高可用集群

15.3.1　高可用集群

1.高可用的概念

高可用集群的英文全称是High Availability Cluster，简称HA Cluster。高可用的含义是最大限度地可以使用。从集群的名字上可以看出，此类集群实现的功能是保障用户的应用程序持久、不间断地提供服务。

当应用程序出现故障，或者系统硬件、网络出现故障时，应用可以自动、快速地从一个节点切换到另一个节点，从而保证应用持续、不间断地对外提供服务，这就是高可用集群实现的功能。

2.常见的HA Cluster

常说的双机热备、双机互备等都属于高可用集群的范畴，这类集群一般都由两个或两个以上节点组成。典型的双机热备结构如图15－1所示。

图15－1　双机热备结构

双机热备是最简单的应用模式，即经常说的active/standby方式。它使用两台服务器，一台作为主服务器（action），运行应用程序对外提供服务；另一台作为备机（standby），安装和主服务器一样的应用程序，但是并不启动服务，处于待机状态。主机和备机之间通过心跳技术互相监控，监控的资源可以是网络、操作系统，也可以是服务，用户可以根据自己的需要，选择需要监控的资源。当备机监控到主机的某个资源出现故障时，根据预先设定好的策略，首先将IP切换过来，然后将应用程序服务也接过过来，接着就由备机对外提供服务。切换过程时间非常短，用户根本感觉不到程序出了问题，而且还进行了切换，从而保障了应用程序持久、不间断地服务。

双机互备是在双机热备的基础上，两个相互独立的应用在两个机器上同时运行，互为主备，即两台服务器既是主机也是备机。当任何一个应用出现故障，另一台服务器都能在短时间内将故障机器的应用接过过来，从而保障了服务的持续、无间断运行。双机互备的好处是节省了设备资源，两个应用的双机热备至少需要4台服务器，而双机互备仅需要两台服务器即可完成高可用集群功能。但双机互备也有自身的缺点：在某个节点故障切换后，另一个节点上就同时运行了两个应用的服务，有可能出现负载过大的情况。多机互备是双机热备的技术升级，通过多台机器组成一个集群，可以在多台机器之间设置灵活地接管策略。例如，某个集群环境由8台服务器组成，3台运行Web应用，3台运行mail应用，因而，可以将剩余的一台作为3台Web服务器的备机，另一台作为3台mail服务器的备机，通过这样的部署，合理的充分利用了服务器资源，同时也保证了系统的高可用性。

注意

高可用集群不能保证应用程序数据的安全性，它仅仅解决的是对外提供持久不间断的服务，把因软件、硬件、网络和人为因素造成的故障而对应用造成的影响降低到最低程度。

3.高可用集群软件

高可用集群一般是通过高可用软件来实现的。在Linux下常用的高可用软件有：开源HeartbeatHA，Red Hat提供的RHCS，商业软件ROSE，keepalived等。在下面的章节中会详细介绍Heartbeat HA的配置和使用。