故障轉移集群部署在石油銷售企業檔案管理系統中的應用

劉鵬　靳文婷

［摘要］ 本文首先介紹了故障轉移集群技術在檔案管理系統中的實現原理，通過對石油銷售企業檔案管理系統中故障轉移集群的研究，闡述了當數據庫服務器處理客戶請求發生故障時，故障轉移集群技術是如何應用于檔案管理系統中，保證客戶請求正常處理的。

［關鍵詞］ 故障轉移集群技術； 檔案管理系統； 數據庫服務器； SQL Server

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 16. 043

［中圖分類號］F272.7［文獻標識碼］A［文章編號］1673 - 0194（2012）16- 0074- 02

１故障轉移集群概述

網絡中的多個服務器構成一個組，并以單一系統的模式加以管理。一個客戶向集群提出服務請求時，集群作為一個獨立的服務器對客戶提出的服務請求進行處理。集群配置是用于提高可用性的解決方案。

故障轉移集群是用于實現ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ數據庫服務器高可用性的解決方案。一個集群通常由多臺服務器組成，每臺服務器稱為一個節點。通過使用冗余節點來減少宕機時間，為檔案系統數據庫業務的高可用性提供了有力的保障。

２故障轉移集群在石油銷售企業檔案管理系統項目中的應用

２．１故障轉移集群技術的實現原理

ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ支持本地集群，即所有節點都在同一個子網內，通常位于同一個物理地點；如果節點跨越不同區域，則必須把所有的節點都配置到同一個ＶＬＡＮ中，客戶在訪問不同節點服務器時所訪問的地址都在同一個子網內。

ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ故障轉移集群有兩個核心層次，一個是Ｗｉｎｄｏｗｓ系統層，一個是ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ數據庫層。Ｗｉｎｄｏｗｓ故障轉移集群是一個平臺，提供了與應用無關的故障轉移的基本功能，比如節點之間心跳檢測、故障轉移策略管理等。ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ故障轉移集群提供了具體應用的故障轉移功能。安裝ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ故障轉移集群前，必須要先把所用的節點加入到同一個Ｗｉｎｄｏｗｓ故障轉移集群中。

ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ的故障轉移集群也支持多實例。每一個ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ故障轉移集群的實例都有一個虛擬的網絡標識，客戶通過該標識訪問集群數據庫。當客戶訪問數據庫服務器時，只是針對特定的服務器集群地址進行訪問，集群內部有很多服務器節點，客戶是不能指定的。正常處理客戶請求時，只有一個節點上的ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ實例處于運行狀態，此節點稱為活動節點，而所有其他節點則稱為被動節點。集群的虛擬網絡名字總是映射到當前活動節點的ＩＰ上。

故障轉移有兩種形式：① 由管理員發起的，一般是在對當前活動節點進行系統維護之前先把整個集群轉移到其他節點上；② 系統檢測到故障時自動進行的故障轉移。Ｗｉｎｄｏｗｓ故障轉移集群會首先停止當前活動節點上的ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ實例進程，然后根據該實例的故障轉移策略選擇一個新的節點，最后在此新節點上啟動ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ的實例進程，同時獲得對ＳＡＮ的獨占訪問權。這個節點就成為了新的活動節點，虛擬網絡名字也隨之映射到此新節點上，從而保證客戶應用還能正常連接數據庫。由于數據都是存儲在共享的ＳＡＮ上的，在故障轉移過程中并不需要數據復制。宕機時間只發生在故障轉移時短暫的瞬間，即舊的活動節點的實例進程被停止后，到新的活動節點的實例進程正常工作之前。當然，故障轉移之前的客戶連接都會被中斷，所有未完成的事務都會被回滾，并且故障轉移完成之后，客戶端需要重新連接數據庫。

２．２故障的檢測和轉移策略

故障的種類多種多樣。如前所述，Ｗｉｎｄｏｗｓ故障轉移集群為集群應用提供了底層服務，對于網絡故障、磁盤故障等，都是由它來檢測的。而每個ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ集群實例自身的故障（比如拒絕客戶端連接、無響應等）則是由一個為ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ定制的集群資源來檢測的，稱為“ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ資源”，其任務就是定期去查詢數據庫的狀態。通過輕量查詢“ＬｏｏｋｓＡｌｉｖｅ”默認配置每５秒鐘檢查數據庫服務器的狀態，本身并不會失去數據庫連接，查詢次數也較多，對數據庫造成的影響很小。

故障發生時，轉移策略可以很好地滿足客戶需求。當然，客戶還可以隨時根據自己的特殊需求，用Ｗｉｎｄｏｗｓ集群管理器對集群實例內的每個資源單獨配置不同的策略。如果要轉移到新節點，則同實例內部的所有其他資源都會跟著轉移。集群內部的狀態信息都會同時記載到集群日志和Ｗｉｎｄｏｗｓ事件瀏覽器中，所以一旦集群發生了異常，總可以通過研究這些信息了解系統狀態變化的全過程。

２．３故障轉移集群配置

根據規劃，石油銷售企業檔案管理系統采用ＰＣ服務器，所有服務器安裝中文版Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ ２００８ Ｒ２操作系統（ｘ６４位），每臺服務器操作系統均安裝在硬盤的第一個主分區上，用于生產系統。

為確保檔案系統操作系統和應用部署，集成現有的ＡＤ環境和ＥＲＭＳ權限認證平臺，生產系統服務器均加入ＰＴＲ域，通過域用戶（ＥＲＭＳ）進行集中控制、安全管理、應用軟件部署等。

每臺服務器都同時連接兩個網段，分別是廣域網網絡和內部專用網絡。廣域網地址主要用于檔案系統Ｗｅｂ服務訪問、遠程操作系統維護等；內部專用網絡主要實現集群心跳網絡、檔案系統Ｗｅｂ服務器與數據庫服務器交互及服務器遠程控制管理等。通過ＥＲＭＳ登陸到節點服務器，建立數據庫服務器“故障轉移集群”，具體配置如下：

（１） 打開“服務器管理器”，“功能”，“故障轉移群集”，選擇“創建集群向導”。

（２） 在選擇服務器框中，通過瀏覽的方式，加入所有群集節點名。

（３） 在“驗證警告”中，選擇運行配置驗證測試。

（４） 等待驗證測試完成后，繼續進行群集建立。驗證完成后，可以看到驗證報告，其中如果有紅色的錯誤應糾正后重新驗證，有黃色的警告信息可以選擇“查看報告”查看后決定是否糾正。

（５） 返回安裝向導，輸入群集名和ＩＰ地址。

（６） 完成群集建立，查看報告檢查建立日志。

（７） 完成服務器集群配置后，對已規劃的集群存儲修改其“卷標”，準確定位和判斷數據存儲信息。在可用存儲中，依次選擇每個可用磁盤，在屬性中，修改其顯示名為正確的卷標。

３總結

石油銷售企業檔案管理系統通過故障轉移集群技術成功實現了系統高可用性，避免了服務器在處理客戶請求時長時間等待、同步數據傳輸遺漏等問題，保證了客戶訪問系統數據的實時性、完整性，同時保證了石油銷售企業檔案管理系統運行穩定。

主要參考文獻

［１］ ［美］Ｒｉｃｈ Ｓｅｉｆｅｒｔ． 千兆以太網技術與應用［Ｍ］． 郎波，譯． 北京：機械工業出版社，２０００．

［２］ 王亞平． 數據庫系統工程師教程［Ｍ］． 北京：清華大學出版社，２００４．

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