CLUSTER技术在天生桥水力发电总厂信息管理系统中的应用

摘 要 介绍CLUSTER技术的结构和特点及在天生桥水力发电总厂信息管理系统应用方案和配置。

关键词 CLUSTER 备份 容错

中图分类号：TP3 文献标识码：A

1 概述

天生桥水力发电总厂信息管理系统于1999年开始建设。为保证数据的安全性和提高数据库效率以及方便数据的集中管理，天生桥水力发电总厂信息管理系统采用CLUSTER技术作为主要的数据管理基础。本文对CLUSTER技术及在天生桥水力发电总厂信息管理系统应用上作一介绍。

2 CLUSTER技术的特点及运行机制

2.1 CLUSTER技术的特点

CLUSTER技术即集群技术是目前较为先进的一种多机容错及性能提升技术，它分别通过共享SCSI总线和共享内存总线（memory channel）为用户提供共享外部存储设备和内存资源的高可用环境。它比较以前单系统提供更大的应用可用性，并且比SMP（对称多处理）更具伸缩性，比双机备份技术具有无须人工干预，充分利用资源和数据备份及时等优点。目前CLUSTER技术主要分为三种，即OPENVMS CLUSTER、WINDOWS NT CLUSTER和TRU64 UNIX CLUSTER。

COMPAQ 的TRUCLUSTER可以配置高速的内存通道互连，提供近于SMP的速度，比传统的网络互连方式减少了100倍的信息时延。TRUCLUSTER具有分布式锁管理（DLM）能力，DLM（Distributed Lock Manager）同步对共享信息的访问，保证共享数据的完整性，为那些高度并行的应用如OPS（ORACLE PARALLEL SERVER）提供服务。

COMPAQ 的TruCluster技术可以提供双机并行工作方式，即由两台或多台主机组成一个ASE系统，各主机通过公共的SCSI总线连接共享的数据盘，每台主机都有自己的本地操作系统和本地数据库系统，共享盘上只存放应用数据。正常情况下，每台主机上的数据库并行工作，通过分布式锁管理对共享盘上的数据进行I/O操作，系统管理员可以根据实际情况人为的将客户分担到每台主机，也可以在ASE中设置一个有公共IP地址的用户自定义登录服务，把客户对数据库的操作平衡地分布在两台主机上以提高系统性能。

WINDOWS NT CLUSTER是基于磁盘共享的，不具备共享内存通道，目前只有英文企业版WINDOWS NT支持。其它方面与TRUCLUSTER类似。

2.2 CLUSTER技术的运行机制

主机之间组成一个ASE（Available Server Environments可用服务器环境），主机通过公共的SCSI总线来连接共享磁盘阵列，主机之间则通过网络（ETHERNET，FDDI，ATM 等）传递信息。

两台主机各有自己的本地操作系统，而将数据放在共享盘上。可以对共享盘定义磁盘服务，挂在一台主机系统的目录下，另一台主机上看不到它并可以给ASE中盘服务设置一个IP地址，远端客户可用这个公共的IP地址透明地访问主机系统，不需要知道自己连接的是哪台主机。

当共享盘所挂的主机发生故障时，该节点所运行的应用软件系统如数据库系统等自动被关闭，盘服务便切换到另一台主机上，应用软件系统也重新启动，客户端只需重新连接即可。

ASE中的一台主机始终处于热后备状态，并可以运行其他软件。两台主机可以定义成互为备份模式，也可定义为负载均衡模式。

故障检测方式是用“心跳”机制，通过多种途径检测节点是否死机。集群软件能够检测应用故障并采取相应的恢复措施，它支持人工故障恢复，支持故障节点重启动恢复，可以定义故障节点故障恢复后自动成为备份节点或主节点，以接管故障前承担的任务。

3配置经验

（1）在安装WINDOWS NT CLUSTER时，必须在SCSI控制器自检提示时，按CTRL-A进入配置菜单，将次卡的SCSI ID设置为7，总线终结方式设置为LOW OFF/HIGH OFF，并关闭BUS RESET ON BOOT STATUS。同样在另一台上执行此操作，把SCSI ID设置为6，总线终结方式设置为LOW OFF/HIGH OFF，并关闭BUS RESET ON BOOT STATUS。否则不能正常启动。

（2）在安装TRU64 UNIX CLUSTER时，需要用户对该系统指定其所属ASE的ID；然后是对共享SCSI总线进行编号，编号主要是由于在ASE中要对共享的SCSI总线进行统一管理，所以要求ASE的所有成员系统对这条SCSI总线的编号要一致，安装程序给用户提供的缺省编号是从16开始的，用户在设置编号时注意编号一致。

参考文献

[1] 刘玲霞，武兆雪，钱渊，夏靖波. Web服务容错技术研究 [J]. 计算机科学，2009 （01）.

[2] 张宇，林云. Veritas Cluster Server集群成员仲裁与数据保护研究 [J]. 数字技术与应用，2011 （11）.

[3] 李小群，张文君，潘远明，肖贺，郭亮，姜志颖. 基于RTEMS的软件容错系统设计[J]. 计算机应用研究，2009（03）.

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