数据库双机热备系统设计与实现论文


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随着计算机技术不断地深入各个领域,包括数据库在内的许多系统都需要提供不间断的服务,为了实现数据库的高可用性,对数据库的高可用性集群的原理与实现进行了研究。通过对现有的集群操作系统和双机软件的分析与比较,选择了一套微软的数据库集群方案,即Windows Server 2003与SQL Server2008的组合。经过实际的搭建与测试发现,微软的方案在发生故障时的业务切换可以在几秒内完成,可以保证业务的不间断运行,实现数据库的高可用性,但是集群对节点的数量有限制,而且冗余的设备造成了资源的浪费,以后的双机集群将会是负载均衡与互备相结合,同时保证高可用与高性能。

[关键词] 数据库;双机热备;高可用性;集群

3  数据库集群系统的设计

选择数据库集群系统时,首先要选择在市场上经过检验的成熟的技术,同时要按照集群操作系统提供的硬件兼容性表来购买设备,以免出现不兼容的情况,带来不必要的麻烦和损失。其次要在保证集群的可用性的前提下提高性能,一个好的集群软件可以支持更多的应用,多个应用配合使用能够提高集群管理的效率,在出现某些故障时也能实现快速切换,减少企业损失。

3.1  双机热备集群工作模式

双机热备集群即高可用性集群,高性能集群可分为双活动(Dual-Active)和热备份(Hot-Standby)两种工作模式,还有一种N-WAY的工作模式是双活动模式的扩展,可以多个活动服务器互备,本课题选择使用热备份模式[11]。

3.1.1  双活动模式

如果将集群系统配置为双活动模式,那么在正常的状态下,两个节点都分别对外提供服务,并且在提供服务的同时监视另一主机的状态。当一个服务器出现故障时,另一个服务器将会主动接管故障服务器的工作,从而可以保证服务器上应用不间断的运行和高可用性,但其中的不足之处在于接管后的服务器要运行两个节点的应用,增加了负载,会使系统的处理能力下降。

在接管后系统会通知管理员尽快将故障的节点修复,在修复后系统的管理员可通过管理程序将正常节点接过的工作重新切回修理完成的服务器上。

双活动模式是一种常见的模式,可以提供高可用性,并且能够保证在有一个节点正常在线时就可以提供能够接受的性能,最大限度的利用硬件资源。

集群中的每个节点都通过网络向客户提供资源,服务在相应服务器上配置完成后集群能达到最优的性能,并且集群中每个节点都可以在其他节点发生故障时临时将其业务接管过来,但是性能会有所下降。两个节点互为对方的备机,实现这种模式可以节约成本。


目    录

1 概述 1

1.1 课题背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 支持集群的操作系统 2

1.2.2 常见数据库集群应用 3

2 数据库集群概述 4

2.1 服务器集群技术 4

2.1.1 集群的概念 4

2.1.2 集群的优点 4

2.1.3 集群的分类 5

2.2 数据库技术 6

2.2.1 数据库概述 6

2.2.2 数据库系统 7

2.2.3 常用的数据模型 8

2.3 数据库集群技术 9

3 数据库集群系统的设计 11

3.1 双机热备集群工作模式 11

3.1.1 双活动模式 11

3.1.2 双机热备份模式 11

3.2 数据库集群存储体系 12

3.2.1 共享存储结构 12

3.2.2 无共享结构 13

3.3 数据库集群应具备的功能 13

4 集群的部署和实现 14

4.1 安装要求 14

4.1.1 软件要求 14

4.1.2 硬件要求 14

4.1.3 网络要求 14

4.1.4 磁盘要求 14

4.2 测试环境 15

4.3 集群拓扑图 15

4.4 系统配置 15

4.4.1 主机IP配置 15

4.4.2 应用IP设置 16

4.5 主要配置 16

4.5.1 网络配置 16

4.5.2 共享磁盘配置 17

4.5.3 服务器配置 19

4.5.4 集群管理器配置 20

4.5.5 设置MSDTC资源 22

4.6 安装SQL Server 2008集群 24

5 故障转移检测 26

结束语 28

参考文献 29

致谢 30


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