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- 双机热备概念

双机热备定义：双机热备包括广义与狭义两种。

从广义上讲，就是对于重要的服务，使用两台服务器，互相备份，共同执行同一服务。当一台服务器出现故障时，可以由另一台服务 器承担服务任务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统能持续提供服务。

从狭义上讲，双机热备特指基于 active/standby 方式的服务器热备。服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写，或者使 用一个共享的存储设备。在同一时间内只有一台服务器运行。当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时，另一台备份服务器会通 过软件诊测（一般是通过心跳诊断）将 standby 机器激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

双机热备针对的是服务器的故障。服务器的故障可能由各种原因引起，如设备故障、操作系统故障、软件系统故障等等。一般地讲， 在技术人员在现场的情况下，恢复服务器正常可能需要 10 分钟、几小时甚至几天。从实际经验上看，除非是简单地重启服务器（可 能隐患仍然存在），否则往往需要几个小时以上。而如果技术人员不在现场，则恢复服务的时间就更长了。

而对于一些重要系统而言，用户是很难忍受这样长时间的服务中断的。因此，就需要通过双机热备，来避免长时间的服务中断，保证系 统长期、可靠的服务。

决定是否使用双机热备，正确的方法是要分析一下系统的重要性以及对服务中断的容忍程度，以此决定是否使用双机热备。即，你的用 户能容忍多长时间恢复服务，如果服务不能恢复会造成多大的影响。

我们可以通过典型的双机热备软件 PCL HA 来看一下双机热备的典型模式：

－Active/Active 模式

－Active/Standby 模式

而实际上，双机热备可能会扩展为多机的集群：多机集群模式

双机热备一般都是用于有数据库或其他数据的应用。而对于数据之前的应用服务器（或其他没有写数据操作的服务），则应该归入负载均 衡领域。

基于共享存储与纯软件方式

双机热备有两种实现模式，一种是基于共享的存储设备的方式，另一种是没有共享的存储设备的方式，一般称为纯软件方式。

基于存储共享的双机热备是双机热备的最标准方案。

对于这种方式，采用两台服务器，使用共享的存储设备（磁盘阵列柜或存储区域网 SAN）。两台服务器可以采用互备、主从、并行等 不同的方式。在工作过程中，两台服务器将以一个虚拟的 IP 地址对外提供服务，依工作方式的不同，将服务请求发送给其中一台服 务器承担。同时，服务器通过心跳线(往往采用建立私有网络的方式)侦测另一台服务器的工作状况。当一台服务器出现故障时，另一台 服务器根据心跳侦测的情况做出判断，并进行切换，接管服务。对于用户而言，这一过程是全自动的，在很短时间内完成，从而对 业务不会造成影响。由于使用共享的存储设备，因此两台服务器使用的实际上是一样的数据，由双机或集群软件对其进行管理。

对于纯软件的方式，则是通过支持镜像的双机软件，将数据可以实时复制到另一台服务器上，这样同样的数据就在两台服务器上各存 在一份，如果一台服务器出现故障，可以及时切换到另一台服务器。

纯软件方式还有另外一种情况，即服务器只是提供应用服务，而并不保存数据（比如只进行某些计算，做为应用服务器使用）。这种情 况下同样也不需要使用共享的存储设备，这种情况应该纳入负载均衡领域，

【纯软件方式的双机热备方案深入分析】

数据库双机热备有两种典型的方式，一种是比较标准的，两台服务器通过一个共享的存储设备（一般是共享的磁盘阵列或存储区域网 S AN），并且安装双机软件，实现双机热备，称为共享方式。另一种方式是通过纯软件的方式，一般称为纯软件方式或镜像方式（Mirror）。

对于共享方式，数据库放在共享的存储设备上。当一台服务器提供服务时，直接在存储设备上进行读写。而当系统切换后，另一台服 务器也同样读取该存储设备上的数据。

纯软件方式可以在一定程度上降低成本，但它也有非常明显的缺点：

1.可靠性相对较差，两服务器间的数据实时复制是一个比较脆弱的环节。

2.一旦某台服务器出现中断，恢复后还要进行比较复杂的数据同步恢复。并且，这个时段系统处于无保护状态。

3.没有事务机制，由于其复制是在文件和磁盘层进行的，复制是否成功不会影响数据库事务操作，因此有出现数据不完整变化的情况 ，这个存在着相当的风险。

因此，建议除非不得已，不要选择纯软件方案。

但另一方面，有一种数据库并行的解决方案，它不是在文件或磁盘层进行复制，而是直接对数据库操作在前端进行路由分发，并行地以 事务机制完成数据库的更新，同时还可以提供数据库的并行服务。这种方式针对 SQL SERVER 应用非常成功，明显优于共享存储+双机 软件的方式。

【双机热备、双机互备与双机双工的区别】

双机热备即是通常所说的 active/standby 方式，当 active 服务器出现故障的时候，通过软件诊测（一般是通过心跳诊断）将 standby 机器激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

双机互备，在双机热备的基础上，两个相对独立的应用在两台机器同时运行，但彼此均设为备机，当某一台服务器出现故障时，另一台 服务器可以在短时间内将故障服务器的应用接管过来，从而保证了应用的持续性。这种方式实际上是双机热备的一种应用。它避免了两 个应用使用四台服务器分别实现双机热备。

双机双工，两台或多台服务器均为活动，同时运行相同的应用，保证整体的性能，也实现了负载均衡和互为备份。需要利用磁盘柜存储 技术（最好采用 san）。对于数据库服务而言，它同时需要数据库软件的支持，是比较复杂的。而 WEB 服务器或应用服务器就比较简 单了。