù)庫，可以同時監(jiān)控四個節(jié)點上的數(shù)據(jù)庫實例，實現(xiàn)啟動、停止、監(jiān)控運行性能等功能。

另外在這臺客戶機上安裝有網(wǎng)管系統(tǒng)，SAN的管理控制臺，磁盤柜的管理控制臺，UPS管理控制臺等，實現(xiàn)集群系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。有的管理功能實現(xiàn)時只需要安裝TCP/IP協(xié)議，有的則還需要安裝SNMP協(xié)議才能正常工作。

一個良好的集群系統(tǒng)除了優(yōu)秀的性能指標之外，還需要有相應(yīng)的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的支持，我們目前的集群系統(tǒng)支持WINDOWS NT 4.0 及WINDOWS 2000操作系統(tǒng)[2],在數(shù)據(jù)庫方面支持ORACLE和DB2。它不運行在單機上，只有在多個節(jié)點同時工作時，才能夠顯示出它的性能,并使得系統(tǒng)能夠真正做到負載均衡（Load Balance）。

2.1 兩節(jié)點集群系統(tǒng)

從方案的配置上來說，用戶可以根據(jù)需要做不同的選擇，可以使用兩臺高端服務(wù)器實現(xiàn)一個虛擬主機。這時，采用vi結(jié)構(gòu)的高速交換設(shè)備更具有優(yōu)越性，不需要使用vi 交換機，可以用每臺服務(wù)器上的vi結(jié)構(gòu)的高速交換卡直連實現(xiàn)服務(wù)器之間的高速數(shù)據(jù)交換。如果使用千兆以太網(wǎng)卡，還需要千兆交換機，成本較高。