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双机热备系统

双机热备系统

双机热备系统是指将中心服务器设置为互为备份的两台服务器，确保在任一时刻仅有一台服务器运行。当运行中的服务器出现故障时，另一台备份服务器将在几分钟内自动启动并继续提供服务，以保持网络系统的正常运作。

工作原理

双机热备系统的工作机制是为网络系统的中心服务器提供了故障自动恢复的能力。当运行中的服务器出现故障时，另一台备份服务器会在数分钟内自动启动并运行，从而保障整个网络系统的稳定运行。

实现方式

基于共享存储

双机热备的标准方案是基于共享存储设备的实现方式。在这种方案中，两台服务器共用一个存储设备，如磁盘阵列柜或存储区域网（SAN）。两台服务器可以采用互备、主从、并行等方式协同工作。在工作过程中，两台服务器通过一个虚拟IP地址对外提供服务，具体的服务请求分配取决于工作方式。同时，服务器通过心跳线（通常是建立私有网络）监测对方的工作状态。当一台服务器出现故障时，另一台服务器会根据心跳检测的结果进行切换，接管服务。对于用户而言，这一过程是全自动的，能够在短时间内完成，从而不影响业务。

纯软件方式

纯软件方式的双机热备是通过支持镜像的双机软件实现的。在这种方式下，数据会被实时复制到另一台服务器上，使得相同的数据显示在两台服务器上。当一台服务器出现故障时，可以快速切换到另一台服务器。然而，纯软件方式也有一些局限性，如可靠性较弱、数据同步恢复较为复杂、缺乏事务机制等。因此，除非必要，应尽可能避免选择纯软件方案。

数据库双机热备

数据库双机热备有两种典型方式：共享方式和纯软件方式。共享方式中，数据库放置在共享存储设备上，两台服务器可以直接访问存储设备进行读写。而纯软件方式则通过双机软件将数据实时复制到另一台服务器上。需要注意的是，纯软件方式可能存在数据完整性风险，因此建议谨慎选择。

区别

双机热备、双机互备与双机双工是三种不同的工作模式。双机热备（active/standby）是指当active服务器出现故障时，通过软件诊断将standby机器激活，以保证应用在短时间内恢复正常。双机互备是在双机热备基础上，两个相对独立的应用在两台机器上同时运行，彼此均作为备机。双机双工则是两台或多台服务器同时运行相同的应用，实现负载均衡和互为备份。

应用场景

双机热备系统适用于有数据库或其他数据的应用。对于不涉及数据写入的操作，如应用服务器，应考虑负载均衡而非双机热备。

需求评估

决定是否实施双机热备的关键在于系统的重要性和对服务中断的容忍度。用户所能接受的服务恢复时间和服务中断的影响决定了是否有必要采用双机热备。

与其他技术的关系

双机热备系统是集群的最小组成单位，它可以扩展为多机集群模式。此外，双机热备与RAID和盒式录音磁带备份技术有所不同，后者主要用于解决HDD问题和FinalData，而双机热备则侧重于避免服务中断。

容错技术

双机热备份技术是一种软硬件结合的较高容错应用方案。该方案由两台服务器系统、一个外接共享磁盘阵列柜（或各自服务器中的RAID卡）及相应双机热备份软件组成。操作系统和应用程序安装在两台服务器的本地系统盘上，数据通过磁盘阵列集中管理和备份。在一台服务器出现故障时，备机主动替代主机工作，保证network service不间断。双机热备份系统采用“心跳”方法保证主系统与备用系统的联系。双机热备份方案中有三种不同的工作模式：双机热备模式、双机互备模式和双机双工模式。

单机容错技术

单机容错技术是在一台服务器上实现高性能容错的技术。它通过CPU时钟锁频、硬件冗余备份和同步运行，实现真正的容错。系统任何部件的故障都不会造成系统停顿和数据丢失。单机容错服务器的可靠性可达99.999%，并在Windows 2000上实现容错。这种技术在IA服务器上的实现，提高了IA服务器的可靠性，并且无需中断运行即可进行模块更换和维护。