張劍

摘 要 介紹CLUSTER技術(shù)的結(jié)構(gòu)和特點及在天生橋水力發(fā)電總廠信息管理系統(tǒng)應(yīng)用方案和配置。

關(guān)鍵詞 CLUSTER 備份 容錯

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

1 概述

天生橋水力發(fā)電總廠信息管理系統(tǒng)于1999年開始建設(shè)。為保證數(shù)據(jù)的安全性和提高數(shù)據(jù)庫效率以及方便數(shù)據(jù)的集中管理，天生橋水力發(fā)電總廠信息管理系統(tǒng)采用CLUSTER技術(shù)作為主要的數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)。本文對CLUSTER技術(shù)及在天生橋水力發(fā)電總廠信息管理系統(tǒng)應(yīng)用上作一介紹。

2 CLUSTER技術(shù)的特點及運行機制

2.1 CLUSTER技術(shù)的特點

CLUSTER技術(shù)即集群技術(shù)是目前較為先進的一種多機容錯及性能提升技術(shù)，它分別通過共享SCSI總線和共享內(nèi)存總線（memory channel）為用戶提供共享外部存儲設(shè)備和內(nèi)存資源的高可用環(huán)境。它比較以前單系統(tǒng)提供更大的應(yīng)用可用性，并且比SMP（對稱多處理）更具伸縮性，比雙機備份技術(shù)具有無須人工干預(yù)，充分利用資源和數(shù)據(jù)備份及時等優(yōu)點。目前CLUSTER技術(shù)主要分為三種，即OPENVMS CLUSTER、WINDOWS NT CLUSTER和TRU64 UNIX CLUSTER。

COMPAQ 的TRUCLUSTER可以配置高速的內(nèi)存通道互連，提供近于SMP的速度，比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互連方式減少了100倍的信息時延。TRUCLUSTER具有分布式鎖管理（DLM）能力，DLM（Distributed Lock Manager）同步對共享信息的訪問，保證共享數(shù)據(jù)的完整性，為那些高度并行的應(yīng)用如OPS（ORACLE PARALLEL SERVER）提供服務(wù)。

COMPAQ 的TruCluster技術(shù)可以提供雙機并行工作方式，即由兩臺或多臺主機組成一個ASE系統(tǒng)，各主機通過公共的SCSI總線連接共享的數(shù)據(jù)盤，每臺主機都有自己的本地操作系統(tǒng)和本地數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，共享盤上只存放應(yīng)用數(shù)據(jù)。正常情況下，每臺主機上的數(shù)據(jù)庫并行工作，通過分布式鎖管理對共享盤上的數(shù)據(jù)進行I/O操作，系統(tǒng)管理員可以根據(jù)實際情況人為的將客戶分擔(dān)到每臺主機，也可以在ASE中設(shè)置一個有公共IP地址的用戶自定義登錄服務(wù)，把客戶對數(shù)據(jù)庫的操作平衡地分布在兩臺主機上以提高系統(tǒng)性能。

WINDOWS NT CLUSTER是基于磁盤共享的，不具備共享內(nèi)存通道，目前只有英文企業(yè)版WINDOWS NT支持。其它方面與TRUCLUSTER類似。

2.2 CLUSTER技術(shù)的運行機制

主機之間組成一個ASE（Available Server Environments可用服務(wù)器環(huán)境），主機通過公共的SCSI總線來連接共享磁盤陣列，主機之間則通過網(wǎng)絡(luò)（ETHERNET，F(xiàn)DDI，ATM 等）傳遞信息。

兩臺主機各有自己的本地操作系統(tǒng)，而將數(shù)據(jù)放在共享盤上。可以對共享盤定義磁盤服務(wù)，掛在一臺主機系統(tǒng)的目錄下，另一臺主機上看不到它并可以給ASE中盤服務(wù)設(shè)置一個IP地址，遠端客戶可用這個公共的IP地址透明地訪問主機系統(tǒng)，不需要知道自己連接的是哪臺主機。

當(dāng)共享盤所掛的主機發(fā)生故障時，該節(jié)點所運行的應(yīng)用軟件系統(tǒng)如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等自動被關(guān)閉，盤服務(wù)便切換到另一臺主機上，應(yīng)用軟件系統(tǒng)也重新啟動，客戶端只需重新連接即可。

ASE中的一臺主機始終處于熱后備狀態(tài)，并可以運行其他軟件。兩臺主機可以定義成互為備份模式，也可定義為負載均衡模式。

故障檢測方式是用“心跳”機制，通過多種途徑檢測節(jié)點是否死機。集群軟件能夠檢測應(yīng)用故障并采取相應(yīng)的恢復(fù)措施，它支持人工故障恢復(fù)，支持故障節(jié)點重啟動恢復(fù)，可以定義故障節(jié)點故障恢復(fù)后自動成為備份節(jié)點或主節(jié)點，以接管故障前承擔(dān)的任務(wù)。

3配置經(jīng)驗

（1）在安裝WINDOWS NT CLUSTER時，必須在SCSI控制器自檢提示時，按CTRL-A進入配置菜單，將次卡的SCSI ID設(shè)置為7，總線終結(jié)方式設(shè)置為LOW OFF/HIGH OFF，并關(guān)閉BUS RESET ON BOOT STATUS。同樣在另一臺上執(zhí)行此操作，把SCSI ID設(shè)置為6，總線終結(jié)方式設(shè)置為LOW OFF/HIGH OFF，并關(guān)閉BUS RESET ON BOOT STATUS。否則不能正常啟動。

（2）在安裝TRU64 UNIX CLUSTER時，需要用戶對該系統(tǒng)指定其所屬ASE的ID；然后是對共享SCSI總線進行編號，編號主要是由于在ASE中要對共享的SCSI總線進行統(tǒng)一管理，所以要求ASE的所有成員系統(tǒng)對這條SCSI總線的編號要一致，安裝程序給用戶提供的缺省編號是從16開始的，用戶在設(shè)置編號時注意編號一致。

參考文獻

[1] 劉玲霞，武兆雪，錢淵，夏靖波. Web服務(wù)容錯技術(shù)研究 [J]. 計算機科學(xué)，2009 （01）.

[2] 張宇，林云. Veritas Cluster Server集群成員仲裁與數(shù)據(jù)保護研究 [J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011 （11）.

[3] 李小群，張文君，潘遠明，肖賀，郭亮，姜志穎. 基于RTEMS的軟件容錯系統(tǒng)設(shè)計[J]. 計算機應(yīng)用研究，2009（03）.