[發明專利]一種低成本的高可用系統實現方法及裝置

有效

• 申請號: 201210284354.4
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102833096A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 李方寧
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L1/22
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及數據通信技術領域，尤其涉及一種低成本的高可用系統實現方法及裝置。

背景技術

高可用（HA，High?Availability）系統有效地提供了一種網絡系統中由于單點故障帶來風險最小化的解決方案。它通過縮短由于日常維護操作或突發系統崩潰而導致網絡設備的停機時間，提高網絡系統應用的可靠性。HA系統是目前企業防止核心計算機系統因故障停機的最有效手段。

高可用方案的核心是保證數據的安全性和服務的可用性。數據的安全性是指在系統故障出現時，數據本身是完整的，不會丟失，當服務恢復后，數據可以繼續使用；服務的可用性是指系統出現故障后，對外提供的服務能夠在最短時間內自動恢復，其中平均故障恢復時間（MTTR,Mean?Time?To?Restoration）是衡量系統服務可用性的重要指標。

如圖1所示，高可用系統通常由多個（至少兩個）計算資源和一個存儲資源按如下方式構成。

正常情況下，多個計算資源中僅有一個資源（例如服務器A）處于活動狀態，對外提供應用和服務，其同時接管該網絡系統中的存儲資源，該網絡系統中所有的業務數據都保存在存儲資源中。當處于活動狀態的計算資源（例如服務器A）出現故障時（如宕機），該高可用系統自動切換到其他備用計算資源（如服務器B）上，此時服務器B自動接管存儲資源，并繼續對外提供應用和服務，故障恢復時間取決于計算資源的切換時間。

在該高可用系統中，存儲資源通常是一個磁盤陣列或盤柜，其自身通過RAID（Redundant?Arrays?ofInexpensive?Disks）互備、多點供電（使用UPS）等方式提供高可用特性，確保數據資源的安全和完整。

進一步地，在該高可用系統中，多個計算資源間互為備份，而存儲資源則需確保一直可用，因為數據的備份和安全均是由存儲資源（存儲設備）來保證。

然而，現有技術方案存在以下缺陷：

1、數據保護代價高昂

為了保障數據的高可用性，現有高可用系統中存儲資源的設計和實現相對復雜，無論對硬件和軟件的要求都極高。一個商用存儲設備價格往往為數十臺服務器（計算資源）的價格，不適合中小企業應用環境。

2、數據仍然存在單點故障隱患

雖然現有高可用系統中的存儲資源自身有充分的自我備份及保護機制，但由于設備的物理位置單一，一旦出現設備以外的重大事故（如火災，地震等），數據安全性仍然無法得到保障。

3、存儲資源與計算資源的同步復雜度高

現有高可用系統在同一時刻只允許有一個計算資源訪問存儲資源，如果兩臺服務器同時向存儲設備寫入數據，可能導致數據損壞，且不可再恢復。此外，由于計算資源與存儲資源相互分離，數據訪問的同步代價高昂，直接影響故障恢復時間。

4、資源浪費

計算資源（服務器）本身帶有存儲資源（服務器本地硬盤），但業務數據不能保存在這些資源上，造成資源浪費。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種低成本的高可用系統的實現方法及裝置，可以解決現有技術方案中存在的所有缺陷，為用戶提供一種經濟、實時、安全、可靠的高可用系統，以提升高可用系統的價值及應用范圍。

為實現本發明目的，本發明實現方案具體如下：

一種低成本的高可用系統實現裝置，所述裝置應用于所述高可用系統中，所述高可用系統包括至少兩個以上的計算資源，其中一個計算資源處于活動狀態，其余的計算資源處于備用狀態，所述裝置具體為高可用系統中的計算資源，其中所述裝置包括：

上層應用模塊，用于當所述計算資源為活動狀態時，為當前高可用系統對外上層應用服務；

讀寫模塊，用于根據請求將上層應用數據寫入存儲模塊，或者從存儲模塊中讀出已保存的上層應用數據；

存儲模塊，與所述讀寫模塊相連接，用于存儲來自上層應用模塊的上層應用數據；

數據同步模塊：用于對所述存儲模塊中將要保存的數據進行實時同步。

進一步地，當所述裝置處于活動狀態時，所述數據同步模塊將以主動模式運行，自動將即將寫入存儲模塊的數據使用網絡傳輸協議傳送給其他備用節點；當所述裝置處于備用狀態時，所述數據同步模塊將以被動模式運行，自動將接收到的數據通過讀寫模塊寫入本機存儲模塊中。

進一步地，如果高可用系統中存在超過2臺以上的所述裝置時，僅有一個裝置的數據同步模塊以主動模式運行，其他裝置的數據同步模塊則均以備份模式運行。