双机热备搭建系统解决方案.docx

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双机热备搭建系统解决方案

UPS电源安装实施方案

1.双机集群介绍

1.1.双机集群的原理说明

双机容错是计算机应用系统稳定、可靠、有效、持续运行的重要保证。

它通过系统冗余的方法解决计算机应用系统的可靠性问题，并具有安装维护简单、稳定可靠、监测直观等优点。

当一台主机出现故障的时候，可及时启动另一台主机接替原主机任务，保证了用户数据的可靠性和系统的持续运行。

在高可用性方案中，操作系统和应用程序是安装在两台服务器的本地系统盘上的，而整个网络系统的数据是通过磁盘阵列集中管理和数据备份的。

数据的集中管理是通过双机热备份系统，将所有站点的数据直接从中央存储设备来读取和存储，并由专业人员进行管理，极大地保护了数据的安全性和保密性。

用户的数据存放在外接共享磁盘阵列中，在一台服务器出现故障时，备机主动替代主机工作，保证网络服务不间断。

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。

所谓“心跳”，指的是主从系统之间相互按照一定的时间间隔发送通讯信号，表明各自系统当前的运行状态。

一旦“心跳”信号表明主机系统发生故障，或者是备用系统无法收到主机系统的“心跳”信号，则系统的高可用性管理软件（双机软件）认为主机系统发生故障，立即令主机停止工作，并将系统资源转移到备用系统上，备用系统将替代主机发挥作用，以保证网络服务运行不间断。

双机热备模式即目前通常所说的active/standby方式，active服务器处于工作状态；而standby服务器处于监控准备状态。

当active服务器出现故障的时候，通过软件诊测或手工方式将standby机器激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

这是目前采用较多的一种模式。

1.2.双机系统逻辑图

1.3.双机热备实现模式

双机热备有两种实现模式，一种是基于共享的存储设备的方式，另一种是没有共享的存储设备的方式，一般称为纯软件方式。

基于存储共享的双机热备是双机热备的最标准方案。

这种方式采用两台（或多台）服务器，使用共享的存储设备（磁盘阵列柜或存储区域网SAN）。

两台服务器可以采用热备（主从）、互备、双工（并行）等不同的方式。

在工作过程中，两台服务器将以一个虚拟的IP地址对外提供服务，依工作方式的不同，将服务请求发送给其中一台服务器承担。

同时，服务器通过心跳线（目前往往采用建立私有网络的方式）侦测另一台服务器的工作状况。

当一台服务器出现故障时，另一台服务器根据心跳侦测的情况做出判断，并进行切换，接管服务。

对于用户而言，这一过程是全自动的，在很短时间内完成，从而对业务不会造成影响。

由于使用共享的存储设备，因此两台服务器使用的实际上是一样的数据，由双机或集群软件对其进行管理。

1.4.双机系统连接示意图

2.SAP和MII双机集群解决方案

目前SAP和MII的生产系统已经稳定运行，要实现SAP和MII双机集群的解决方案，必须要满足几个条件，并制定周密的实施计划，并进行风险评估后方可实行。

2.1.存储备份要求

2.1.1.存储备份磁盘空间要求

目前的SAP生产系统已经使用了几个月了，产生了大量的生产数据，所以在做SAP双机集群的时候需要对现有的生产数据进行备份，包括SAP的文件系统备份以及oracle数据库的全库备份。

SAP的备份数据包括：

SAP应用、可执行文件和一些日志，占用6GB，增加率可以忽略不计

SAP安装文件备份，占用不会增长

存放数据库备份数据的目录，占用187GB，存放了最近一个月的备份数据，根据需要可以适应删除。

SAP数据库，占用160多GB，每月增加10GB。

完全备份这些数据需要的磁盘空间，6++187+160=446GB，小于500GB。

目前的MII生产系统已经使用了几个月了，在做MII双机集群的时候需要对现有的生产数据进行备份，包括MII的文件系统以及oracle数据库的全库备份。

MII的备份数据包括：

MII的数据库，占用35GB，增长量很小。

其它文件，可以忽略不计。

完全备份这些数据需要的磁盘空间，小于100GB。

2.1.2.当前系统存储空间分配图

从图中我们可以清楚的看到，存储磁盘共有9TB的空间可以使用，各系统目前已经分配了8TB的磁盘空间，还有1TB的空间可以分配使用。

2.1.3.存储磁盘使用情况分析

目前各生产系统的文件系统的增长是基本不变的，主要的磁盘增长量集中在数据库上。

各生产系统数据库在不同时期占用磁盘空间和数据增长的情况如下表，

生产系统

占用磁盘空间（GB）

说明

初始状态

当前状态

月增长

预计年增长

分配磁盘

剩余磁盘

SAP

大约100GB

大约160GB

大约10GB

120GB

2TB

其它安装文件和备份文件占用了一部分空间

MII

大约30GB

大约35GB

大约1GB

12GB

1TB

580GB

MES

小于1GB

大约5GB

小于1GB

12GB

2TB

2.2.硬件要求

2.2.1.SAP系统

由于目前SAP的生产系统已经采用了一台HPDL580G5的服务器作为主机，SAP的生产数据保存在HP的MSA2000的存储盘柜上，服务器与存储之间采用光纤链路与光纤交换机进行通信，所以实现SAP的双机集群解决方案还需要的硬件主要是添加一台HPDL580G5的服务器作为备机。

2.2.2.MII系统

而MII生产系统采用的是HPDL380G6的服务器作为主机，MII的生产数据保存在HP的MSA2000的存储盘柜上，服务器与存储之间采用光纤链路与光纤交换机进行通信，所以实施MII双机集群解决方案还需要的硬件主要是添加一台HPDL380G6服务器作为备机。

2.2.3.光纤交换机端口许可

目前的HP光纤交换机采用的是HP8/24SANSwitch，即购买了8个光纤交换机端口的许可，而现在已经由7台服务器使用了7个端口，如果同时安装SAP和MII双机系统，再增加两台生产服务器就需要对端口使用许可进行升级。

2.2.4.KVM切换器升级

目前的KVM切换设备只有8个端口，而如果增加两台服务器，就需要9个端口，因此要对KVM切换器设备进行升级，需要再购买一台8端口的KVM切换器与原切换设备进行级连，合并之后，在输出显示器上可同时对16台服务器进行切换显示。

2.2.5.存储设备

在存储设备方面，除了备份当前的SAP和MII生产数据之外，如果需要充分考虑冗余，则在现有的存储磁盘基础上需要增加存储扩展笼以及存储硬盘等设备。

因此，对SAP和MII系统做双机集群功能，就需要考虑两种方案（增加存储设备、不增加存储设备）。

2.2.6.备件

存储硬盘在长期的不断电使用过程中，比较容易产生问题甚至是故障报警，为了能在第一时间对产生故障的硬盘进行更换，就需要准备几块硬盘备用，在此建议使用3块1TB的硬盘作为备件。

目前每台生产服务器都配置了三块硬盘做RAID5，可以保证一块硬盘发生故障时，服务器的数据不会丢失。

如果要确保数据的绝对安全，并能在第一时间对故障硬盘进行更换，则还需要考虑准备几块服务器硬盘作为备件，在此建议准备4块146GB（与原型号一样）的服务器硬盘为备件。

2.2.7.防雷设备

由于机房目前已经安装了一、二级防雷设备，考虑到机柜中的设备较多，负载较大，需要做好防雷措施。

因此可考虑采用在机房配电柜和机柜PDU之间增加两路三级防雷设备。

2.2.8.硬件设备清单

2.2.8.1.方案一不增加存储设备方案

本方案主要是利用现有的存储设备中的未分配的磁盘空间来备份生产数据，因此，除了安装双机增加的服务器以及光纤交换机端口许可和所需配件之外，无需再增加存储设备。

设备配置清单如下：

DL580G51台

项目

配置说明

数量

备注

处理器

Intel四核XeonE7420

2

4核处理器，共8核

内存

16X2GB=32GB

16

最大支持256GB

内置硬盘

146GBX3

3

10krpm，RAID5，最多可扩至16块

光驱

DVD

1

可选DVD/RW

RAID卡

P400I/256MB

1

网卡

10/100/1000M

2

内置100M/1000M网卡

控制终端

ILO（选配）

1

系统管理（可选）

DL380G61台

项目

配置说明

数量

备注

处理器

Intel双核XeonE5540

1

四核处理器

内存

8X2GB=16GB

8

最大支持256GB

内置硬盘

146GBX3

3

10krpm，RAID5，最多可扩至16块

光驱

DVD

1

可选DVD/RW

RAID卡

P400I/256MB

1

网卡

10/100/1000M

2

内置100M/1000M网卡

控制终端

ILO（选配）

1

系统管理（可选）

光纤交换机端口许可2套

项目

配置说明

数量

备注

光纤交换机端口许可

HP8/8and8/24SANSwitch8-ptUpgrLTU

2

为了做SAP和MII生产系统的双机，两台光纤交换机增加2套8个端口的许可

KVM切换器升级设备1套

项目

配置说明

数量

备注

KVM切换器

HP0x2x8KVMSVRCNSLSW

1

通过级连方式与原KVM切换器连接，合并后，可同时对16台服务器进行切换显示。

连接线

KVMUSBCnslItfcAdptr1PKALL

2

增加两台服务器设备，增加2条连接线

光纤卡（单模HBA卡）4块

项目

配置说明

数量

备注

光纤卡

HP41BPCIe4GbFCSinglePortHBA

4

给SAP和MII系统做双机，增加两台服务器，就需要增加4块单模的HBA卡

光纤收发模块8个

项目

配置说明

数量

备注

光纤收发模块

HP8GbShortwaveB-seriesFCSFP+1Pack

8

4块单模的HBA卡，需要8个光纤收发模块

光纤跳线8根

项目

配置说明

数量

备注

光纤跳线

15米LC-LC多模光纤通道电缆

8

8个光纤收发模块需要8条15米长的LC-LC多模光纤通道电缆

备件硬盘存储硬盘3块、服务器硬盘5块

项目

配置说明

数量

备注

服务器硬盘备件

HP146GB10KSASDPHDD

4

作为服务器硬盘的备件。

存储硬盘备件

HPMSA21TBrpminchSATAHDD

3

作为存储设备的备件。

防雷设备

项目

配置说明

数量

备注

三级防雷器

型号OBOVF230

2

原机柜需要安装2个OBO三级防雷器，确保设备安全

设备清单表

编号

类型

设备名称

数量

1

服务器

DL580G5

1

2

服务器

DL380G6

1

3

配件

光纤交换机端口许可（2X8）

2

4

配件

光纤卡

4

5

配件

光纤收发模块

8

6

配件

光纤跳线

8

7

硬盘备件

存储硬盘备件（1TB规格）

3

8

配件

KVM切换器一套

1

9

硬盘备件

服务器硬盘备件（146GB）

9

10

防雷设备

OBO防雷设备

2

注：

如果厂方能提供光纤交换机端口许可，则红色部分可从本方案设备清单中去除

2.2.8.2.方案二增加存储设备方案

由于目前存储设备MSA2000中已经插满了12块1T的硬盘，而目前已经分配了11块硬盘给系统使用，1块作为热备盘，其中只有1TB的空间没有分配，因此，除了备份现有的生产数据外，考虑到几年后的数据量增加存储磁盘空间可能不够，需要增加存储设备，在本次安装配置SAP和MII双机集群时一起增加存储设备。

可通过增加存储盘柜扩展笼和存储硬盘的方式来实现。

另外，如果增加了两台服务器，再增加存储扩展设备，现有机柜的承重、容量、负载可能会压力较大，可考虑新增一个机柜的解决方案。

在实施时，将新旧两个机柜并排放在一起，中间可相隔1-2米的距离，从新增机柜的PDU中通过两路电源线接入机房配电柜中，新增机柜中安放新增的两台服务器，存储扩展设备还是存放在原机柜中。

新旧机柜中的双机系统相关服务器可采用从地板下穿网线进行连接。

新增机柜服务器与原机柜的存储设备通过地板下穿光纤线连接。

新增机柜中的服务器接入机房网络交换机可采用从地板下穿网线进行连接

新旧机柜的连接线如下图所示

设备配置清单如下：

DL580G51台

项目

配置说明

数量

备注

处理器

Intel四核XeonE7420

2

4核处理器，共8核

内存

16X2GB=32GB

16

最大支持256GB

内置硬盘

146GBX3

3

10krpm，RAID5，最多可扩至16块

光驱

DVD

1

可选DVD/RW

RAID卡

P400I/256MB

1

网卡

10/100/1000M

2

内置100M/1000M网卡

控制终端

ILO（选配）

1

系统管理（可选）

DL380G61台

项目

配置说明

数量

备注

处理器

Intel双核XeonE5540

1

四核处理器

内存

8X2GB=16GB

8

最大支持256GB

内置硬盘

146GBX3

3

10krpm，RAID5，最多可扩至16块

光驱

DVD

1

可选DVD/RW

RAID卡

P400I/256MB

1

网卡

10/100/1000M

2

内置100M/1000M网卡

控制终端

ILO（选配）

1

系统管理（可选）

光纤交换机端口许可2个

项目

配置说明

数量

备注

光纤交换机端口许可

HP8/8and8/24SANSwitch8-ptUpgrLTU

2

为了做SAP和MII生产系统的双机，两台光纤交换机增加2套8个端口的许可

KVM切换器升级设备1套

项目

配置说明

数量

备注

KVM切换器

HP0x2x8KVMSVRCNSLSW

1

通过级连方式与原KVM切换器连接，合并后，可同时对16台服务器进行切换显示。

连接线

KVMUSBCnslItfcAdptr1PKALL

2

增加两台服务器设备，增加2条连接线

光纤卡（单模HBA卡）4块

项目

配置说明

数量

备注

光纤卡

HP41BPCIe4GbFCSinglePortHBA

4

给SAP和MII系统做双机，增加两台服务器，就需要增加4块单模的HBA卡

光纤收发模块8个

项目

配置说明

数量

备注

光纤收发模块

HP8GbShortwaveB-seriesFCSFP+1Pack

8

4块单模的HBA卡，需要8个光纤收发模块

光纤跳线8根

项目

配置说明

数量

备注

光纤跳线

15米LC-LC多模光纤通道电缆

8

8个光纤收发模块需要8条15米长的LC-LC多模光纤通道电缆

存储扩展设备1套

项目

配置说明

数量

备注

存储扩展笼

HPMSA2012DriveBayChassis

1

作为存储硬盘的扩展架，可与原存储控制器相连。

存储硬盘

HPMSA21TBrpminchSATAHDD

3

3块1TB存储硬盘可做RAID5

备件硬盘3块

项目

配置说明

数量

备注

服务器硬盘备件

HP146GB10KSASDPHDD

4

作为服务器硬盘的备件。

存储硬盘备件

HPMSA21TBrpminchSATAHDD

3

作为存储设备的备件。

防雷设备

项目

配置说明

数量

备注

三级防雷器

型号OBOVF230

4

原机柜需要安装两个防雷设备，如果新增机柜，则还需要再安装2个OBO的三级防雷设备，确保设备安全

机柜

项目

配置说明

数量

备注

机柜

HP10642型机柜

1

HP原装机柜1套，另外相关配件包括：

PDU电源2套（1套4个插线板）、地线电源线、供电电源线、防水插头、网线等

设备清单表

编号

类型

设备名称

数量

1

服务器

DL580G5

1

2

服务器

DL380G6

1

3

配件

光纤交换机端口许可（2X8）

2

4

配件

光纤卡

4

5

配件

光纤收发模块

8

6

配件

光纤跳线

8

7

硬盘备件

存储硬盘备件（1TB规格）

3

8

配件

KVM切换器一套

1

9

硬盘备件

服务器硬盘备件（146GB）

9

10

防雷设备

OBO防雷设备

4

11

存储扩展设备

存储扩展笼

1

12

存储扩展设备

存储硬盘（1TB规格）

3

13

机柜

机柜及配套设备一套

1

注：

如果厂方能提供光纤交换机端口许可，则红色部分可从本方案设备清单中去除

2.3.软件要求

由于目前SAP和MII生产系统安装的操作系统是windows2003企业版，数据库是oracle，所以，要实现生产系统的双机解决方案，则需要在新增的服务器上安装相应的操作系统、SAP和MII的安装文件和数据库软件。

即操作系统：

windows2003企业版

数据库：

oracle10g

双机软件：

由操作系统自带的双机集群功能提供。

2.4.实施要求

在对SAP和MII系统进行双机集群实施的时候，需要满足一些实施过程中的要求。

1、安排人员做好生产数据备份的工作

2、由于在实施过程中需要有一定的宕机时间，所以需要做好生产计划安排，即当SAP和MII生产系统出现宕机的时候，如何进行应急操作，比如：

入库、出库、盘库、查询、报表等操作。

以及在宕机时间内产生的数据如何处理和系统恢复后数据校验的工作等。

3、需要安排人员做双机集群的安装配置以及调试工作，需要保证服务IP、服务主机名、服务数据库实例名与原来单机安装时的相同

4、需要安排人员在整个双机集群的安装配置过程中进行测试

2.5.实施计划

2.5.1.实施人员安排

本次双机解决方案实施需要各部分人员密切合作，才能共同完成实施工作。

具体的人员分配情况和职责如下：

阶段

项目

负责人

职责

参与人员

计划阶段

编制计划、设备采购收货

确保编制的计划可行和详尽，保证设备正常收货

准备阶段

协调各部门做好宕机后应急处理等事宜

确保协调好使用系统的各部门做好实施前准备工作以及宕机时的应急处理

实施阶段

生产数据备份

确保各生产系统数据备份完全

设备上架安装、线缆连接

确保设备上架安装完整，线缆连接正确。

安装操作系统和集群功能

确保操作系统安装完成，双机集群功能安装配置完成。

安装数据库和导入数据

确保数据库按双机模式安装完成，并成功导入数据

SAP和MII系统配置

确保SAP和MII系统正确配置完成。

测试阶段

双机切换测试

确保多种场景下双机切换测试正常

数据检查

确保生产系统恢复后的生产数据与原来完全一致

2.5.2.实施计划时间表

编号

工作内容

预计所需时间

参与人员

注意事项

1.

实施准备

天

生产部门、各系统使用部门、双机实施人员、SAP实施人员

与生产部门和系统使用部门人员协调SAP系统宕机后的应急处理，并做好实施前的时间和人员准备。

2.

生产数据备份

1天

SAP实施人员

在此过程期间生产系统需要宕机处理。

3.

设备上架安装

天

（或1天）

双机实施人员

包括两台服务器的上架安装，新增的KVM切换器安装，如果选择增加存储设备方案，还需要增加安装存储扩展笼以及新增硬盘时间。

如果选择新增机柜，还要计算安装机柜及配套电源、布设和整理连接线的时间。

4.

服务器安装操作系统以及双机集群功能

1天

双机实施人员

在此过程期间生产系统需要宕机处理。

5.

调整存储及配置SAP系统

天

SAP实施人员、双机实施人员

在此过程期间生产系统需要宕机处理。

6.

配置和新建操作系统帐号

天

SAP实施人员

在此过程期间生产系统需要宕机处理。

7.

重装oracle数据库为集群模式

1天

SAP实施人员、双机实施人员

将SAP和MII系统的数据库重装为集群模式，在此过程期间生产系统需要宕机处理。

8.

导入备份数据

天

SAP实施人员、双机实施人员

在此过程期间生产系统需要宕机处理。

9.

双机切换测试

天

SAP实施人员、双机实施人员

在此过程期间生产系统需要宕机处理。

10.

数据检查

天

SAP实施人员、直接用户

合计时间：

天

（或7天）

根据上表中实施计划安排，整个双机安装配置过程预计一周时间，建议从周一开始实施，到周末完成整个实施过程。

如果需要新增机柜重新接电和布设网线，可考虑从周六开始，到下周末结束，使整个安装配置时间增加2天，更加宽裕。

2.6.实施步骤

安装和配置SAP和MII系统的双机集群功能的实施步骤如下：

2.6.1.实施准备

需要与生产部门和系统使用部门人员协调SAP和MII系统宕机后的应急处理，比如在系统宕机后：

入库、出库、盘库、查询、报表等功能如何操作。

并做好实施前的时间和人员准备，包括确定设备摆放位置、参与人员和时间安排等事宜。

2.6.2.生产数据备份

主要是对SAP和MII系统的配置文件以及ORACLE数据库的数据进行备份。

对SAP和MII文件系统采用文件拷贝的方式，而对oracle数据库采用全库备份后拷贝的方式进行备份处理。

备份后的数据存放到现有的存储设备MSA2000上，预计所需磁盘空间不超过1TB。

Oracle数据库备份：

用SAP标准备份命令”brbackup”实施对数据库和archivelog的备份。

备份后应注意保存好备份日志、备份参数文件和oracle数据库参数文件；

SAP文件系统级备份：

用tar技术或其他压缩拷贝技术将以下SAP相关的文件系统进行备份。

/usr/sap/trans

/usr/sap/PRD

/sapmnt/PRD

Windows系统相关备份：

要备份hosts和service文件。

2.6.3.设备上架安装

分两种方案，方案一为不增加存储设备，方案二为增加存储设备，选择两种方案的工作量是不同的。

方案一的主要的工作是将新增的两台服务器放到机柜上，打上锣丝固定，安装好新增的KVM切换器，进行连接，并整理好从交换机到新增服务器的网线后固定到位，将原SAP和MII生产服务器与新增的两台服务器分