雙機(jī)熱備專利技術(shù)

丁筱　孫肇杰

【摘要】隨著電子商務(wù)和云計(jì)算的飛速發(fā)展，企業(yè)越來越注重?cái)?shù)據(jù)服務(wù)的可靠性，如果數(shù)據(jù)丟失或損壞將會(huì)對(duì)企業(yè)造成巨大損失，而雙機(jī)熱備技術(shù)作為近些年來出現(xiàn)的新技術(shù)能確保系統(tǒng)持續(xù)提供服務(wù)，是保障企業(yè)服務(wù)可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。本文從專利文獻(xiàn)的視角總結(jié)了雙機(jī)熱備的專利申請(qǐng)基本情況，并介紹了主要技術(shù)分支。

【關(guān)鍵字】雙機(jī)熱備 同步

一、引言

雙機(jī)熱備是對(duì)服務(wù)器的臨時(shí)故障所做的備份技術(shù)，通過雙機(jī)熱備能夠保證系統(tǒng)工作不中斷，確保服務(wù)長(zhǎng)期可靠。廣義地說，就是使用兩臺(tái)服務(wù)器提供服務(wù)，兩者互相備份，共同執(zhí)行同一服務(wù)。

當(dāng)其中的某臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以由另一臺(tái)服務(wù)器繼續(xù)提供服務(wù)；狹義地說，雙機(jī)熱備特指基于active/standby方式的服務(wù)器熱備，在同一時(shí)間內(nèi)僅由一臺(tái)服務(wù)器提供服務(wù)，當(dāng)某臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)服務(wù)器就會(huì)將standby機(jī)器激活，保證應(yīng)用服務(wù)的持續(xù)可靠。

二、專利申請(qǐng)情況分析

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析表明，國(guó)內(nèi)主要申請(qǐng)人主要是諸如中興通訊股份有限公司、華為技術(shù)有限公司、東方通信股份有限公司、華三通信技術(shù)有限公司等大型信息與通信解決方案供應(yīng)商。

華為技術(shù)有限公司的專利申請(qǐng)CN1458747A涉及一種主控板數(shù)據(jù)熱備份的方法，在備用板運(yùn)行正常后，首先由主控板給備用板進(jìn)行數(shù)據(jù)的批量備份，并在該數(shù)據(jù)的批量備份結(jié)束后，進(jìn)入數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)備份狀態(tài)；之后一旦進(jìn)行主備切換，備用板隨時(shí)可以自動(dòng)升為主控板；中興通訊股份有限公司的專利申請(qǐng)CN102006189A公開了一種主用接入服務(wù)器的確定方法，為主用和備用接入服務(wù)器關(guān)聯(lián)合適的雙BFD，設(shè)置作為參考的基準(zhǔn)優(yōu)先級(jí)，通過上述方法避免了雙機(jī)熱備份中的雙主用的問題。

三、主要技術(shù)分支

雙機(jī)熱備系統(tǒng)是高可用領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，從上世紀(jì)90年代中期互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國(guó)際上開始發(fā)展普及時(shí)，各種自動(dòng)化控制、數(shù)據(jù)庫和關(guān)鍵IT應(yīng)用不斷增多，這些應(yīng)用逐漸滲透到各核心領(lǐng)域，大多需要不間斷運(yùn)行，為此，高可用的概念被提出，高可用的需求也開始大量呈現(xiàn)出來，由于當(dāng)時(shí)設(shè)備價(jià)格昂貴，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及核心應(yīng)用較少，因此，為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的高可用，許多公司開始研發(fā)雙機(jī)熱備系統(tǒng)，各個(gè)廠商紛紛推出產(chǎn)品來滿足用戶需求。

3.1雙機(jī)熱備的數(shù)據(jù)同步發(fā)展

在雙機(jī)熱備技術(shù)的發(fā)展過程中，雙機(jī)數(shù)據(jù)同步的主要解決方案逐步發(fā)展成包括以下幾種：

（1）基于共享磁盤或磁盤陣列的數(shù)據(jù)同步

主機(jī)和備機(jī)使用同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在正常情況下主機(jī)將數(shù)據(jù)庫放在共享存儲(chǔ)器上，當(dāng)主服務(wù)發(fā)生故障時(shí)，備機(jī)可以訪問同樣的設(shè)備并讀寫相同的數(shù)據(jù)；

如華為技術(shù)有限公司的專利申請(qǐng)CN102708150A，涉及一種異步復(fù)制數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主機(jī)、備機(jī)和第三方裝置，主機(jī)存儲(chǔ)待復(fù)制數(shù)據(jù)，在接收到備機(jī)請(qǐng)求時(shí)向備機(jī)發(fā)送待復(fù)制數(shù)據(jù)，每隔一段時(shí)間檢查待復(fù)制數(shù)據(jù)的增量狀況，并將增量數(shù)據(jù)發(fā)送給備機(jī)，以實(shí)現(xiàn)在主機(jī)與備機(jī)之間異步復(fù)制數(shù)據(jù)。

（2）基于第三方備份軟件的數(shù)據(jù)同步

主機(jī)和備機(jī)的數(shù)據(jù)都放入第三方備份軟件中進(jìn)行保存，使用備份軟件自身提供的備份功能，可以保證主備系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性。

（3）基于網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)同步

在正常情況下，主機(jī)對(duì)外提供服務(wù)，備機(jī)上的服務(wù)進(jìn)程不啟動(dòng)，也不對(duì)外提供服務(wù)。兩臺(tái)機(jī)器通過一條單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)電纜連接，主機(jī)上的數(shù)據(jù)同步軟件將主機(jī)的配置數(shù)據(jù)通過該網(wǎng)絡(luò)電纜發(fā)送給備機(jī)，使得兩者的配置同步。一旦主用機(jī)發(fā)生故障，備用機(jī)將啟用網(wǎng)口和服務(wù)進(jìn)程，利用相同的配置繼續(xù)提供服務(wù)。

3.2雙機(jī)熱備的工作模式發(fā)展

雙機(jī)熱備的工作模式包括主備模式和雙主機(jī)方式，主備方式即指的是一臺(tái)服務(wù)器處于某種業(yè)務(wù)的激活狀態(tài)，另一臺(tái)服務(wù)器處于該業(yè)務(wù)的備用狀態(tài)；雙主機(jī)方式指兩種不同業(yè)務(wù)分別在兩臺(tái)服務(wù)器上互為主備狀態(tài)，如北京鼎漢技術(shù)股份有限公司的專利申請(qǐng)CN102570591A公開了一種雙機(jī)熱備切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括逆變?cè)O(shè)備A、逆變?cè)O(shè)備B、熱備切換裝置、驅(qū)動(dòng)裝置及負(fù)載，其中，逆變?cè)O(shè)備A和逆變?cè)O(shè)備B為雙主機(jī)互為主備為各自的負(fù)載供電，熱備切換裝置通過雙路數(shù)據(jù)循環(huán)檢測(cè)雙主機(jī)的工作狀態(tài)，對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并進(jìn)行故障分析，當(dāng)檢測(cè)其中一主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，熱備切換裝置通過控制雙主機(jī)及驅(qū)動(dòng)裝置的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)正常工作主機(jī)為雙路負(fù)載供電。

四、結(jié)束語

本文介紹了雙機(jī)熱備領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)隋況，并分析了該領(lǐng)域的主要技術(shù)分支和技術(shù)分支下的相關(guān)專利申請(qǐng)，對(duì)雙機(jī)熱備領(lǐng)域的工程技術(shù)人員提供了參考和幫助。