一種生產伺服器冗餘備份方法及系統的製作方法

2023-06-06 10:49:01 4

專利名稱：一種生產伺服器冗餘備份方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及伺服器冗餘備份技術領域，特別是涉及利用存儲區域網絡(SAN)架構的伺服器與存儲設備的多對多連接特性的冗餘備份，具體地講是ー種生產伺服器冗餘備份方法及系統。
背景技術：
隨著信息化進程的快速發展，對於信息系統和應用數據的高可用要求也越來越高，確保數據的安全性，提高信息系統的可靠性，已成為急待解決的問題，不少企業都設計、建立了相應的數據備份和災難恢復方案以提高業務連續性。根據統計，60%的信息系統故障是由於伺服器的軟、硬體故障造成的，其中作業系統失效和硬碟損壞是常見的故障。很多企業因此都投入大量資金購買伺服器設備，制定了相關的伺服器冗餘備份方案。然而，隨著 業務的發展，大量的冗餘伺服器已成為企業機房運維工作的難題，它們不僅增加了設備的成本和維護量，而且加劇了機房空間和電力容量的緊張狀況。在現有技術中，企業機房常用的伺服器冗餘備份模式包括冷備、雙機熱備和多點
隹鏈坐
寸 O(I)伺服器冷備模式生產伺服器負責平時的業務處理，並按時進行系統版本、業務數據的備份；在生產伺服器正常運行時，備用伺服器不投入生產業務，只定期利用進行生產數據同歩，以減少生產伺服器故障時備機切換的時間。備用伺服器需要被配置成與生產伺服器相同或近似的應用運行環境，一般採用「一主一備」的方式。在備機切換時，備用伺服器必須先恢復故障生產伺服器的數據，這將大大增加業務恢復時間。(2)雙機熱備模式雙機熱備模式一般採用主從模式，生產伺服器運行應用系統來提供服務，與生產伺服器軟、硬體完全冗餘的備用伺服器處於待機狀態。當生產伺服器出現故障的時候，高可用(High-AvaiIability, HA)軟體可通過「心跳診斷」檢測出故障,切換備機，保證應用在短時間內完全恢復正常使用。但是，雙機熱備模式存在著性能瓶頸，即如果進行切換後，在一臺伺服器上就要同時運行兩個應用，造成生產系統性能下降，所以只適合業務負載小的應用系統。(3)多點集群模式多點集群模式使用多個伺服器組成ー個集群，在伺服器集群上部署應用，設置接管策略，實現負載均衡和故障切換，保證應用系統的高可用性。由於集群管理増加了額外的伺服器開銷(如前端負載分配伺服器)，在後端伺服器池中應用伺服器數量較少時，多點集群模式將無法達到減少生產伺服器數量的目的。

發明內容
本發明實施例提供了一種生產伺服器冗餘備份方法及系統，以解決備用伺服器對故障生產伺服器的快速接管問題。本發明的目的之ー是，提供一種生產伺服器冗餘備份系統，該系統包括生產伺服器、備用伺服器、光纖交換機和集中存儲設備；生產伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備相連接，備用伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備相連接；生產伺服器包括作業系統存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲設備調用単元，用於調用集中存儲設備中存儲的信息；總線適配単元，用於提供與光纖交換機的光纖I/o通道接ロ ；備用伺服器包括作業系統備份単元，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置備份單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲設備識別/切換單元，用於識別集中存儲設備標識或在所述的生產伺服器停機時調用對應集中存儲設備中存儲的信息；總線適配単元，用於提供與光纖交換機的光纖I/o通道接ロ ；光纖交換機包括映射關係存儲單元，用於存儲生產伺服器與對應集中存儲設備的映射關係；集中存儲設備訪問単元，用於為生產伺服器或備用伺服器配置連接集中存儲設備的通道；集中存儲設備包括資料庫存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的資料庫；中間件存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的中間件；應用軟體存儲單元，用於存儲應用軟體；業務數據存儲單元，用於存儲業務數據。 本發明的目的之ー是，提供一種生產伺服器冗餘備份系統，該系統包括多個生產伺服器、ー個備用伺服器、一個光纖交換機和多個集中存儲盤組；每個生產伺服器通過光纖交換機與對應的ー個集中存儲盤組相連接，備用伺服器通過光纖交換機與每個集中存儲盤組相連接；每個生產伺服器包括作業系統存儲単元，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲盤組調用単元，用於調用對應集中存儲盤組中存儲的信息；總線適配単元，用於提供與光纖交換機的光纖I/o通道接ロ ；備用伺服器包括作業系統備份単元，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置備份單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲盤組識別/切換單元，用於識別集中存儲盤組的硬碟號或在所述的生產伺服器停機時調用對應集中存儲盤組中存儲的信息；總線適配単元，用於提供與光纖交換機的光纖I/o通道接ロ ；光纖交換機包括映射關係存儲單元，用於存儲生產伺服器與對應集中存儲盤組的映射關係；集中存儲設備訪問単元，用於為生產伺服器或備用伺服器配置連接對應集中存儲盤組的通道；每個集中存儲盤組包括資料庫存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的資料庫；中間件存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的中間件；應用軟體存儲單元，用於存儲應用軟體；業務數據存儲単元，用於存儲業務數據。本發明的目的之ー是，提供一種生產伺服器冗餘備份系統，該系統包括多個生產伺服器、ー個備用伺服器、ニ個光纖交換機和多個集中存儲盤組；每個生產伺服器分別通過ニ個光纖交換機與對應的ー個集中存儲盤組相連接，備用伺服器分別通過ニ個光纖交換機與每個集中存儲盤組相連接；每個生產伺服器包括作業系統存儲単元，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲盤組調用単元，用於調用對應集中存儲盤組中存儲的信息；兩個總線適配単元，用於提供與兩個光纖交換機連接的兩個光纖I/O通道接ロ ；動態鏈路管理単元，用於兩個光纖I/o通道的故障切換；備用伺服器包括作業系統備份単元，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置備份單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲盤組識別/切換單元，用於識別集中存儲盤組的硬碟號或在所述的生產伺服器停機時調用對應集中存儲盤組中存儲的信息；兩個總線適配單元，用於提供與兩個光纖交換機連接的兩個光纖I/o通道接ロ ；動態鏈路管理単元，用於兩個光纖I/O通道的故障切換；每個光纖交換機包括映射關係存儲單元，用於存儲生產伺服器與對應集中存儲盤組的映射關係；集中存儲盤組訪問単元，用於為生產伺服器或備用伺服器配置連接對應集中存儲盤組的通道；每個集中存儲盤組包括資料庫存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的資料庫；中間件存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的中間件；應用軟體存儲單元，用於存儲應用軟體；業務數據存儲単元，用於存儲業務數據。本發明的目的之ー是，提供一種生產伺服器冗餘備份方法，該方法包括將多個作業系統相同的生產伺服器組成生產伺服器組；為生產伺服器組配置一個備用伺服器；在備份伺服器的本地硬碟上安裝與生產伺服器相同的作業系統和相同的環境配置數據；使每個生產伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備中的對應的ー個集中存儲盤組相連接，並調用集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據；使備用伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備中的每個集中存儲盤組相連接，並識別每個集中存儲盤組的硬碟號，或 在生產伺服器停機時，調用對應集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據，重啟應用。本發明的有益效果在於有效地緩解了高可用方案實施過程中出現的冗餘伺服器過多以及隨之引發的機房空間不足和環境設施負載過高等問題，並有效地保證了伺服器軟、硬體故障發生後應用數據的同步性和業務系統的快速恢復，確保了系統的高可用性和業務的連續性。該技術提供了一種基於集中存儲設備的N+1備份解決方案，即N個生產伺服器加一個備用伺服器的備份解決方案。本發明實施例利用存儲區域網絡(SAN)技術實現備機對故障伺服器的快速接管。本方案具有節省伺服器設備、業務恢復時間短、實施與維護的技術難度低等特點，能有效緩解目前普遍存在的因過多冗餘伺服器帶來的維護成本高、機房空間逐漸不足，陷入機房擴容的困境、配套設施負荷高等問題，為各行業、領域的企業提供ー種通用的、跨應用系統的冗餘備份解決方案。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例生產伺服器冗餘備份系統的連接關係圖；圖2為本發明實施例生產伺服器的結構框圖；圖3為本發明實施例備用伺服器的結構框圖；圖4為本發明實施例光纖交換機的結構框圖；圖5為本發明實施例集中存儲設備的結構框圖；圖6為本發明實施例具有多個生產伺服器的冗餘備份系統的連接關係圖；圖7為本發明實施例具有多個生產伺服器和ニ個光纖交換機的冗餘備份系統的連接關係圖；圖8為本發明實施例多個生產伺服器與對應的集中存儲盤組的調用映射關係圖9為本發明實施例具有兩個光纖交換機的生產伺服器的結構框圖；圖10為本發明實施例具有兩個光纖交換機的備用伺服器的結構框圖；
圖11為本發明實施例生產伺服器冗餘備份方法的流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例I如圖I所示，本實施例的生產伺服器冗餘備份系統包括生產伺服器100、備用伺服器200、光纖交換機300和集中存儲設備400 ;生產伺服器100通過光纖交換機300與集中存儲設備400相連接，備用伺服器200通過光纖交換機300與集中存儲設備400相連接。如圖2所示，生產伺服器100包括作業系統存儲単元101，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置存儲單元102，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲設備調用単元103，用於調用集中存儲設備400中存儲的信息；總線適配単元104，用於提供與光纖交換機300的光纖I/O通道接ロ。如圖3所示，備用伺服器200包括作業系統備份単元201，用於存儲生產伺服器100的作業系統軟體；環境配置備份單元202，用於存儲生產伺服器100的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲設備識別/切換單元203，用於識別集中存儲設備400的標識或在生產伺服器100停機時調用對應集中存儲設備400中存儲的信息；總線適配単元204，用於提供與光纖交換機300的光纖I/O通道接ロ。如圖4所示，光纖交換機300包括映射關係存儲單元301，用於存儲生產伺服器100與對應集中存儲設備400的映射關係；集中存儲設備訪問単元302，用於為生產伺服器100或備用伺服器200配置連接集中存儲設備400的通道。如圖5所示，集中存儲設備400包括資料庫存儲單元401，用於存儲生產伺服器100的作業系統的資料庫；中間件存儲單元402，用於存儲生產伺服器100的作業系統的中間件；應用軟體存儲單元403，用於存儲應用軟體；業務數據存儲單元404，用於存儲業務數據。在圖I所示的生產伺服器冗餘備份系統中，在系統層面實施備份，在備用伺服器200上只安裝機器運行必須的作業系統，將其他資料庫、中間件產品和相關應用系統安裝與生產伺服器100共享的集中存儲設備400上，可以屏蔽各生產伺服器100在應用層的差異，最大程度地減少備用伺服器200的冗餘，降低機房運行壓力。本實施例的生產伺服器冗餘備份系統以光纖交換機300為核心,米用光纖通道(Fiber Channel)協議，以高速的光纖通道為傳輸媒體建立存儲網絡。相對於各伺服器裡的內置磁碟，SAN具有以下優勢(I)集中存儲，更有效地利用存儲資源，存儲速度快；(2)採用聚集技術和故障轉移技術，提高其可用性和可靠性；(3)集中存儲設備到各伺服器的多對多連接方式，提高了靈活性和可擴充性；(4)縮短了數據備份和恢復時間，提高了呑吐量；
(5)簡單、集中的存儲管理，降低了管理工作量，無需中斷業務，即可添加或重新配置存儲資源。本實施例的生產伺服器冗餘備份系統，利用SAN架構下伺服器與集中存儲設備中的磁碟陣列「多對多」共享訪問關係，提供了ー種以集中存儲設備為核心的簡單、可靠、有效的容災備份方案，能實現生產伺服器的N+1冗餘備份，從而大量節省了伺服器設備，降低機房運行壓力；同時，該方案具有數據同步性好、維護簡單等特點，有較好的高可用性和適用範圍。實施例2如圖6所示，本實施例的生產伺服器冗餘備份系統包括多個生產伺服器100'、 一個備用伺服器200、一個光纖交換機300和多個集中存儲盤組400';每個生產伺服器通過光纖交換機300與對應的ー個集中存儲盤組相連接，備用伺服器200通過光纖交換機300與每個集中存儲盤組相連接。例如，生產伺服器I通過光纖交換機300與集中存儲盤組I相連接，備用伺服器200通過光纖交換機300分別與集中存儲盤組I、集中存儲盤組2及集中存儲盤組n相連接，n為正整數。每個生產伺服器均包括作業系統存儲単元，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲盤組調用単元，用於調用對應集中存儲盤組中存儲的信息；總線適配単元，用於提供與光纖交換機300的光纖I/O通道接ロ ；備用伺服器200包括作業系統備份単元，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置備份單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲盤組識別/切換單元，用於識別集中存儲盤組的硬碟號或在生產伺服器(如，生產伺服器I)停機時調用對應集中存儲盤組(如，集中存儲盤組I)中存儲的信息；總線適配単元，用於提供與光纖交換機300的光纖I/O通道接ロ。光纖交換機300包括映射關係存儲單元，用於存儲生產伺服器與對應集中存儲盤組的映射關係；集中存儲設備訪問単元，用於為生產伺服器或備用伺服器配置連接對應集中存儲盤組的通道。每個集中存儲盤組均包括資料庫存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的資料庫；中間件存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的中間件；應用軟體存儲單元，用於存儲應用軟體；業務數據存儲單元，用於存儲業務數據。在圖6所示的生產伺服器冗餘備份系統中，包括可安裝各種作業系統的生產伺服器，它們能提供作業系統的設備驅動、網絡通信和系統服務等功能，為集中存儲盤組中的資料庫、中間件和應用程式的運行提供系統調用接口和業務處理能力。備用伺服器可以是一系列安裝了不同作業系統的伺服器，它們為使用相同作業系統的生產伺服器提供硬體備份。當某臺生產伺服器出現故障後，備用伺服器迅速切換，恢復業務。光纖交換機為光纖數據鏈路的核心，為生產伺服器、備用伺服器提供了訪問集中存儲盤組的可靠連接。其中，集中存儲設備訪問単元的技術是SAN，它能實現伺服器與集中存儲設備中的磁碟陣列「多對多」共享訪問關係，確保了備用伺服器按預先定義的映射關係接管故障生產伺服器的外接硬碟組。集中存儲設備由集中存儲盤組組成，在集中存儲盤組的硬碟上安裝了作業系統層之上的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據，為生產伺服器和備用伺服器提供擴展的、可靠的共享存儲。為了實現本實施例的生產伺服器冗餘備份系統，本實施例技術方案包括以下步驟步驟I、規劃伺服器分組，配置集中存儲空間。可按作業系統的不同類型，將生產伺服器分成不同的組，每組生產伺服器配置一臺備用伺服器。分組的原則還可參考業務連續性要求、伺服器故障率等指標，配置更多的備用伺服器以提高系統可靠性，確保同組多臺生產伺服器同時故障時有足夠的備用伺服器接管業務。本方案最大可實現一臺備用伺服器同時支持同作業系統的所有生產伺服器，以下的方案描述均是基於這種情況。在生產伺服器分組規劃完成後，首先在生產伺服器和備用伺服器的本地硬碟上安裝作業系統，然後完成生產伺服器和備用伺服器外接共享存儲的掛接。將集中存儲設備上的硬碟組同時分配給生產伺服器和備用伺服器，以確保備用伺服器切換時能識別原生產機硬碟組。這些步驟可以通過集中存儲設備上的存儲管理軟體來實現，將集中存儲設備中的硬碟號同時關聯生產伺服器和備用伺服器的HBA卡WffN(World Wide Number)號即可。生產伺服器使用該硬碟組進行工作，備用伺服器只是通過作業系統識別該硬碟組信息但不啟用。只有當生產伺服器出現故障時，備用伺服器才通過相關命令接管該硬碟組。為避免光纖線路上的單點故障，如圖7所示，可為每臺生產伺服器和備用伺服器均兩塊HBA卡，通過兩條光纖通道與不同的光纖交換機連接，最終實現雙線連接集中存儲設備。另外，在各生產伺服器和備用伺服器上安裝動態鏈路管理軟體，如HDLM(HitachiDynamic Link Manager)軟體,實現光纖I/O通道的負載平衡和故障切換等功能。步驟2 :安裝應用系統，備份系統信息。在驗證生產伺服器能正常讀寫集中存儲設備上的硬碟後，在其上安裝相關的資料庫、中間件和應用程式，同時業務數據也必須遷移到集中存儲的硬碟中。在應用系統的安裝過程中，有一些參數和信息不可避免地會寫入生產伺服器本地硬碟上的系統文件中，這些信息也需要備份後保存在備用伺服器中，供備機切換時使用，如在應用程式安裝前，Unix類作業系統(包括AIX, Linux, Solaris等)往往要求先新建應用用戶、配置應用環境參數，這些信息部分會被保存在本地硬碟中的系統文件內 (如/etc目錄下passwd、group、shadow、hosts和profile等文件)。由於各生產伺服器間的參數可能存在不兼容，如同名用戶的環境設置(如字符集、命令路徑、參數變量值等)不同，因此不可能在備用伺服器中都預先設置這些用戶，只能在備機切換時用相關備份文件覆蓋。在應用程式安裝時，某些windows作業系統的應用安裝程序會在系統註冊表中寫入應用程式的版本信息、配置參數等，這些參數可以通過regedit工具導出以備恢復。在應用程式安裝後，為保障生產應用系統的正常、安全運行，還需要修改部分作業系統參數、啟動相關系統服務。由於備用服務機為實現對多生產伺服器的兼容，一般僅按預設配置或最常用配置安裝系統，所以生產伺服器上這些被修改的參數文件和使用的運行腳本都需要備份到備用伺服器中。
生產伺服器的本機硬碟上被修改的系統環境信息均應被備份並傳送到備用伺服器，在備用伺服器切換後，這些系統環境需要被恢復後才能重啟業務應用。當生產伺服器進行了重大修改，應及時更新這些系統備份文件，確保備用伺服器切換後，應用系統能順利運行。步驟3 :生產伺服器故障後的備機切換。當生產伺服器發生故障，需要切換備用伺服器時，應先停止生產伺服器上的應用，卸載部署在集中存儲設備上的文件系統，再由備份伺服器接管這些文件系統。如果生產伺服器已經宕機或非正常關閉，無法正常卸載集中存儲設備上的文件系統，可以在備用伺服器上通過命令將硬碟解鎖，然後掛接這些文件系統到備用伺服器中，獲得對文件系統的操作權限。 在確認備用伺服器能正常操作集中存儲設備上應用系統的文件後，即可開始恢復應用的運行環境，在備用伺服器上用原生產伺服器的系統配置備份文件替換備機的配置文件，並運行環境配置腳本恢復系統參數。經過上述備機切換步驟，備用伺服器已接管原生產伺服器調用的集中存儲硬碟組，並具備與生產伺服器相同的應用運行環境，只需修改IP位址、重啟應用後即可直接提供生產服務。本實施例的技術方案使備用伺服器數量得到了極大的壓縮，大大緩解了機房空間和電カ供應的緊張狀況，減少了維護工作量。同時，提供了極好的高可用性能，尤其適用於伺服器設備老化、硬體故障較多的機房。一旦生產伺服器發生故障，相關應用的數據依然保留在集中存儲設備上，數據可以保持與故障點一致，因此業務恢復時RPO指標為0 ;同時，由於備機切換操作簡單，又減少了數據恢復環節，恢復時間目標(Recovery Time Objective,RT0)也保持良好性能。實施例3如圖7所示，本實施例的生產伺服器冗餘備份系統包括多個生產伺服器、ー個備用伺服器200、ニ個光纖交換機和多個集中存儲盤組；每個生產伺服器分別通過ニ個光纖交換機與對應的ー個集中存儲盤組相連接，備用伺服器分別通過ニ個光纖交換機與每個集中存儲盤組相連接。例如，生產伺服器I分別通過光纖交換機I和光纖交換機2的兩個通道與集中存儲盤組I相連接，備用伺服器200通過光纖交換機I和光纖交換機2的兩個通道與每個集中存儲盤組相連接。
如圖9所示，每個生產伺服器100"包括作業系統存儲単元101，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置存儲單元102，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲盤組調用単元103'，用於調用對應集中存儲盤組中存儲的信息；兩個總線適配單元104，用於提供與兩個光纖交換機連接的兩個光纖I/O通道接ロ ；動態鏈路管理単元105，用於兩個光纖I/O通道的故障切換。如圖10所示，備用伺服器200"包括作業系統備份単元201，用於存儲生產伺服器的作業系統軟體；環境配置備份單元202，用於存儲生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據；集中存儲盤組識別/切換單元203'，用於識別集中存儲盤組的硬碟號或在生產伺服器停機時調用對應集中存儲盤組中存儲的信息；兩個總線適配単元204，用於提供與兩個光纖交換機連接的兩個光纖I/O通道接ロ ；動態鏈路管理単元205，用於兩個光纖I/O通道的故障切換。每個光纖交換機包括映射關係存儲單元，用於存儲生產伺服器與對應集中存儲盤組的映射關係；集中存儲盤組訪問単元，用於為生產伺服器或備用伺服器配置連接對應集中存儲盤組的通道。如圖8所示，生產伺服器與對應集中存儲盤組的映射關係包括生產伺服器I與集中存儲盤組I相對應，生產伺服器2與集中存儲盤組2相對應，生產伺服器n與集中存儲盤組n相對應。備用伺服器200分別與集中存儲盤組I、集中存儲盤組2、集中存儲盤組n相對應，並接管發生故障的生產伺服器所對應的集中存儲盤組。每個集中存儲盤組包括資料庫存儲單元，用於存儲生產伺服器的作業系統的資料庫；中間件存儲單元，用於存儲產伺服器的作業系統的中間件；應用軟體存儲單元，用於存儲應用軟體；業務數據存儲單元，用於存儲業務數據。本實施例的技術方案，為基於SAN架構的伺服器高可用技木，利用SAN架構下可實現伺服器與存儲裝置之間的多對多的映射，在伺服器安裝時，僅將最小化的作業系統保留在本地硬碟，而將應用軟體、資料庫、中間件、業務數據等大量信息存放在SAN架構下的集中存儲設備中。利用SAN架構下同一個集中存儲設備上的硬碟組可通過多路光纖通道分配給多臺伺服器的特點，實現了單備份機支持同作業系統的多臺生產伺服器的N+1冗餘備份。當某臺生產伺服器出現短期無法恢復的軟硬體故障時，備用伺服器接管該生產伺服器在集中存儲設備上的硬碟組，快速恢復業務。本技術方案包括以下步驟步驟I :規劃伺服器分組，配置集中存儲空間。I)按作業系統的不同類型，將生產伺服器分成不同的組，每組生產伺服器配置一臺備用伺服器。分組的原則還可參考業務連續性要求、伺服器故障率等指標，配置更多的備用伺服器以提高系統可靠性，確保同組多臺生產伺服器同時故障時有足夠的備用伺服器接管業務。2)在各生產伺服器和備份伺服器的本地硬碟上安裝作業系統。生產伺服器應該按應用系統的運行要求安裝作業系統版本，升級系統補丁。同組生產伺服器可能存在系統補丁版本不一致的問題，如使用Suse Linux作業系統的生產伺服器目前主要有SP2、SP3兩種系統版本號，由於作業系統一般都是「向下兼容」的，所以在備用伺服器上的作業系統應選用版本較高的SP3，以保證更好的兼容性、運行性能和安全性。為了保障備用服務機為實現對多生產伺服器的兼容，一般僅按預設配置或最常用配置安裝系統。3)實現生產伺服器和備用伺服器外接共享存儲。將集中存儲設備上的硬碟組同時分配給生產伺服器和備用伺服器，以確保備用伺服器切換時能識別原生產機硬碟組。這些步驟可以通過集中存儲設備上的存儲管理軟體來實現，將集中存儲設備中的硬碟號同時關聯生產伺服器和備用伺服器的HBA卡WffN號即可。WffN號的查詢可以使用以下命令(以AIX系統為例)Isdev-Cc adapter-Sa | grep fcs,查看伺服器連接的光纖設備；lscfg-vpl fcsO,查看光纖設備fcsO信息,其中Network Address信息即為WffN號。4)為每臺伺服器配置連接集中存儲設備的雙通道。為避免光纖線路上的單點故障，如圖7所示，為每臺生產伺服器和備用伺服器均 兩塊HBA卡，通過兩條光纖通道與不同的光纖交換機連接，最終實現雙線連接集中存儲設備。在光纖通道物理連接完成後，需要在光纖交換機為生產伺服器和備用伺服器配置連接集中存儲設備的雙通道，參考命令如下為生產伺服器設置雙通道zone name zoneI vsanlmember interface fcl/1-0member interface fcl/1-2zoneset name zonesetl vsanl
member zone Izoneset activate name zonesetl vsanl為備份伺服器設置雙通道zone name zone2 vsanlmember interface fcl/1-1member interface fcl/1-3zoneset name zonesetl vsanlmember zone2zoneset activate name zonesetl vsanl5)驗證各伺服器能正確識別集中存儲設備上分配的邏輯單元號(Logical UnitNumber, LUN)。一般情況下，在Windows作業系統下，打開磁碟管理器應當能夠讓新卷開始工作(有些要求必須重啟)。在Linux作業系統下，可以自動識別新的LUN。在Solaris和AIX作業系統下，需要運行「cfgadm」或者「devfsadm」命令才能夠看到新的LUN。6)伺服器端安裝、配置動態鏈路管理軟體。在各生產伺服器和備用伺服器上安裝動態鏈路管理軟體，如HDLM軟體等，實現光纖1/0通道的負載平衡和故障切換等功能，相關參考安裝命令如下cp license/var/tmp,拷貝 license ; /installhdlm,安裝 HDLM 軟體；rpm-qi HDLNM，確認軟體成功安裝；/opt/Dynamiclinkmanager/bin/dlnkmgr view-path-lu-sys,查看集中存儲的基
本信息。步驟2 :安裝應用系統，備份系統信息。I)安裝應用系統；在驗證生產伺服器能正常讀寫集中存儲設備上的硬碟後，在其上安裝相關的資料庫、中間件和應用程式等軟體，同時業務數據也必須遷移到集中存儲的硬碟中。2)備份各生產伺服器的系統環境信息，傳送到備用伺服器。在應用系統的安裝過程中，有一些參數和信息不可避免地會寫入生產伺服器本地硬碟上的系統文件中，這些信息也需要備份後保存在備用伺服器中，供備機切換時使用，如Unix類作業系統(包括AIX, Linux, Solaris等)中的應用用戶、環境參數,這些信息部分會被保存在本地硬碟中的系統文件內(如/etc目錄下passwd、group、shadow、hosts 和 profile 等文件)。windows作業系統的應用安裝程序會在系統註冊表中寫入應用程式的版本信息、配置參數等，這些參數可以通過regedit工具導出以備恢復。為保障生產應用系統的穩定、安全運行，某些應用系統還修改了部分作業系統參數、啟動了相關系統服務。這些配置文件和相關運行腳本也需要備份。備份完成後，將備份文件打包發送到備機保存。如果生產機進行了重大修改，應及時更新備份文件。上述步驟完成後，如圖7所示，生產伺服器的本地硬碟上只安裝作業系統和與操 作系統密切相關的環境配置數據，而資料庫、中間件、應用程式、業務數據等均存放在集中存儲上。而備用伺服器的本地硬碟上只安裝了基本的作業系統，並保存了各生產伺服器的系統環境配置數據。步驟3 :主伺服器故障後的備機切換。以下以AIX作業系統為例描述相關備機切換過程I)原生產機停止應用；2)如果主機上還能控制集中存儲設備，先卸除部署在集中存儲設備上的文件系統，然後關閉VG，操作命令舉例如下umount/orac I eumount/datafsvaryofivg newdatavg3)在備機上激活PVID導入VG並激活，再裝載包含資料庫和應用的文件系統chdev-1 hdiskl—a pv = yeschdev-1 hdisk2_a pv = yesimportvg-y newdatavg hdisklvaryonvg newdatavgmount/orac I emount/datafs如果主機不能已經宕機或非正常關閉，備機上的卷組將無法直接激活，必須在上述備機操作前執行命令將硬碟解鎖/usr/DynamicLinkManager/bin/dlmpr-k如果有硬碟名後帶*號表示該盤組被鎖定，運行以下命令解鎖/usr/DynamicLinkManager/bin/dlmpr-c hdiskl4)恢復系統環境設置在備機上用原生產伺服器的系統配置備份文件替換備機的配置文件，並運行環境配置腳本恢復系統參數。5)重啟應用，恢復業務。經過上述備機切換步驟，備機已接管原生產機集中存儲硬碟組，並具備與生產機相同的應用運行環境，只需修改IP位址、重啟應用後即可直接提供生產服務。實施例4
如圖11所示，本實施例的生產伺服器冗餘備份方法包括將多個作業系統相同的生產伺服器組成生產伺服器組；為生產伺服器組配置一個備用伺服器；在備份伺服器的本地硬碟上安裝與生產伺服器相同的作業系統和相同的環境配置數據；使每個生產伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備中的對應的ー個集中存儲盤組相連接，並調用集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據；使備用伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備中的每個集中存儲盤組相連接，並識別每個集中存儲盤組的硬碟號，或在生產伺服器停機時，調用對應集中存儲盤組 中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據，重啟應用。使每個生產伺服器分別通過兩個光纖交換機與集中存儲設備中的對應的ー個集中存儲盤組相連接，並通過一個光纖交換機調用所述集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據；如果當前光纖交換機出現故障，則使生產伺服器切換到另ー個光纖交換機調用所述集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據。使備用伺服器分別通過兩個光纖交換機與集中存儲設備中的每個集中存儲盤組相連接，並通過一個光纖交換機識別每個集中存儲盤組的硬碟號，或在生產伺服器停機吋，調用對應集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據，重啟應用。如果當前光纖交換機出現故障，則使備用伺服器切換到另ー個光纖交換機識別每個集中存儲盤組的硬碟號，或調用集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據。本發明有效地緩解了高可用方案實施過程中出現的冗餘伺服器過多以及隨之引發的機房空間不足和環境設施負載過高等問題，並有效地保證了伺服器軟、硬體故障發生後應用數據的同步性和業務系統的快速恢復，確保了系統的高可用性和業務的連續性。該技術提供了一種基於集中存儲的N+1備份解決方案，具有可跨應用實施的特性，使其具備廣泛推廣的價值和技術基礎，可為各企業信息中心的機房部署和規劃提供一種技術規範和通用的架構。隨著集中存儲方案的進ー步成熟和應用與作業系統分離部署技術的進一歩深入發展，此發明的推廣價值將得到進ー步的提高。本發明中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種生產伺服器冗餘備份系統，其特徵是，所述的系統包括生產伺服器、備用伺服器、光纖交換機和集中存儲設備； 所述的生產伺服器通過光纖交換機與所述的集中存儲設備相連接，所述的備用伺服器通過光纖交換機與所述的集中存儲設備相連接； 所述的生產伺服器包括 作業系統存儲単元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統軟體； 環境配置存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據； 集中存儲設備調用単元，用於調用所述集中存儲設備中存儲的信息； 總線適配単元，用於提供與所述光纖交換機的光纖I/o通道接ロ ； 所述的備用伺服器包括 作業系統備份単元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統軟體； 環境配置備份單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據； 集中存儲設備識別/切換單元，用於識別集中存儲設備標識或在所述的生產伺服器停機時調用對應集中存儲設備中存儲的信息； 總線適配単元，用於提供與所述光纖交換機的光纖I/o通道接ロ ； 所述的光纖交換機包括 映射關係存儲單元，用於存儲所述生產伺服器與對應集中存儲設備的映射關係； 集中存儲設備訪問単元，用於為所述的生產伺服器或備用伺服器配置連接所述集中存儲設備的通道； 所述的集中存儲設備包括 資料庫存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的資料庫； 中間件存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的中間件； 應用軟體存儲單元，用於存儲應用軟體； 業務數據存儲単元，用於存儲業務數據。
2.—種生產伺服器冗餘備份系統，其特徵是，所述的系統包括多個生產伺服器、ー個備用伺服器、一個光纖交換機和多個集中存儲盤組； 每個所述的生產伺服器通過所述的光纖交換機與對應的一個所述的集中存儲盤組相連接，所述的備用伺服器通過所述的光纖交換機與每個所述的集中存儲盤組相連接；每個所述的生產伺服器包括 作業系統存儲単元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統軟體； 環境配置存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據； 集中存儲盤組調用単元，用於調用對應集中存儲盤組中存儲的信息； 總線適配単元，用於提供與所述光纖交換機的光纖I/O通道接ロ ； 所述的備用伺服器包括 作業系統備份単元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統軟體； 環境配置備份單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據； 集中存儲盤組識別/切換單元，用於識別集中存儲盤組的硬碟號或在所述的生產伺服器停機時調用對應集中存儲盤組中存儲的信息； 總線適配単元，用於提供與所述光纖交換機的光纖I/O通道接ロ ；所述的光纖交換機包括 映射關係存儲單元，用於存儲所述生產伺服器與對應集中存儲盤組的映射關係； 集中存儲設備訪問単元，用於為所述的生產伺服器或備用伺服器配置連接對應集中存儲盤組的通道； 每個所述的集中存儲盤組包括 資料庫存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的資料庫； 中間件存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的中間件； 應用軟體存儲單元，用於存儲應用軟體； 業務數據存儲単元，用於存儲業務數據。
3.—種生產伺服器冗餘備份系統，其特徵是，所述的系統包括多個生產伺服器、ー個備用伺服器、ニ個光纖交換機和多個集中存儲盤組； 每個所述的生產伺服器分別通過所述的ニ個光纖交換機與對應的一個所述的集中存儲盤組相連接，所述的備用伺服器分別通過所述的ニ個光纖交換機與每個所述的集中存儲盤組相連接； 每個所述的生產伺服器包括 作業系統存儲単元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統軟體； 環境配置存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據； 集中存儲盤組調用単元，用於調用對應集中存儲盤組中存儲的信息； 兩個總線適配単元，用於提供與所述兩個光纖交換機連接的兩個光纖I/O通道接ロ ； 動態鏈路管理単元，用於兩個光纖I/O通道的故障切換； 所述的備用伺服器包括 作業系統備份単元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統軟體； 環境配置備份單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的相關環境配置數據； 集中存儲盤組識別/切換單元，用於識別集中存儲盤組的硬碟號或在所述的生產伺服器停機時調用對應集中存儲盤組中存儲的信息； 兩個總線適配単元，用於提供與所述兩個光纖交換機連接的兩個光纖I/o通道接ロ ； 動態鏈路管理単元，用於兩個光纖I/o通道的故障切換； 每個所述的光纖交換機包括 映射關係存儲單元，用於存儲所述生產伺服器與對應集中存儲盤組的映射關係； 集中存儲盤組訪問単元，用於為所述的生產伺服器或備用伺服器配置連接對應集中存儲盤組的通道； 每個所述的集中存儲盤組包括 資料庫存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的資料庫； 中間件存儲單元，用於存儲所述生產伺服器的作業系統的中間件； 應用軟體存儲單元，用於存儲應用軟體； 業務數據存儲単元，用於存儲業務數據。
4.一種生產伺服器冗餘備份方法，其特徵是，所述的方法包括 將多個作業系統相同的生產伺服器組成生產伺服器組； 為所述的生產伺服器組配置一個備用伺服器；在所述的備份伺服器的本地硬碟上安裝與所述生產伺服器相同的作業系統和相同的環境配置數據； 使每個所述的生產伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備中的對應的ー個集中存儲盤組相連接，並調用所述集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據； 使所述的備用伺服器通過所述的光纖交換機與所述的集中存儲設備中的每個集中存儲盤組相連接，並識別每個集中存儲盤組的硬碟號，或在所述的生產伺服器停機吋，調用對應集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據，重啟應用。
5.根據權利要求4所述的生產伺服器冗餘備份方法，其特徵是，所述的方法包括 使每個所述的生產伺服器分別通過兩個光纖交換機與集中存儲設備中的對應的ー個集中存儲盤組相連接，並通過一個所述的光纖交換機調用所述集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據； 如果當前光纖交換機出現故障，則使所述的生產伺服器切換到另一個光纖交換機調用所述集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據。
6.根據權利要求5所述的生產伺服器冗餘備份方法，其特徵是，所述的方法包括 使所述的備用伺服器分別通過所述的兩個光纖交換機與所述的集中存儲設備中的每個集中存儲盤組相連接，並通過一個光纖交換機識別每個集中存儲盤組的硬碟號，或在所述的生產伺服器停機時，調用對應集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據，重啟應用； 如果當前光纖交換機出現故障，則使所述的備用伺服器切換到另ー個光纖交換機識別每個集中存儲盤組的硬碟號，或調用所述集中存儲盤組中存儲的資料庫、中間件、應用軟體和業務數據。
全文摘要
本發明提供了一種生產伺服器冗餘備份方法及系統，該系統包括生產伺服器、備用伺服器、光纖交換機和集中存儲設備；生產伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備相連接，備用伺服器通過光纖交換機與集中存儲設備相連接；生產伺服器包括作業系統存儲單元，環境配置存儲單元，集中存儲設備調用單元，總線適配單元；備用伺服器包括作業系統備份單元，環境配置備份單元，集中存儲設備識別/切換單元，總線適配單元；光纖交換機包括映射關係存儲單元，集中存儲設備訪問單元；集中存儲設備包括資料庫存儲單元，中間件存儲單元，應用軟體存儲單元，業務數據存儲單元。以解決備用伺服器對故障生產伺服器的快速接管問題。
文檔編號H04L29/08GK102655460SQ20121000218
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者劉威, 周正興, 宋建, 彭昊, 李一明, 王偉, 胡濤, 郭巍 申請人:中國工商銀行股份有限公司