淺談群集技術在辦公自動化系統(tǒng)中的應用

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    隨著計算機的普及和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡辦公系統(tǒng)的應用越來越依賴，這就要求辦公系統(tǒng)具有較高的可靠性，并且要保證系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)安全。高町靠性是指要求必須能夠及時解決各種導致系統(tǒng)失敗的意外情況，保證網(wǎng)絡服務器不間斷地正常運行。因此，保證辦公系統(tǒng)服務的持續(xù)性和數(shù)據(jù)的安全存儲已成為辦公系統(tǒng)安全建設的一個重要指標。利用群集技術可以保證在單臺服務器硬件以及操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的不間斷運行，從而提高系統(tǒng)的高可用性。以下本文將介紹基于Microsoft Windows 2003 Enterprise Edition和Microsoft SQL Server2000的群集的實現(xiàn)。

一、群集的概念及分類

    1、群集的概念

    群集(Cluster)技術是近幾年興起的發(fā)展高性能計算機的一項技術。它是一組相互獨立的計算機，利用高速通信網(wǎng)絡組成一個單一的計算機系統(tǒng)，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。其出發(fā)點是提供高可靠性、可擴充性和抗災難性、一個群集包含多臺擁有共享數(shù)據(jù)存儲空間的服務器，各服務器通過內部局域網(wǎng)相互通信。當一臺服務器發(fā)生故障時，它所運行的應用程序將由其他服務器自動接管。在大多數(shù)模式下，群集中所有的計算機擁有一個共同的名稱。群集內的任一系統(tǒng)網(wǎng)絡運行的服務都可被所有的網(wǎng)絡客戶所使用。

    2、群集的分類

    群集一般可分為負載平衡群集和故障轉移群集。

    (1)負載平衡群集。在實施負載平衡的服務器群集中，處理請求分布于各個服務器。負載平衡群集中的各個不同的服務器分別處理負載，但并不共享磁盤陣列或內存等資源。如果其中一個服務器發(fā)生故障，處理負載町以被簡單地重新分布于群集中幸存的各個節(jié)點。負載平衡群集適用于沒有長期運行的內存中狀態(tài)的應用程序。這些應用程序稱為“無狀態(tài)”應用程序。無狀態(tài)應用程序將每個客戶端請求視為獨立的操作，因此它可以獨立地對每個請求進行負載平衡。無狀態(tài)應用程序通常具有只讀數(shù)據(jù)或不常更改的數(shù)據(jù)。前端Web服務器、虛擬專用網(wǎng)絡(VPN)、文件傳輸協(xié)議(m)服務器以及防火墻和代理服務器通常使用網(wǎng)絡負載平衡。網(wǎng)絡負載半衡群集還可以支持其他基于TCP或UDP的服務和應用程序，提高其性能。

    (2)故障轉移群集。故障轉移群集是由兩個或更多的共享資源的獨立計算機組成，如果其中一臺服務器發(fā)牛故障，那么群集中的其他服務器會接管資源并處理負載。故障轉移群集中的資源足在各計算機之間共享的。故障轉移群集是針對具有長期運行的內存中狀態(tài)或具有大型的、頻繁更新的數(shù)據(jù)狀態(tài)的應用程序而設計。這些應用程序稱為“狀態(tài)”應用程序，并且他們包括數(shù)據(jù)庫應用程序和消息傳遞應用程序。故障轉移群集的典型使用包括文件服務器、打印服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和消息傳遞服務器。

二、群集技術應用實例

    網(wǎng)絡辦公系統(tǒng)主要由行政辦公、通知公告、會議管理、即時通訊以及個人事務等模塊組成。單位內部工作的開展都是以辦公系統(tǒng)中提供的各種信息為依據(jù)進行的，因此要求辦公系統(tǒng)具備較高安全穩(wěn)定性，從而防范兇系統(tǒng)自身出現(xiàn)的故障而給正常的工作開展帶來風險。這就要求軟件系統(tǒng)本身除了具有應有的功能外，軟件應用平臺也應具備良好的防范風險能力。下面就以由兩臺服務器實現(xiàn)的微軟故障轉移群集在辦公系統(tǒng)中的應用為例來說明其實現(xiàn)方法。

    1、安裝前的準備

    (1)一臺域控制器，群集中所有節(jié)點必須是同一域的成員；

    (2)兩臺硬件配置一樣的服務器，要求雙網(wǎng)卡，其中一塊作為公用網(wǎng)絡使用，另外一塊作為兩臺服務器之間的通信使用，以下簡稱節(jié)點A和節(jié)點B；

    (3)磁盤陣列一臺，用于辦公系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲，由于辦公系統(tǒng)的應用較多，凼此建議在劃分存儲空問的時候應充分考慮到數(shù)據(jù)量的增加。為每個應用合理分配使用空間，另外需要劃出不小于50M的空間作為群集的仲裁資源；

    (4)光通道交換機一臺，用于服務器和磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互；

    (5)光纖陣列卡兩塊，用于連接服務器和光通道交換機；

    (6)規(guī)劃好兩個群集名，一個用做操作系統(tǒng)，一個用作數(shù)據(jù)庫；六個唯一的靜態(tài)IP地址，兩個用于專用網(wǎng)絡的網(wǎng)卡，兩個用于公用網(wǎng)絡的網(wǎng)卡，一個用于群集虛擬地址，一個用于SQLServer虛擬地址。安裝好后這些IP數(shù)值不能隨意更改，否則會導致群集失敗。

    2、安裝Windows 2003故障轉移群集

    首先為節(jié)點A和節(jié)點B安裝Windows 2003操作系統(tǒng)并接受默認應用程序選項；然后關閉節(jié)點B，在節(jié)點A絡選擇“開始”菜單，指向“程序”子菜單，找到“管理工”子菜單．然后單擊“群集管理器”命令，選擇“創(chuàng)建新群集”，然后根據(jù)群集向導依次輸入公司的域名和事先準備好的群集名，節(jié)點A的計算機名，這時會對群集配置進行一個完全分析。需要注意的是如果有任何一項無法通過檢測，務必檢查原兇、排除問題，否則可能會導致群集安裝不成功。接下來輸入群集的虛擬地址，群集帳號，點擊“下一步”就開始創(chuàng)建群集了。在配置完節(jié)點A的群集服務后，開啟節(jié)點B，同時不要關閉節(jié)點A，否則無法加入現(xiàn)有群集。打開群集管理器，選擇“添加節(jié)點到群集”，單擊“瀏覽”，找到之前創(chuàng)建的群集名，點擊“確定”，進入添加節(jié)點向導，按照提示步驟將節(jié)點B添加到群集中。在成功安裝了群集后，需要配置MSDTC在群集中運行。因為SQLServer 2000在群集中執(zhí)行分布式查詢、兩階段提交事務以及某嶼復制功能時，都需要Microsoft分布式事務處理協(xié)調器(MSDTC)。安裝Windows 2003并配置群集之后，必須在所有節(jié)點網(wǎng)絡運行群集向導以配置MSDTC在群集模式下運行；在“開始”菜單中，指向“程序”子菜單，選擇“管理工具”子菜單下的“群集管理器”命令，然后單擊“視圖組”菜單中的“群集組”命令。該組包含MSDTC資源。

    3、在SQL Server 2000絡安裝故障轉移群集

    在Windows 2003絡安裝好群集之后，SQL Server 2000的群集安裝就相對簡單了，而且只需對一個節(jié)點進行安裝，系統(tǒng)將自動配置群集應用。首先，確定創(chuàng)建虛擬服務器所需的信息(例如，群集磁盤資源、IP地址和網(wǎng)絡名稱)以及故障轉移可用的節(jié)點。用于故障轉移群集的群集磁盤應傘部位于單個群集組內，并且由運行安裝程序的節(jié)點所擁有；其次，啟動安裝程序開始安裝。輸入了所有必需的信息后，安裝程序將新的SQL Server實例安裝在群集內每一臺計算機的本地磁盤絡，而將系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫安裝在指定的群集磁盤絡。二進制文件以完全相同的路徑安裝在每個群集節(jié)點絡，兇此必須確保每個節(jié)點與群集中所有其它節(jié)點共享一個本地驅動器號；最后，安裝一個SQL Server2000實例，以創(chuàng)建一個新的虛擬服務器和所有資源。完成后，可以在群集管理上具中看到新配置的資源，移動磁盤組至另一節(jié)點，檢驗數(shù)據(jù)庫是否在本節(jié)點絡關閉．在另一節(jié)點絡正常運行，而對于客戶而言，應看到的是同一個數(shù)據(jù)庫實例。如果一切正常，安裝配置就完成了。

三、常見問題及注意事項

    1、群集連接失敗時在本地打開群集資源

    如果群集服務未運行在群集中的任何節(jié)點絡，或者如果群集網(wǎng)絡名稱資源處于脫機狀態(tài)，則會出現(xiàn)此問題。若要解決此問題，驗證群集中至少一個節(jié)點絡正在運行的群集服務。如果該服務未運行。請通過使用服務工具來啟動它。您還可以嘗試通過指定在的節(jié)點之一連接到群集，或如果您單擊“開始”菜單絡的“運行”．然后在“打開”框中鍵入cluadmin.exe，就可以連接到本地的群集。

    2、群集服務器升級問題

    在群集中，群集資源的升級只需要在豐節(jié)點絡安裝即可完成全部節(jié)點絡的升級。如SQL Server的補丁升級：作只需在活動節(jié)點絡運行升級補丁就可以完成，并不需要在各個節(jié)點逐一運行升級。不過SQL Server的新聯(lián)機幫助文件要在各個節(jié)點絡分別安裝。服務器絡Windows操作系統(tǒng)的補丁升級工作需要每個節(jié)點各自升級也可以逐個節(jié)點依次升級也可以各個節(jié)點同時升級。如果升級后需要重啟系統(tǒng)，需要先重啟資源空閑的服務器，然后再重啟資源所在服務器，以免造成群集資源爭搶。

    3、SQL Server群集故障的檢查排除順序

    當排除群集SQL Server服務器的故障時，要按照特定的順序進行，除非已經(jīng)確定是SQL的問題。要按照硬件、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡、系統(tǒng)群集、SOL Server的順序排除故障，耍仔細認真盎看相關的系統(tǒng)事件甘志逐一排查，因為絡述的各部件的故障有可能會都顯示為SQLServer群集的故障，而實際絡也許SQLServer群集本身并沒有故障。

四、結束語

    上述所設計的方案是將辦公系統(tǒng)的Web應用和數(shù)據(jù)庫均部署在群集的兩臺服務器上。經(jīng)過幾年的使用，故障轉移群集技術在很大程度上保障了本單位辦公系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。當然，也可以根據(jù)應用需求單獨將數(shù)據(jù)庫服務器做成群集，而Web應用采用負載平衡技術。隨著技術的不斷發(fā)展，群集技術也越來越先進，Windows Server 2005系統(tǒng)就對故障轉移群集的設置和管理進行了簡化，使群集更加安全和穩(wěn)定，改善了群集中的網(wǎng)絡連接以及存儲通信的方式，進一步提高了群集的穩(wěn)定性和工作效率。