一種提高信息系統可用性的集成設備及其方法
2023-05-31 00:26:51 1
專利名稱：一種提高信息系統可用性的集成設備及其方法
技術領域：
本發明涉及信息系統領域，特別涉及一種提高信息系統可用性的集成設備及其方法。
背景技術：
高可用性(High Availability)通常來描述一個信息系統經過專門的設計，從而減少停工時間，而保持其服務的高度可用性。對於大型製造業企業來說，隨著公司的快速發展，企業的日常生產運營越來越依賴於核心信息管理系統。如寶鋼的7x24小時運行的熱軋三合一系統對核心信息管理系統提出了更高的業務連續性和高可用性的要求，必須確保關鍵性系統無論是遇到在計劃內系統進行維護的情況下，還是在計劃外系統出現故障和異常情況下都可以快速恢復、保障生產的持續進行。目前現有技術是採用的高可用性(High Availability)技術，以共享存儲系統的方式，通過設立備用機對主伺服器進行監控和故障與異常情況切換，一旦存儲系統或資料庫發生故障和損害，仍然影響系統的正常運行。基於現有技術的以上缺點，通過引入數據容災思想和技術，可以大大降低存儲系統故障影響系統運行的可能性，提高系統的高可用性， 大幅減少計劃停機次數和時間，最大限度降低故障引起的停機對客戶生產經營造成的影響。
發明內容
本發明的目的是提供一種提高信息系統可用性的集成設備及其方法，其能提高系統的高可用性，減少系統停機次數，降低系統故障影響正常運行的可能性。一方面，本發明提供一種提高信息系統可用性的集成設備，包括應用程式單元和數據存儲單元，所述應用程式單元提供用戶使用的程序，數據存儲單元包含系統存儲的數據，為應用程式單元提供數據，還包括應用程式同步單元，所述應用程式同步單元為應用程式單元的同步鏡像單元，通過伺服器腳本進行切換；數據存儲同步單元，通過資料庫複製技術將數據存儲單元中的數據同步發布到數據存儲同步單元，並且通過磁碟雙陣列形成數據冗餘。所述伺服器腳本在異常情況出現時，停止應用程式單元的運行，釋放應用程式單元的IP位址並將IP位址切換到應用程式同步單元，同時啟動應用程式同步單元。所述數據存儲同步單元還通過將數據存儲單元的邏輯卷進行鏡像，保證磁碟陣列冗餘有效。所述集成設備還包括將應用程式單元與應用程式同步單元所用網卡進行聚合，通過將工作中的網卡與待命網卡進行故障恢復轉移來提供冗餘。另一方面，本發明還提供一種提高信息系統可用性的集成方法，包括建立應用程式單元和數據存儲單元，所述應用程式單元提供用戶使用的程序，數據存儲單元包含系統存儲的數據，為應用程式單元提供數據，還包括以下步驟A)建立應用程式 同步單元，所述應用程式同步單元為應用程式單元的同步鏡像單元，通過伺服器腳本進行切換；B)建立數據存儲同步單元，通過資料庫複製技術將數據存儲單元中的數據同步發布到數據存儲同步單元，並且通過磁碟雙陣列形成數據冗餘。所述步驟A還包括設置伺服器腳本，所述伺服器腳本在異常情況出現時，停止應用程式單元的運行，釋放應用程式單元的IP位址並將IP位址切換到應用程式同步單元，同時啟動應用程式同步單元。所述步驟B還包括將數據存儲單元的邏輯卷進行鏡像，保證磁碟陣列冗餘有效。同時還包括步驟C，將應用程式單元與應用程式同步單元所用網卡進行聚合，通過將工作中的網卡與待命網卡進行故障恢復轉移來提供冗餘。採用本發明所述的一種提高信息系統可用性的集成設備及其方法，包括應用程式單元和數據存儲單元，增加設置了與應用程式單元同步鏡像的應用程式同步單元，當異常情況發生時，應用程式同步單元通過伺服器腳本進行切換從而繼續進行服務，此外，還增加設置了數據存儲同步單元，通過資料庫複製技術保持與數據存儲單元的同步，同時建立磁碟雙陣列進行冗餘，這樣大大降低系統故障影響系統運行的可能性，提高系統的高可用性， 減少計劃停機次數和時間，降低了由故障引起的停機對客戶生產經營造成的影響。
圖1是本發明所述集成設備的原理框圖；圖2是本發明所述伺服器腳本進行切換的流程圖；圖3是本發明所述數據存儲單元和數據存儲同步單元進行切換的流程圖；圖4是本發明所述方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案，實施例1以寶山鋼鐵股份公司的7X24小時熱軋三合一系統的核心信息管理系統來進行說明。參照圖1，圖1顯示了本發明提供的一種提高信息系統可用性的集成化設備，包括原信息管理系統的設備，由應用程式單元110和數據存儲單元所組成。應用程式單元110，採用基於AIX系統的小型機架構，提供用戶使用的程序。數據存儲單元120，採用Oracle資料庫，存儲應用程式單元110所需要的數據。作為寶山鋼鐵股份公司7X24小時熱軋三合一系統的核心信息管理系統，對於系統可用性有著非常高的要求，同時由於系統無法停機，所以無法進行系統停機升級和維護。 為了提高系統的高可用性，保障核心信息管理系統的正常運行，通過增加了應用程式同步單元130和數據存儲同步單元140以解決上述技術問題。所述應用程式同步單元130基於AIX系統的小型機架構，通過鏡像複製應用程式單元110的應用程式，並通過操作人員發布應用程式更新保持與應用程式單元110的數據同步。
當應用程式單元110發生異常情況或執行計劃內維護更新時，將自動執行伺服器腳本，將系統切換到應用程式同步單元130。所述應用程式單元110發生的異常情況或執行計劃內維護具體包括1)計劃內對伺服器硬體進行微碼升級或配件調換； 2)計劃內對其他硬體微碼升級或配件調換(switch、SAN switch，陣列；3)計劃內對作業系統及核心系統軟體升級；4)計劃外部分硬體損壞；5)計劃外主機伺服器故障宕機；6)計劃外系統軟體故障。如圖2所示，所述伺服器腳本切換過程包括201，開始應用程式單元110切換；202，停止應用程式單元110的運行，並且釋放應用程式單元110的IP位址；203，切換應用程式單元110的IP位址到應用程式同步單元130 ；204，啟動應用程式同步單元130 ；2O5，停止切換。所述伺服器腳本還可通過定製增加其他功能的操作。所述數據存儲同步單元140與數據存儲單元120採用磁碟整列結構進行冗餘。磁碟整列結構通過磁碟整列控制器把要寫入的數據分解為多個數據塊，然後並行寫入磁碟陣列；讀取數據時，磁碟整列控制器並行讀取分散在磁碟陣列中各個硬碟上的數據，把它們重新組合後提供給主機。由於採用並行讀寫操作，從而提高了存儲系統的讀寫速度，也加強了系統的可靠性。在本實施例中磁碟整列控制器把磁碟陣列中的硬碟分成相同的兩組，互為鏡像，當任一磁碟介質出現故障時，可以利用其鏡像上的數據恢復，從而提高系統的容錯能力。對數據的操作仍採用分塊後並行傳輸方式，不僅提高了讀寫速度，也加強系統的可靠性。同時所述數據存儲同步單元140採用了資料庫同步複製技術保證了數據存儲同步單元140與數據存儲單元120的數據同步更新。作為一個實施例，本發明基於IBM主機系統和IBM存儲系統相互配合的邏輯卷鏡像(LVMMirror)方式，採用雙磁碟系統數據同步複製機制。採用這種方式的數據存儲系統可以採用邏輯卷鏡像進行磁碟存儲系統之間的接管，實現存儲系統的高可用性，即使有一半的主機系統和一半的存儲系統發生故障而不能正常工作，整個系統也不會發生癱瘓，仍舊可以繼續運行，充分滿足客戶對高可靠性和連續可用性的要求。在實施邏輯卷鏡像的數據同步複製方案時，分別將數據存儲單元120和數據同步存儲單元通過光纖HBA卡連接到SAN交換機上，主機會有效識別兩套存儲系統，但對於應用沒有任何影響；在主機上，基於磁碟底層的LVM在兩套磁碟系統之間建立鏡像關係，實現數據同步。邏輯卷鏡像可以提供作業系統級別的鏡像(Mirroring)功能，即可以為一個存儲塊提供多份拷貝。該功能包含在邏輯卷管理中，具有以下特點支持2 3份拷貝的鏡像； 可選擇順序(Sequential)和並行(Parallel)兩種存取方式；讀數據時可從先找到的拷貝處讀取，加快訪問速度；鏡像功能在數據損壞時，能夠從備份中(最多有3份備份)自動恢復，增強系統的可靠性。如圖3所示，當數據存儲單元120發生異常造成停機或執行計劃內升級維護任務時，磁碟的邏輯卷鏡像的過程如下301，開始數 據存儲單元120的切換；302，停止數據存儲單元120和數據同步存儲單元之間的同步進程；303，切換數據存儲單元120的IP位址到數據同步存儲單元140 ；304，重啟應用程式單元110上的應用資料庫連接；305，開始數據存儲單元120和數據同步存儲單元之間的反向同步進程；306.停止切換。本發明所述的應用程式單元110和應用程式同步單元130還均安裝有兩塊網卡， 所述網卡採用雙網卡聚合技術，使兩塊網卡虛擬成為一塊網卡，兩塊網卡具有相同的IP位址而並行連結聚合成一個邏輯鏈路工作。作為一個實施例，本發明採用AIX作業系統，通過用戶可以配置雙通道網卡綁定(EtherCharmel)的方式實現雙網卡聚合，通過網卡綁定雙網卡不僅綁定有相同的IP位址和MAC地址，而且雙網卡均連接在同一交換機上，切交換機的對應埠也需綁定。這樣當其中一個網卡失效，或者一根網線失效的時候，不影響整個網絡的工作，而且，兩個網卡的同時工作，可以增加網絡帶寬。如圖4所示，本發明還提供一種提高信息系統可用性的方法。包括建立應用程式單元110和數據存儲單元120，所述應用程式單元110提供用戶使用的程序，數據存儲單元 120包含系統存儲的數據，為應用程式單元110提供數據，還包括以下步驟401建立應用程式同步單元130，所述應用程式同步單元130為應用程式單元110 的同步鏡像單元，通過伺服器腳本進行切換；402建立數據存儲同步單元140，通過資料庫複製技術將數據存儲單元120中的數據同步發布到數據存儲同步單元140，並且通過磁碟雙陣列形成數據冗餘。所述步驟A還包括設置伺服器腳本，所述伺服器腳本在異常情況出現時，停止應用程式單元110的運行，釋放應用程式單元110的IP位址並將IP位址切換到應用程式同步單元130，同時啟動應用程式同步單元130。所述步驟B還包括將數據存儲單元120的邏輯卷進行鏡像，保證磁碟陣列冗餘有效。同時還包括步驟403，將應用程式單元110與應用程式同步單元130所用網卡進行聚合，通過將工作中的網卡與待命網卡進行故障恢復轉移來提供冗餘。需要指出的是，本發明所述的一種提高信息系統可用性的集成設備和一種提高信息系統可用性的方法，兩者在原理和實施例上是相同或類似的，故其重複部分不再贅述。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明， 而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書範圍內。
權利要求
1.一種提高信息系統可用性的集成設備，包括應用程式單元和數據存儲單元，所述應用程式單元提供用戶使用的程序，數據存儲單元包含系統存儲的數據，為應用程式單元提供數據，其特徵在於，還包括應用程式同步單元，所述應用程式同步單元為應用程式單元的同步鏡像單元，通過伺服器腳本進行切換；數據存儲同步單元，通過資料庫複製技術將數據存儲單元中的數據同步發布到數據存儲同步單元，並且通過磁碟雙陣列形成數據冗餘。
2.如權利要求1所述的一種集成設備，其特徵在於，所述伺服器腳本在異常情況出現時，停止應用程式單元的運行，釋放應用程式單元的IP位址並將IP位址切換到應用程式同步單元，同時啟動應用程式同步單元。
3.如權利要求1所述的一種集成設備，其特徵在於，所述數據存儲同步單元還通過將數據存儲單元的邏輯卷進行鏡像，保證磁碟陣列冗餘有效。
4.如權利要求1所述的一種集成設備，其特徵在於，所述集成設備還包括將應用程式單元與應用程式同步單元所用網卡進行聚合，通過將工作中的網卡與待命網卡進行故障恢復轉移來提供冗餘。
5.一種提高信息系統可用性的集成方法，包括建立應用程式單元和數據存儲單元，所述應用程式單元提供用戶使用的程序，數據存儲單元包含系統存儲的數據，為應用程式單元提供數據，其特徵在於，還包括以下步驟A)建立應用程式同步單元，所述應用程式同步單元為應用程式單元的同步鏡像單元， 通過伺服器腳本進行切換；B)建立數據存儲同步單元，通過資料庫複製技術將數據存儲單元中的數據同步發布到數據存儲同步單元，並且通過磁碟雙陣列形成數據冗餘。
6.如權利要求5所述的一種集成方法，其特徵在於，所述步驟A還包括設置伺服器腳本，所述伺服器腳本在異常情況出現時，停止應用程式單元的運行，釋放應用程式單元的IP 地址並將IP位址切換到應用程式同步單元，同時啟動應用程式同步單元。
7.如權利要求5所述的一種集成方法，其特徵在於，所述步驟B還包括將數據存儲單元的邏輯卷進行鏡像，保證磁碟陣列冗餘有效。
8.如權利要求5所述的一種集成方法，其特徵在於，還包括步驟C，將應用程式單元與應用程式同步單元所用網卡進行聚合，通過將工作中的網卡與待命網卡進行故障恢復轉移來提供冗餘。
全文摘要
本發明揭示了一種提高信息系統可用性的集成設備及其方法，包括應用程式單元110和數據存儲單元，增加設置了與應用程式單元同步鏡像的應用程式同步單元，當異常情況發生時，應用程式同步單元通過伺服器腳本進行切換從而繼續進行服務，此外，還增加設置了數據存儲同步單元，通過資料庫複製技術保持與數據存儲單元的同步，同時建立磁碟雙陣列進行冗餘，這樣大大降低系統故障影響系統運行的可能性，提高系統的高可用性，減少計劃停機次數和時間，降低了由故障引起的停機對客戶生產經營造成的影響。
文檔編號G06F11/16GK102314381SQ201010219380
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月2日 優先權日2010年7月2日
發明者辛旻 申請人:上海寶信軟體股份有限公司